解振羽+安龍哲

摘要論述了拖拉機(jī)汽車(chē)制動(dòng)系的功用、組成、原理及其制動(dòng)過(guò)程的受力分析、評(píng)價(jià)指標(biāo)和影響制動(dòng)效率的因素等。

關(guān)鍵詞制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)過(guò)程指標(biāo)因素

1制動(dòng)系的功用

1.1制動(dòng)系的功用

根據(jù)需要使拖拉機(jī)、汽車(chē)減速或在最短距離內(nèi)停車(chē)；下坡行駛時(shí)限制車(chē)速；協(xié)助或?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向；使拖拉機(jī)、汽車(chē)可靠地停放原地，保持不動(dòng)。

1.2制動(dòng)系類型

（1）按制動(dòng)器的工作原理可分為：機(jī)械摩擦式——制動(dòng)力的獲得靠接觸副的摩擦來(lái)產(chǎn)生；液力式——利用阻滯由被制動(dòng)件所攪動(dòng)的液流達(dá)到制動(dòng)作用；電力式——利用制動(dòng)件旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏a(chǎn)生制動(dòng)作用；氣力式——利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣阻力進(jìn)行制動(dòng)。

（2）按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式可分為：機(jī)械式——利用各種傳動(dòng)桿件將操縱者的作用力傳給制動(dòng)器；液壓式——以油液為介質(zhì)將操縱者的作用力傳給制動(dòng)器；氣壓式——利用空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣的能量來(lái)制動(dòng)旋轉(zhuǎn)元件。

2制動(dòng)系的組成和工作原理

2.1制動(dòng)系組成

拖拉機(jī)汽車(chē)制動(dòng)系有兩個(gè)裝置，即行車(chē)制動(dòng)裝置和駐車(chē)制動(dòng)裝置，且都是由產(chǎn)生制動(dòng)作用的制動(dòng)器和操縱制動(dòng)器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成?，F(xiàn)代拖拉機(jī)、汽車(chē)的制動(dòng)裝置廣泛采用機(jī)械摩擦來(lái)產(chǎn)生制動(dòng)作用，其中用來(lái)直接產(chǎn)生摩擦力矩迫使車(chē)輪減速或停轉(zhuǎn)的部分，稱為制動(dòng)器；通過(guò)駕駛員的操縱或?qū)⑵渌茉吹淖饔脗鹘o制動(dòng)器，迫使制動(dòng)器產(chǎn)生摩擦作用的部分，稱為制動(dòng)器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

2.2制動(dòng)系的工作原理

以車(chē)輪制動(dòng)器為例進(jìn)行簡(jiǎn)述，車(chē)輪制動(dòng)器由旋轉(zhuǎn)部件、固定部件各張開(kāi)部件組成。旋轉(zhuǎn)部件是制動(dòng)鼓，它固定在輪轂上并隨車(chē)一起旋轉(zhuǎn)。固定部件主要包括制動(dòng)蹄各制動(dòng)底板等。制動(dòng)蹄上鉚有摩擦片，制動(dòng)蹄下端連接相應(yīng)的操縱部件。制動(dòng)蹄靠液壓輪缸使其張開(kāi)。不制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面與摩擦片之間保留一定的間隙，使制動(dòng)鼓可以隨車(chē)輪一起旋轉(zhuǎn)。

制動(dòng)時(shí)，駕駛員踩下制動(dòng)踏板通過(guò)傳動(dòng)桿件消除制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙后壓緊在制動(dòng)鼓上。這樣不旋轉(zhuǎn)的摩擦片對(duì)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓產(chǎn)生一個(gè)摩擦力矩，該力矩傳給車(chē)輪后，由于車(chē)輪與路面的附著作用，車(chē)輪即對(duì)路面作用一個(gè)向前的周緣力。同時(shí)，路面也會(huì)給車(chē)輪一個(gè)向后的反作用力，此力即是車(chē)輪受到的制動(dòng)力。在制動(dòng)力的作用下使拖拉機(jī)汽車(chē)減速或停車(chē)。

駕駛員松開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓的間隙恢復(fù)原位，即可解除制動(dòng)。

3制動(dòng)過(guò)程

此部分內(nèi)容是本文論述的重點(diǎn)，主要從車(chē)輛在制動(dòng)過(guò)程中的工作情況、受力分析、制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)和影響制動(dòng)效率的因素等幾方面進(jìn)行詳解。

3.1制動(dòng)過(guò)程中的工作情況

輪式拖拉機(jī)和汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，隨著制動(dòng)踏板向下運(yùn)動(dòng)，制動(dòng)器的摩擦表面相互貼合并相對(duì)滑磨，把動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋Ｌぐ辶υ酱?，制?dòng)力矩、制動(dòng)力也越大。但當(dāng)制動(dòng)力上升到等于車(chē)輪的附著力以后，踏板力如繼續(xù)增大，只能將制動(dòng)器抱死而不能使制動(dòng)力有所增加。制動(dòng)力的最大值受限于附著力。在硬路面上行駛時(shí)，附著力主要是車(chē)輪與地面之間的摩擦力。當(dāng)制動(dòng)器完全抱死時(shí)，車(chē)輪將在地面上滑移，輪胎和地面之間的附著系數(shù)將由靜摩擦系數(shù)變?yōu)閯?dòng)摩擦系數(shù)，不僅數(shù)值有所下降（減少5%~25%）而且將使胎面劇烈發(fā)熱，輪胎強(qiáng)烈磨損。因此為了獲得最大的制動(dòng)力不應(yīng)該將制動(dòng)器抱死，制動(dòng)力矩的大小應(yīng)該使制動(dòng)力略小于輪胎開(kāi)始滑移時(shí)的極限值。

在制動(dòng)過(guò)程中，隨著制動(dòng)力的增大，減速度和慣性力隨之增大，而后軸上的載荷則逐漸減小，因此附著力的極限值也相應(yīng)減小。當(dāng)隨制動(dòng)力增大而附著力減小至兩者相等時(shí)，制動(dòng)力就達(dá)到最大值，拖拉機(jī)、汽車(chē)所能得到的最大減速度也取決于這時(shí)的制動(dòng)力。

拖拉機(jī)和汽車(chē)的重量和速度對(duì)制動(dòng)性能的影響極為顯著。一般重量增加一倍，則轉(zhuǎn)化為的熱量也增加一倍，因此需要制動(dòng)器吸收和散失的熱量也增大一倍。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，拖拉機(jī)、汽車(chē)都規(guī)定了不得超載。速度對(duì)制動(dòng)的影響則更大，如果速度增加一倍，則制動(dòng)所需的能量就是原來(lái)的4倍。因此制動(dòng)器就要吸收和消耗四倍于原來(lái)的熱量。由此可見(jiàn)，如果載荷和速度都增加一倍，則制動(dòng)能量將是原來(lái)的8倍，制動(dòng)器要吸收和消耗8倍于原來(lái)的熱量。

3.2制動(dòng)過(guò)程受力分析

3.2.1車(chē)輛在縱垂面方向的受力

車(chē)輛制動(dòng)過(guò)程在縱垂面方向的受力如圖所示。 此時(shí)平衡的方程式為：

Pzc+Pzq+Pfc+Pfq-Pj+Pw±Gssinα=0(1)

式中Pzc、Pfq—前、后車(chē)輪所受地面制動(dòng)力；

Pfc、Pfq—前、后車(chē)輪滾動(dòng)阻力；

Pj—車(chē)輛慣性阻力；

Pw—空氣阻力；

Gssinα—坡道阻力，上坡取“+”，下坡取“－”（Gs

為使用重量，α為路面坡度角）。

令Pz=Pzc+Pzq；Pf=Pfc+Pfq，則式（1）化簡(jiǎn)移向后得

Pz+Pf=Pj-Pw±Gssinα（2）

此式中Gssinα項(xiàng)上坡取“－”，下坡取“+”。

圖車(chē)輛制動(dòng)受力圖示3.2.2制動(dòng)時(shí)，前、后車(chē)輪垂直載荷的變化

車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，由于慣性力Pj的影響，前、后車(chē)輪所受垂直載荷與車(chē)輛靜態(tài)或勻速直線行駛時(shí)比較是不同的，現(xiàn)以路面對(duì)車(chē)輛前、后軸上車(chē)輪的法向反作用力來(lái)表征。

靜態(tài)時(shí)：

Yco=1L(aGscosα±hGssinα)（3）

Yqo=1L［(L-a)Gscosα±hGssinα］（4）

式中L—車(chē)輛的軸距；

a—車(chē)輛質(zhì)心距后輪軸心的縱向距離；

h—質(zhì)心距路面高度。

等速行駛時(shí)：

Y′co=1L［aGscosα-h(Pw±Gssinα)］（5）

Y′qo=1L［(l-a)Gscosα+h(Pw±Gssinα)］（6)

由上式可以看出，空氣阻力Pw使路面對(duì)前輪的法向反力減小，對(duì)后輪的法向反力增大。上坡時(shí)，車(chē)重的分力Gssina與空氣阻力Pw的作用相同；下坡時(shí)Gssina力使路面對(duì)前輪的法向反力增大，而對(duì)后輪的法向反力減小。

對(duì)行駛中的車(chē)輛緊急制動(dòng)時(shí)：

Yc=1L［aGscosα+h(Pj-Pw±Gssinα)］（7）

Yq=1L［(L-a)Gscosα-h(Pj-Pw±Gssinα)］（8）

由上式可知：在制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力Pj可使路面對(duì)前輪的法向作用力增大，而對(duì)后輪的法相作用力（支撐力）的重新分配影響也越大。在制動(dòng)過(guò)程中，空氣阻力Pw的作用逐漸變小的。將式（1）帶入式（7）和式（8），得

Yc=1L［aGscosα+h(Pz+Pf)］（9）

Yq=1L［(L-a)Gscosα-h(Pz+Pf)］（10）

假定車(chē)輛在水平路面（α=0）上行駛制動(dòng),當(dāng)前輪和后輪同時(shí)制動(dòng)而接近“抱死”狀態(tài),即車(chē)輪在被制動(dòng)到不旋轉(zhuǎn)且要做純滑移之前的時(shí)候,可得到地面最大制動(dòng)力Pzcmax和Pzqmax,并且地面最大制動(dòng)力還取決于輪胎接地面上作用的垂直載荷大小和輪地間的附著系數(shù)（φ），設(shè)各輪與地面間的附著系數(shù)均為（φ），則：

Pzcmax=Ycφ=GsφL［a+h(φ+f)］（11）

Pzqmax=Yqφ=GsφL［(L-a)-h(φ+f)］（12）

式中f—車(chē)輪滾動(dòng)阻力系數(shù)。

制動(dòng)力的最大值出現(xiàn)在制動(dòng)器接近“抱死”車(chē)輪,而車(chē)輪要做純滑移之前。此時(shí),如果再增加踏板力,制動(dòng)器將會(huì)抱死車(chē)輪,車(chē)輪作純滑移,則其制動(dòng)效果反而更差。

3.2.3前輪和后輪制動(dòng)力的合理分配

當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車(chē)輪的制動(dòng)力沒(méi)有達(dá)到最大值之前,Pzc與Pzq和制動(dòng)踏板用力F的大小成正比。而前后輪制動(dòng)力的最大值,則取決于車(chē)輪與地面之間的附著力。如果附著系數(shù)（φ）是一常數(shù)，則Pacmax和Pzqmax之間的比例關(guān)系應(yīng)按制動(dòng)時(shí)前后車(chē)輪法向載荷之間的比例而定。即：

PzcmaxPzqmax=YcYq=a+h(φ+f)(l-a)-h(φ+f)（13）

endprint

可見(jiàn)前后輪最大制動(dòng)力的合理配比，與車(chē)輛重心位置（a、h）,軸距（L）,附著系數(shù)(φ)和滾動(dòng)阻力系數(shù)(f)有關(guān)。如果前后輪制動(dòng)器控制液壓或氣壓相同，且各輪制動(dòng)器，制動(dòng)分泵或制動(dòng)氣室結(jié)構(gòu)參數(shù)也相同，那么前后車(chē)輪制動(dòng)力的比值將是1∶1。這樣前后車(chē)輪的制動(dòng)力就不能根據(jù)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)工況而有合理的配比關(guān)系。前后輪不能得到同步制動(dòng)，而是非此即彼地會(huì)出現(xiàn)先有車(chē)輪“抱死”現(xiàn)象。

為了在一定程度上滿足運(yùn)輸時(shí)由于前后輪負(fù)荷不同而需要不同制動(dòng)力的要求，對(duì)于氣壓傳動(dòng)制動(dòng)系一般在設(shè)計(jì)制造時(shí)，將前后車(chē)輪制動(dòng)氣室、制動(dòng)蹄片和摩擦片等選取不同的尺寸。對(duì)于液壓傳動(dòng)的制動(dòng)系已采用比例閥，可自動(dòng)按一定比例調(diào)節(jié)車(chē)輛前、后車(chē)輪制動(dòng)工作液壓，從而使前、后車(chē)輪的制動(dòng)力配比較為合理。

3.3制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)

3.3.1制動(dòng)效能

制動(dòng)效能是指拖拉機(jī)，汽車(chē)在一定行駛速度時(shí)，當(dāng)換入空擋后，從開(kāi)始踩著制動(dòng)踏板，到停車(chē)為止所駛過(guò)的距離。

制動(dòng)減速反映了地面制動(dòng)力的大小，因此它于制動(dòng)器制動(dòng)力及附著力有關(guān)。在不同路面上由于最大地面制動(dòng)力為附著系數(shù)和車(chē)輪垂直載荷的乘積，故車(chē)輛能達(dá)到的最大制動(dòng)減速度為附著系數(shù)和重力加速度的乘積。

3.3.2制動(dòng)效能恒定性

制動(dòng)效能恒定性是指制動(dòng)器抗熱衰退性能。拖拉機(jī)、汽車(chē)長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)進(jìn)行強(qiáng)度較大的制動(dòng)，會(huì)使制動(dòng)器的溫度升高，使制動(dòng)器的摩擦力矩顯著下降,這種現(xiàn)象稱為制動(dòng)器的熱衰退?？篃崴ネ诵阅芤话阌靡幌盗羞B續(xù)制動(dòng)時(shí),制動(dòng)效能的保持程度來(lái)衡量。

3.3.3制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性

在制動(dòng)過(guò)程中維持車(chē)輛直線行駛的能力稱為制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性。試驗(yàn)中常規(guī)定一個(gè)15倍于車(chē)寬的試驗(yàn)通道、制動(dòng)時(shí)不允許產(chǎn)生不可控制的效應(yīng)使它偏離這條通道。凡是出現(xiàn)超越通道的現(xiàn)象稱為制動(dòng)跑偏。制動(dòng)跑偏包括跑偏和側(cè)滑兩種情況。跑偏多是由于左右兩制動(dòng)器的制動(dòng)力不等引起的，經(jīng)調(diào)整后可以解決；側(cè)滑是指車(chē)輪發(fā)生橫向滑移，多數(shù)是由于后軸比前軸先抱死產(chǎn)生拖滑現(xiàn)象時(shí)，在輕微側(cè)向力作用下就會(huì)發(fā)生側(cè)滑。因此汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)不希望車(chē)輪制動(dòng)到抱死滑移，而是希望車(chē)輪制動(dòng)到邊滾邊滑的滑動(dòng)狀態(tài)。由試驗(yàn)得知，汽車(chē)車(chē)輪的滑動(dòng)率在15%~20%，輪胎與路面之間有最大的附著系數(shù)。所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在附著能力，目前在許多汽車(chē)上裝備了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱ABS。

34影響制動(dòng)效率的因素

3.4.1制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)因素

結(jié)構(gòu)因素有制動(dòng)襯片的面積、制動(dòng)鼓的半徑、輪胎的半徑、制動(dòng)器的摩擦系數(shù)、施加在制動(dòng)器上的壓力。對(duì)于采用半徑較大的輪胎和半徑較小的制動(dòng)鼓，較之采用半徑較小的輪胎和半徑較大的制動(dòng)鼓，則需要更大的摩擦面積或更高的壓力。制動(dòng)襯片的面積直接影響摩擦扭矩的大小以及散熱效果。為了獲得制動(dòng)所必須的最大制動(dòng)力矩，根據(jù)摩擦材料允許單位壓力的要求，則必須具有足夠的襯片面積，也只有這樣才能使摩擦所產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)，以保持制動(dòng)零件的正常工作溫度。制動(dòng)器的摩擦系數(shù)決定于制動(dòng)襯片的材料和制動(dòng)鼓接觸表面的加工精度。石棉襯片的摩擦系數(shù)較粉末冶金襯片的摩擦系數(shù)要低得多，且石棉材料的摩擦特性也不穩(wěn)定，所以采用粉末冶金摩擦材料正日益增多。對(duì)制動(dòng)器施加足夠的壓力，對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)效率的影響尤為重要，因此，在保證踏板操縱力要求的同時(shí)，還要通過(guò)增大杠桿比，以滿足制動(dòng)器壓緊力的要求。許多汽車(chē)上還有制動(dòng)加力裝置。

3.4.2制動(dòng)裝置的使用因素

制動(dòng)裝置如使用不當(dāng)可引起制動(dòng)效率下降。制動(dòng)器摩擦面受到油脂的污染，摩擦系數(shù)會(huì)大大減??；頻繁使用制動(dòng)器，其溫度會(huì)急劇升高，破壞了摩擦襯片和制動(dòng)鼓正常工作的程度，使制動(dòng)效率大大降低。因此，制動(dòng)裝置只能在必要時(shí)使用，以保證一定的制動(dòng)間隔時(shí)間，使制動(dòng)器溫度處于正常范圍。另外，制動(dòng)鼓與制動(dòng)襯片貼合不密切，將使動(dòng)能與熱量的轉(zhuǎn)換只在點(diǎn)上完成，溫度會(huì)急增。因此必須及時(shí)調(diào)整制動(dòng)器間隙和更換磨偏的制動(dòng)襯片。

4結(jié)語(yǔ)

撰寫(xiě)此文的目的之一是能為拖拉機(jī)、汽車(chē)愛(ài)好者在制動(dòng)系的設(shè)計(jì)及改進(jìn)方面提供一點(diǎn)理論依據(jù)；其二是讓駕駛員全面了解拖拉機(jī)、汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的功用、組成、原理及制動(dòng)過(guò)程等，確保安全可靠的駕駛，提高拖拉機(jī)汽車(chē)的工作效率和生產(chǎn)率。(05)

endprint

可見(jiàn)前后輪最大制動(dòng)力的合理配比，與車(chē)輛重心位置（a、h）,軸距（L）,附著系數(shù)(φ)和滾動(dòng)阻力系數(shù)(f)有關(guān)。如果前后輪制動(dòng)器控制液壓或氣壓相同，且各輪制動(dòng)器，制動(dòng)分泵或制動(dòng)氣室結(jié)構(gòu)參數(shù)也相同，那么前后車(chē)輪制動(dòng)力的比值將是1∶1。這樣前后車(chē)輪的制動(dòng)力就不能根據(jù)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)工況而有合理的配比關(guān)系。前后輪不能得到同步制動(dòng)，而是非此即彼地會(huì)出現(xiàn)先有車(chē)輪“抱死”現(xiàn)象。

為了在一定程度上滿足運(yùn)輸時(shí)由于前后輪負(fù)荷不同而需要不同制動(dòng)力的要求，對(duì)于氣壓傳動(dòng)制動(dòng)系一般在設(shè)計(jì)制造時(shí)，將前后車(chē)輪制動(dòng)氣室、制動(dòng)蹄片和摩擦片等選取不同的尺寸。對(duì)于液壓傳動(dòng)的制動(dòng)系已采用比例閥，可自動(dòng)按一定比例調(diào)節(jié)車(chē)輛前、后車(chē)輪制動(dòng)工作液壓，從而使前、后車(chē)輪的制動(dòng)力配比較為合理。

3.3制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)

3.3.1制動(dòng)效能

制動(dòng)效能是指拖拉機(jī)，汽車(chē)在一定行駛速度時(shí)，當(dāng)換入空擋后，從開(kāi)始踩著制動(dòng)踏板，到停車(chē)為止所駛過(guò)的距離。

制動(dòng)減速反映了地面制動(dòng)力的大小，因此它于制動(dòng)器制動(dòng)力及附著力有關(guān)。在不同路面上由于最大地面制動(dòng)力為附著系數(shù)和車(chē)輪垂直載荷的乘積，故車(chē)輛能達(dá)到的最大制動(dòng)減速度為附著系數(shù)和重力加速度的乘積。

3.3.2制動(dòng)效能恒定性

制動(dòng)效能恒定性是指制動(dòng)器抗熱衰退性能。拖拉機(jī)、汽車(chē)長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)進(jìn)行強(qiáng)度較大的制動(dòng)，會(huì)使制動(dòng)器的溫度升高，使制動(dòng)器的摩擦力矩顯著下降,這種現(xiàn)象稱為制動(dòng)器的熱衰退?？篃崴ネ诵阅芤话阌靡幌盗羞B續(xù)制動(dòng)時(shí),制動(dòng)效能的保持程度來(lái)衡量。

3.3.3制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性

在制動(dòng)過(guò)程中維持車(chē)輛直線行駛的能力稱為制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性。試驗(yàn)中常規(guī)定一個(gè)15倍于車(chē)寬的試驗(yàn)通道、制動(dòng)時(shí)不允許產(chǎn)生不可控制的效應(yīng)使它偏離這條通道。凡是出現(xiàn)超越通道的現(xiàn)象稱為制動(dòng)跑偏。制動(dòng)跑偏包括跑偏和側(cè)滑兩種情況。跑偏多是由于左右兩制動(dòng)器的制動(dòng)力不等引起的，經(jīng)調(diào)整后可以解決；側(cè)滑是指車(chē)輪發(fā)生橫向滑移，多數(shù)是由于后軸比前軸先抱死產(chǎn)生拖滑現(xiàn)象時(shí)，在輕微側(cè)向力作用下就會(huì)發(fā)生側(cè)滑。因此汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)不希望車(chē)輪制動(dòng)到抱死滑移，而是希望車(chē)輪制動(dòng)到邊滾邊滑的滑動(dòng)狀態(tài)。由試驗(yàn)得知，汽車(chē)車(chē)輪的滑動(dòng)率在15%~20%，輪胎與路面之間有最大的附著系數(shù)。所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在附著能力，目前在許多汽車(chē)上裝備了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱ABS。

34影響制動(dòng)效率的因素

3.4.1制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)因素

結(jié)構(gòu)因素有制動(dòng)襯片的面積、制動(dòng)鼓的半徑、輪胎的半徑、制動(dòng)器的摩擦系數(shù)、施加在制動(dòng)器上的壓力。對(duì)于采用半徑較大的輪胎和半徑較小的制動(dòng)鼓，較之采用半徑較小的輪胎和半徑較大的制動(dòng)鼓，則需要更大的摩擦面積或更高的壓力。制動(dòng)襯片的面積直接影響摩擦扭矩的大小以及散熱效果。為了獲得制動(dòng)所必須的最大制動(dòng)力矩，根據(jù)摩擦材料允許單位壓力的要求，則必須具有足夠的襯片面積，也只有這樣才能使摩擦所產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)，以保持制動(dòng)零件的正常工作溫度。制動(dòng)器的摩擦系數(shù)決定于制動(dòng)襯片的材料和制動(dòng)鼓接觸表面的加工精度。石棉襯片的摩擦系數(shù)較粉末冶金襯片的摩擦系數(shù)要低得多，且石棉材料的摩擦特性也不穩(wěn)定，所以采用粉末冶金摩擦材料正日益增多。對(duì)制動(dòng)器施加足夠的壓力，對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)效率的影響尤為重要，因此，在保證踏板操縱力要求的同時(shí)，還要通過(guò)增大杠桿比，以滿足制動(dòng)器壓緊力的要求。許多汽車(chē)上還有制動(dòng)加力裝置。

3.4.2制動(dòng)裝置的使用因素

制動(dòng)裝置如使用不當(dāng)可引起制動(dòng)效率下降。制動(dòng)器摩擦面受到油脂的污染，摩擦系數(shù)會(huì)大大減??；頻繁使用制動(dòng)器，其溫度會(huì)急劇升高，破壞了摩擦襯片和制動(dòng)鼓正常工作的程度，使制動(dòng)效率大大降低。因此，制動(dòng)裝置只能在必要時(shí)使用，以保證一定的制動(dòng)間隔時(shí)間，使制動(dòng)器溫度處于正常范圍。另外，制動(dòng)鼓與制動(dòng)襯片貼合不密切，將使動(dòng)能與熱量的轉(zhuǎn)換只在點(diǎn)上完成，溫度會(huì)急增。因此必須及時(shí)調(diào)整制動(dòng)器間隙和更換磨偏的制動(dòng)襯片。

4結(jié)語(yǔ)

撰寫(xiě)此文的目的之一是能為拖拉機(jī)、汽車(chē)愛(ài)好者在制動(dòng)系的設(shè)計(jì)及改進(jìn)方面提供一點(diǎn)理論依據(jù)；其二是讓駕駛員全面了解拖拉機(jī)、汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的功用、組成、原理及制動(dòng)過(guò)程等，確保安全可靠的駕駛，提高拖拉機(jī)汽車(chē)的工作效率和生產(chǎn)率。(05)

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可見(jiàn)前后輪最大制動(dòng)力的合理配比，與車(chē)輛重心位置（a、h）,軸距（L）,附著系數(shù)(φ)和滾動(dòng)阻力系數(shù)(f)有關(guān)。如果前后輪制動(dòng)器控制液壓或氣壓相同，且各輪制動(dòng)器，制動(dòng)分泵或制動(dòng)氣室結(jié)構(gòu)參數(shù)也相同，那么前后車(chē)輪制動(dòng)力的比值將是1∶1。這樣前后車(chē)輪的制動(dòng)力就不能根據(jù)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)工況而有合理的配比關(guān)系。前后輪不能得到同步制動(dòng)，而是非此即彼地會(huì)出現(xiàn)先有車(chē)輪“抱死”現(xiàn)象。

為了在一定程度上滿足運(yùn)輸時(shí)由于前后輪負(fù)荷不同而需要不同制動(dòng)力的要求，對(duì)于氣壓傳動(dòng)制動(dòng)系一般在設(shè)計(jì)制造時(shí)，將前后車(chē)輪制動(dòng)氣室、制動(dòng)蹄片和摩擦片等選取不同的尺寸。對(duì)于液壓傳動(dòng)的制動(dòng)系已采用比例閥，可自動(dòng)按一定比例調(diào)節(jié)車(chē)輛前、后車(chē)輪制動(dòng)工作液壓，從而使前、后車(chē)輪的制動(dòng)力配比較為合理。

3.3制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)

3.3.1制動(dòng)效能

制動(dòng)效能是指拖拉機(jī)，汽車(chē)在一定行駛速度時(shí)，當(dāng)換入空擋后，從開(kāi)始踩著制動(dòng)踏板，到停車(chē)為止所駛過(guò)的距離。

制動(dòng)減速反映了地面制動(dòng)力的大小，因此它于制動(dòng)器制動(dòng)力及附著力有關(guān)。在不同路面上由于最大地面制動(dòng)力為附著系數(shù)和車(chē)輪垂直載荷的乘積，故車(chē)輛能達(dá)到的最大制動(dòng)減速度為附著系數(shù)和重力加速度的乘積。

3.3.2制動(dòng)效能恒定性

制動(dòng)效能恒定性是指制動(dòng)器抗熱衰退性能。拖拉機(jī)、汽車(chē)長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)進(jìn)行強(qiáng)度較大的制動(dòng)，會(huì)使制動(dòng)器的溫度升高，使制動(dòng)器的摩擦力矩顯著下降,這種現(xiàn)象稱為制動(dòng)器的熱衰退?？篃崴ネ诵阅芤话阌靡幌盗羞B續(xù)制動(dòng)時(shí),制動(dòng)效能的保持程度來(lái)衡量。

3.3.3制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性

在制動(dòng)過(guò)程中維持車(chē)輛直線行駛的能力稱為制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性。試驗(yàn)中常規(guī)定一個(gè)15倍于車(chē)寬的試驗(yàn)通道、制動(dòng)時(shí)不允許產(chǎn)生不可控制的效應(yīng)使它偏離這條通道。凡是出現(xiàn)超越通道的現(xiàn)象稱為制動(dòng)跑偏。制動(dòng)跑偏包括跑偏和側(cè)滑兩種情況。跑偏多是由于左右兩制動(dòng)器的制動(dòng)力不等引起的，經(jīng)調(diào)整后可以解決；側(cè)滑是指車(chē)輪發(fā)生橫向滑移，多數(shù)是由于后軸比前軸先抱死產(chǎn)生拖滑現(xiàn)象時(shí)，在輕微側(cè)向力作用下就會(huì)發(fā)生側(cè)滑。因此汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)不希望車(chē)輪制動(dòng)到抱死滑移，而是希望車(chē)輪制動(dòng)到邊滾邊滑的滑動(dòng)狀態(tài)。由試驗(yàn)得知，汽車(chē)車(chē)輪的滑動(dòng)率在15%~20%，輪胎與路面之間有最大的附著系數(shù)。所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在附著能力，目前在許多汽車(chē)上裝備了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱ABS。

34影響制動(dòng)效率的因素

3.4.1制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)因素

結(jié)構(gòu)因素有制動(dòng)襯片的面積、制動(dòng)鼓的半徑、輪胎的半徑、制動(dòng)器的摩擦系數(shù)、施加在制動(dòng)器上的壓力。對(duì)于采用半徑較大的輪胎和半徑較小的制動(dòng)鼓，較之采用半徑較小的輪胎和半徑較大的制動(dòng)鼓，則需要更大的摩擦面積或更高的壓力。制動(dòng)襯片的面積直接影響摩擦扭矩的大小以及散熱效果。為了獲得制動(dòng)所必須的最大制動(dòng)力矩，根據(jù)摩擦材料允許單位壓力的要求，則必須具有足夠的襯片面積，也只有這樣才能使摩擦所產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)，以保持制動(dòng)零件的正常工作溫度。制動(dòng)器的摩擦系數(shù)決定于制動(dòng)襯片的材料和制動(dòng)鼓接觸表面的加工精度。石棉襯片的摩擦系數(shù)較粉末冶金襯片的摩擦系數(shù)要低得多，且石棉材料的摩擦特性也不穩(wěn)定，所以采用粉末冶金摩擦材料正日益增多。對(duì)制動(dòng)器施加足夠的壓力，對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)效率的影響尤為重要，因此，在保證踏板操縱力要求的同時(shí)，還要通過(guò)增大杠桿比，以滿足制動(dòng)器壓緊力的要求。許多汽車(chē)上還有制動(dòng)加力裝置。

3.4.2制動(dòng)裝置的使用因素

制動(dòng)裝置如使用不當(dāng)可引起制動(dòng)效率下降。制動(dòng)器摩擦面受到油脂的污染，摩擦系數(shù)會(huì)大大減??；頻繁使用制動(dòng)器，其溫度會(huì)急劇升高，破壞了摩擦襯片和制動(dòng)鼓正常工作的程度，使制動(dòng)效率大大降低。因此，制動(dòng)裝置只能在必要時(shí)使用，以保證一定的制動(dòng)間隔時(shí)間，使制動(dòng)器溫度處于正常范圍。另外，制動(dòng)鼓與制動(dòng)襯片貼合不密切，將使動(dòng)能與熱量的轉(zhuǎn)換只在點(diǎn)上完成，溫度會(huì)急增。因此必須及時(shí)調(diào)整制動(dòng)器間隙和更換磨偏的制動(dòng)襯片。

4結(jié)語(yǔ)

撰寫(xiě)此文的目的之一是能為拖拉機(jī)、汽車(chē)愛(ài)好者在制動(dòng)系的設(shè)計(jì)及改進(jìn)方面提供一點(diǎn)理論依據(jù)；其二是讓駕駛員全面了解拖拉機(jī)、汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的功用、組成、原理及制動(dòng)過(guò)程等，確保安全可靠的駕駛，提高拖拉機(jī)汽車(chē)的工作效率和生產(chǎn)率。(05)

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