王愛(ài)程　黃韻奕　楊潔　朱國(guó)林

摘 要：首先對(duì)制動(dòng)系的制動(dòng)能效進(jìn)行分析，然后對(duì)盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、制動(dòng)原理進(jìn)行闡述;最后，對(duì)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理進(jìn)行研究。對(duì)從事相關(guān)研究人員具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：盤式制動(dòng)器 工作原理 液壓驅(qū)動(dòng)

1 引言

汽車制動(dòng)系是用于將行駛中的汽車減速或停車的機(jī)構(gòu)，它直接影響汽車行駛的安全性和可靠性。一套完整的制動(dòng)裝置必須由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成[1]。制動(dòng)器根據(jù)結(jié)構(gòu)，又可分成鼓式與盤式[2]。與鼓式相比，盤式制動(dòng)器具有散熱效果好、制動(dòng)穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)緊湊重量輕、制動(dòng)片方便更換等優(yōu)點(diǎn)。因此，輕型汽車及現(xiàn)代轎車所用的車輪制動(dòng)器，前輪大部分使用盤式制動(dòng)器。

2 制動(dòng)系行車制動(dòng)效能參數(shù)

制動(dòng)能效是衡量一個(gè)車輛安全性能的重要指標(biāo)。汽車制動(dòng)系必須具備足夠的制動(dòng)效能，來(lái)保證車輛的安全運(yùn)行。行車制動(dòng)效能是由制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)定的，其中制動(dòng)減速度取決于制動(dòng)初速度和最大踏板力兩個(gè)因素[1]。

（1-1）

式中：——汽車所受全部重力，N;

——附著系數(shù);

g——重力加速度，;

v——制動(dòng)初速度，m/s。

由此得出汽車的最大制動(dòng)減速度：

（1-2）

汽車的行駛安全性由制動(dòng)距離S直接影響，可由式（1-3）算出：

（1-3）

式中：t1——制動(dòng)機(jī)構(gòu)滯后時(shí)間，s;

t2——制動(dòng)器制動(dòng)力增長(zhǎng)過(guò)程所需要的時(shí)間，s。

3 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及制動(dòng)原理

盤式制動(dòng)器主要包括制動(dòng)盤、制動(dòng)鉗體、活塞和摩擦塊等構(gòu)件[3]。盤式制動(dòng)器按摩擦副中的固定摩擦元件的結(jié)構(gòu)又可分為鉗盤式和全盤式制動(dòng)器兩種類型。兩塊制動(dòng)塊是鉗盤式制動(dòng)器的固定摩擦元件，其上帶有摩擦襯塊，通過(guò)連接件安裝在制動(dòng)鉗體，制動(dòng)鉗體及制動(dòng)塊組件用螺栓固定在轉(zhuǎn)向節(jié)或橋殼上。制動(dòng)塊安裝于制動(dòng)盤的左右兩側(cè)，制動(dòng)盤用螺栓固定在輪轂上并隨輪轂一起轉(zhuǎn)動(dòng)。盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

制動(dòng)時(shí)，駕駛員通過(guò)踩壓剎車踏板，通過(guò)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)將制動(dòng)壓力傳遞到制動(dòng)鉗活塞缸內(nèi)進(jìn)而推動(dòng)活塞及摩擦片共同夾緊制動(dòng)盤，產(chǎn)生制動(dòng)摩擦力矩，從而使車輪降低轉(zhuǎn)速并實(shí)現(xiàn)汽車的平穩(wěn)、可靠停止。

4 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將司機(jī)或其他動(dòng)力源的制動(dòng)作用力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩。其根據(jù)力的傳遞方式可分為機(jī)械式、氣壓式、液壓式和氣壓-液壓式幾種類型。液壓制動(dòng)器因具有操作延遲時(shí)間短、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。

液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理

液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，施加在制動(dòng)踏板上的力驅(qū)動(dòng)管道里的液壓油使制動(dòng)泵產(chǎn)生壓力，通過(guò)液壓軟管傳輸?shù)街苿?dòng)缸，液壓制動(dòng)系示意圖如圖2所示。具體動(dòng)作原理如下，當(dāng)踩下制動(dòng)踏板4時(shí)，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)總泵的活塞（位于制動(dòng)主缸5中）向前移，制動(dòng)泵5內(nèi)的油液壓力升高，油液分別通過(guò)油管3，6，8進(jìn)入各車輪制動(dòng)器1，2，7的分泵，使各分泵的活塞外伸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)腳踩制動(dòng)的力向四個(gè)車輪制動(dòng)器的傳遞，各制動(dòng)器通過(guò)制動(dòng)塊或制動(dòng)蹄卡緊制動(dòng)盤實(shí)施制動(dòng)。當(dāng)松開(kāi)制動(dòng)踏板4時(shí)，在油液壓力和回位彈簧的共同作用下，總泵活塞回位，通過(guò)液管路實(shí)現(xiàn)各輪制動(dòng)器活塞和相應(yīng)制動(dòng)組件回位，解除對(duì)車輪的制動(dòng)。

5 結(jié)語(yǔ)

汽車制動(dòng)系是汽車可靠運(yùn)行的核心系統(tǒng)，制動(dòng)系的制動(dòng)能效直接決定駕駛的安全性。通過(guò)對(duì)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)以及制動(dòng)能效參數(shù)的研究，并對(duì)液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析，得出一些結(jié)論和參數(shù)，可供后續(xù)研究做參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉惟信.汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[2]劉軍.汽車制動(dòng)器的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備，2017（5），68-70.

[3]張雪文.淺析汽車盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2018，45（5），195-196.