汽車制動系統概述

趙鑫　趙楠

【摘 要】汽車行業發展近百年，從最初的能夠行駛和簡單的貨物運輸，到現如今追求的動力性、安全性、節能性和智能化等進行了一系列的演變與發展，但歸根結底，始終不變的是其保障乘員安全的功能，制動系統在其中發揮了巨大的作用。據相關統計顯示，在由于車輛本身問題而造成的交通事故中，由于制動系統故障引起的交通事故所占比例高達45%[1]。因此，制動系統的設計得到了各大生產商的重視。本文主要分析說明鼓式制動器和盤式制動器的分類形式、基本工作原理及優缺點。

【關鍵詞】制動系統；鼓式制動器；盤式制動器

1 制動系統功用及組成

制動系的功用是使汽車以適當的減速度降速行駛直至停車；在下坡行駛時，使汽車保持適當的穩定車速；使汽車可靠地停在原地或坡道上[2]。制動系統按動力源可分為摩擦式、氣壓式、液力式和電磁式四種；按照功能可分為行車制動系統、駐車制動系統、第二制動系統和輔助制動系統；按控制方式還可分為人力制動、動力制動和伺服制動三類。無論制動系統分類如何，任何制動系統均由四個基本部分組成：供能裝置，即提供制動作用所需能量和改善傳能介質狀態的構件；控制裝置，即產生制動和控制制動強度的運動件；傳動裝置，即輸送能量至制動器使之起作用的零件；制動器，即關鍵零部件，產生制動力迫使車輛減速的重要部件。一些高級轎車的制動系統還包括制動力調節和壓力保護等附加裝置。一般制動系需要滿足以下幾點要求：①具有足夠的制動效能，即具有足夠的制動減速度和盡量短的制動距離；②制動系統工作可靠，采用多管路制動方案可避免一路失效則制動整體失效；③制動的同時能夠保證穩定的操作和方向穩定性；④由于制動器工作時溫升較高，所以應具備良好的散熱和抗熱穩定性；⑤具有一定的使用壽命。

2 制動器分類及介紹

制動器是制動系統中用以產生阻礙車輛的運動或運動趨勢的力（制動力）的部件[3]。摩擦制動器為常用的制動器類型，其基本原理是固定元件與旋轉元件表面間的摩擦作用產生制動力矩，使得汽車驅動輪減速。摩擦制動器主要為鼓式制動器和盤式制動器兩大類。

2.1 鼓式制動器

鼓式制動器有內張型和外束型兩種，內張型以內圓柱面為工作表面，采用帶摩擦片的制動蹄作為固定元件。由于驅動裝置的不同又可分為輪缸式制動器、凸輪式制動器和楔式制動器。由于篇幅有限，這里我們僅拿輪缸式制動器中的領從蹄式制動器介紹。領從蹄式制動器如圖1所示：

這里記汽車行進時制動鼓旋轉方向如圖中箭頭所示，制動蹄1支撐點在其前端，輪缸施加的促動力作用于后端，制動過程中，制動蹄1張開的旋轉方向與制動鼓的旋轉方向相同，因此稱為“領蹄”。領蹄上的切向合力作用結果使得領蹄在制動鼓上壓得更緊，具有“增勢”作用；制動蹄2支撐點在其后方，促動力作用于前方，制動蹄2張開的旋轉方向與制動鼓旋轉方向相反，故稱為“從蹄”。很明顯，從蹄的切向合力有放松制動鼓的“減勢”作用。在倒車制動時，制動鼓旋轉方向相反，領從蹄互換，但制動效能不變。領從蹄式制動器具有結構簡單，成本低，蹄片與制動鼓之間的間隙易調節，便于附裝駐車制動驅動機構等優點，因此領從蹄式制動器得到廣泛應用。

2.2 盤式制動器

盤式制動器按固定元件的不同可分為鉗盤式制動器和全盤式制動器兩類。鉗盤式制動器過去常用作中央制動器，但如今已在轎車上普及，一些貨車也是用盤式制動器作為車輪制動器。全盤式制動器應用較少，僅在一些重型汽車中使用。本文中僅介紹鉗盤式制動器。鉗盤式制動器的固定摩擦元件是摩擦塊，裝在與車軸連接且不能繞車軸軸線旋轉的制動鉗體中。摩擦副中的旋轉件是制動盤，它是以端面工作的金屬圓盤。制動鉗由摩擦塊和促動裝置組成，每個制動器中一般有2～4個摩擦塊。按照制動鉗位置固定與否鉗盤式制動器又分為定鉗盤式和浮鉗盤式。其組件圖如圖2和圖3所示。定鉗盤式制動器的制動鉗與車橋固定安裝，既不能沿軸向移動也不能旋轉。制動鉗體由內側鉗體和外側鉗體組成，摩擦塊以石綿為基礎材料加熱模壓制成。浮鉗盤式制動器的制動鉗可以相對制動盤作軸向滑動。油缸僅在制動盤內側設置，外側摩擦塊附裝在制動鉗體上。

盤式制動器與鼓式制動器相比具有以下優點：①熱穩定性好；②制動力矩與行進方向無關；③易于設計雙回路制動系；④制動襯塊上壓力分布均勻，磨損均勻；⑤尺寸小，質量輕，散熱性好⑥襯塊和制動盤之間間隙小，縮短制動協調時間。因此，盤式制動器在乘用車上得到廣泛的應用。

3 結束語

本文對制動系統進行了簡單的介紹，并分別對兩大類摩擦制動器進行介紹分析，制動器在制動器同種起到至關重要的作用。制動器的好壞決定著制動系統工作效率和工作穩定性的高低。隨著科技的進步和制造工藝的提升，在不久的將來會出現一批批更加先進，更加安全，更加高效的制動器被創造和生產出來，制動系統會更加完善，更加可靠，駕駛員和乘員的安全將得到更加可靠的保障。

【參考文獻】

[1]方泳龍.汽車制動理論與設計[M].北京：國防工業出版社，2005.

[2]王望予.汽車設計[M].4版.北京：機械工業出版社，2004，08：257.

[3]史文庫，姚為民.汽車構造（下冊）[M].6版.北京：人民交通出版社，2013，05：332.

[責任編輯：曹明明]