制动系统设计手册(NEW)
(完整word版)制动系统设计

GD12A电动汽车行车制动系统设计毕业设计说明书姓名:俞翼鸿专业:汽车维修与检测班级:(2)指导老师: 邹章鸣南昌理工学院机械工程系1.。
目录摘要Troduction前言第一章绪论 (6)1。
1 制动系统设计的意义 (6)1。
2 制动系统研究现状 (6)1.3 本次制动系统应达到的目标 (6)1.4 本次制动系统设计要求 (6)第二章制动系统方案论证分析与选择 (7)2.1 制动器形式方案分析 (7)2。
1.1 鼓式制动器 (7)2。
1。
2 盘式制动器 (9)2。
2 制动驱动机构的结构形式选择 (10)2.2.1 简单制动系 (10)2。
2。
2 动力制动系 (10)2。
2。
3 伺服制动系 (11)2。
3 液压分路系统的形式的选择 (11)2.3.1 II型回路 (11)2.3.2 X型回/路 (12)2。
3。
3 其他类型回路 (12)2。
4 液压制动主缸的设计方案 (12)第三章制动系统设计计算 (15)3.1 制动系统主要参数数值 (15)3.1.1 相关主要技术参数 (15)3.1.2 同步附着系数的分析 (15)3.2 制动器有关计算 (16)3.2。
1 确定前后轴制动力矩分配系数β (16)3。
2。
2制动器制动力矩的确定 (16)3.2。
3 后轮制动器的结构参数与摩擦系数的选取 (17)3.2.4 前轮盘式制动器主要参数确定 (18)3。
3 制动器制动因数计算 (19)3.3.1 前轮盘式制动效能因数 (19)3.3。
2 后轮鼓式制动器效能因数 (19)3。
4 制动器主要零部件的结构设计 (20)第四章液压制动驱动机构的设计计算 (22)4。
1 后轮制动轮缸直径与工作容积的设计计算 (22)4.2 前轮盘式制动器液压驱动机构计算 (23)4.3 制动主缸与工作容积设计计算 (24)4.4 制动踏板力与踏板行程 (24)4.4。
1 制动踏板力 (24)4.4.2 制动踏板工作行程 (25)第五章制动性能分析 (26)5.1 制动性能评价指标 (26)5.2 制动距离S (26)5。
汽车制动系统设计说明书

目录1、汽车制动系统概述及设计要求 (4)1.1 概述 (4)1.1.1制动系统的组成 (4)1.1.2 制动系统的类型 (4)1.2 设计制动系统时应满足的要求 (5)2、整车性能参数: (6)3、制动器形式的选择 (6)4、鼓式与盘式制动器主要参数的确定 (8)4.1制动鼓内径D (8)4.2摩擦衬片宽度b和包角β (8)4.3摩擦衬片起始角 0 (9)4.4制动器中心到张开力0F作用线的距离e (10)4.5制动蹄支撑点位置坐标a和c (10)4.6摩擦片摩擦系数 (10)4.7制动盘直径D (10)4.8制动盘的厚度h (11)4.9摩擦衬块内外半径的确定 (11)4.10制动衬块工作面积A (11)5、鼓式制动器主要零部件的设计 (12)5.1制动蹄 (12)5.2制动鼓 (12)5.3摩擦衬片 (13)5.4摩擦材料 (14)5.5蹄与鼓之间的间隙自动调整装置 (14)5.6制动支承装置 (16)5.7制动轮缸 (16)5.8张开机构 (16)6、盘式制动器主要零部件设计计算 (17)6.1 滑动钳体 (17)6.2 固定支架 (17)6.3 制动盘 (17)6.4 制动块 (17)6.5同步附着系数的确定 (19)6.6地面对前、后轮的法向反作用力 (19)6.7制动力分配系数的确定β[]4 (20)6.8前、后制动器制动力矩的确定[]4 (20)6.9应急制动和驻车制动所需的制动力矩[]1 (21)6.9.1应急制动 (21)6.9.2驻车制动 (22)6.9.3衬片磨损特性的计算 (23)7、制动驱动机构的设计与计算 (25)7.1 制动驱动机构的形式 (25)7.2 分路系统 (26)7.3 液压制动驱动机构的设计计算 (28)7.3.1 制动轮缸直径的确定 (28)7.3.2 制动主缸直径的确定 (29)7.3.3制动踏板力p F和制动踏板工作行程p S (30)7.3.4真空助力器的设计计算 (31)8、制动性能分析 (31)8.1制动性能评价指标 (31)8.2 制动效能 (31)8.3 制动效能的恒定性 (32)8.4 制动时汽车的方向稳定性 (32)8.5制动器制动力分配曲线分析 (32)8.6制动减速度j和制动距离S (34)参考文献 (35)1、汽车制动系统概述及设计要求1.1 概述使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车的速度保持稳定,以及使已经停驶的汽车保持不动,这些作用统称为汽车制动。
制动系统设计手册(NEW)

总体上写得不错,需要进一步改进的建议如下:
1.主要零部件的典型结构图。
2.分泵、总泵、吊挂助力器和阀等试验验证与试制验证的方法与标准(结合参考上次L项目验证计划)细化与补充。
3.分泵、总泵、吊挂助力器和阀的DFMEA分析的主要内容。
3.做到图文并茂,无经验的年轻的设计人员(《设计手册》主要读者)一看就明白。
3.3.6制动管路的布置:
首先以不与其它零部件干涉为前提,应尽量理顺;其次各管路的结构应合理,尤其是管路两端在整车行驶过程中有相对运动的件应考虑吸震方案,必要时采用软管连接;另外,在进行管路布置时应考虑管子的卡固,在空间允许的前提下管卡子的间隔以500~600mm为佳,当然在局部障碍部位可能要密一些。
真空助力器的直接作用在于降低制动踏板力,当制动踏板力太大时,仅依靠人的输入力(按照标准要求人的最大输入力不得大于700N)可能不足以使整车完全制动,而利用真空对助力器内橡胶膜片及反馈盘的作用可以成数倍(取决于真空助力器的助力比)地放大制动踏板的输入力,即增大制动总泵活塞的输入力,从而增大制动管路的压力。当然真空助力器助力比的选取应合适,助力比太大易使驾驶员失去踏板感,而太小又使人在制动过程中感到吃力,且对于一定规格的助力器来说,助力器的助力比越大,其最大输出拐点越低,这就容易造成整个制动过程在初期省力,但在后期特废力,严重时也会刹不住车,故真空助力器助力比的选取以使制动踏板力调整适当为宜。另当某一规格的助力器对整车制动踏板力的调整不能满足要求且适当调整助力比仍不能达到要求时应更换助力器的规格。
3.3制动系统各总成零部件在设计和布置过程中的注意事项:
3.3.1制动器总成:
优先采用社会成熟资源,但在与整车实际应用时应考察制动器的效能、制动底板、制动蹄铁、制动鼓的刚性与整车的符合性。
毕业设计阁瑞斯轻型客车制动系统设计说明书

摘要随着高速公路的不断发展,汽车车速的不断提高,车流密度也不断增大。
现代汽车对制动系的工作可靠性要求日益提高。
因为只有制动性能良好,制动系工作可靠的汽车才能充分发挥出其高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性。
由此可见,本次制动系统设计具有实际意义。
对于福田风景轻型客车的制动系统设计,首先制定出制动系统的结构方案,本设计确定采用前盘后鼓式制动器,串联双腔制动主缸,HH型交叉管路布置。
其次计算制动系统的主要设计参数(确定同步附着系数,制动力分配系数,制动器最大制动力矩),制动器主要参数设计和液压驱动系统的参数计算。
再次利用计算机辅助设计绘制装配图,布置图和零件图。
最终进行制动力分配编程,对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。
通过本次设计的计算结果表明设计出的制动系统是合理的、符合标准的。
其满足结构简单、成本低、工作可靠等要求。
关键词:福田风景轻型客车;制动系统设计;前盘后鼓式制动器;制动主缸AbstractWith the continuous development of highways, the continuous improvement of vehicle speed, traffic density has increased continuously. Hyundai Motor brake on the work of the increasing reliability requirements. Only good braking performance, the braking system of reliable car to give full play to its high-speed driving performance and to ensure that the momentum on security. Evidently, this braking system design of practical significance.For the design of Foton View Light Bus,First developed structure of the braking system, the design determined by pre-and post-drum brakes, dual-chamber tandem brake master cylinders, HH-cross-line layout. This was followed by calculation of the main braking system design parameters (attachment coefficient determined simultaneously, the braking force distribution coefficient, the biggest brake brake torque), the main parameters of design and brake hydraulic drive system parameters. Drawing once again use computer-aided design assembly drawing, layout plans and parts. Final braking force distribution of programming, the design of the braking system of indicators to evaluate the analysis.Through this design calculations designed to show that the braking system is reasonable, in line with standards. To meet its structure is simple, low cost, reliability requirements.Keywords:Foton View Light Bus;Brake System Design;Qianpanhougu brake;Brake master cylinders目录第1章绪论 (1)1.1制动系统工作原理 (1)1.2汽车制动系统的组成 (2)1.3汽车制动系统的类型 (2)1.4 汽车制动系统的功用和要求 (3)1.4.1 汽车制动系统的功用 (3)1.4.2 汽车制动系统的设计要求 (3)第2章制动系统设计方案 (4)2.1 制动器结构形式方案 (4)2.2液压制动管路布置方案 (6)2.3制动主缸的设计方案 (7)2.4制动驱动机构形式方案 (8)2.4.1简单制动系 (9)2.4.2动力制动系 (9)2.4.3伺服制动系 (9)第3章制动系统主要参数确定 (10)3.1 轻型货车主要设计参数 (10)3.2 同步附着系数的确定 (10)3.3 制动器制动力分配系数β的确定 (11)3.4 前后制动器最大制动力矩的确定 (12)3.5 制动器主要参数的确定 (12)3.5.1 制动鼓直径D的确定 (12)3.5.2 制动器主要参数的确定b和包角θ的确定 (13)θ的确定 (13)3.5.3 摩擦衬片起始角3.5.4 制动器中心到张开力作用线距离e的确定 (13)3.5.5 制动蹄支销连线至制动器中心值a的确定 (13)3.5.6 支销中心距c2的确定 (13)3.5.7 摩擦片摩擦系数μ的确定 (13)第4章制动器的设计与计算 (14)4.1 前、后鼓式制动器制动转矩计算 (14)4.1.1 制动蹄的压力中心 (14)4.1.2 制动蹄的效能因数 (14)4.1.3 每一制动器的制动转矩 (15)4.2 制动性能计算 (15)4.2.1 制动减速度j (15)4.2.2 制动距离 (15)第5章制动驱动机构设计 (17)5.1 制动轮缸直径d的确定 (17)d的确定 (17)5.2 制动主缸直径F的确定 (17)5.3 制动踏板力P5.4 制动踏板工作行程的确定 (18)第6章评价分析 (19)6.1 汽车制动性能评价指标 (19)6.2 制动效能 (19)6.3 制动效能的恒定性 (19)6.4 制动时汽车的方向稳定性 (19)6.5 前、后制动器制动力分配 (20)6.5.1 地面对前、后车轮的法向作用力 (20)6.5.2 理想的前、后制动器制动力分配曲线 (21)6.6 制动系统的发展趋势 (22)第7章结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录一外文翻译 (29)附录二相关程序 (38)第1章绪论汽车制动系是用于使行驶中的汽车减速或停车,使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。
汽车制动系统手册说明书

SpecificationsTechnical Information*1 : RS, L S *2:GS-R *3:RS*4:LS,GS-Rpage 198page199Anti-lock Brake SystemThe Anti-lock Brake System (ABS)is standard equipment on the LS and GS-R models. It is not available on the RS model.The ABS works by measuring how fast the wheels are turning during braking and comparing their speed.If any wheel is rotating much slower than the others (on the verge of locking up and skidding),the system reduces hydraulic pressure to that wheel's brake caliper. When that wheel's speed matches the other wheels, the system applies normal hydraulic pressure. This can take place several times per second at each wheel. You feel the ABS working as rapid pulsations in the brake pedal.Each wheel has a wheel speed sensor assembly. As the wheel rotates, the sensor sends electrical pulses to the ABS control unit. The pulse frequency varies with the wheel speed.The electrical output of the ABS control unit is connected to the modulator/solenoid unit. During braking, the ABS control unit monitors the pulse frequencies from the four wheels. When the control unit detects a wheel locking up, it energizes the appropriate solenoid in the modulator/solenoid unit. There are three solenoids: one for each front wheel, and one for the rear wheels. The energized solenoid reduces hydraulic pres-sure to one side of a modulatorvalve. This, in turn, reduces hydrau-lic pressure in the brake line going to the affected wheel. When that wheel speeds up because of the re-duced braking effort, the controlunit de-energizes the solenoid. This builds hydraulic pressure on the modulator valve. The pressure in-creases in the hydraulic line to the wheel.For the system to react quickly, the modulator/solenoid unit must have brake fluid under high pressure.This is supplied by an accumulator that is pressurized by an electric pump. A pressure-sensing switch on the accumulator controls this pump.The control unit also contains error detection circuitry. It monitors the operation of the wheel sensors,solenoids, pump, and electronics. If the control unit detects any faults,it shuts off power to the pump motor and solenoids. The light on the instrument panel comes on.The brakes then work like aconventional system without anti-lock capabilities.Technical InformationSupplemental Restraint SystemThe SRS includes the steering wheel airbag assembly, sensors in the dashboard, and a control unit with sensors behind the center console.(All models except the Canadian RS model)The system also has a dashboard-mounted airbag assembly for the passenger.The sensors are decelerometers,set to trigger in a severe frontal impact that generates more force than a 25 mile per hour crash into a parked vehicle of similar size. For the SRS to activate, at least two sensors must trigger. This duplica-tion is to prevent accidental activa-tion.When the control unit receives trigger signals from at least two sensors, it sends voltage to the airbag. The control unit stores this charge in capacitors to insure reliability even if a severe impact damages the car's battery or electrical connections.The electrical charge sent to the airbag assembly ignites its propel-lant, which burns instantaneously.The gas produced by the burning propellant inflates the airbag instantly.The airbag is vented so it stays inflated for only an instant and does not block the driver's vision.Smoke from the burned propellant comes out of the airbag and into the car's interior. This is normal and does not mean there is a fire.The airbag collapses onto the driver's lap.The airbag must be replaced after it is activated. After use, your Acura dealer must check the complete Supplemental Restraint System and replace the airbag assembly.To ensure long-term reliability, the SRS uses gold-plated electrical connections throughout. Exposed components are sealed with epoxy.The control unit monitors the SRS circuitry whenever the ignition is ON (II). If the control unit senses any faults, it turns on the SRS indicator light on the instrument panel. Take the car to your Acura dealer to diagnose and repair the system as soon as possible.The SRS needs no regular mainte-nance other than an inspection by your Acura dealer ten years after manufacture.Technical InformationEmission ControlsThe burning of gasoline in your car's engine produces several by-products. Some of these are carbon monoxide (CO), oxides of nitrogen (NOx) and hydrocarbons (HC).Gasoline evaporating from the tank also produces hydrocarbons. Con-trolling the production of NOx, CO,and HC is important to the environ-ment. Under certain conditions of sunlight and climate, NOx and HC react to form photochemical "smog."Carbon monoxide does not contri-bute to smog creation, but it is a poisonous gas.The Clean Air ActThe United States Clean Air Act*sets standards for automobile emissions. It also requires that automobile manufacturers explain to owners how their emission controls work and what to do to maintain them. This sectionsummarizes how the emission con-trols work. Scheduled maintenance is on page 125.* In Canada, Acura vehicles comply with the Canadian Motor Vehicle Safety Standards (CMVSS) for Emissions valid at the time they are manufactured.Crankcase Emission Control SystemYour car has a Positive Crankcase Ventilation System. This keeps gasses that build up in the engine's crankcase from going into the atmosphere. The Positive Crank-case Ventilation valve routes them from the crankcase back to the intake manifold. They are then drawn into the engine and burned.Evaporative Emission Control SystemAs gasoline evaporates in the fuel tank, an evaporative emissioncontrol canister filled with charcoal adsorbs the vapor. It is stored in this canister while the engine is off.After the engine is started andwarmed up, the vapor is drawn into the engine and burned during driving.Technical InformationEmission ControlsExhaust Emission Controls The exhaust emission controls include three systems: PGM-FI,Ignition Timing Control and Three Way Catalytic Converter. These three systems work together to control the engine's combustion and minimize the amount of HC,CO, and NOx that comes out the tailpipe. The exhaust emission control systems are separate from the crankcase and evaporative emission control systems.PGM-FI SystemThe PGM-FI System uses sequen-tial multiport fuel injection.It has three subsystems: Air Intake,Engine Control, and Fuel Control.The Engine Control Module (ECM)uses various sensors to determine how much air is going into the engine. It then controls how much fuel to inject under all operating conditions.Ignition Timing Control System This system constantly adjusts the ignition timing, reducing the amount of HC, CO and NOx produced.Three Way Catalytic Converter The three way catalytic converter is in the exhaust system. Through chemical reactions, it converts HC,CO, and NOx in the engine's exhaust to carbon dioxide (CO 2),dinitrogen (N 2), and water vapor.Replacement PartsThe emission control systems are designed and certified to work to-gether in reducing emissions to levels that comply with the Clean Air Act. To make sure the emis-sions remain low, you should use only new genuine Acura replace-ment parts or their equivalent for repairs. Using lower quality parts may increase the emissions from your car.The emissions control systems are covered by warranties separate from the rest of your car. Read your warranty manual for more information.Technical InformationThree Way Catalytic ConverterThe three way catalytic converter contains platinum, palladium and rhodium. These metals serve as catalysts, promoting chemical reactions to convert the exhaust gasses without affecting the metals.The catalytic converter is referred to as a three-way catalyst, since it acts on HC, CO, and NOx. A re-placement unit must be an original Acura part or its equivalent.The three way catalytic converter must operate at a high temperature for the chemical reactions to take place. It can set on fire any com-bustible materials that come near it.Park your car away from high grass, dry leaves, or other flamma-bles.A defective three way catalytic converter contributes to air pollution, and can impair yourengine's performance. Follow these guidelines to protect your car'sthree way catalytic converter.Always use unleaded gasoline.Even a small amount of leaded gasoline can contaminate the catalyst metals, making the three way catalytic converter inef-fective.Keep the engine tuned-up.Have your car diagnosed and repaired if it is misfiring, back-firing, stalling, or otherwise not running properly.Technical InformationTHREE WAY CATALYTIC CONVERTER。
汽车制动系统计算

后
b.
F1
Gb L hg
jd1 max
F1 m
g b L hg
前
F 2
Ga L hg
j d 2 max
F 2 m
g a L hg
制
S
1 3.6
(t1
t2 ) v 2
v2 25.92 jmax
根
a
2
b
L
g g
0 .8
各个设计方案均能满足法规对行车制动性能的要求,同时也满足设计要求。 4 ) 助施力器失效时,制动力完全由人力操纵踏板产生,最大踏板力要求:N1类车700N。 加
△g2—鼓式制动器的蹄、鼓间隙
△g3—鼓式制动器摩擦衬片的厚度公差
(3)储油壶总容量Vmax
空载同步附着系数
0
车满载同步附着系数
' 0
型
标杆
方案
P201-NAM-SD-DP-G3-2
选配方案(四轮盘式)
Fif
Fir
图2 车型的I曲线与β线 ©版权归江淮汽车股份有限公司所有 未经授权禁止复制
第 4 页,共 13 页
制动系统方案设计计算说明书
P201-NAM-SD-DP-G3-2
通 过 1、在空载状态下,地面附着系数为0.8,标杆管路压力达到6MPa,管路压力达到5MPa,选 配方案管路压力达到5MPa,制动器发生抱死,此时后轴早于前轴抱死,这时整车稳定性非常差 。需要ABS进行调节。
n1、n2—前、后制动器单侧油缸数目(仅对盘式制动器而言)
Kv—考虑软管膨胀时的主缸容积系数,汽车设计推荐:轿车 =1.1,货车 =1.3
其中 要根据制动器的类型、参考同类车型确定,对鼓式制动器:汽车设计推荐δ=2-2.5mm;汽车工 程手册推荐3.5-5.5(考虑软管膨胀量及磨损间隙不能自调的影响),公司目前车型均可实现间隙
汽车底盘部分制动系统的设计开发指南

汽车底盘部分制动系统的设计开发指南1. 引言
1.1 制动系统的重要性
1.2 本指南的目的和适用范围
2. 制动系统概述
2.1 制动系统的基本原理
2.2 制动系统的主要组成部分
3. 制动系统设计要求
3.1 法规和标准要求
3.2 性能要求
3.3 可靠性和耐久性要求
3.4 制造和维修要求
4. 制动系统设计过程
4.1 概念设计阶段
4.2 详细设计阶段
4.3 原型制造和测试
4.4 设计验证和优化
5. 制动系统关键技术
5.1 制动力分配技术
5.2 制动辅助系统技术
5.3 制动材料和制动盘技术
5.4 制动液压系统技术
6. 制动系统集成和优化
6.1 制动系统与底盘其他系统的集成 6.2 制动系统性能优化
6.3 制动系统噪声和振动优化
7. 制动系统测试和验证
7.1 台架测试
7.2 道路测试
7.3 测试数据分析和评估
8. 制动系统维护和故障诊断
8.1 制动系统维护要求
8.2 故障诊断和排除方法
9. 制动系统未来发展趋势
9.1 电子制动系统
9.2 智能制动系统
9.3 新型制动材料和技术
10. 总结
11. 参考文献。
汽车制动系设计方案PPT(共 45张)

二、制动系的分类:
行车制动装置 驻车制动装置 应急制动装置 辅助制动装置
汽车制动系统图组
三、制动系的设计要求:
1)足够的制动能力; 2)工作可靠 ; 3)不应当丧失操纵性和方向稳定性 ; 4)防止水和污泥进入制动器工作表面; 5)热稳定性良好 ; 6)操纵轻便,并具有良好的随动性 ; 7)噪声尽可能小; 8)作用滞后性应尽可能短; 9)摩擦衬片(块)应有足够的使用寿命; 10)调整间隙工作容易; 11)报警装置 。
(2)制动鼓逆时针旋转时
使鼓向相反的方向转动,唯一 变化的是摩擦力µP 的方向。
制动鼓逆时针旋转
制动蹄上 的摩擦力 有减小作 用在鼓上 的压力的 趋势,这 类蹄为 “松蹄”。
制动鼓逆时针旋转 时的制动力矩曲线
2)解析法 法向力 制动力矩
对于紧蹄 对于松蹄
液力驱动 自锁条件:当 领蹄表面的最大压力
Ⅱ型管路布置特点:
•结构简单,可与传统的单轮缸鼓式制动器配合使用,成本较低; •若后制动回路失效,则一旦前轮抱死即极易丧失转弯制动能力。
•对于采用前轮驱动因而前制动器强于后制动器的轿车,当前制动回路 失效而单用后桥制动时,制动力将严重不足,并且若后桥负荷小于前 轴,则踏板力过大时易使后桥车轮抱死而汽车侧滑。
制动器效能
制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩。
易
混 制动器效能因数
概 念
在与制输动入鼓力或F0之制比动。盘的作用半径KR上 所M 得到摩擦力(Mμ/R)
制动器效能的稳定性
F0 R
效能因数K对摩擦因数f的敏感性(dK/df)。
1.领从蹄式
每块蹄片都有自己的固定支点,而且两固定支点位于两蹄的同一端 。
双轴汽车的单 个前轮和后来 制动器的比能
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王工:总体上写得不错,需要进一步改进的建议如下:1.主要零部件的典型结构图。
2.分泵、总泵、吊挂助力器和阀等试验验证与试制验证的方法与标准(结合参考上次L项目验证计划)细化与补充。
3. 分泵、总泵、吊挂助力器和阀的DFMEA分析的主要内容。
3.做到图文并茂,无经验的年轻的设计人员(《设计手册》主要读者)一看就明白。
4.附一典型车型(如L3360奥铃)的制动系统计算书。
储成高2003.8.23制动系统的开发和设计1.系统概述一般情况下汽车应具备三个最基本的机能,即:行驶机能、转弯机能和停车机能,而其停车机能则是由整车的制动装置来完成的。
作为汽车重要组成部分的制动系统,其性能的好坏将直接影响汽车的行驶安全性,也就是说我们希望在轻轻地踩下制动踏板时汽车能很平稳地停止在所要停车的地方,为了达到这一目的,我们必须充分考虑制动系统的控制机构和执行机构的各种性能。
制动系统一般可分为四种,即行车制动系、应急制动系(也称第二制动系)、驻车制动系和辅助制动系统(一般用于山区、矿山下长坡时)。
各种制动系统一般有执行机构和控制机构两个部分组成。
其执行机构是产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件,通常包括制动鼓、制动蹄、制动盘、制动钳和制动轮缸等;其控制机构是为适应所需制动力而进行操纵控制、供能、调节制动力、传递制动能量的部件,一般包括助力器、踏板、制动主缸、储油杯、真空泵、真空罐、比例阀、ABS、制动管路和报警装置等,有的还包括具有压力保护和故障诊断功能的部件。
在其控制机构中如果按其制动能量的传输方式制动系统又可分为:机械式、液压式、气压式和电磁式(同时采用两种以上传能方式的制动系统可称为组合式制动系统,如气顶油等)。
制动系统是影响汽车行驶安全性的重要部分,通常其应具备以下功能:可以降低行驶汽车的车速,必要时可以在预定的短距离内停车,且维持行驶方向的稳定性;下长坡时能维持一定的车速;驻车制动的功能等。
2.设计依据和原则2.1 根据产品信函(或项目描述书)所描述的整车的使用情况(含道路状况、使用条件及用户群体等)确定制动系统的总体方案,为系统各零部件的选型提供依据;2.2 根据车型提供的整车参数,结合各项强制法规的要求,初步分析各所选制动零部件与整车匹配的合理性;2.3 根据强制法规的要求,制定试验方案进一步验证整车制动系统匹配和各制动元件选型的合理性。
3.设计方案初步规划3.1 各主要零部件的选型及相关注意事项:3.1.1 制动器总成3.1.1.1 通过对所开发车型与已开发同类车型(或标杆车)的比较,初步确定系统各零部件的型式、结构和相关参数,而单纯从整车对制动力的需求方面来说,制动器的制动力越大越好,但由于制动器所产生的制动力与制动器的结构型式、制动器直径、制动器的分泵直径、制动器摩擦副的相对摩擦系数、制动管路压力等等因素有关,故在选取时应遵循以下原则;3.1.1.2 制动器结构型式的选型原则:根据整车档次、使用地区、用户群体等确定制动器的结构型式;3.1.1.3 制动器直径的选型原则:由于制动器的直径与轮辋直径有关,在选型时应根据整车布置及轮辋的要求,考虑制动鼓的散热问题,一般制动鼓与轮辋的间隙应不小于10mm,否则会导致制动器散热不良,引起制动鼓早期龟裂、制动衬片烧结、炭化,大大降低制动器的制动效能;另外,制动器与轮辋的间隙太小,制动过程所产生的热量也将大量传导至轮辋上,对轮胎不利。
3.1.1.4 制动器衬片摩擦系数的确定:由于制动器衬片的摩擦系数是决定制动器制动力的主要原因之一,在同型、同规格的制动器中,制动衬片的摩擦系数越高,制动器所产生的制动力越大,但对于不同结构的制动器来说,并不是摩擦系数越高越好,摩擦系数太高对制动鼓(或盘)的磨损也越大,且对于双向自增力式制动器,摩擦系数越高,制动过程越粗暴,对制动底板、制动蹄铁、制动鼓的刚性要求越高,否则在制动过程中越易产生制动器颤动、整车发抖的现象,故对于摩擦系数的选取根据本人的经验建议:双向自增力式制动器的取0.38左右,其它结构型式的制动器取0.45~0.5左右,盘式制动器取0.35左右。
3.1.1.5 制动器分泵直径的选型和确定:在上述参数选定以后,根据整车所需的各轴制动力来确定制动器分泵的直径。
对于单个制动器而言,制动器所产生的制动力与制动分泵活塞的有效面积(直径的平方——液压制动器)成正比,在选取过程中应兼顾国家标准规格(为提高零部件资源的通用性,国家对制动总、分泵的直径的规格制定了相关标准)和社会成熟资源,液压制动器的分泵直径最大不超过32mm。
3.1.1.6 前后制动器制动分泵的选取、分配原则:从各方面的调查分析,对于一般的驾驶员来说,在正常行车的过程中实施制动的概率分布如下:制动强度在0.25以下的约占95%左右,在0.5以上的仅占0.1%。
这一统计数据表明通常的制动都是在小制动减速度下进行,且此时各轴的车轮均未出现抱死现象,即制动衬片与制动鼓之间一直处于滑动摩擦阶段,而此时整个制动系统的管路压力一样,对于同样结构的制动器,如果分泵活塞直径大,则制动器产生的制动力就大,从而导致制动衬片的磨损加大,因此,在确定前后制动分泵直径时,最佳原则时前后制动器分泵直径相等或后分泵比前分泵稍小,以确保前后制动器在正常情况下同步磨损。
当然,当前后制动分泵直径相等或相差不大时,在实施较大制动强度的制动时易出现后轮先抱死甩尾,故在采取此种分配方式时必须增加阀类元件调节后管路的压力,以防止后轮先抱死。
3.1.2 真空助力器带制动总泵总成3.1.2.1 制动总泵的选取原则:制动总泵的选取主要取决于制动分泵,在制动器间隙合适的情况下,其直径的选取将直接引响制动踏板的行程,对于单分泵制动器的系统,一般以总泵的直径与后制动器直径相当为宜,而对于双分泵制动器的系统其总泵的直径以与前制动分泵直径相当为好。
3.1.2.2 真空助力器的选用原则:真空助力器的直接作用在于降低制动踏板力,当制动踏板力太大时,仅依靠人的输入力(按照标准要求人的最大输入力不得大于700N)可能不足以使整车完全制动,而利用真空对助力器内橡胶膜片及反馈盘的作用可以成数倍(取决于真空助力器的助力比)地放大制动踏板的输入力,即增大制动总泵活塞的输入力,从而增大制动管路的压力。
当然真空助力器助力比的选取应合适,助力比太大易使驾驶员失去踏板感,而太小又使人在制动过程中感到吃力,且对于一定规格的助力器来说,助力器的助力比越大,其最大输出拐点越低,这就容易造成整个制动过程在初期省力,但在后期特废力,严重时也会刹不住车,故真空助力器助力比的选取以使制动踏板力调整适当为宜。
另当某一规格的助力器对整车制动踏板力的调整不能满足要求且适当调整助力比仍不能达到要求时应更换助力器的规格。
3.1.3 制动踏板吊挂总成:制动踏板吊挂总成的设计和选用一般根据驾驶室布置的需要而确定,其杠杆比的确定以总行程不大于180mm、踏板面至地板的高度160mm左右、与前面配置的分泵、总泵的分配原则(制动踏板的行程以不大于总行程的75%为宜)等因素进行确定,一般取4.5~5左右;3.2 初步分析计算:3.2.1 根据以上对制动系统的初步规划和主要零部件的选型后需要对整个制动系统的匹配进行初步分析计算,考察所选配置与整车、所选配置在整车上的应用与相关法规的符合性,必要时重新调整配置;3.2.2 分析计算过程中的相关注意事项:3.2.2.1 整车基本参数应尽可能地准确,尤其是空、满(超)载质心的位置;3.2.2.2 制动踏板的行程:根据制动系统各部分总的杠杆比情况一般不得大于制动踏板总行程的75%;3.2.2.3 制动踏板力:一般情况下制动踏板力不宜过大,在0.8制动强度下整车的制动踏板力轻卡以不大于250N、小卡、微卡以不大于200N为宜;3.2.2.4 制动距离:根据相关标准的要求应与其符合,必要时按法规要求在规定的制动踏板下进行部分管路失效计算;3.2.2.5 制动器的磨损容量和热容量:一般用磨擦片的比能量耗散率[每单位衬片(衬块)磨擦面积的每单位时间耗散的能量]、比磨擦力[每单位衬片(衬块)磨擦面积的制动器的磨擦力]来衡量制动器的热容量和磨损容量。
鼓式制动器的热容量以不大于1.8w/mm2,盘式制动器不大于6w/mm2,磨损容量不大于0.48N/mm2为宜。
3.3 制动系统各总成零部件在设计和布置过程中的注意事项:3.3.1 制动器总成:优先采用社会成熟资源,但在与整车实际应用时应考察制动器的效能、制动底板、制动蹄铁、制动鼓的刚性与整车的符合性。
3.3.2 制动总泵:应严格控制总泵的空行程、建压行程和建压曲线,一般总泵每腔的空行程以不大于1.5mm,在输出口输出压力达0.4Mpa时总泵活塞推杆的行程不得大于4mm(一般0.4Mpa 的管路压力可以消除制动蹄与制动鼓之间的间隙),总泵的建压曲线越陡越好,不能过于平坦,否则会造成制动踏板感发绵、发软。
3.3.3 真空助力器:应严格控制真空助力器总成的空行程,一般以不大于1.5mm为宜。
3.3.4 真空助力器带总泵总成:助力器推杆与总泵活塞窝的间隙以不大于0.5mm为宜,整个总成的建压行程应不大于6mm。
3.3.5 制动踏板吊挂总成:为确保制动过程中对踏板行程的消耗,在设计和制造过程中应严格控制各铰接(连接)处的配合间隙。
一般以输出端不动的情况下,输入端(踏板面)的行程不大于3mm为宜。
3.3.6 制动管路的布置:首先以不与其它零部件干涉为前提,应尽量理顺;其次各管路的结构应合理,尤其是管路两端在整车行驶过程中有相对运动的件应考虑吸震方案,必要时采用软管连接;另外,在进行管路布置时应考虑管子的卡固,在空间允许的前提下管卡子的间隔以500~600mm为佳,当然在局部障碍部位可能要密一些。
4.试验验证4.1 试验目的:通过性能试验验证系统的配置与整车及法规的符合性;通过可靠性试验以验证系统各零部件的工作可靠性。
4.2 试验前提:在试验前一定要将整个系统按规范进行调整完毕,即:管路系统无空气、踏板的自由行程(一般不大于15mm)符合要求、制动器的间隙合适等。
4.3 试验标准和方法:按GB12676强制标准所要求的制动系统性能要求和试验方法进行性能试验验证。
5.闭环反馈设计验证主要根据性能试验结果对制动系统各零部件的匹配进行重新调整(必要时),当然在重新匹配验证时要求对整车参数进行准确测定。
附:XXXXXXX车型制动系统设计计算书1.结构简述2.整车参数轴距离L(mm)以上参数根据车型所提供(确定)的整车输入参数而定。
3.汽车动轴荷分配计算:3.1 动轴荷计算:当汽车以一定的制动减速度jt进行制动时,由于减速度而产生的惯性力,使轴荷分配相应改变:(下表所列为不同制动强度下各轴的轴荷)式中: G 12 jt/g=φ 道路附着系数 其中减速度jt 为了计算方便,通常取以重力加速度的若干倍。