汽车电控液压制动系统电子控制单元设计

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现代汽车制动系统技术 ——EBS、EBS、ASR和ESP

现代汽车制动系统技术 ——EBS、EBS、ASR和ESP

4 .电控制行驶平稳系统(ELECTRONIC STABILTY PROGRAM),简称ESP
ESP系统的主要功能已包括ABS、ETS和ASR等系统的 普遍功能,在制动和加速时增强车轮的地面附着力及稳定 性。它将每个车轮的制动油压进行非常精确的控制,以减 少发动机扭力的损失。该系统还可以再加上防滑传感器 (ANTI-SLIP SENSOR ),配合方向盘的转角和传动轴的 转速,可计算出汽车在甩尾或失控的情况下的最佳运动轨 迹。ESP系统不仅能提供汽车最佳的循迹方向,而且能在 行驶中保证最佳的驾驶稳定性,特别是在转弯和180°回 转的情况下,作用系统在制动过程中可自动调节车轮制动力,防止车 轮抱死以取得最佳制动效果。据美国统计,约有40%的意 外事故是因刹车时汽车滑行致刹车距离过长而造成的。 近几年来,由于电子技术的迅速发展,为ABS的发展和 应用提供了良好的机遇。ABS一方面朝着低成本、高可靠 性方向发展;另一方面其控制器的功能得到了增强,扩大 了使用范围,还扩展了ASR(驱动防滑系统)功能,从而成 为电控制动系统(简称EBS)。 EBS系统主要由气压制动系统和电子控制系统组成。气 压制动系统包括制动踏板、储气筒、气压控制阀、气压制 动管路和制动气室等。电子控制系统主要包括ECU控制器、 各种传感器(如3D力传感器、制动器摩擦片磨损传感器、 隅合力传感器等)及电子控制线路等。
3.加速防滑控制系统(ACCELERATION SKID CONTROL) 简称ASR系统
该系统是在ABS系统的基础上开发的,两系统有许多共用 组件。ASR系统利用驱动轮上的车速传感器,当感受到驱动轮 打滑时,控制元件便通过油门降低转速,使之不再打滑,防止因 急剧加速而令车轮转速剧增或汽车突然偏离直线。它可以在起步 或弯道中速度发生急剧变化时,改善车轮与地面的附着力,提高 其安全性能。该系统当任何一个或两个车轮均不受控制而打滑, 会自动减低发动机马力并制动受影响的车轮,因此在冰雪路面或 湿滑路面上,有其优越的特点。 此外,还能使汽车在车轮开始制动的瞬间,使发动机以最小的 输出扭力,配合制动油压的控制,来达到最大的减速性能。

基于EPB汽车电控机械制动系统设计

基于EPB汽车电控机械制动系统设计

基于EPB汽车电控机械制动系统设计汽车电控机械制动系统(EPB)的大部分机械原件和液压原件都被电子原件所替代,使制动系统传代的滞后时间大大减少了。

从根本上讲这种制动方式避免了汽车不经意间的自动移动,对汽车的安全性予以保证,所以传统的手动制动逐渐被电控机械制动系统(EPB)所取代。

本文对电控机械制动系统的现状及发展进行了阐述,并对电控机械制动系统(EPB)的工作原理、主要作用进行了分析,希望为同行提供一些参考。

关键字:电控机械制动系统设计1、电子驻车制动技术介绍目前大部分高档豪华型轿车都升级了其传统的机械式驻车制动系统,成为电子驻车制动系统,简称这类由控制单元控制的电子驻车制动系统为EPB系统。

电子驻车制动技术属于一类的线控技术,而飞机控制系统就是线控技术的发源地。

飞机控制系统作为一种线控系统是最初在实际应用中投入的,它转换驾驶员的操纵命令为电信号,通过机载计算机对飞机的飞行进行控制。

在汽车驾驶上把这种控制方式加以引入,就是经过传感器把驾驶员的操作动作转变成电信号,利用网络向执行机构直接传输。

电子驻车制动技术就是通过应用线控技术,整合停车后的长时性制动和行车时的临时性制动功能于一身,并且通过电子控制方式获得停车制动技术。

普通机械式驻车制动系统的机械装置如踏板或手柄等,在EPB系统中都被去掉了,通过一个EPB开关就能够实现控制驻车制动器,该系统不仅获得了电子化控制驻车制动,另外利用数据总线将EPB控制单元与ESP系统进行链接,从而获得车辆的动态的应急制动功能和自动停止固定功能。

立足于技术升级的角度讲,相比于传统型手驻车制动模式前进了一大步。

2、电子驻车制动技术的现状及发展线控技术是电子驻车制动系统的技术本质及核心。

研制高性能控制器是线控技术研究的关键,在整个系统中要求其通讯协议网络精确高速,完全匹配、协调执行器和控制中心之间的工作;而且容错技术需要具有高效性能,保障系统产生问题时其安全性不会受到影响,也就是系统的可靠性良好。

浅谈汽车电控机械制动系统

浅谈汽车电控机械制动系统

In many cases, what we lack is not ideas, but the courage to act.同学互助一起进步(页眉可删)浅谈汽车电控机械制动系统随着电子技术的不断发展,汽车电控化趋势日益明显,汽车电控机械制动系统就是电子技术在汽车行业取得的重大突破,其规避了传统机械制动系统的缺点,在很多方面都表现出优势,因此渐渐成为汽车制动系统中的必备配置,其在汽车安全性能提高的方面发挥着重要作用。

所谓汽车电控机械制动系统就是把原来液压或者压缩空气驱动的部分改为电动机驱动,从而实现响应速度的提高,制动效能的优化,结构组成的简化,装配维护难度的降低。

汽车电控机械制动系统的结构组成要想实现对于汽车电控机械制动系统的全面了解,其首先就要从制动系统的结构组成来探析,这是了解其运行机制的基础性知识。

因此我们应该高度重视汽车电控机械制动系统的结构组成知识的掌握。

从理论上来讲,汽车电控机械制动系统主要由电控机械制动控制单元、ABS控制单元、后轮制动执行器、离合器位置传感器、电控机械驻车制动按钮等部件组成。

下面的图示为上述个部件的功能作用信息:汽车电控机械自动系统的工作流程汽车电控机械制动系统的工作流程涉及到整个系统运行的方方面面,如果需要对于汽车电控机械制动系统进行全面的了解,掌握其工作的流程也是很有必要的。

严格来讲,汽车电控机械自动系统的运行是一项复杂的工作流程,一般情况,其主要涉及到以下几个环节:其一,用户需要驻车制动的时候,会将电控机械自动系统按钮点击确认,操作信号灯将用户需求反馈给电控单元;其二,电控机械自动控制单元执行电机启动命令;其三,电机以皮带和斜盘式齿轮装置实现丝杆的驱动;其四,丝杆转动的过程中,丝杆的螺丝呈现出不断向前移动的趋势,此时螺母和制动器活塞产生接触,出现了按压自动摩擦片的动作,也就是说制动摩擦片被挤压到制动盘上去。

如果上述动作都完成了,朝向制动摩擦片的密封圈被挤压变形。

汽车线控制动技术分析

汽车线控制动技术分析

汽车线控制动技术的发展简介展摘要:线控制动系统是未来汽车制动系统发展的方向,相比于传统制动系统,它具有制动响应速度快、制动性能高和制动系统结构简化等优点。

本文介绍了汽车线控制动技术的研究现状,对电子液压制动系统和电子机械制动系统的工作原理及特点进行了介绍和比较,论述了线控制动系统的关键技术和发展趋势。

关键词:线控制动系统;电子液压制动;电子机械制动Abstract:The wire braking system is the future direction of the development of automotive braking systems, compared to traditional braking system, it has a brake fast response, high braking performance, and simplify the structure of the brake system, etc. This article describes the e-wire braking technology of vehicle status, the electronic hydraulic brake system and electronic mechanical braking system works and features are introduced and compared, wire braking system discussed key technologies and trends.Keywords: by-wire brake system; electronic hydraulic brake; electro-mechanical brake1线控制动系统的概述1.1制动系统的发展状况随着消费者对车辆安全性日益提高的重视,车辆制动系统也历经了数次变迁和改进。

液压制动的终结-电子制动(EMB)技术发展简介

液压制动的终结-电子制动(EMB)技术发展简介

液压制动的终结-电子制动(EMB)技术发展简介液压制动的终结-电子制动(EMB)技术发展简介随着消费者对车辆安全性日益提高的重视,车辆制动系统也历经了数次变迁和改进。

从最初的皮革摩擦制动,到后来出现鼓式、盘式制动器,再到后来出现机械式ABS制动系统,紧接着伴随电子技术的发展又出现了模拟电子ABS制动系统、数字式电控ABS制动系统等等。

近10年来西方发达国家又兴起了对车辆线控系统(x-by-wire)的研究,线控制动系统(brake-by-wire)应运而生,由此展开了对电子机械制动器(Electromechanical Brake)的研究,简单的来说电子机械制动器就是把原来由液压或者压缩空气驱动的部分改为由电动机来驱动,借以提高响应速度、增加制动效能等,同时也大大简化了结构、降低了装配和维护的难度。

由于人们对制动性能要求的不断提高,传统的液压或者空气制动系统在加人了大量的电子控制系统如ABS、TCS、ESP等后,结构和管路布置越发复杂,液压(空气)回路泄露的隐患也加大,同时装配和维修的难度也随之提高。

因此结构相对简单、功能集成可靠的电子机械制动系统越来越受到青睐,可以预见EMB将最终取代传统的液压(空气)制动器,成为未来车辆的发展方向。

1 brake-by-wire的发展简介brake-by-wire是指一系列智能制动控制系统的集成,它提供诸如ABS,车辆稳定性控制、助力制动、牵引力控制等等现有制动系统的功能,并通过车载有线网络把各个系统有机的结合成一个完整的功能体系。

原有的制动踏板采用了一个模拟发生器替代,用以接受驾驶员的制动意图,产生、传递制动信号给控制和执行机构,并根据一定的算法模拟反馈给驾驶员。

显而易见,它需要非常安全可靠的结构,用以正常的工作。

其工作原理如图1所示:由于技术发展程度的局限,目前出现了两种形式的brake-by-wire系统:1.1 EHB的简介EHB(Electro-Hydraulic Brake)即线控液压制动器,是在传统的液压制动器基础上发展。

汽车线控技术系列13----电控机械制动系统的结构

汽车线控技术系列13----电控机械制动系统的结构

3-2电控机械制动系统的结构
3-2电控机械制动系统的结构
中央ห้องสมุดไป่ตู้子控制单元
中央电子控制单元的作用为:接收制动踏板发出的信号,控制制动器制 动;接收驻车制动信号,控制驻车制动;接收车轮传感器信号,识别车轮 是否抱死、打滑等;控制车轮制动力,实现制动防抱死和驱动防滑等。 ECU可采用飞思卡尔( Freescale)公司的S12x系列芯片等作为主控芯片。 图3-7为电控机械制动系统ECU接口电路制动踏板信号由制动踏板力和 角位移传感器产生,车辆运行状态采用纵向和侧向加速度传感器及横 摆角速度传感器测量,各车轮的目标制动力经CAN网络传输给各轮 emb控制器。
3-2电控机械制动系统的结构
电子踏板模块 电控机械制动系统取消了传统液压制动系统中机械式传力机构和真空助力器,取而代 之的是踏板模拟器,有效地提高了制动响应速度。它将作用在踏板上的力和速度转化 为电信号,输送到中央ECU。踏板模拟器的输入输出特性曲线应很好地符合驾驶员的驾 驶习惯,并根据人体工程学设计,以提高舒适性和安全性。
3-2电控机械制动系统的结构
电控机械制动系统的结构 按各模块的功能不同分类,汽车电控机械制动系统主要由车轮制动模块、中央电子 控制单元(ECU)和电子踏板模块等组成,其控制框图如图所示。
3-2电控机械制动系统的结构
车轮制动模块
车轮制动模块由电机、机械传动机构等组成。对电机的要求较高,如放置在狭小 的空间中,重量轻,能够提供足够且连续的制动力矩,可以在堵转状态下工作。 目前,多用无刷直流电机,是由电机本体、位置检测器、逆变器和控制器组成的 自同步电机系统或自控式变频同步电机。无刷直流电机逆变器主要开关一般采用 IGBT或功率MOSFET等全控型器件。控制器对转子位置检测器输出的信号、PWM 调制信号、正反转和停车信号进行逻辑综合,为驱动电路提供各个开关的斩波信 号和选通信号,实现电机的正反转、转速控制、转矩控制、停车控制和短路故障 保护功能下图Continental Teves公司第三代电控机械式盘式制动器,采用了电机内 置模块化结构。分为电机驱动部分、行星齿轮减速部分、螺旋传动部分,其中螺 旋传动部分把旋转运动变成丝杠的直线运动。

汽车底盘电控技术-自动变速器(电子液压控制系统)

汽车底盘电控技术-自动变速器(电子液压控制系统)

注:
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2.5车速传感器:
1、作用:车速传感器产生的车速信号相当于 全液控自动变速器中的调速器油压,ECT的 ECU用它来控制换档点和锁止离合器的运作。 注:ECT的ECU获得的正确车速信息是由两个 车速传感器输入的,为进一步确保信息的精 确性,ECT的ECU不断将两个信号比较,看 是否相同。如图:
3、在某些车型中,制动开关信号也从驻车制 动器开关输入,用作对锁止离合器取消锁止 的信号。如图:
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2.7超速档主开关
1、作用:由驾驶员操作控制,使ECT可以或是 不可以进入超速档行驶。 2、控制过程:ⅰ开关在“ON”位时(触点断 开),ECU的OD2端子电压为12V,变速器能 换入超速档。如图: ⅱ在“OFF”位时(触点闭合),电流从蓄电池 电流至接地,ECU的OD2端子电压为0V, ECU不允许挂入超速档,同时O/D灯亮。如图:
电子控制系统方框图
第二节 电子控制部件
1、电子控制系统的组成: 行驶模式开关 水温传感器 超速档开关 空档启动开关 节气门位置传感器 车速传感器 巡航控制 制动灯开关 电磁阀
2.1行驶模式开关
1、作用: 行驶模式选择开关是供驾驶员所需的 行驶模式的开关。 2、常见模式: 动力模式(PWR)、经济模式 (ECONOMIC)、普通模式(NORMAL)、 雪地模式(SNOW)即P 、 E 、 N 、S、
2、控制过程:1)如果ECU的端子N、2或L端 子接通,ECU便分别确定变速器位于“N”、 “2”或“L”档位。※否则ECU便确定变速器位 于“D”档位。该开关的触点还用于接通对应 档位开关的指示灯告诉驾驶员换档杆所处位置。
2)只有当换档杆位于“P”或“N”档位,端子B 与NB接通,才能接通启动电路。如图:

ABS系统电控单元

ABS系统电控单元

(2)计算电路
计算电路的功用是:根据轮速传感器 信号,计算出车轮瞬时速度而后求知加 (减)速度、初始速度、参考车速及滑 移率。最后根据车轮加(减)速度和滑 移率形成相应的控制指令,向电磁阀控 制电路输出制动压力增大、保持、减小 的控制信号。
计算电路由两个完全相同的微处理器组成:
其主要目的是:两个微处理器计算结果相同时, 输出指令ABS工作。计算结果不同时,关闭ABS, 防止出现错误控制。
1、电子控制单元的功用
接收轮速传感器及其它开关信号,并进行放大、 整形、计算、比较,按照特定的控制逻辑,分析、 判断后输出指令,控制制动压力调节器执行制动 压力调节任务。
2、ABS ECU的组成
目前,尽管各车用ABS ECU内部控制程序、 参数不同,但一般均由以下几个基本电路组成。
输入电路 计算电路 输出电路 安全保护电路
3.制动防抱死控制过程 (1)车速超过8Km/h ,需要制动踩下踏制动 踏板时,制动开关闭合 ,蓄电池电压送至ECU 端子25,ECU获知汽车 进入制动状态。ECU将 根据各轮速传感器输入 的电压信号对车轮运动 状态进行监测。
(2)制动中,各车轮 滑移率均小于20%时, ECU端子2、35、18均 开路,每个电磁阀线圈 中均无电流通过,各制 动分泵制动液压力将随 制动总泵输出制动液压 力的变化而变化-增压。 。
输出电磁阀 输出电磁阀通常切断制动轮泵和阻尼器
间的油路,ABS控制减压模式时打开油路让轮 泵里的油压通过阻尼器回到制动总泵。
一、液压控制单元
高压蓄能器 储存高压制动液。 储液器又起缓冲的作用,通过容器内的油液
储存吸收电动泵工作时的油压变化,减少ABS工 作时的踏板震动感。
储液器出口处的吼管起减少液体流动时产生 的噪音作用。
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吉林大学远程教育学院2016届本科生毕业论文(设计)汽车电控液压制动系统电子控制单元设计摘要汽车工业伴随着科技进步而高速发展,在欧美等发达国家,汽车已经是只是一件家庭必须品。

随着我国经济发展,汽车的需求量也迅猛增加,我国汽车产业随之不断扩大。

然而,汽车保有量的不断增加,也使得行车安全问题日益凸显,汽车的制动系统是保证行车安全性的重要系统之一,因此,制动系统的研究和开发对于汽车行驶的安全性有着极大的意义。

本文对汽车的液压制动系统的结构、分类以及发展状况进行了分析介绍,主要包括制动器的形式与特征、液压管道的布置形式、制动主缸和制动轮缸的结构、真空助力器的结构以及 ABS 系统的工作过程。

并以奥迪 A4 车型的车身与底盘参数为原始数据,进行了四轮盘式制动器、制动主缸和制动轮缸的设计计算。

关键词制动系统液压ABS 盘式制动器吉林大学远程教育学院2016届本科生毕业论文(设计)目录一、绪论.......................................... 错误!未定义书签。

1.1 制动系统设计意义.......................... 错误!未定义书签。

1.2 制动系统的研究现状 (1)1.3 本次制动系统设计应达到的目标 (2)1.4 本次制动系统的设计要求 (3)二、制动装置与制动机理 (3)2.2制动的基本机理 (3)2.2 液压式脚制动器 (3)三、车轮制动器的形式与特征 (6)3.1 盘式制动器 (6)3.2 鼓式制动器 (9)四、操纵机构 (10)4.1 制动踏板 (10)4.2 制动主缸 (10)4.3 制动器配管方式 (12)4.4 制动轮缸 (13)4.5 制动助力装置 (14)五、防抱死系统(ABS) (16)5.1 ABS 的功用 (16)5.2 ABS 的组成及控制原理 (17)5.3 ABS 的类型 (20)六、制动器及驱动机构的设计计算 (24)6.1盘式制动器的参数确定 (25)6.2 制动轮缸直径的确定 (28)6.3 制动主缸直径的确定 (29)总结 (30)参考文献 (32)致谢 (33)一、绪论1.1 制动系统设计意义汽车的日益大众化带来了对汽车行驶安全问题的思考,从2013年开始实行的新交规就能看出国家非常重视交通安全问题,诚然,人们安全意识的提高能很大程度上的减少交通事故,而汽车本身的安全系统对行车安全也有极大的影响。

汽车的良好的制动系统是行车安全的一个重要保障,当汽车在行驶过程中发生突发事件时,稳定而迅速的制动能很大程度的减小驾驶员以及车外其他人员所受安全威胁。

所以,对汽车制动系统的研究对于交通安全,行车安全都有着重要意义。

1.2 制动系统的研究现状从汽车诞生时起,车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。

近年来,随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高,这种重要性表现得越来越明显。

汽车制动系统种类很多,形式多样。

传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气—液混合式。

它们的工作原理基本都一样,都是利用制动装置,用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能,以达到车辆制动减速,或直至停车的目的。

伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发,汽车动力系统发生了很大的改变,出现了很多新的结构型式和功能形式。

新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。

例如电动汽车没有内燃机,无法为真空助力器提供真空源,一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。

汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切相关的,制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。

1.2.1 供能装置的发展人力制动是开始有制动系统时的制动能源,它有机械式制动、液压式制动两种形式。

机械式制动主要用于驻车制动系统中,驻车制动系统中要求用机械锁止方法保证汽车在原地停止不动,在任何情况下不至于滑动。

液压式制动是通过制动踏板推动制动主缸,进而使制动器进入工作状态。

伺服制动兼用人力和发动机作为制动能源,正常情况下制动能量由动力伺服系统供给,动力伺服系统失效时可由人力供给制动能量,这时伺服制动就变为人力制动。

伺服制动可用气压能、真空能(负气压能)以及液压能作为伺服能量,形成各种形式的助力器。

动力制动系统的制动能源是发动机所驱动的油泵或者气泵,人力仅作为控制来源,可分为气压制动、气顶液制动、液压制动。

其中气压制动是发展最早的一种动力制动系统。

它用空气压缩机提供气压,气顶液制动是用气压推动液压动作,产生制动作用。

液压制动是目前得到广泛应用的一种制动系统,技术已经非常成熟。

目前正在发展的电液复合制动以及电子制动中使用了电机作为制动能源,人力踩制动踏板作为控制来源。

1.2.2 控制装置的发展最早的人力制动,通过机械的连接产生制动动作。

发展到人力控制制动,通过踩制动踏板启动制动,再由传力装置把制动踏板力传到真空助力器,经过真空助力器的助力扩大后,传递到制动主缸产生液压力,然后通过油路把液压力传递到每个轮缸,开始制动。

随着清洁能源汽车和电动汽车的研究应用,以及电子技术在汽车上面的广泛应用,制动系统的控制装置也出现了电子化的趋势,其中电制动完全改变了制动系统的控制和管理,会使汽车制动系统发生革命性的变化,它采用电子控制,可以更加准确、更高效率地实现制动。

1.2.3 传动装置的发展人力制动时代是采用机械式的传动装置,气(液)压制动是利用气(液)压力和连接管路把制动力传递到制动器。

电子制动则是利用制动电机产生制动力直接作用到制动器,它的控制信号来自控制单元(ECU),用信号线传递制动信号和制动力信息。

制动器是制动的主要组成部分,目前汽车制动器基本都是摩擦式制动器,按照摩擦副中旋转元件的不同,分为鼓式和盘式两大类制动器。

鼓式制动器又有领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向自增力式、双向自增力式制动器等结构型式。

盘式制动器有定钳式,浮钳式,浮钳式包括滑动钳式和摆动钳盘式两种型式。

滑动钳式是目前使用广泛的一种盘式制动器。

由于盘式制动器热和水稳定性以及抗衰减性能较鼓式制动器好,可靠性和安全性也好,而得到广泛应用。

但是盘式制动器效能低,无法完全防止尘污和锈蚀,兼做驻车制动时需要较为复杂的手驱动机构,因而在后轮上的应用受到限制,很多车是采用前盘后鼓的制动系统组成。

电动汽车和混合动力汽车上具有再生制动能力的电机,在回收制动能量时起制动作用,它引入了新型的电制动系统制动器。

作为一种新的制动器型式,势必引起制动器型式的变革。

电制动系统制动器是基于传统的制动器,也分为盘式电制动器和鼓式电制动器,鼓式电制动器由于制动热衰减性大等缺点,将来汽车上会以盘式电制动器为主。

1.3 本次制动系统设计应达到的目标(1)制动效能良(2)制动效能的恒定性良好(3)抗热衰退性能良(4)制动时的方向稳定性良好1.4 本次制动系统的设计要求学习汽车制动系统的的结构和工作原理,确定制动系统的结构,选择适当的设计方案,设计计算制动器和操纵机构主要元件的结构,根据ABS的工作原理和工作过程绘出制动系统的液压回路图形。

整理设计方案和计算过程及结果,完成毕业论文。

二、制动装置与制动机理2.1 制动的基本机理制动装置是利用摩擦将汽车运动能量转换为热能,通过在大气中散热,将能量传递出去。

对于汽车的制动装置应具有以下的要求:(1)以较短的制动距离停车(2)制动效果稳定(3)制动装置具备足够的刚性,且耐久性良好(4)检测及更换简单在汽车行驶过程中踩下制动踏板,制动片挤压盘片,制动片与盘片摩擦产生摩擦热,此时产生的摩擦热与消失的运动能相当,因此而得到的摩擦力矩成为制动盘片转动的制动力矩,是汽车的制动力。

因此,整个制动程序就是运动能→摩擦热(热能)→盘片中蓄热→散热于大气中。

2.2 液压式脚制动器脚制动器是汽车所使用的主要刹车系统,是利用驾驶员的脚踏力进行制动的。

制动器中包括利用液压、压缩空气、以及液压与空气混合的几种制动器。

其中轿车一般采用液压式制动器。

2.2.1 液压式脚制动器的基本工作机理如图2-1所示,将施加到制动踏板的踏力传递给制动主缸,在制动主缸内产生液压,该液压通过制动业管在传递给各个车轮的制动轮缸,通过挤压各个制动轮缸的活塞,将垫片推向制动盘,利用此时产生的摩擦力得到制动力。

2-1 液压制动系统图2.2.2 液压装置的构成液压装置利用了帕斯卡定律,如图2-2所示,由制动踏板、产生液压的制动总缸、向各制动轮缸传递传递液压的制动液管,以及制动软管、将制动压力转换为作用力的轮缸与活塞等构成。

2-2 制动系统液压装置简图在盘式制动的情况下,由于垫片的推力必须大于鼓式制动中对制动蹄的推力,所以制动主缸与制动分缸的面积比要大于鼓式的面积比,并且要将盘式制动中的液压装置设计成在同样踏板力的作用下,作用于活塞的推力要大于鼓式制动中的推力。

2.2.3 帕斯卡定律帕斯卡定律就是:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体各个方向传递。

2-3 帕斯卡定律原理图如图2-3所示,在活塞A施加外力F1,则力F2作用于活塞B上,此时容器内产生的液压与力的关系如下示(1)液压:p =F 1 S 1其中,p为液压,单位为Pa;F1为外力,单位为N;S1为活塞A的截面积,单位为m2。

(2)作用力: F = p ⨯ S= F ⨯S 2 S2211其中,F2为作用于活塞B的力,单位为N;S2为活塞B的截面积,单位为m2。

三、车轮制动器的形式与特征3.1 盘式制动器3.1.1 盘式制动器的特征盘式制动器是在与车轮成为一体进行转动的盘片两侧附着垫片,通过摩擦力产生制动力矩,从而达到制动车轮的目的。

盘式制动器几乎不产生鼓式制动器那样的自动增力,因此摩擦力与挤压垫片的外力以及垫片与制动盘之间的摩擦系数近似成正比,因而盘式制动器的制动作用比较稳定,而且转动的制动盘暴露在大气中,有利于散热,故在高速行驶的车辆中,盘式制动器是最合适的制动装置。

盘式制动器的特征如下:(1)优点:a制动稳定b散热性能优越c浸水恢复快d自动调节设备简单(2)缺点:a挤压垫片的作用力必须较大b垫片磨损快3.1.2 工作原理如图3-1所示,盘式制动器是在与车轮成为一体进行转动的圆板状盘片两侧附着垫片,通过产生摩擦力而获得制动力矩的结构。

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