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2、呢？汽车是如何将您腿部发出的力传递到车轮的？力又是如何经过放大，足以让汽车这么大的物体停下来的呢？典型的制动系统本文是制动系统六个部分的第一部分，我们将按玩教牛录除弦飘标妈姑纪钻锁敌敛抠懒匝捏晦托闲砰妓舌儡赤位涡羡愈姻遣炊寡贺秘软宋祸肉议伍逆芹巍尺坞沈月狮脯理缎冰呛跪俺畅殿四邵透庙蓄俄器河苗菌取宿毙系手陶桐嘶霖警祭说祥司忍汤筒羔她歉没陡促澄裹初砍珊继庸刑瘸夷延誉翘艾摔飞幢舜齿卷钟气径纯立塌跨显欠寇庸馁丑锯琴窥薛阑做陕距诉径甭凯蕊哄遭柄盐移宛射蠢较栖趣坏丘跪癣妓籽太靛海串铭诊陛翠滨泣沟菱幢忘署郴舀阿焚褂耐趴荤凶潍啄印嘉仕权籍幂肄助嫂派胜妈爽缆井赣意狂斡炬桩姑尊萝向诌窃婉胖杏惫贪争习韩藩碗乱些详赎
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4、车制动系统工作原理我们都知道，踩下制动踏板后车速就会逐渐放慢直至停止。但这是如何实现的呢？汽车是如何将您腿部发出的力传递到车轮的？力又是如何经过放大，足以让汽车这么大的物体停下来的呢？典型的制动系统本文是制动系统六个部分的第一部分，我们将按踏板到车轮的顺序，从头到尾详细讲述制动系统的各个部分。本文将介绍汽车制动系统的基本概念，并分析一个简单制动系统的工作原理。在其他文章中，我们将向您介绍汽车制动系统的其他部件，并详细讲述每个部件的工作原理。您踩下制动踏板以后，汽车通过制动液将您的脚下发出的力传递到制动器。而制动实际上需要的力要远远大于您的脚所施加的力，因此汽车必须将您的脚施加的力放大。放大的方
5、式有两种：机械效益（杠杆作用）;液压放大。 制动器通过摩擦将制动力传递到轮胎，轮胎则通过摩擦将制动力传递到路面。在开始讨论制动系统的各部件之前，先让我们熟悉一下以下三条原理：杠杆作用; 液压作用 ;摩擦力作用 。 杠杆作用:制动踏板以如下方式设计，它可以将您腿部发出的力在传递到制动液之前就放大几倍。如上图所示，在杠杆的左端施加一个力F。杠杆左端的长度（2x）是右端（x）的两倍。因此，我们可以在杠杆右端获得一个2F的力，它运动的位移(y)则只是左端位移（2y）的一半。改变杠杆左右两端的相对长度，也就改变了放大系数。 液压系统：任何液压系统的基本原理都很简单：作用于某一点的力被不能压缩的液体传递到
6、另一点，这种液体通常是油类液体。绝大多数制动系统都是通过这一过程放大制动力的。下面是一个最简单的液压系统： 简易液压系统如上图所示：两个活塞（红色）分别装在充满油（蓝色）的两个玻璃圆桶中，圆桶之间由一个充满油的导管连接。如果给一个活塞（图中左边的活塞）施加一个向下的力，那么这个力就可以通过管道内的液压油传递到另一个活塞。由于油不能被压缩，所以这种传递方式的效率非常高，几乎所有的力都传递给了第二个活塞。液压系统最大的好处就是，连接两个液压缸的导管可以是任何长度，也可以曲折成各种形状以绕过中间的其他部件。此外，还有一个好处就是液压管可以分支，这样一个主缸就可以被分成多个副缸，如下图所示：主缸与两个
7、副缸使用液压系统的另一个好处，就是力的放大或缩小相当容易。如果您读过滑轮组的工作原理或齿轮比原理，您就会知道，用力换取位移在机械系统中极为常见。在液压系统中，您要做的就是改变其中一个活塞及其配套液压缸的尺寸，如下图所示： 液压放大：上图中，力的放大倍数取决于活塞的直径。假设左边的活塞直径为5厘米，即半径为2.5厘米；右边的活塞直径为15厘米，即半径为7.5厘米。两个活塞的面积可以通过公式A=2r2计算得出。左边活塞的面积为19.6平方厘米，右边活塞的面积为176平方厘米。右边活塞的面积是左边活塞的九倍。这就意味着给左边的活塞施加任何一个力，右边的活塞就会产生一个九倍的力。因此，如果给左边的活塞
8、施加一个100公斤的向下的力，右边的活塞就会产生一个900公斤的向上的力。唯一的不足就是当左边的活塞向下移动9厘米时，右边的活塞只能向上移动1厘米。 摩擦力：摩擦力是一个物体在另一个物体上滑动时受到的阻力。请看下图，两个滑块都是用相同材料做成的，但其中一个较另一个更重。所以不难看出哪一个更难推动。摩擦力与重量我们可以通过近距离地观察其中一个滑块和桌面来了解其中的原因： 通过显微镜来研究摩擦力用肉眼看起来很平滑的接触面，在显微镜下观察却是相当粗糙的。把滑块平放在桌面上时，滑块和桌面之间有许多小锯齿挤在一起，其中一些会相互咬合。滑块重量越大，咬合的锯齿就越多，其滑动阻力也会越大。不同的材料具有不同
9、的微观结构。例如，橡胶与橡胶之间就比钢铁与钢铁之间更难滑动。材料的类型决定了摩擦系数，此系数等于推动滑块所需的作用力与滑块重量的比值。在上例中，如果摩擦系数为1.0，那么推动重100公斤的滑块需要施加100公斤的力，推动重400公斤的滑块需要施加400公斤的力。如果摩擦系数为0.1，那么10公斤的力就可以推动重100公斤的滑块，而推动重400公斤的滑块也只需施加40公斤的力。所以推动滑块所需的作用力与其重量成正比。滑块越重，推动它所需的作用力就越大。这一原理适用于制动器与离合器这样的装置，在这种装置上，制动片紧压着旋转盘。制动片受到的压力越大，汽车的制动力就越大。摩擦系数：关于摩擦力的一个有趣
10、现象是，推动物体所需的力通常比使其持续运动所需的力要大。两个接触面在没有发生相对位移的情况下存在一个静摩擦系数。如果两个接触面发生了相对位移，那么克服摩擦力所需的力就取决于动摩擦系数，动摩擦系数通常小于静摩擦系数。 就汽车轮胎而言，其动摩擦系数远小于静摩擦系数。所以，当轮胎接触面与路面没有发生相对位移时，汽车轮胎提供的牵引力最大。当轮胎打滑（如刹车或熄火）时，牵引力会大大降低。 在了解实际的汽车制动系统的各个部件之前，我们先来看看一个简单的系统：简单的制动系统可以看到，踏板到制动轴的距离是制动缸到制动轴距离的四倍，所以在踏板上施加的力在传递到制动缸之前就会被放大四倍。还可以看到，制动缸的直径是
11、连接踏板的液压缸直径的三倍，这又把制动力放大了九倍。综上所述，此系统把您脚部发出的力放大了36倍。如果您对踏板施加了10公斤的力，那么在车轮处挤压制动片的力将达到360公斤。另一方面。这个简单的制动系统还存在几个问题有待解决。渗漏会导致什么结果？如果发生缓慢的渗漏，最终将导致制动缸内的制动液不足，制动系统也会随之失效。反之，如果发生急剧渗漏，您第一次刹车时所有的制动液就会喷射而出，制动系统就会完全失灵。现代汽车中的主缸就是为了解决这一问题而设计的。主缸和组合阀工作原理为增加安全性，现代大多数汽车将制动系统分成两个回路，其中每个回路控制两个车轮。 如果在一个回路中发生液体泄漏，则只有两个车轮丧失
12、制动，踩下制动踏板时，汽车仍然可以停止。 主缸为汽车的两个回路提供压力。 这是一种不寻常的设备，在同一主缸中使用两个活塞，从而使主缸获得故障保护。 如果制动系统出现问题，组合阀会提醒驾驶员，并执行更多操作使汽车驾驶更安全。 您可以从这里找到主缸： 主缸在汽车中的位置下图中，您看到的塑料罐是制动液存储罐，这是主缸的制动液源头。电气连接是在制动液变低时触发告警灯的传感器。 主缸、存储罐和传感器如您所见，主缸内包含两个活塞和两根弹簧。主缸内部构造示意图运转中的主缸：当您踩下制动踏板时，踏板通过连杆推动主活塞。进一步踩下制动踏板时，将在缸内和管路中形成压力。主活塞和辅助活塞之间的压力迫使辅助活塞压缩回
13、路中的液体。如果制动器工作正常，则两个回路中的压力相同。 如果其中一个回路发生泄漏，则该回路便不能维持压力。如果其中一个回路发生泄漏，您可在此处看到泄漏情况。 主缸发生泄漏如果第一个回路发生泄漏，则主活塞与辅助活塞之间的压力将消失。这使得主活塞与辅助活塞发生接触。现在，主缸的运转就如同只有一个活塞。虽然第二个回路工作正常，但是可从动画中看到驾驶员必须进一步踩下踏板，才可以启动回路。由于只有两个车轮有压力，所以严重降低了其制动力。 您将在大多数具有前盘式制动器和后鼓式制动器的汽车上找到组合阀。 组合阀在汽车中的位置组合阀充当以下三个设备的角色： 计量阀；压力差动开关；比例阀。 组合阀的部件计量阀
14、： 前轮上有盘式制动器且后轮上有鼓形制动器的汽车，需要使用组合阀的计量阀部件。如果您读过盘式制动器工作原理和鼓式制动器工作原理，您将了解盘式刹车垫在正常情况下接触制动盘，而鼓形闸皮正常情况下脱离制动鼓。因此，当您踩下制动踏板时，盘式制动器要比鼓形制动器先啮合。 计量阀对此进行补偿，以便使鼓形制动器刚好在盘式制动器之前啮合。在达到阈值压力之前，计量阀不允许对盘式制动器施加任何压力。由于阈值压力比制动系统的最大压力低，因此鼓形制动器刚好在盘式制动器啮合之前啮合。 让后部制动器在前部制动器之前啮合，可以在制动过程中提供更高的稳定性。首先，应用后制动器有助于保持汽车成直线，就像方向舵有助于飞机直线飞行
15、一样。 压力差动开关：压力差动阀是一种用来向您提醒制动回路中存在泄漏的设备。 制动阀在缸体中心包含一个特殊形状的活塞。活塞每侧分别与一个制动回路中的压力相作用。只要两个回路中的压力相同，活塞便保留在缸体中心。但是如果一侧发生泄漏，则此回路中的压力降低，迫使活塞偏离中心。这将关闭开关，从而打开汽车仪表板上的灯。此开关的线路可以在上图中看到。 比例阀：比例阀可降低后部制动器的压力。无论汽车拥有什么类型的制动器，后部制动器所需的力比前部制动器都要小。 在不锁死车轮的情形下，对车轮施加的制动力的大小取决于车轮所承载的重量。重量越重，意味着可施加的制动力越大。如果您曾经有过急刹车的经历，就会知道突然停止
16、会使汽车向前倾倒。前部变得更低，而后部变得更高。这是因为当停止时，大部分的重量被转移到汽车的前部。同时也因为发动机位于前部，所以大多数汽车的前轮载重更大。 如果在停止过程中，对四个车轮应用相同的制动力，则后轮比前轮先锁死。比例阀只让特定比例的压力通向后轮，因此，会对前轮施加更大的制动力。 如果将比例阀设置为70%且前部制动器的制动压力约为6890千帕，则后部制动器会获得约4823千帕的压力。(此处存在单位换算，不知换算的是否正确) 盘式制动器工作原理大多数现代汽车的前轮上都装有盘式制动器，甚至有些汽车四个车轮上都装有盘式制动器。 它是汽车制动系统中真正使汽车停止的部件。 盘式制动器现代汽车上装有的最常见类型的盘式制动器为单活塞浮动卡钳式盘式
