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现代汽车制动器形式及发展方式
陈冉
以下部分材料摘自《汽车设计》(清华刘惟信),《汽车工程手册制造篇》
摘要:现代汽车制动器的制动原理,制动器的具体分类以及制动器发展趋势,未来将有何变化。
关键字:制动器,制动原理,刹车原理
制动系统是汽车最重要系统之一,是为使高速行驶的汽车减速或停车而设计的。如果该系统不能正常工作,车上的驾驶员和乘客将受到车祸的伤害。
制动的原理:
轻型汽车大都采用液压制动,液压就要使用管路。双回路制动系统就是指系统内有两个分别独立的液压制动管路系统,起保险的作用。一般前轮驱动轿车多采用交叉对角线形式,制动主缸的前腔与右前轮、左后轮的制动管路相通,后腔与左前轮、右后轮的制动管路相通,形成一个交叉的“X”形对角线,其好处是当有一个制动系统发生故障时,另一个系统依然能进行最低限度的制动,且不易发生汽车跑偏现象。而后轮驱动轿车因负荷较大,多采用前后轮分别独立的制动形式,即有两套制动总泵,一套控制的前轮制动,另一套控制后轮制动。
盘式制动器:
盘式制动器又称为碟式制动器,是取其形状而得名。它由液压控制,主要零部件有制动盘、制动分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轴上,随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上。制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。分泵的活塞受油管输送来的液压作用,推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动。这种制动器散热快,重量轻,构造简单,调整方便。特别是高负载时耐高温性能好,制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔,加速通风散热提高制动效率,这样的盘式制动器又称为通风盘式制动器,由于其制造成本较高,一般只用于四***式制动轿车的前轮上。
当然,盘式制动器也有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高,摩擦片的耗损量较大,成本贵,而且由于摩擦片的面积小,相对摩擦的工作面也较小,需要的制动液压高,必须要有助力装置的车辆才能使用。
目前,大多数中、高级轿车采用四***式制动器,而在整个汽车领域,盘式制动器有逐渐取代鼓式制动器的趋向。
盘式刹车片(碟)分为普通盘式和通风盘式。普通盘式我们比较容易理解,就是实心的。通风盘式(Vented Disc),顾名思义具有透风功效,指的是汽车在行使当中产生的离心力能使空气对流,达到散热的目的,这是由盘式碟片的特殊构造决定的。从外表看,它在圆周上有许多通向圆心的洞空,这些洞空是经一种特殊工艺(slotteded & drilled) 制造而成,因此比普通盘式散热效果要好许多。由于制造工艺与成本的关系,一般中高级轿车中普遍采用前
通风盘、后普通盘的制动片。如Passat,Vento ,Corrado等车,部分高级轿车采用前后通风盘。而经济型轿车大多采用前盘后鼓式制动片(刹车片),这里用的前盘,一般也只是普通盘而非通风盘。值得一提的是,在前轮使用通风盘正在逐步取代使用实心盘。
鼓式制动器:
鼓式制动器是最早形式的汽车制动器,当盘式制动器还没有出现前,它已广泛用于各类汽车上。但由于结构问题,在近30年中,它在轿车领域已逐步让位给盘式制动器。不过由于成本较低,目前它仍然在一些经济类轿车中使用,主要用于制动负荷较小的后轮和驻车制动。
轿车鼓式制动器一般用于后轮(前轮用盘式制动器)。鼓式制动器除了成本比较低之外,还有一个好处,就是便于与驻车(停车)制动组合在一起,凡是后轮为鼓式制动器的轿车,其驻车制动器也组合在后轮制动器上。这是一个机械系统,它完全与车上制动液压系统是分离的:利用手操纵杆或驻车踏板(美式车)拉紧钢拉索,操纵鼓式制动器的杠件扩展制动蹄,起到停车制动作用,使得汽车不会溜动;松开钢拉索,回位弹簧使制动蹄恢复原位,制动力消失。
在早期的车辆上,通常使用前盘后鼓的设定。即前轮使用盘式刹车,后轮使用