汽車盤式制動器及其液壓驅動機構的分析

王愛程　黃韻奕　楊潔　朱國林

摘 要：首先對制動系的制動能效進行分析，然后對盤式制動器的結構、制動原理進行闡述;最后，對制動驅動機構的工作原理進行研究。對從事相關研究人員具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：盤式制動器 工作原理 液壓驅動

1 引言

汽車制動系是用于將行駛中的汽車減速或停車的機構，它直接影響汽車行駛的安全性和可靠性。一套完整的制動裝置必須由制動器和制動驅動機構兩部分組成[1]。制動器根據結構，又可分成鼓式與盤式[2]。與鼓式相比，盤式制動器具有散熱效果好、制動穩定性高、結構緊湊重量輕、制動片方便更換等優點。因此，輕型汽車及現代轎車所用的車輪制動器，前輪大部分使用盤式制動器。

2 制動系行車制動效能參數

制動能效是衡量一個車輛安全性能的重要指標。汽車制動系必須具備足夠的制動效能，來保證車輛的安全運行。行車制動效能是由制動距離和制動減速度兩項指標來評定的，其中制動減速度取決于制動初速度和最大踏板力兩個因素[1]。

（1-1）

式中：——汽車所受全部重力，N;

——附著系數;

g——重力加速度，;

v——制動初速度，m/s。

由此得出汽車的最大制動減速度：

（1-2）

汽車的行駛安全性由制動距離S直接影響，可由式（1-3）算出：

（1-3）

式中：t1——制動機構滯后時間，s;

t2——制動器制動力增長過程所需要的時間，s。

3 盤式制動器的結構及制動原理

盤式制動器主要包括制動盤、制動鉗體、活塞和摩擦塊等構件[3]。盤式制動器按摩擦副中的固定摩擦元件的結構又可分為鉗盤式和全盤式制動器兩種類型。兩塊制動塊是鉗盤式制動器的固定摩擦元件，其上帶有摩擦襯塊，通過連接件安裝在制動鉗體，制動鉗體及制動塊組件用螺栓固定在轉向節或橋殼上。制動塊安裝于制動盤的左右兩側，制動盤用螺栓固定在輪轂上并隨輪轂一起轉動。盤式制動器的結構圖如圖1所示。

制動時，駕駛員通過踩壓剎車踏板，通過驅動結構將制動壓力傳遞到制動鉗活塞缸內進而推動活塞及摩擦片共同夾緊制動盤，產生制動摩擦力矩，從而使車輪降低轉速并實現汽車的平穩、可靠停止。

4 液壓制動驅動系統

制動驅動機構用于將司機或其他動力源的制動作用力傳給制動器，使之產生制動力矩。其根據力的傳遞方式可分為機械式、氣壓式、液壓式和氣壓-液壓式幾種類型。液壓制動器因具有操作延遲時間短、結構緊湊、效率高等優點，被廣泛應用。

液壓制動驅動原理

液壓制動驅動系統進行制動時，施加在制動踏板上的力驅動管道里的液壓油使制動泵產生壓力，通過液壓軟管傳輸到制動缸，液壓制動系示意圖如圖2所示。具體動作原理如下，當踩下制動踏板4時，通過連桿機構推動總泵的活塞（位于制動主缸5中）向前移，制動泵5內的油液壓力升高，油液分別通過油管3，6，8進入各車輪制動器1，2，7的分泵，使各分泵的活塞外伸動作，實現腳踩制動的力向四個車輪制動器的傳遞，各制動器通過制動塊或制動蹄卡緊制動盤實施制動。當松開制動踏板4時，在油液壓力和回位彈簧的共同作用下，總泵活塞回位，通過液管路實現各輪制動器活塞和相應制動組件回位，解除對車輪的制動。

5 結語

汽車制動系是汽車可靠運行的核心系統，制動系的制動能效直接決定駕駛的安全性。通過對制動器的結構以及制動能效參數的研究，并對液壓制動驅動機構的分析，得出一些結論和參數，可供后續研究做參考。

參考文獻：

[1]劉惟信.汽車制動系的結構分析與設計計算[M].北京：清華大學出版社，2004.

[2]劉軍.汽車制動器的應用現狀及發展趨勢[J].農業開發與裝備，2017（5），68-70.

[3]張雪文.淺析汽車盤式制動器設計[J].時代農機，2018，45（5），195-196.