汽车制动器概述

《汽车制动器概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车制动器概述（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、汽车制动器概述汽车制动器概述汽车制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力（制动力）的部件， 其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。 目前，汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。 鼓式制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面；盘式制动 器的旋转元件则为旋转的制动盘，以端面为工作表面。 鼓式制动器根据其结构都不同，又分为：双向自增力蹄式制动器、双领 蹄式制动器、领从蹄式制动器、双从蹄式制动器。其制动效能依次降低，最 低是盘式制动器；但制动效能稳定性却是依次增高，盘式制动器最高。也正 是因为这个原因，盘式制动器被普遍使用。但由于为了提高其制动效能而必 须加制动增力系统，

2、使其造价较高，故低端车一般还是使用前盘后鼓式。 用来让轮胎与地面加大摩擦系数的设备，主要分为鼓式和碟式，也是用 来驻车用的，鼓式迅间制动力度大，但发热后制动力下降得快；碟式制动技 术性大，迅间制动力不够鼓式的大，但发热后还是可以保持较为良好的制动 较果，而且高级的碟式杀车有 6 个刹车泵，可以做好很好的制动较果，所以 现代小车都是采用碟式 制动器。 汽车上一般都设有脚制动和手制动两套独立的制动机构。使用制动的目 的是强制汽车迅速减速直至停车，或在下坡时维持一定车速，另外，还可用 来使停歇的汽车可靠地保持在原地不溜滑。在行车中，正确使用制动，不仅 有利于保证行车安全，而且有利于节约燃料，减少轮胎

3、磨损，防止机件损坏。盘式制动器组成构造、工作原理盘式制动器以其结构简单、紧凑，制动性能好，在同样大小的制动力矩条件下，其结构尺寸和质量都比鼓式制动器小，热稳定性和水稳定性好等一系列优点，被广泛应用于工程机械和各种汽车上。目前国内已有许多相关研究，如合肥工业大学姜平提出了以制动时间最短和制动盘厚度最小为目标函数，但是未对各分目标的加权系数进行规格化，这样势必会造成各分目标函数在数量级上的差异，从而影响优化结果：又如西北工业大学吴军心提出了以制动时间最短为目标函数，但该设计未考虑制动器的温升，从而在实际应用中难免会因为摩擦片温升过高而影响制动效果，严重的甚至可能导致制动盘的龟裂。为了提高盘式制动器

4、的制动性能和制动效率，下面在分析盘式制动器设计过程中所必须满足的性能指标和约束条件的基础上，建立了以制动温升最低和制动力矩最大为目标函数的多目标优化数学模型，然后采用MATLAB优化工具箱中的遗传算法进行优化求解，得到了较理想的优化结果。轿车盘式制动器热稳定性、水稳定性好，无机械衰退问题，高温下不易形成热裂和热点，也不会因热膨胀引起制动踏板行程损失，并具有尺寸紧凑、重量轻、维修方便等一系列优点，被广泛应用于各国轿车前轮上为了提高制动器的制动效果、缩短制动时间，在制动盘设计时应同时考虑制动时间和制动器尺寸两个优化目标，建立混合多目标优化的数学模型，并利用MATLAB优化软件对其进行优化设计。与传

5、统的鼓式制动器相比，盘式制动器有如下优点：1)盘式制动器无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，即制动效能稳定；2)盘式制动器中摩擦块对制动盘的单位压力较高，易于将水挤出。在车轮涉水后，制动效能变化较小，且由于离心力的作用及衬块对制动盘的摩擦作用，出水后只需一二次制动，性能即可恢复。3)在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量较小。制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大。容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也较简便。除了以上制动性能的优势外，盘式制动器在使用中还有噪音低、振动小等特点，改善了乘坐舒适性。欧、美、日等发达国家

6、已把盘式制动器作为标准件装备在多级别的轿车、客车、中型、重型汽车上。我国的轿车、微型车已广泛应用液压盘式制动器。预计未来几年，盘式制动器在国内将会得到快速的推广和应用。盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。二二、盘盘式式制制动动器器二二、盘盘式式制制动动器器结结构构：结结构构：制制动动盘盘制制动动钳钳体体一一汽汽奥奥迪迪100轿轿车车前前轮轮制制动动器器制制动动块块活活塞塞制制动动钳钳导导向向销销金属 背板 与摩 擦块 组成结结构构：制制动动钳钳导导向向销销 制制动动盘盘 活活塞塞 制制动动钳钳体体 制制动动块块 分分类类： 1 1、钳钳盘盘式式制制动动器器 : : a a、定定钳钳盘盘式

7、式制制动动器器 b b、浮浮钳钳盘盘式式制制动动器器 2 2、全全盘盘式式制制动动器器 应应用用： 轿轿车车、轻轻型型货货车车（一一）钳钳盘盘式式制制动动器器（固固定定式式制制动动钳钳制制动动器器）1 1、定定钳钳盘盘式式制制动动器器、定定钳钳盘盘式式制制动动器器 （固固定定式式制制动动钳钳制制动动器器）（固固定定式式制制动动钳钳制制动动器器）结结构构：结结构构：活活塞塞制制动动钳钳体体制制动动块块车车桥桥进进油油口口制制动动盘盘缺缺点点：油油缸缸多多、 结结构构复复杂杂、制制动动 钳钳尺尺寸寸大大油油路路中中的的制制动动 液液受受制制动动盘盘加加 热热易易汽汽化化。（一一）钳钳盘盘式式制制动

8、动器器一一些些盘盘式式制制动动器器一一些些盘盘式式制制动动器器 中中装装设设专专门门的的间间隙隙自自中中装装设设专专门门的的间间隙隙自自 调调装装置置，大大多多是是摩摩擦擦调调装装置置，大大多多是是摩摩擦擦 限限位位一一次次调调准准式式，如如限限位位一一次次调调准准式式，如如 图图所所示示。图图所所示示。定钳盘式制动器缺点：（1）液压缸较多，使制动钳结构复杂。 （2）液压缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管 来连通，使得制动钳的尺寸过大，难以安装在现代轿车的轮辋内。 （3）热负荷大时，油缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽 化； （4）若要兼用于驻车制动，则必须加

9、装一个机械促动的驻车制动钳。 2 2、浮浮钳钳盘盘式式制制动动器器（浮浮动动式式制制动动钳钳制制动动器器） 结构：2 2、浮浮钳钳盘盘式式制制动动器器、浮浮钳钳盘盘式式制制动动器器 （浮浮动动式式制制动动钳钳制制动动器器）（浮浮动动式式制制动动钳钳制制动动器器）结结构构：结结构构：车车桥桥导导向向销销进进油油口口活活塞塞制制动动钳钳制制动动块块制制动动盘盘特特点点： 与与定定钳钳盘盘式式制制动动器器相相比比，浮浮钳钳盘盘式式制制动动器器轴轴向向和和径径向向尺尺寸寸小小， 制制动动液液受受热热汽汽化化的的机机会会较较少少；此此外外，在在兼兼做做驻驻车车制制动动器器的的情情况况下下，不不用用加加设

10、设 驻驻车车制制动动钳钳，只只须须在在行行车车制制动动钳钳液液压压缸缸附附近近加加装装一一些些推推动动液液压压缸缸活活塞塞的的驻驻车车 制制动动机机械械传传动动零零件件即即可可。（二二）全全盘盘式式制制动动器器（二二）全全盘盘式式制制动动器器盘盘式式制制动动器器特特点点 优优点点： 1 1、制制动动效效能能稳稳定定。 2 2、浸浸水水后后制制动动效效能能降降低低较较少少。 3 3、输输出出制制动动力力矩矩相相同同情情况况下下，尺尺寸寸和和质质量量较较小小。 4 4、制制动动盘盘沿沿厚厚度度方方向向的的热热膨膨胀胀量量小小。 5 5、较较容容易易实实现现间间隙隙自自动动调调整整，其其他他保保养养

11、修修理理作作业业也也较较简简单单。 缺缺点点： 1 1、制制动动效效能能差差，导导致致液液压压制制动动管管路路中中油油压压较较高高，一一般般要要用用伺伺服服装装置置。 2 2、兼兼用用于于驻驻车车制制动动时时，需需要要加加装装的的驻驻车车制制动动传传动动装装置置复复杂杂，使使后后轮轮上上应应用用 受受到到限限制制。盘式制动器性能分析制动系型式制动器起作用时间( s)气控 气动鼓式制动器0. 650. 75电控 气动盘式制动器0. 33盘式与鼓式制动器的性能对比欧洲多家制动器生产厂家和汽车制造商都对盘 式和鼓式制动器作过全面的对比试验, 其结果见表2 。盘式和鼓式制动器在相同的制动工况下有显著

12、的特性差异。 常规制动时鼓式制动器的 减速度在达 到峰值后会有所下降, 这是由于载荷增加时各部件 变形带来的制动衰退, 而盘式制动器制动时的减速 度是稳定提高的 (见图 7) , 最初的峰值在盘式制动 器的减速 度曲线上消失了, 这意味着制动过程更加 平顺 , 且在易滑路面制动时 车轮抱死的可 能性变 小。图 7 盘式/ 鼓式制动减速度曲线众所周知, 制动距离与汽车的行驶安全有直接关系。汽车的制动过程可用制动减速度与制 动时间的关系曲线来表达, 制动器起作用的时间与制动器的结构型式也有密切的关系，因 此改制制动系结构，减小制动器起作用时间，是缩短制动 的一项有效措施。见表 3用制动器效能因数与

13、摩擦系数的关系曲线来说 明两种结构制动器的效能及其稳定程度,见图8.类别 项目盘式鼓式制动温度( )900400制动因数0. 750. 802. 04. 0拆换衬片所需时间 ( h) 1 000图 8 盘/ 鼓式制动器效能因数与摩擦系数的关系从图 8 可见 , 盘式制动器的制动效能比鼓式制 动器小 , 它的稳定性最好。 为了祢补制动效 能小的 问题 ,一般盘式制动器都采用大直径制动分泵 ,且加 装助力装置,使之具有较大的制动 效能。迟滞性能是衡量机械装置传动效率和重复性能优劣的一个重要指标, 由于盘式制动 器直接由制动 缸驱动衬片压向制动盘, 省却了鼓式制动器中的制 动轴推杆及制动缸架,传 力部件少,受力简单,反应 灵敏 ,迟滞量仅为 10 % ,而鼓式则为 30 % ,这也是盘 式制动器制动 响应快且效能 稳定的结构保障之 一 (见图 9) 。由此可见, 盘式制动器在汽车制动性能的三项 评价指标即制动效能、 制动效能的稳定 性以及制动 时汽车的方向稳定性上比鼓式制动器具有明显的优 势。