家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計目 錄摘要 .............................................................................................................................................................IAbstract ....................................................................................................................................................II第 1 章 緒論 .......................................................................................................................................11.1 制動器的介紹與特點 ..............................................................................................................11.2 國內(nèi)汽車盤式制動器應(yīng)用情況 ...........................................................................................2第 2 章 制動器的設(shè)計原則 .......................................................................................................42.1 汽車盤式制動器 .......................................................................................................................42.2 卡羅拉盤式制動器的結(jié)構(gòu)與工作原理 ..............................................................................42.3 制動器設(shè)計的一般原則 ........................................................................................................62.3.1 制動驅(qū)動機構(gòu)的選擇 .................................................................................................72.3.2 制動管路的選擇 ..........................................................................................................72.4 本章小結(jié) ...................................................................................................................................8第 3 章 制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................................93.1 豐田 COLLORA 的主要技術(shù)參數(shù) ..........................................................................................93.2 制動系統(tǒng)的主要參數(shù)選擇及計算 ......................................................................................83.2.1 同步附著系數(shù) ...............................................................................................................93.2.2 制動強度和附著系數(shù)利用率 .................................................................................113.2.3 制動器最大制動力矩 ...............................................................................................123.2.4 制動器因數(shù) ................................................................................................................123.3 制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) ........................................................................................133.3.1 制動盤結(jié)構(gòu)參數(shù) ........................................................................................................133.3.2 摩擦襯塊的結(jié)構(gòu)參數(shù) ...............................................................................................143.4 制動器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .............................................................................................163.4.1 制動底板 ......................................................................................................................163.4.2 制動輪缸 ......................................................................................................................163.4.3 制動盤 ...........................................................................................................................163.4.4 制動鉗 ...........................................................................................................................16家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計3.4.5 摩擦材料 ......................................................................................................................163.4.6 摩擦襯塊 ......................................................................................................................183.4.7 制動摩擦襯片 .............................................................................................................183.4.8 制動間隙 ......................................................................................................................183.5 本章小結(jié) ...................................................................................................................................18第 4 章 制動系統(tǒng)驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計 .....................................................................................194.1 制動輪缸設(shè)計 ........................................................................................................................194.1.1 制動輪缸直徑與工作容積 .....................................................................................194.1.2 制動輪缸活塞寬度與筒壁寬度 ............................................................................204.2 制動主缸設(shè)計 ........................................................................................................................214.2.1 制動主缸直徑與工作容積 .....................................................................................214.2.2 制動主缸活塞寬度與筒壁寬度 ............................................................................224.3 制動主缸行程的計算 ............................................................................................................224.4 制動踏板力與踏板行程 .......................................................................................................234.5 真空助力器 ..............................................................................................................................244.6 制動力分配調(diào)節(jié)裝置 ............................................................................................................254.7 本章小結(jié) .................................................................................................................................26結(jié)論 ..........................................................................................................................................................27參考文獻................................................................................................................................................28致謝 ..........................................................................................................................................................29附錄 ..........................................................................................................................................................30家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計I摘 要國內(nèi)汽車市場迅速發(fā)展，隨著汽車保有量的增加，帶來的安全問題也越來越引起人們的注意，而制動系統(tǒng)則是汽車主動安全的重要系統(tǒng)之一。因此，如何開發(fā)出高性能的制動系統(tǒng)，為安全行駛提供保障是我們要解決的主要問題。另外，隨著汽車市場競爭的加劇，如何縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高設(shè)計效率，降低成本等，提高產(chǎn)品的市場競爭力，已經(jīng)成為企業(yè)成功的關(guān)鍵。主要根據(jù)已有的豐田 COLLORA 車輛的數(shù)據(jù)對制動系統(tǒng)進行設(shè)計。首先介紹了汽車制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類，并通過對盤式制動器的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點進行分析。確定方案采用液壓雙回路盤式制動器。進行前后制動器、制動主缸的設(shè)計計算，主要部件的參數(shù)選擇及制動管路布置形式，確立了 COLLORA 車制動器比較完整的設(shè)計。關(guān)鍵詞：制動器；盤式制動器；COLLORA；活塞；同步系數(shù)家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計IIABSTRACTThe rapid development of the domestic vehicle market, However, with increasing of vehicle, security issues are arising from increasingly attracting attention, the braking system is one of important system of active safety. Therefore, how to design a high-performance braking system, to provide protection for safe driving is the main problem we must solve. In addition, with increasing competition of vehicle market, how to shorten the product development cycle, to improve design efficiency and to lower costs, to improve the market competitiveness of products, and has become a key to success of enterprises.This paper mainly introduces the design of braking system ,which based on the data of brake system used in callola. Fist of all, braking system’s development, structure and category are shown, and according to the structures, virtues and weakness of drum brake and disc brake, analysis is done. At last, the plan adopting hydroid two-backway brake with front disc and rear drum. Besides, this paper also introduces the designing process of front brake and rear brake, braking cylinder, parameter’s choice of main components braking and channel settings.Key words: Braking;Brake Disc; Collora; Piston；Synchronous Coefficient 家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計1第 1 章 緒 論1.1 制動器的介紹與特點現(xiàn) 在 ， 盤 式 制 動 器 在 汽 車 上 已 經(jīng) 越 來 越 多 地 被 采 用 ， 特 別 是 在 轎 車 上 已 被 廣 泛采 用 。 盤 式 制 動 器 在 液 力 助 力 下 制 動 力 大 且 穩(wěn) 定 ， 在 各 種 路 面 都 有 良 好 的 制 動 表 現(xiàn) ，其 制 動 效 能 遠 高 于 鼓 式 制 動 器 ， 而 且 空 氣 直 接 通 過 盤 式 制 動 盤 ， 故 盤 式 制 動 器 的 散熱 性 很 好 。 但 是 盤 式 制 動 器 結(jié) 構(gòu) 相 對 于 鼓 式 制 動 器 來 說 比 較 復 雜 ， 對 制 動 鉗 、 管 路系 統(tǒng) 要 求 也 較 高 ， 而 且 造 價 高 于 鼓 式 制 動 器 。汽 車 制 動 系 可 分 為 行 車 、 駐 車 、 應(yīng) 急 、 輔 助 內(nèi) 部 分 裝 置 。 任 何 制 動 裝 置 都 具 有供 能 裝 置 、 控 制 裝 置 、 傳 動 裝 置 和 制 動 器 四 個 部 分 組 成 。 較 為 完 善 的 制 動 系 還 具 有制 動 力 調(diào) 節(jié) 裝 置 ， 以 及 報 警 裝 置 、 壓 力 保 持 裝 置 。盤 式 制 動 器 多 用 于 汽 車 的 前 輪 ， 有 不 少 車 輛 四 個 車 輪 都 用 盤 式 制 動 器 。 制 動 盤裝 在 輪 級 上 、 與 車 輪 及 輪 胎 一 起 轉(zhuǎn) 動 。 當 駕 駛 員 進 行 制 動 時 ， 主 缸 的 液 體 壓 力 傳 遞到 盤 式 制 動 器 。 該 壓 力 推 動 摩 擦 襯 片 靠 到 制 動 盤 上 ， 阻 止 制 動 盤 轉(zhuǎn) 動 。現(xiàn) 在 ， 盤 式 制 動 器 在 汽 車 上 已 經(jīng) 越 來 越 多 地 被 采 用 ， 特 別 是 在 轎 車 上 已 被 廣 泛采 用 ， 在 很 多 中 高 級 轎 車 上 ， 前 后 輪 都 已 經(jīng) 采 用 盤 式 制 動 器 。 盤 式 制 動 器 在 液 力 助力 下 制 動 力 大 且 穩(wěn) 定 ， 在 各 種 路 面 都 有 良 好 的 制 動 表 現(xiàn) ， 其 制 動 效 能 遠 高 于 鼓 式 制動 器 ， 而 且 空 氣 直 接 通 過 盤 式 制 動 盤 ， 故 盤 式 制 動 器 的 散 熱 性 很 好 。 但 是 盤 式 制 動器 結(jié) 構(gòu) 相 對 于 鼓 式 制 動 器 來 說 比 較 復 雜 ， 對 制 動 鉗 、 管 路 系 統(tǒng) 要 求 也 較 高 ， 而 且 造價 高 于 鼓 式 制 動 器 。按 摩 擦 副 中 固 定 元 件 結(jié) 構(gòu) ， 盤 式 制 動 器 可 分 為 鉗 盤 式 和 全 盤 式 。固 定 鉗 盤 式 在 汽 車 上 用 的 最 早 （ 50 年 代 就 開 始 使 用 ） ， 優(yōu) 點 是 ： 除 活 塞 和 制動 塊 外 無 滑 動 件 ， 這 易 保 證 鉗 的 剛 度 ， 易 實 現(xiàn) 從 鼓 式 到 盤 式 的 改 進 ， 也 能 適 用 分 路系 統(tǒng) 的 要 求 。近 年 來 ， 由 于 汽 車 性 能 要 求 的 提 高 ， 固 定 鉗 盤 式 的 缺 點 ， 暴 露 較 明 顯 ， 因 而 導致 浮 動 鉗 （ 特 別 是 滑 動 鉗 ） 的 迅 速 發(fā) 展 。 首 先 ， 固 定 鉗 至 少 要 有 兩 個 油 缸 分 置 于 制動 盤 兩 側(cè) ， 所 以 須 有 橫 跨 的 內(nèi) 部 油 道 或 外 部 油 道 來 連 通 ， 這 就 使 制 動 器 的 徑 向 和 軸向 尺 寸 加 大 ， 布 置 也 較 難 ； 而 浮 動 鉗 的 外 側(cè) 無 油 缸 ， 可 將 制 動 器 進 一 步 移 進 輪 轂 ；其 次 ， 在 嚴 酷 的 使 用 條 件 下 ， 固 定 鉗 容 易 使 制 動 液 溫 度 過 高 而 汽 化 ， 浮 動 鉗 由 于 沒有 跨 越 制 動 盤 的 油 道 或 油 管 ， 減 少 了 受 熱 機 會 。 所 以 制 動 溫 度 可 以 比 固 定 鉗 低 30-家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計250℃ ， 又 采 用 浮 動 鉗 可 將 活 塞 和 油 缸 等 精 密 件 減 去 一 半 ， 造 價 大 為 降 低 。 1.2 國內(nèi)汽車盤式制動器應(yīng)用情況隨 著 我 國 汽 車 工 業(yè) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ,特 別 是 轎 車 工 業(yè) 的 發(fā) 展 ,合 資 企 業(yè) 的 引 進 ， 國 外先 進 技 術(shù) 的 進 入 ， 汽 車 上 采 應(yīng) 用 盤 式 制 動 器 配 置 才 逐 步 在 我 國 形 成 規(guī) 模 。 特 別 是 在提 高 整 車 性 能 、 保 障 安 全 、 提 高 乘 車 者 的 舒 適 性 ， 滿 足 人 們 不 斷 提 高 的 生 活 物 質(zhì) 需求 、 改 善 生 活 環(huán) 境 等 方 面 都 發(fā) 揮 了 很 大 的 作 用 。1） 在 轎 車 、 微 型 車 、 輕 卡 、 SUV 及 皮 卡 方 面 ： 在 從 經(jīng) 濟 與 實 用 的 角 度 出 發(fā) ，一 般 采 用 了 混 合 的 制 動 形 式 ， 即 前 車 輪 盤 式 制 動 ， 后 車 輪 鼓 式 制 動 。 因 轎 車 在 制 動過 程 中 ， 由 于 慣 性 的 作 用 ， 前 輪 的 負 荷 通 常 占 汽 車 全 部 負 荷 的 70%－ 80%， 所 以 前輪 制 動 力 要 比 后 輪 大 。 生 產(chǎn) 廠 家 為 了 節(jié) 省 成 本 ， 就 采 用 了 前 輪 盤 式 制 動 ， 后 輪 鼓 式制 動 的 混 合 匹 配 方 式 。 采 用 前 盤 后 鼓 式 混 合 制 動 器 ， 這 主 要 是 出 于 成 本 上 的 考 慮 ，同 時 也 是 因 為 汽 車 在 緊 急 制 動 時 ， 軸 荷 前 移 ， 對 前 輪 制 動 性 能 的 要 求 比 較 高 ， 這 類前 制 動 器 主 要 以 液 壓 盤 式 制 動 器 為 主 流 ， 采 用 液 壓 油 作 傳 輸 介 質(zhì) ， 以 液 壓 總 泵 為 動力 源 ， 后 制 動 器 以 液 壓 式 雙 泵 雙 作 用 缸 制 動 蹄 匹 配 。 目 前 大 部 分 轎 車 (中 檔 類 如 夏利 、 吉 利 、 神 龍 富 康 、 捷 達 )、 微 型 車 （ 長 安 之 星 、 昌 河 、 豐 田 海 獅 、 天 津 華 利 、 江 鈴 全順 ） 、 高 端 輕 卡 （ 東 風 小 霸 王 、 江 鈴 、 瑞 風 、 南 京 依 維 柯 ） 、 SUV 及 皮 卡 （ 湖 南 長豐 、 江 鈴 皮 卡 ） 等 采 用 前 盤 后 鼓 式 混 合 制 動 器 。 2004 年 我 國 共 產(chǎn) 此 類 車 計 110 萬輛 以 上 。 但 隨 著 高 速 公 路 等 級 的 提 高 ， 乘 車 檔 次 的 上 升 ， 特 別 上 國 家 安 全 法 規(guī) 的 強制 實 施 ， 前 后 輪 都 用 盤 式 制 動 器 是 趨 勢 。2） 在 大 型 客 車 方 面 ： 氣 壓 盤 式 制 動 器 產(chǎn) 品 技 術(shù) 先 進 性 明 顯 ， 可 靠 性 總 體 良 好 ，具 有 創(chuàng) 新 性 和 技 術(shù) 標 準 的 集 成 性 。 歐 美 國 家 自 上 世 紀 90 年 代 初 開 始 將 盤 式 制 動 器用 于 大 型 公 交 車 。 至 2000 年 ， 盤 式 制 動 器 （ 前 后 制 動 均 為 盤 式 ） 已 經(jīng) 成 為 歐 美 國家 城 市 公 交 車 的 標 準 配 置 。 我 國 從 1997 年 開 始 在 大 客 車 和 載 重 車 上 推 廣 盤 式 制 動器 及 ABS 防 抱 死 系 統(tǒng) ， 因 進 口 產(chǎn) 品 價 格 太 高 ， 主 要 用 于 高 端 產(chǎn) 品 。 2004 年 7 月 1日 交 通 部 強 制 在 7---12 米 高 Ⅱ 型 客 車 上 “必 須 ”配 備 后 ， 國 產(chǎn) 盤 式 制 動 器 得 以 大行 其 道 。 北 京 公 交 電 車 公 司 、 上 海 公 交 、 武 漢 公 交 、 長 沙 公 交 、 深 圳 公 交 、 廣 州 公交 等 公 司 ， 都 在 使 用 為 大 客 車 匹 配 的 氣 壓 盤 式 制 動 器 。 生 產(chǎn) 廠 家 主 要 有 ： 宇 通 公 司2004 年 產(chǎn) 20000 多 輛 客 車 ， 其 中 使 用 盤 式 制 動 器 的 客 車 已 占 一 半 多 ； 宇 通 公 司 自 制底 盤 部 份 是 由 二 汽 在 EQ153 前 后 橋 基 礎(chǔ) 升 級 更 改 的 ， 每 年 有 10000 多 套 。 二 汽 東 風車 橋 用 EQ153 前 后 橋 改 型 匹 配 氣 壓 盤 式 制 動 器 的 前 后 橋 總 成 約 占 6000 套 以 上 ， 是宇 通 公 司 最 大 的 氣 壓 盤 式 制 動 器 橋 供 應(yīng) 商 。 宇 通 公 司 每 年 需 在 一 汽 采 客 車 底 盤家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計33000 多 臺 ， 一 汽 客 底 2004 年 供 了 2000 多 臺 ， 其 中 帶 盤 式 制 動 器 占 一 半 以 上 。 如一 汽 客 底 采 用 4E 前 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 配 置 氣 壓 盤 式 制 動 器 前 橋 、 11 噸 420 后 橋 裝 在6100（ 10 米 ） 豪 華 客 車 上 ； 7 噸 盤 式 前 橋 與 13 噸 435 后 橋 配 裝 在 6120（ 12 米 ）豪 華 客 車 上 等 ， 都 是 宇 通 公 司 市 場 前 景 較 好 ， 利 潤 附 加 值 很 高 的 車 型 。 江 蘇 金 龍 客車 的 7-9 米 高 Ⅱ 型 客 車 客 車 采 用 湖 橋 供 帶 盤 式 制 動 器 的 車 橋 2004 年 在 5500 臺 左右 。 廈 門 金 龍 客 車 10-12 米 高 Ⅱ 型 客 車 以 上 客 車 、 丹 東 黃 海 客 車 10-12 米 高 Ⅱ 型客 車 、 安 徽 凱 斯 鮑 爾 等 等 國 內(nèi) 知 名 的 大 型 廠 家 均 已 在 批 量 生 產(chǎn) 帶 盤 式 制 動 器 的 高 檔客 車 。3） 重 型 汽 車 方 面 ： 作 為 重 型 汽 車 行 業(yè) 應(yīng) 用 型 新 技 術(shù) ， 氣 壓 盤 式 制 動 器 的 已 經(jīng)屬 成 熟 產(chǎn) 品 ， 目 前 具 有 廣 泛 應(yīng) 用 的 前 景 。 2004 年 3 月 紅 巖 公 司 率 先 在 國 內(nèi) 重 卡 行業(yè) 中 完 成 了 對 氣 壓 盤 式 制 動 器 總 成 的 開 發(fā) 。 2005 年 元 月 份 中 國 重 汽 卡 車 事 業(yè) 部 在提 升 和 改 進 卡 車 底 盤 的 過 程 中 ， 在 橋 箱 事 業(yè) 部 配 合 下 ， 將 22.5 英 寸 氣 壓 盤 式 制 動器 成 功 嫁 接 到 了 重 汽 斯 太 爾 重 卡 車 前 橋 上 。 氣 壓 盤 式 制 動 器 在 重 汽 斯 太 爾 卡 車 前 橋上 的 成 功 “嫁 接 ”， 解 決 了 令 整 車 廠 及 用 戶 困 擾 已 久 的 傳 統(tǒng) 鼓 式 制 動 器 制 動 嘯 叫 、頻 繁 制 動 時 制 動 蹄 片 易 磨 損 、 雨 天 制 動 效 能 降 低 等 一 系 列 問 題 。 氣 壓 盤 式 制 動 器 首次 在 斯 太 爾 卡 車 前 橋 上 的 應(yīng) 用 ， 也 為 今 后 開 發(fā) 重 汽 高 速 卡 車 提 供 了 經(jīng) 驗 和 技 術(shù) 儲 備 。與 此 同 時 陜 西 重 汽 、 北 汽 福 田 、 一 汽 解 放 、 東 風 公 司 、 江 淮 汽 車 等 國 內(nèi) 大 型 汽 車 廠均 完 成 了 盤 式 制 動 器 在 重 型 汽 車 方 面 的 前 期 型 試 試 驗 及 技 術(shù) 貯 備 工 作 ， 盤 式 制 動 器在 某 些 方 面 可 以 說 成 為 未 來 重 卡 制 動 系 統(tǒng) 匹 配 發(fā) 展 的 新 趨 勢 。綜 合 以 上 各 項 ， 參 照 所 給 參 數(shù) 以 現(xiàn) 代 汽 車 上 實 際 采 用 的 型 式 ， 確 定 設(shè) 計 的 浮 動鉗 盤 式 制 動 器 在 市 場 是 有 很 大 的 開 發(fā) 前 景 的 。家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計4第 2 章 制動器的設(shè)計原則汽車制動系統(tǒng)總體方案設(shè)計，主要涉及制動器的結(jié)構(gòu)型式選擇，制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇，制動管路布置結(jié)構(gòu)型式的選擇等三個方面。本章將就這三個方面的問題進行分析論證2.1 汽車盤式制動器按 摩 擦 副 中 固 定 元 件 結(jié) 構(gòu) ， 盤 式 制 動 器 可 分 為 鉗 盤 式 和 全 盤 式 。固 定 鉗 盤 式 在 汽 車 上 用 的 最 早 （ 50 年 代 就 開 始 使 用 ） ， 優(yōu) 點 是 ： 除 活 塞 和 制動 塊 外 無 滑 動 件 ， 這 易 保 證 鉗 的 剛 度 ， 易 實 現(xiàn) 從 鼓 式 到 盤 式 的 改 進 ， 也 能 適 用 分 路系 統(tǒng) 的 要 求 。近 年 來 ， 由 于 汽 車 性 能 要 求 的 提 高 ， 固 定 鉗 盤 式 的 缺 點 ， 暴 露 較 明 顯 ， 因 而 導致 浮 動 鉗 （ 特 別 是 滑 動 鉗 ） 的 迅 速 發(fā) 展 。 首 先 ， 固 定 鉗 至 少 要 有 兩 個 油 缸 分 置 于 制動 盤 兩 側(cè) ， 所 以 須 有 橫 跨 的 內(nèi) 部 油 道 或 外 部 油 道 來 連 通 ， 這 就 使 制 動 器 的 徑 向 和 軸向 尺 寸 加 大 ， 布 置 也 較 難 ； 而 浮 動 鉗 的 外 側(cè) 無 油 缸 ， 可 將 制 動 器 進 一 步 移 進 輪 轂 ；其 次 ， 在 嚴 酷 的 使 用 條 件 下 ， 固 定 鉗 容 易 使 制 動 液 溫 度 過 高 而 汽 化 ， 浮 動 鉗 由 于 沒有 跨 越 制 動 盤 的 油 道 或 油 管 ， 減 少 了 受 熱 機 會 。 所 以 制 動 溫 度 可 以 比 固 定 鉗 低 30-50 度 ， 又 采 用 浮 動 鉗 可 將 活 塞 和 油 缸 等 精 密 件 減 去 一 半 ， 造 價 大 為 降 低 。綜 合 以 上 各 項 ， 參 照 所 給 參 數(shù) 以 現(xiàn) 代 汽 車 上 實 際 采 用 的 型 式 ， 確 定 本 設(shè) 計 的 前輪 制 動 器 為 浮 動 鉗 盤 式 制 動 器 。2.2 卡羅拉車盤式制動器的結(jié)構(gòu)與工作原理浮 鉗 盤 式 制 動 鉗 的 工 作 原 理 ： 如 圖 2.2 所 示 ， 制 動 鉗 殼 體 2 用 螺 栓 5 與 支 架1 相 連 接 ， 螺 栓 5 兼 作 導 向 銷 。 支 架 1 固 定 在 前 懸 架 焊 接 總 成 (亦 稱 車 輪 軸 承 殼 體 )的 法 蘭 板 上 ， 殼 體 2 可 沿 導 向 銷 與 支 架 作 軸 向 相 對 移 動 。 支 架 固 定 在 車 軸 上 ， 摩 擦塊 11 和 12 布 置 在 制 動 盤 13 的 兩 側(cè) 。 制 動 分 泵 8 設(shè) 在 制 動 鉗 內(nèi) 。 制 動 時 ， 制 動 鉗內(nèi) 油 缸 活 塞 8 在 液 壓 力 作 用 下 推 動 內(nèi) 摩 擦 塊 12， 壓 靠 到 制 動 盤 內(nèi) 側(cè) 表 面 后 ， 作 用于 分 泵 底 部 的 液 壓 力 使 制 動 鉗 殼 體 在 導 向 銷 上 移 動 ， 推 動 外 摩 擦 塊 11 壓 向 制 動 盤家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計5的 外 側(cè) 表 面 。 內(nèi) 、 外 摩 擦 塊 在 液 壓 作 用 下 ， 將 制 動 盤 的 兩 側(cè) 面 緊 緊 夾 住 。 由 于 制 動盤 是 緊 固 在 前 輪 轂 上 的 ， 因 此 實 現(xiàn) 了 前 輪 的 制 動 。前 制 動 器 的 制 動 間 隙 是 自 動 調(diào) 節(jié) 的 。 它 是 利 用 分 泵 活 塞 密 封 圈 4 的 彈 性 變 形來 實 現(xiàn) 的 。 制 動 時 ， 橡 膠 密 封 圈 變 形 ， 制 動 一 結(jié) 束 ， 密 封 圈 恢 復 原 狀 ， 活 塞 在 彈 性作 用 下 回 到 原 位 。在 制 動 盤 和 內(nèi) 、外 摩 擦 塊 磨 損 后引 起 制 動 間 隙 變大 ，超 過 活 塞 8 的 設(shè)定 行 程 時 ， 活 塞在 制 動 液 壓 力 作用 下 克 服 密 封 圈的 摩 擦 阻 力 繼 續(xù)向 前 移 ， 直 到 完 全 制 動 為 止 。 活 塞 和 密 封 圈 之 間 的 相 對 位 移 補 償 了 過 量 的 間 隙 ， 制動 間 隙 一 般 單 邊圖 2.1 卡 羅 拉 前 輪 盤 式 制 動 器1—車 輪 螺 栓 2—制 動 盤 3—擋 塵 盤 螺 栓 4—擋 塵 盤 5—轉(zhuǎn) 向 節(jié)6—彈 簧 片 7—制 動 襯 塊 8—制 動 鉗 殼 體 9—套 筒 （ 下 ） 10—襯 套 （ 下 ）家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計611—隔 離 襯 套 （ 下 ） 12—隔 離 襯 套 （ 上 ） 13—緊 固 螺 栓 （ 下 ） 圖 2.2 卡 羅 拉 前 輪 盤 式 制 動 器1—支 架 2—制 動 鉗 殼 體 3—活 塞 防 塵 罩 4—活 塞 密 封 圈 5—螺 栓6—導 套 7—導 向 銷 防 塵 罩 8—活 塞 9—止 動 彈 簧 10—放 氣 螺 栓11—外 側(cè) 摩 擦 塊 12—內(nèi) 側(cè) 摩 擦 塊 13—制 動 盤14—緊 固 螺 栓 （ 上 ） 15—襯 套 （ 上 ） 16—套 筒 （ 上 ）為 0.05-0.15mm。 內(nèi) 、 外 摩 擦 塊 的 材 料 采 用 以 石 棉 為 主 、 混 合 樹 脂 并 與 樹 脂 結(jié) 合 的材 料 與 鋼 板 通 過 螺 栓 連 接 在 一 起 制 成 的 。 2.3 制動器設(shè)計的一般原則1 制 動 器 效 能 ， 指 在 良 好 路 面 上 ， 汽 車 以 一 定 初 速 度 制 動 到 停 車 的 制 動 距 離 或制 動 時 汽 車 的 減 速 度 。 在 評 比 不 同 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 制 動 器 效 能 時 ， 常 用 一 種 稱 為 制 動 效能 因 數(shù) 的 無 因 次 指 標 。 制 動 效 能 因 數(shù) 的 定 義 為 ： 在 制 動 鼓 和 制 動 盤 的 作 用 半 徑 上 所得 到 的 摩 擦 利 于 輸 入 力 之 比 。2 制 動 器 效 能 恒 定 性 ， 即 汽 車 高 速 行 使 或 下 長 坡 連 續(xù) 制 動 時 汽 車 制 動 效 能 保 持的 程 度 。 如 前 所 述 ， 影 響 摩 擦 因 數(shù) 的 因 素 包 括 摩 擦 副 材 料 、 摩 擦 副 表 面 溫 度 和 水 濕程 度 。 因 為 制 動 過 程 是 及 時 把 汽 車 行 駛 的 動 能 通 過 制 動 器 吸 收 轉(zhuǎn) 化 為 熱 能 ， 所 以 制動 器 溫 度 升 高 后 能 否 保 持 在 冷 狀 態(tài) 時 的 制 動 效 能 ， 已 成 為 設(shè) 計 汽 車 制 動 器 時 要 考 慮的 一 個 重 要 問 題 。 由 于 領(lǐng) 蹄 的 效 能 因 數(shù) 大 于 從 蹄 ， 穩(wěn) 定 性 卻 比 從 蹄 差 ， 因 此 各 種 鼓式 制 動 器 的 效 能 因 數(shù) 取 決 于 兩 蹄 的 效 能 因 數(shù) ， 故 就 整 個 鼓 式 制 動 器 而 言 ， 也 在 不 同程 度 上 存 在 著 效 能 本 身 與 其 穩(wěn) 定 性 的 矛 盾 。 而 盤 式 制 動 器 的 制 動 效 能 最 為 穩(wěn) 定 。要 求 制 動 器 的 熱 穩(wěn) 定 性 好 ， 除 選 擇 其 效 能 因 數(shù) 對 摩 擦 系 數(shù) 敏 感 性 較 低 的 制 動 器 類 型外 ， 還 要 求 摩 擦 材 料 有 較 好 的 抗 熱 衰 退 性 和 恢 復 性 ， 并 且 應(yīng) 使 制 動 鼓 （ 制 動 盤 ） 有足 夠 的 熱 容 量 和 散 熱 能 力 。家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計73 制 動 器 間 隙 調(diào) 整 ， 是 汽 車 保 養(yǎng) 作 業(yè) 較 為 頻 繁 的 項 目 之 一 。 故 選 擇 調(diào) 整 裝 置 的結(jié) 構(gòu) 形 式 和 安 裝 位 置 必 須 保 證 調(diào) 整 操 作 方 便 。 最 好 采 用 間 隙 自 動 裝 置 。4 制 動 器 的 尺 寸 和 質(zhì) 量 。 隨 著 現(xiàn) 代 汽 車 車 速 的 日 益 提 高 ， 處 于 汽 車 行 駛 穩(wěn) 定 性的 考 慮 ， 輪 胎 尺 寸 往 往 選 擇 較 小 。 這 樣 ， 為 了 保 證 所 要 求 的 制 動 力 矩 而 確 定 的 制 動鼓 （ 制 動 盤 ） 直 徑 就 可 能 過 大 而 難 以 在 輪 轂 內(nèi) 安 裝 。 因 而 應(yīng) 選 擇 尺 寸 小 而 效 能 高 的制 動 器 形 式 。 對 于 高 速 轎 車 ， 為 提 高 制 動 時 的 穩(wěn) 定 性 ， 在 前 懸 架 （ 獨 立 懸 架 ） 設(shè) 計中 ， 一 般 采 用 較 小 的 主 銷 偏 移 距 。 為 此 ， 前 制 動 器 位 置 有 時 不 得 不 外 移 到 更 靠 近 輪轂 ， 導 致 其 布 置 困 難 。 車 輪 制 動 器 為 非 簧 載 質(zhì) 量 ， 故 應(yīng) 盡 可 能 減 輕 其 質(zhì) 量 ， 以 改 善行 駛 平 順 性 。5 噪 音 的 減 輕 。 制 動 噪 音 的 現(xiàn) 象 很 復 雜 。 大 致 來 說 ， 噪 音 分 為 低 頻 高 頻 兩 種 。在 低 頻 噪 音 中 ， 常 遇 到 的 是 制 動 時 停 車 的 喀 擦 聲 ， 這 主 要 是 由 制 動 鼓 或 者 制 動 鉗 的共 振 造 成 的 。 高 頻 噪 聲 一 般 可 通 過 制 動 蹄 或 制 動 盤 共 振 產(chǎn) 生 。 或 者 是 由 于 摩 擦 襯 片或 襯 塊 彈 性 震 動 造 成 的 。影 響 的 噪 聲 的 主 要 因 素 是 摩 擦 材 料 的 摩 擦 特 性 ， 即 動 摩 擦 系 數(shù) 對 摩 擦 速 度 的 變化 關(guān) 系 。 動 摩 擦 系 數(shù) 隨 速 度 的 增 高 而 減 低 的 程 度 愈 大 ， 愈 易 激 發(fā) 震 動 而 產(chǎn) 生 噪 聲 。此 外 ， 制 動 器 輸 入 壓 力 越 大 ， 噪 聲 也 越 大 ， 而 壓 力 高 大 一 定 程 度 以 后 則 不 再 有 噪 聲 。制 動 溫 度 對 噪 聲 也 有 影 響 。 在 制 動 器 的 設(shè) 計 中 采 取 某 種 措 施 ， 可 以 在 相 當 的 程 度 上消 除 某 種 噪 聲 ， 特 別 是 低 頻 噪 聲 。 對 高 頻 的 建 交 省 的 消 除 ， 目 前 還 比 較 困 難 。 應(yīng) 當注 意 ， 為 消 除 噪 聲 而 采 取 的 某 種 措 施 ， 有 可 能 產(chǎn) 生 制 動 力 矩 的 下 降 和 踏 板 行 程 損 失等 副 作 用 。 2.3.1 制動驅(qū)動機構(gòu)的選擇 液 壓 式 驅(qū) 動 機 構(gòu) ：優(yōu) 點 ：a.制 動 時 可 以 得 到 必 要 安 全 性 ， 因 為 液 壓 系 統(tǒng) 內(nèi) 系 統(tǒng) 內(nèi) 壓 力 相 等 ， 左 右 輪 制 動同 時 進 行 ；b.易 保 證 制 動 力 正 確 分 配 到 前 、 后 輪 ， 因 為 前 、 后 輪 分 泵 可 以 做 出 不 同 直 徑 ；c.車 振 或 懸 架 變 形 不 發(fā) 生 自 行 制 動 ；d.不 須 潤 滑 和 時 常 調(diào) 整 ；缺 點 ：a 當 管 路 一 處 泄 漏 ， 則 系 統(tǒng) 失 效 ；b 低 溫 油 液 變 濃 ， 高 溫 則 汽 化 ； c 不 可 長 時 間 制 動 。家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計8但 綜 合 來 看 ， 油 壓 制 動 還 是 可 取 的 ， 且 得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 。2.3.2 制動管路的選擇出 于 取 安 全 上 的 考 慮 ， 汽 車 制 動 應(yīng) 至 少 有 兩 套 獨 立 的 驅(qū) 動 制 動 器 的 管 路 。 汽 車 的 雙回 路 制 動 系 統(tǒng) 有 以 下 常 見 的 五 種 分 路 型 式 ：1 一 軸 對 一 軸 （ Ⅱ ） 型 ， （ 圖 a） ， 前 軸 制 動 器 與 后 橋 制 動 器 各 用 一 個 回 路 ； 2 交 2 叉 （ X） 型 ， 前 軸 的 一 側(cè) 車 輪 制 動 器 與 后 橋 的 對 側(cè) 車 輪 制 動 器 同 屬 一 個 回 路 ；3 一 軸 半 對 半 軸 （ HI） 型 （ 圖 c） ， 每 側(cè) 前 制 動 器 的 半 數(shù) 輪 缸 和 全 部 后 制 動 器輪 缸 屬 于 一 個 回 路 ， 其 余 的 前 輪 缸 則 屬 于 另 一 個 回 路 ；4 半 軸 一 輪 對 半 軸 一 輪 （ LL） 型 （ 圖 d） ， 兩 個 回 路 分 別 對 兩 側(cè) 前 輪 制 動 器 的半 數(shù) 輪 缸 和 一 個 后 輪 制 動 器 作 用 ；5 雙 半 軸 對 雙 半 軸 （ HH） 型 （ 圖 e） ， 每 個 回 路 均 只 對 每 個 前 后 制 動 器 的 半 數(shù)輪 缸 起 作 用 。其 中 Ⅱ 型 的 管 路 布 置 最 為 簡 單 ， 成 本 較 低 ， 目 前 在 各 種 汽 車 特 別 是 在 貨 車 上 用 的 最廣 泛 。 但 這 種 型 式 后 制 動 回 路 失 效 ， 則 一 旦 前 輪 抱 死 即 極 易 喪 失 轉(zhuǎn) 彎 能 力 。X 型 的 結(jié) 構(gòu) 也 很 簡 單 。 直 行 制 動 時 任 何 一 回 路 失 效 ， 剩 余 總 制 動 力 都 能 保 持 正圖 2.3 不 同 的 雙 管 路 系 統(tǒng) 布 置 常 值 的 50％ 。 但 一 旦 某 一 管 路 損 壞 則 造 成 制 動 力 不 對 稱 ， 使 汽 車 喪 生 穩(wěn) 定 性 。 因家用轎車盤式制動器的改進設(shè)計9此 該 方 案 適 用 于 主 銷 偏 移 距 為 負 值 的 汽 車 上 ， 以 改 善 汽 車 穩(wěn) 定 性 。HI、 HH、 LL 型 的 結(jié) 構(gòu) 都 較 為 復 雜 ， 本 次 設(shè) 計 不 予 考 慮 。