分析汽車制動器與整車匹配設計方法

壽灃 方衛春 倪海洋

浙江亞太機電股份有限公司/浙江大華技術股份有限公司 浙江杭州 310053

制動器為汽車之上最為關鍵的安全部件之一。現今，汽車制動器在具體進行研究的時候還存在著以下幾點問題：

（1）注重制動系統的整體設計與性能的計算，但是對于制動器的設計選型卻較少；制動器性能評價之上也僅僅只是通過計算個別指標，無法全方位的反饋出制動器的性能。

（2）在制動器和整車匹配設計方面的研究僅僅是將關鍵點放在某一層面，像是會注重制動力匹配設計、制動器結構設計，卻忽視了性能的驗算。

1 汽車用制動器襯片概述

汽車用制動器襯片，影響汽車安全系數的關鍵零件，其自身的優勢尤為顯著，豈會強化汽車的靈敏性、平穩性與是屬性。另外，制動器的襯片制作相對繁雜，會運用到諸多材料，基本材質為半金屬、少量金屬、石棉等，制作工藝繁雜，并未注重細節，都會影響到制動器襯片的運用成效。在時代不斷發展與科技進步的形勢之下，制作制動器襯片的重要材料為石棉，其已經被逐步替代，由于石棉會污染到環境，這和我國發展方針相稱甚遠，相應的就會運用到半金屬材料，可以很好的解決環境污染問題。在制作制動器襯片的階段之中，主要發生問題集中在熱衰退性之上，其熱衰退性高低與汽車行駛階段之中的安全系數息息相關，假使高溫熱衰退熱情況嚴重，那么勢必會引發汽車剎車不穩定而出現事故，該項問題必須要充分地重視起來。舒適性為制動器襯片功能的良好體現，降低了汽車內部噪音，降低汽車內部異味，汽車內部的人們處在相對適宜的情況，該種舒適性才會得以大眾喜愛，在人們針對汽車舒適性和汽車安全問題不斷重視起來，制動器襯片的質量才得到更廣的關注度，嚴格把控制動器襯片的質量至關重要[1]。

2 制動器的類型及特點

現今，市場之上的制動器主要可以分為兩類，主要為盤式制動器與鼓式制動器。其中鼓式制動器，也被稱之為塊式制動器，主要是借助制動塊壓緊制動輪來進行剎車的。鼓式制動屬于相對早期的制動系統，其具備著穩定可靠性、成本較低、充分的制動力，依舊會被運用在經濟型轎車之中來運用。盤式制動器屬于鼓式制動器所替代的產品，其具備著很好的水熱穩定性與散熱性、反應迅速，目前的車子基本上都會運用到盤式制動器。

2.1 盤式制動器

鼓式制動器為制動蹄片來擠壓制動鼓來達到減速駐車的目的。在制動階段之中，制動蹄受力張開，和制動鼓內表面擠壓而出現摩擦力促使汽車減速。依照制動蹄的受力情況類主要分成自增力式（單向作用、雙向作用）、雙從蹄式、雙領蹄式（單向作用、雙向作用）與領從蹄式等類型。

2.2 盤式制動器

盤式制動器，也可以被稱之為蝶式制動器，其中重要零部件為油管、分泵、制動鉗、制動盤等等，制動盤固定在車輪之上會隨著車輪轉動。盤式制動器已經被大范圍運用在轎車之中，諸多轎車的車輪均運用的是盤式制動，小部分轎車則運用的前盤后鼓，確保汽車始終具備相對較高的制動方向的安全穩定性。另外在商用車之中，盤式制動器在新車型和高端車型之中得以運用。盤式制動器依照固定摩擦元件的結構來進行分類，主要為鉗盤式制動器與全盤式制動器[2]。

3 汽車制動器與整車匹配設計方法

3.1 匹配設計基本程序

（1）明確前提條件。在進行匹配設計之前，得要將前提條件予以明確，主要為：①汽車參數。將關鍵點放在有關信息的搜集之上，主要涵蓋實際重量與滿載質量。②法規的科學合理性。制動系統與構造參數，得要與法規標準相符。

（2）明確制動操縱方式。汽車制動器進行制動控制，主要涵蓋液壓與氣壓，得要依據實際情況，來選擇相應的控制方式。通常而言，制動系統構成，通過多回路與雙回路形式為主，得要將部件的基本構成確定出來，且繪制出來相應的示意圖。在將前提條件落實之后，來分析汽車的實際制動力，并合理分配到前后軸，將各車輪制動器所要求的制動力予以明確。另外，將制動力落到實處，熟悉并了解摩擦片的實際使用壽命，將構造參數確定出來。

3.2 參數的選擇

（1）初步挑選各項系統參數。在進行汽車整車匹配設計之前，得要預選將制動力分布曲線勾勒出來。以粗略布設制動力系數，來緩解工作壓力。制動力分布曲線與制動系統所對應的壓力系數之間是正比的關系。針對制動力分布，得要從制動器大小和摩擦系數等來著手，分析車輪寬度與地表附著力之間的關系，在汽車制動過程之中，預防因為制動力不適而引發車輪抱死的現象。假使得要提高制動性能，得要逐步縮減系統制動力與地面附著力之間的距離，在這之中差距與制動效果之間呈負相關關系[3]。

（2）關鍵參數的選擇和計算。①制動器。目前，使用的制動器，主要包括鼓式制動器和盤式制動器。其中，鼓式裝置因為結構緊湊，制動效果較好，被廣泛的應用。因為制動鼓直徑大小，影響著汽車制動系統性能，因此要做好制動鼓和外側輪輞的合理調整，使得上述兩部分能夠保持適宜間隙，增強散熱性能。②制動踏板。意在利用制動踏板，保障踏板行程，踏板壁不可以觸碰到車輛圍板。除了提升踏板剛性外，還需要控制彈性變形問題。裝配汽車時，如果制動總泵，若不觸碰輔力器，會影響踏板行程。③制動主缸和助力器。作為汽車制動系統的基本結構，制動主缸能夠把助力器轉移的動力加壓，并且作用于制動液，實現液壓制動。④駐車裝置。其為后輪制動裝置，布置在汽車傳動軸中，輔助汽車停放，能夠增強停放可靠性。在設計時，要嚴格按照我國相關規定，即車輛空載時，要停放在坡度大于20°的坡面，并且車輛輪胎和路面附著系統不可以小于 0．7。

4 結語

影響制動器與整車匹配的因素，在制動器方面有制動器的結構形式、制動器尺寸和質量、制動器摩擦材料的性能、制動器內部零件的傳動及其機械效率、制動器間隙，在整車方面有車輪結構尺寸、整車的載荷分配。因此，本文的研究也就顯得十分的有意義。