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汽车制动器的工作原理

汽车制动器的工作原理(汽车鼓式制动器的工作原理)

admin admin 发表于2022-11-27 23:12:08 浏览27 评论0

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汽车鼓式制动器的工作原理

鼓式制动的制动力大,因而多用于轻卡和重型车辆,现在的轿车也再采用鼓式制,只是采用前盘后鼓的形式。鼓式制动器除了成本低,还有就是便于与驻车制动相结合在一起,凡是后轮为鼓式制动的轿车,基本上驻车制动器是组合在后轮制动器上的。

鼓式制动器的优点:在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%至80%,前轮制动力要比后轮大,后轮起辅助作用。鼓式自动的造价成本低,制动力大,制动蹄片的耐用程度比盘式自动高。因此多用于车速不高的重型车辆,和轿车的后制动上(前盘后鼓制动器的方式)。

缺点:鼓式制主动的散热性差,易引起制动热衰竭,和在不同的路状下制动时的制动力变化大,使制动效能变差。制动使用中易产生刹车粉,需定期清理。还有就是排水性差,影响到制动效果。

鼓式制动器主要有底板、制动鼓,制动蹄,轮缸(制动分泵)、回位弹簧、定位销、调整杆(棘爪)等零部件组成。

鼓式制动器的工作原理: 制动时,通过踩脚踏板用杠杆原理,使推杆的作用力于制动总泵,制动液的压力被放大并推动制动分泵(轮缸)后,制动分泵两端活塞会同时以作用力相等的推力向左右制动蹄片的蹄端,两制动蹄片另一端由支撑杆(棘轮或叫棘爪)支撑,此时,两制动蹄片向外扩胀,并与制动鼓内表面贴合形成摩擦力,从而达到制动目的。由于车轮是旋转的制动鼓,作用于自动提的压力左右不对称,造成自行增力和自行减力的作用。增力制动蹄的摩擦力矩是减力制动蹄的2--2.5倍,这就造成了两制动蹄的磨损程度不一样。

在制动使用过程中,制动蹄与制动鼓之间的间隙会因磨损而变大,为了提高制动效果,需对其进行调整。以前是人工调整,并用塞尺测制动蹄与制动鼓间隙值。现在的载货车辆仍有部分需要人工调整,而轿车基本上都是自动调整基间隙,当间隙增大时,制动蹄推出量超过一定范围时,调整间隙机构会将调整杆(棘爪)拉到调整齿下一个齿节合的位置,从而增加连杆的长度,使制动蹄恢复原位,制动力消失。

需要注意的是,制动蹄磨损到铆钉只剩下0.8mm时,如果是粘合的制动蹄磨损仅为1.6mm时,都应该更换制动蹄片。

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汽车盘式制动器的构造及工作原理是什么

汽车「盘刹」制动系统结构与运行原理很简单

  • 汽车「盘刹/碟刹」的结构与原理可以用两个字总结:迫&磨!

「碟刹」是自行车常用的称呼,其制动原理的关键词是“拉”。通过刹车手把拉动刹车拉线,拉动刹车盘两侧的卡钳里的刹车片,夹住刹车盘以摩擦的方式克服刹车盘的转矩。以相互作用力的抵消实现刹车盘停转,也就是减速。由于自行车的碟刹结构很容易识别与理解,所以有些用户也认为汽车或摩托车的【盘刹】也是“拉动摩擦制动”,然而这是错误的理解。


拉or推

  • 刹车油的别称是什么?——迫力油

迫力≠魄力,其概念可以理解为“压迫”“挤压”。汽车制动系统的动力源来自「刹车总泵」,泵的概念是为液体增压的机器,通俗的解释为挤压液体使其一定程度的压缩,并且通过限制其流动的方式使其挤压另一端运动或持续形成压力。迫力油(刹车油)会填充在刹车总泵与刹车油管中,并且会连接四个车轮的分泵,而每个分泵上会集成刹车片与刹车盘。

图1:刹车总泵“迫”使刹车油流动到分泵,并挤压刹车盘与刹车盘接触减速的概念。

图2:刹车总泵的结构特点。

图3:刹车分动的结构特点。


摩擦减速

  • 在了解了「迫力油」的传动原理后,再来了解一下刹车盘的知识点。

刹车盘与轴头刚性结合固定,通俗的描述为:刹车盘与车轮以相同的转速旋转,车轮转则刹车盘转、刹车盘停转则车轮停转。这点相信是很多汽车用户并不了解的知识,汽车减速并不像自行车普通的「V型刹车」一样去摩擦轮毂减速,因为汽车行驶中的巨大惯性作用力不能通过这种方式制动,否则轮毂会快速的变形而损坏。


  • 转矩的概念

汽车动力输出的所有节点都依靠“旋转”,比如发动机是通过飞轮的转动带动离合器或变矩器转动,随即变速箱齿轮组的转动带动传动轴转动,传动轴在带动圆形的车轮转动并输出动力。汽车专业术语中有一项叫做「轮上功率」,实际称之为「轮上扭矩&转矩」会更容易理解。因为车轮的转动本质上等于发动机飞轮的转动,只是通过一些复杂结构进行了传递;而发动机的输出的动力实际应叫做转矩,是一种作用力的概念。

「摩擦力&转矩」,转矩是一种作用力,摩擦力也是一种作用力。区别仅仅为两者在接触时为“相互作用”“相互抵消”!刹车分泵通过迫力油的巨大压力将刹车片“按在”刹车盘上进行摩擦,摩擦产生的作用力为刹车盘的运行阻力。此时汽车不再加油门则车轮不再有持续的转矩,假设转矩为1000N·m,摩擦力为200N·m,通过持续接触则能够逐渐消耗掉1000N·m的作用力,实现让车辆缓缓的停车,这就是“碟盘刹”制动系统的原理。


盘刹为什么会成为家用汽车的主流选项?

  • 核心因素:散热能力强!

汽车制动系统分为「碟刹&鼓刹」两类,其中鼓刹主要应用于中大型客货车上。原因为此类车的总质量很高,在刹车减速的过程中需要非常大的制动力;而刹车片与刹车盘或刹车鼓在足够大的作用力下会有极高的摩擦力,也就等于极快的磨损。刹车盘主要以「HT250型灰铸铁」为原材料,这是一种制造成本相当高的钢材,对于消耗过快的商用车型而言真的是用不起的,于是选择了鼓刹。

「鼓刹」的“刹车盘”被改造为圆形的鼓状物,就像是唐僧的“紫金钵盂”一样。不过鼓刹选择的材料级别要低一些,普通的钢材虽然耐用性差一些但好在更换的成本也低得多,这就鼓刹被商用车认可的原因。不过鼓刹也有很大的问题,因为制动蹄(刹车片别称)固定在刹车鼓内部,摩擦动作是在鼓内完成;结果会造成摩擦产生的高热能无法快速的挥发,持续的高负荷刹车会快速加温摩擦片使其摩擦系数大幅下降——刹车变弱或者刹车失灵,驾驶鼓刹客货车是需要相当技术水平的,或者配合低成本喷淋降温系统,亦或者是高成本直接制动传动轴的“液力缓速器”。

知识点:小微型载客汽车(家用汽车)的用户往往不具备专业的驾驶技术,同时也基本不掌握刹车失控的应急处理能力。所以鼓刹并不适合此类车型的用户,那么也就只能选择碟刹了!——碟刹的刹车盘、片、分泵均裸露在空气中,汽车行驶中的空气气流可以有效的为盘刹系统降温;其次大部分车辆的前刹车盘还会采用“打孔通风盘”,刹车盘内部结构有加强散热的能力。所以盘式刹车会安全很多,这就是家用车选盘刹的原因,关于刹车就聊这么多了。


:天和Auto

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汽车盘式制动器工作原理

汽车制动系是车辆的重要组成部分,主要是使行驶中的汽车按照驾驶人的意愿要求,进行强制性的减速或是停车,使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

现在的轿车多用于盘式制动、或是盘式制动与鼓式制动(前盘后鼓,能使汽车有较高的制动时的方向稳定性)相结合的方式较多。而大多数载货汽车则多釆用制动力大的鼓式制动,也有部分载货汽采用全盘式盘式制动的。

液压盘式制动: 盘式制动是由液压控制,主要由制动盘、分泵、制动钳油管组成。特点: 重量轻、结构简单、调整方便。优点: 高负载时耐高温、散热快、制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭,适应在冬季和恶劣路况下行车。

许多轿车采用的盘式制动有平面式制动盘、打孔式制动盘和划线式制动盘。划线式制动盘的制动效果和通风散热性优于平面式和打孔式制动盘。

钳式制动器按制动钳的结构型式可分为定钳盘式和浮钳盘式两种。

盘式制动工作原理: 制动时,油液被压入内、外两轮缸(分泵)中、其活塞在液压作用下将两制动块压紧制动盘,产生摩擦力矩而制动。此时,轮缸槽中的矩形橡胶密封圈的刃边在活塞摩擦力的作用下产生微量的弹性变形。放松制动时,活塞和制动块依靠密封圈的弹力和弹簧的弹力回位。由于矩形密封圈刃边变形量很微小,在不制动时,摩擦片与盘之间的间隙每边只有0.1mm左右,它足以保证制动的解除。又因制动盘受热膨胀时,某厚度只有微量变化,所以并不会发生“托滞”现象。矩形橡胶圈除密封作用外:还兼顾活塞回位和自动调整间隙的作用。如果制动块的摩擦与盘的间隙磨损加大,制动时密封圈变形达到极限后,活塞有口继续移动,直到摩擦片压紧制动盘为止。解除制动后,矩形橡胶密封圈将活塞推回的距离同磨损之前相同,仍保持标准值。

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