畢業(yè)設(shè)計（論文）淺析汽車制動系統(tǒng)

1、淺析汽車制動系統(tǒng)摘要 對日常使用轎車（主要指汽油動力轎車）的使用用途進行調(diào)查，報告出轎車的制動力矩取決于汽車制動性能的好壞，然而為滿足汽車能夠在各種工況下可靠、穩(wěn)定的工作，這不得不讓汽車的制動距離降低和防止車輪抱死，這樣使得制動系統(tǒng)的工作要求較高，有效地控制制動力矩。同時為了環(huán)境減低噪音，單純的剎車系統(tǒng)已不能滿足車輛高速行駛時的緊急剎車，而單獨的加上剎車片式的制動卻不能保證車輛行駛時的正確制動力矩。在這樣的條件下，控制系統(tǒng)就顯示出它應(yīng)有的功能了。關(guān)鍵詞汽車噪音 abs/dsc 制動距離目錄引言31.概述41.1制動力產(chǎn)生的原因41.2制動的定義及方式.41.3 制動系的作用.42. 制動系統(tǒng).

2、42.1 制動系統(tǒng)組成.52.2 制動缸工作原理及分類.52.3 制動缸的工作過程.63. 制動力矩分配（ebd）.63.1 概述832 功能.84 制動管路的分布方式.84.1 制動管路的分布方式.85 制動器的類型及其原理類型.95.1.鼓式制動器工作原理及種類.112盤式制動器工作原理及種類.116 制動系統(tǒng)對制動距離的影響.136.1 制動距離的定義及標準.136.2 影響制動力的因素.137 制動系統(tǒng)的發(fā)展前景.137.1制動系統(tǒng)的發(fā)展歷史.137.2制動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀.147.3制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢.16結(jié)論.18謝辭.19參考文獻.20引言最近您是否有這樣的體驗，把車開到速度很高的

3、時候，結(jié)果由于出現(xiàn)某種緊急情況需要急速剎車，而你的車輪被抱死后滑行很長的一段距離并且兼有車輪被摩擦出現(xiàn)黑色輪印呢了？也許這樣一兩次看不出什么的，但時間一長，次數(shù)一多您就會發(fā)現(xiàn)這樣對輪胎的磨損是非常嚴重的。也許您會考慮改善一下，以便省點買輪胎的錢。 汽車給我們帶來了舒適便捷，但同時由于只懂得能力差異對人類社會造成的傷害是明顯的。如何能夠解決汽車存在所帶來的矛盾呢？廠家想到了開發(fā)新的制動系統(tǒng)來改善，而以系統(tǒng)同時運用作為制動力矩成為了發(fā)展趨勢。但高昂的成本和不夠完善的制動系統(tǒng)管理成為了汽車制動力矩得不到改善的兩大瓶頸。為了不讓新制動技術(shù)的研發(fā)停滯，汽車業(yè)已經(jīng)有了解決這些問題的技術(shù)。 那就是dsc/的

4、動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)及車輪防抱死系統(tǒng)的綜合運用。 如今市場上已有很多車型，大部分汽車制造商都宣帶有（車輪防抱死）功能。 從某種意義上來說，許多人可能已經(jīng)擁有了帶有的機動車輛。例如，雅馬哈摩托車就是一種帶有的摩托車，因為它結(jié)合了制動油缸和管路。 實際上，帶的車輛無處不在，并且作為了現(xiàn)代轎車必配的制動系統(tǒng)。 帶制動系統(tǒng)的汽車的發(fā)展歷史制動系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢本文的目的顧名思義，制動系統(tǒng)就是為了使車輛減速并停下的系統(tǒng)裝置。其實制動系統(tǒng)是一種安全技術(shù)。 它不僅要在平時使用的時候來降低車速，而且要在緊急情況下挽救生命。 汽車必須至少滿足以下要求，才能給生活帶來便利。 汽車應(yīng)能夠： a) 具有一定的

5、續(xù)使里程b) 良好的制動效果 c) 跟上其他交通工具的速度 一般的車輛都能滿足這些要求，但它同時也產(chǎn)生了噪音，而且一般能量損失大。 不過，制動力的產(chǎn)生是由摩擦得到的。摩擦產(chǎn)生的熱量不能夠利用便散失了。1.1制動力產(chǎn)生的原因通常制動力的產(chǎn)生是由于制動液壓缸通過壓內(nèi)部的液壓油來推動液壓缸的活塞使帶有壓力的液壓油作用到制動鉗上，再通過制動鉗推壓剎車片從而達到與剎車盤的接觸使車輪停止運轉(zhuǎn)，而由于慣性車輛要保持向前運動的狀態(tài)因此與路面就產(chǎn)生了摩擦，而制動力就是根據(jù)摩擦的反向力形成的。1.2制動的定義及制動方式俗稱“剎車”。使運行中的機車、車輛及其他運輸工具或機械等停止或減低速度的動作。制動的一般原理是在

6、機器的高速軸上固定一個輪或盤，在機座上安裝與之相適應(yīng)的閘瓦、帶或盤，在外力作用下使之產(chǎn)生制動力矩。 制動方式有油壓（轎車腳剎）；機械（手剎）；氣壓及真空助力氣壓（貨車腳剎），彈簧儲能（大型貨車腳剎手剎）；排氣輔助制動（大型柴油機車）；發(fā)動機怠速輔助制動（操作）；電磁渦輪緩速器（大型客車）。1.3制動系統(tǒng)的作用 制動系統(tǒng)作用是：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下（包括在坡道上）穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。對汽車起制動作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力，而這些外力的大小都是隨機的、不可控制的，因此汽車上必須裝設(shè)一系列專

7、門裝置以實現(xiàn)上述功能。2.制動系統(tǒng)的基本組成2.1組成（1）供能裝置：包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改善傳動介質(zhì)狀態(tài)的各種部件（2）控制裝置：產(chǎn)生制動動作和控制制動效果各種部件，如制動踏板（3）傳動裝置：包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€部件如制動主缸、輪缸（4）制動器：產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的部件制動系統(tǒng)一般由制動操縱機構(gòu)和制動器兩個主要部分組成。(1)制動操縱機構(gòu)產(chǎn)生制動動作、控制制動效果并將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€部件，以及制動輪缸和制動管路。(2)制動器產(chǎn)生阻礙車輛的運動或運動趨勢的力(制動力)的部件。汽車上常用的制動器都是利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動力矩，稱為摩

8、擦制動器。它有鼓式制動器和盤式制動器兩種結(jié)構(gòu)型式。2.2 制動缸的工作原理 1. 制動系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢。1)制動系不工作時蹄鼓間有間隙，車輪和制動鼓可自由旋轉(zhuǎn)2)制動時要汽車減速，腳踏下制動器踏板通過推桿和主缸活塞，使主缸油液在一定壓力下流入輪缸，并通過兩輪缸活塞推使制動蹄繞支承銷轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而以其摩擦片壓緊在制動鼓的內(nèi)圓面上。不轉(zhuǎn)的制動蹄對旋轉(zhuǎn)制動鼓產(chǎn)生摩擦力矩，從而產(chǎn)生制動力3）解除制動當(dāng)放開制動踏板時回位彈簧即將制動蹄拉回原位，制動力消失。2. 制動主缸的結(jié)構(gòu)1）

9、制動主缸的作用是將自外界輸入的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，從而液壓能通過管路再輸給制動輪缸制動主缸分單腔和雙腔式兩種，分別用于單、雙回路液壓制動系。2） 、制動工作原理制動系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢。1)制動系不工作時蹄鼓間有間隙，車輪和制動鼓可自由旋轉(zhuǎn)2)制動時要汽車減速，腳踏下制動器踏板通過推桿和主缸活塞，使主缸油液在一定壓力下流入輪缸，并通過兩輪缸活塞推使制動蹄繞支承銷轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而以其摩擦片壓緊在制動鼓的內(nèi)圓面上。不轉(zhuǎn)的制動蹄對旋轉(zhuǎn)制動鼓產(chǎn)生摩擦力矩，從而產(chǎn)生制動力3）解除制動當(dāng)

10、放開制動踏板時回位彈簧即將制動蹄拉回原位，制動力消失。2.3制動主缸的工作過程制動主缸的作用是將自外界輸入的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，從而液壓能通過管路再輸給制動輪缸制動主缸分單腔和雙腔式兩種，分別用于單、雙回路液壓制動系。（1） 單腔式制動主缸1)制動系不工作時不制動時，主缸活塞位于補償孔、回油孔之間2)制動時活塞左移，油壓升高，進而車輪制動3）解除制動撤除踏板力，回位彈簧作用，活塞回位，油液回流，制動解除（2）雙腔式制動主缸1）結(jié)構(gòu)（如一汽奧迪100型轎車雙回路液壓制動系統(tǒng)中的串聯(lián)式雙腔制動主缸）主缸有兩腔第一腔與右前、左后制動器相連；第二腔與左前、右后制動器相通每套管路和工作腔又分別通過補償孔

11、和回油孔與儲油罐相通。第二活塞由右端彈簧保持在正確的初始位置，使補償孔和進油孔與缸內(nèi)相通。第一活塞在左端彈簧作用下，壓靠在套上，使其處于補償孔和回油孔之間的位置。如下圖所示： 3 制動力矩分配（）ebd的概述 ebd與比較有人認為ebd比abs先進很多，其實不然。從技術(shù)實現(xiàn)上，ebd僅僅是在abs的控制電腦 里增加一個控制軟件，機械系統(tǒng)與abs完全一致。它只是abs系統(tǒng)的有效補充，一般和abs組合使用，可以提高abs的功效。當(dāng)發(fā)生緊急制動時，ebd在abs作用之前，可依據(jù)車身的重量和路面條件，自動以前輪為基準去比較后輪輪胎的滑動率，如發(fā)覺此差異程度必須被調(diào)整時，剎車油壓系統(tǒng)將會調(diào)整傳至后輪的油

12、壓，以得到更平衡且更接近理想化的剎車力分布。 功能ebd的功能就是在汽車制動的瞬間，高速計算出四個輪胎由于附著不同而導(dǎo)致的摩擦力數(shù)值，然后調(diào) 整制動裝置，使其按照設(shè)定的程序在運動中高速調(diào)整，達到制動力與摩擦力(牽引力)的匹配，以保證車輛的平穩(wěn)和安全。 ） 當(dāng)緊急剎車車輪抱死的情況下，ebd在abs動作之前就已經(jīng)平衡了每一個輪的有效地面抓地力，可以防止出現(xiàn)甩尾和側(cè)移，并縮短汽車制動距離。 ebd實際上是abs的輔助功能，它可以改善提高abs的功效。所以在安全指標上，汽車的性能又多了“abs+ebd”。 ） 在剎車的時候，車輛四個車輪的剎車卡鉗均會動作，以將車輛停下。但由于路面狀況會有變異，加上減

13、速時車輛重心的轉(zhuǎn)移，四個車輪與地面間的抓地力將有所不同。傳統(tǒng)的剎車系統(tǒng)會平均將剎車總泵的力量分配至四個車輪。從上述可知，這樣的分配并不符合剎車力的使用效益。ebd系統(tǒng)便被發(fā)明以將剎車力做出最佳的應(yīng)用。 ） ebd是electronic brake-force distribution的縮寫，中文全名為電子剎車力分配系統(tǒng)。配置有ebd系統(tǒng)的車輛，會自動偵測各個車輪與地面將的抓地力狀況，將剎車系統(tǒng)所產(chǎn)生的力量，適當(dāng)?shù)胤峙渲了膫€車輪。在ebd系統(tǒng)的輔助之下，剎車力可以得到最佳的效率，使得剎車距離明顯地縮短，并在剎車的時候保持車輛的平穩(wěn)，提高行車的安全。而ebd系統(tǒng)在彎道之中進行剎車的操作亦具有維持車

14、輛穩(wěn)定的功能，增加彎道行駛的安全。4. 制動管路的分布方式 4.1制動管路的分布方式式（前后式）：一條回路連接前橋（軸）車輪制動器 ，另一條回路連接后橋車輪制動器。前橋車輪制動器與后輪制動器各用一個回路。 x式（對角線式）：一條回路連接左前輪和右后輪制動器；另一條回路右前輪與左后輪同屬一個回路。 式hi： 一條回路只連接前輪制動器，另一條回路連接前橋和后橋車輪制動器每側(cè)前輪制動器的半數(shù)輪缸和全部后部制動輪缸屬于同一個回路其余的前輪缸屬于另一個回路。 ll式：每條回路均連接前輪制動器和一側(cè)后輪制動器，即一條回路連接左.右前輪和左后輪制動器，另一條回路連接左右前輪制動器。兩個回路分別對兩側(cè)前輪制動

15、器的半數(shù)輪缸和一個后輪制動器。 5.制動器的類型及其原理類型5.1 制動器工作原理及種類5.1.1工作原理鼓式剎車是一種傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，其工作原理可以很形象地用一只咖啡杯來形容剎車鼓就像咖啡杯，當(dāng)您將五個手指伸入旋轉(zhuǎn)的咖啡杯時，手指就是剎車片,只要您將五指向外一張，摩擦咖啡杯內(nèi)壁,咖啡杯就會停止旋轉(zhuǎn)汽車上的鼓式剎車簡單點說是由制動油泵,活塞,剎車片和鼓室組成,剎車時由制動分泵的高壓剎車油推動活塞， 對兩片半月形的制動蹄片施加作用力,使其壓緊鼓室內(nèi)壁,靠摩擦力阻止剎車鼓轉(zhuǎn)動從而達到制動效果。5.1.2鼓式制動盤組成及分類 鼓式制動器的組成： 1.制動底板用來安裝各種組件，容納制動器組件并防止組件

16、被路面飛濺的泥水弄臟。根據(jù)所受制動力矩的大小分為沖壓底板和鑄造底板。 2.促動裝置（輪缸）輪缸安裝在制動器底板上，進行制動時液壓式輪缸的活塞向外移動，推動制動蹄將摩擦片壓緊制動鼓，從而實現(xiàn)制動。 3.促動裝置（凸輪軸）凸輪軸通過制動支架固定在底板上，其尾部的花鍵軸插入調(diào)整臂的花鍵中。制動時，調(diào)整臂在制動氣室的推動下帶動凸輪軸轉(zhuǎn)動，推動兩制動蹄壓靠在制動鼓上，從而實現(xiàn)制動。 4.制動蹄總成由制動蹄鐵和摩擦片組成，一般有兩種方法把摩擦片固定在蹄鐵上：鉚接法和粘接法。 5.回位彈簧當(dāng)解除制動力時，回位彈簧將兩制動蹄拉回到固定位置，使摩擦片離開制動鼓。鼓式制動器分類：按照制動效能分類1.領(lǐng)從蹄式：當(dāng)制

17、動鼓正向或反向旋轉(zhuǎn)時，總有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄。2.雙領(lǐng)蹄式：當(dāng)制動鼓正向旋轉(zhuǎn)時兩蹄均為領(lǐng)蹄，而當(dāng)制動鼓反向旋轉(zhuǎn)時兩蹄均為從蹄。3.雙向雙領(lǐng)蹄式：當(dāng)制動鼓正向或反向旋轉(zhuǎn)時兩蹄均為領(lǐng)蹄。4.雙從蹄式：當(dāng)制動鼓正向旋轉(zhuǎn)時兩蹄均為從蹄，而當(dāng)制動鼓反向旋轉(zhuǎn)時兩蹄均為領(lǐng)蹄。5.單向自增力式：又稱單向伺服式，僅在制動鼓的某一旋轉(zhuǎn)方向上，才能借助摩擦力的作用使施加力的效能增高。6.雙向自增力式：又稱雙向伺服式，在制動鼓的正、反兩個旋轉(zhuǎn)方向上均能借助摩擦力的作用使施加力的效能增高。從蹄領(lǐng)蹄 該圖為領(lǐng)從蹄式制動器：汽車前進時，按照制動鼓旋轉(zhuǎn)方向看去，制動蹄張開方向與制動鼓旋轉(zhuǎn)方向相同時，該蹄稱為領(lǐng)蹄；若制動蹄張開

18、方向與制動鼓旋轉(zhuǎn)方向稱為從蹄。 當(dāng)汽車倒駛，即制動鼓反轉(zhuǎn)時，該兩蹄相反。該圖為雙領(lǐng)從蹄式制動器： 當(dāng)汽車正向行駛時，該兩蹄均為領(lǐng)蹄；而在倒車時，則該兩蹄均為從蹄。這種結(jié)構(gòu)制動器稱為雙領(lǐng)蹄制動器。按照制動蹄促動器結(jié)構(gòu)分類1.輪缸式制動器：利用輪缸活塞推動制動蹄張開。2.凸輪張開式制動器：利用凸輪的轉(zhuǎn)動時制動蹄張開。3.楔式制動器：利用楔桿的楔入是制動蹄張開。按照制動蹄支承方式分類1.固定支承式：制動蹄下端的圓孔套在支撐銷上，可自由的繞其轉(zhuǎn)動，即僅有一個自由度，因此，蹄于鼓之間的相對位置是確定的，制動蹄運動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)牢固。2.浮動支承式：制動蹄下端為曲面，可靠在支承面上轉(zhuǎn)動或上下滑動，即具有兩個自

19、由度。由于這個特點，制動蹄具有自動定心作用，可落到制動鼓內(nèi)的最佳接觸位置按照制動鼓的受力狀況分類 根據(jù)制動時制動鼓受到的來自兩蹄的法向力是否平衡，可制動器分為平衡式與非平衡式兩類。1.雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式制動器由于結(jié)構(gòu)是中心對稱的，兩蹄對制動鼓單位壓力的分布呈中心對稱，因此制動鼓所受到的法向力相互平衡，屬于平衡式制動器。2.領(lǐng)從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動器均屬非平衡式制動器。鼓式制動器的應(yīng)用：雙領(lǐng)蹄式和雙向雙領(lǐng)蹄式制動器的促動器分別是兩個單向輪缸和雙向輪缸。主要優(yōu)點是制動效能較高，在汽車前進時其效能因數(shù)約為領(lǐng)從蹄式制動器的1.5倍，可顯著減小控制力，同時制動鼓和前輪轂受力

20、均衡，摩擦片磨損均勻。目前，雙領(lǐng)蹄式和雙向雙領(lǐng)蹄式制動器分別用于多種輕型汽車的前、后輪。5.2. 盤式制動器工作原理及種類 5.2.1盤式制動器工作原理 同樣,碟式剎車的工作原理可用一只碟子來形容，您用拇指和食指捏住旋轉(zhuǎn)的碟子時,碟子也會停止旋轉(zhuǎn)汽車上的碟式剎車是由剎車油泵,一個與車輪相連的剎車圓盤和圓盤上的剎車卡鉗組成剎車時，高壓剎車油推動卡鉗內(nèi)的活塞,將制動蹄片壓向剎車盤從而產(chǎn)生制動效果。 碟式剎車碟式剎車有時也叫盤式剎車,它分普通盤式剎車和通風(fēng)盤式剎車兩種。 通風(fēng)盤式剎車是在兩塊剎車盤之間預(yù)留出一個空隙,使氣流在空隙中穿過,有些通風(fēng)盤還在盤面上鉆出許多圓形通風(fēng)孔，或是在盤面上割出通風(fēng)槽或

21、預(yù)制出矩形的通風(fēng)孔通風(fēng)盤式剎車利用風(fēng)流作用,其冷熱效果要比普通盤式剎車更好。碟式剎車的主要優(yōu)點是在高速剎車時能迅速制動，散熱效果優(yōu)于鼓式剎車,制動效能的恒定性好,便于安裝像abs那樣的高級電子設(shè)備鼓式剎車的主要優(yōu)點是剎車蹄片磨損較少,成本較低,便于維修、由于鼓式剎車的絕對制動力遠遠高于碟式剎車,所以普遍用于后輪驅(qū)動的卡車上.。5.2.2盤式制動器的種類點盤式由于摩擦面僅占制動盤的一小部分，故稱點盤式。有固定卡鉗式和浮動卡鉗式兩種。為了不使制動軸受到徑向力和彎矩，點盤式制動缸應(yīng)成對布置。制動轉(zhuǎn)矩較大時，可采用多對制動缸。必要時可在中間開通風(fēng)溝，以降低摩擦副溫升，還應(yīng)采取隔熱散熱措施，以防止液壓油

22、溫高變質(zhì)。 全盤式這種制動器結(jié)構(gòu)緊湊，摩擦面積大。 盤式制動器又分為定鉗形和浮鉗型兩種，定鉗形的兩個油缸分別布置在制動盤的內(nèi)外兩側(cè)，因此需要較大的車輪內(nèi)側(cè)空間。但對于小型汽車和轎車，車輪內(nèi)側(cè)空間很小，難以裝下定鉗式盤式制動器制動鉗，因此又開發(fā)了浮鉗形盤式制動器。這種制動器只有制動盤的內(nèi)側(cè)有油缸，但兩側(cè)都有制動塊，因此占用體積小，適合在轎車上布置 。 點盤式和全盤式優(yōu)缺點：1、熱穩(wěn)定性較好2、水穩(wěn)定性較好3、制動力矩與汽車前進和后退行駛無關(guān)。4、在輸出同樣大小的制動力矩的條件下，盤式制動器的質(zhì)量和尺寸比鼓式要小5、盤式的摩擦襯塊比鼓式的摩擦襯片在磨損后更易更換，結(jié)構(gòu)也較簡單，維修保養(yǎng)容易。6、制

23、動盤與摩擦襯塊間的間隙小(0.050.15mm)，這就縮短了油缸活塞的操作時間，并使制動驅(qū)動機構(gòu)的力傳動比有增大的可能。 缺點是對制動器和制動管路的制造要求較高，摩擦片的耗損量較大，成本貴，而且由于摩擦片的面積小，相對摩擦的工作面也較小，需要的制動液壓高，必須要有助力裝置的車輛才能使用是效能較低，故用于液壓制動系統(tǒng)時所需制動促動管路壓力較高，一般要用伺服裝置。 制動比較粗暴。兩個粘有摩擦襯面的摩擦盤能在花鍵軸上來回滑動，是制動器的旋轉(zhuǎn)部分。當(dāng)制動時，能在極短時間使車輛停止。再加上壓盤上球槽的傾斜角不可能無限大，所以制動不平順。6 .制動系統(tǒng)對制動距離的影響6.1制動距離的定義及標準制動距離(s

24、toppingdistance，mm)：制動距離是衡量一款車的制動性能的關(guān)鍵性參數(shù)之一，它的意思就人們在車輛處于某一時速的情況下，從開始制動到汽車完全靜止時，車輛所開過的路程。是汽車在一定的初速度下，從駕駛員急踩制動踏板開始，到汽車完全停住為止所駛過的距離。各國的制動法規(guī)，都規(guī)定了各種車型在規(guī)定初速下的制動距離。超過這個距離的車輛,就是不合格車輛，不能在道路上行駛.交通管理部門在進行車輛檢驗時，最重要的指標之一就是制動距離。我國對汽車（空載時）制動距離的要求是：不超過九座的載客汽車初速度50km/h時，不超過19m； 其它總質(zhì)量不超過4.5t的汽車初速度50km/h是時，不超過21m；其它汽車

25、，汽車列車初速度30km/h時，不超過12m。 制動距離應(yīng)由專業(yè)人員使用專門儀器進行測量.過去那種踩剎車,拖輪胎印的辦法，既不科學(xué)，又不準確。制動距離達不到要求時，應(yīng)及時對制動系統(tǒng)進行檢修，以防事故發(fā)生。6.2影響制動力的因素 制動距離的長短是判斷這部車子制動系統(tǒng)工作是否正常的重要因素。一般來說，車子越重，慣性也就越大，它所配備的制動系統(tǒng)也要更為強勁一些，當(dāng)然由于一些超級跑車的動力異常澎湃，所以制動系統(tǒng)也是一流的。家用轎車從100公里的時速到靜止，時間一般在3秒左右，但是距離卻長達40米。經(jīng)過測試得知，市場上銷售的汽車中，寶馬530的制動距離最為突出，達到了378米。而有些轎車從100公里小時

26、0竟需46米，雖然符合國家的安全標準，但是不要小看這8米多的差距，在危急時刻，一部制動距離出色的汽車可以挽救你的財產(chǎn)乃至生命。另外路面的附著系數(shù)也會影響著制動距離。7. 制動系統(tǒng)的發(fā)展前景7.1制動系統(tǒng)的發(fā)展歷史從汽車誕生時起，車輛制動系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。 最早期的汽車以制動蹄片操作，運作模式跟馬車極為相似。至20世紀初有車廠開始使用制動鼓，當(dāng)時只用于后輪上，至1904年才被用于前輪。1909年，英國人herbertfrood將自己發(fā)明的摩擦片申請注冊，后來isottafraschini為首個采用該設(shè)計的汽車，帶動后來汽車制動系統(tǒng)固有的發(fā)展模式。仿效者不斷改善制動系統(tǒng)，

27、英國人weight發(fā)明了四輪液壓制動，初時只用于平民汽車。人類約花了十年時間去提高液壓制動的可靠性，主要是以制動油去運作，取替了沿用的水，后來更將之應(yīng)用于賽車上。20年代初，制動碟片的原理被應(yīng)用于行走歐洲主要城市的電車上，效果良好，于是好多英國和美國車廠嘗試將之用于汽車，可惜總是徒勞無功。至二次大戰(zhàn)期間，軍用的需求大增，生產(chǎn)商不斷嘗試引入新設(shè)計，其中包括制動碟片及油缸。5年后，碟式制動經(jīng)常生產(chǎn)過熱的問題漸被改善，散熱效果良好加上更精確的制動效能，令碟式制動大熱起來，并大量應(yīng)用于賽車上，逐步取替了原有的鼓式設(shè)計。1936年，博世公司申請一項電液控制的abs裝置專利促進了防抱死制動系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)

28、用。1969年的福特使用了真空助力的abs制動器；1971年，克萊斯勒車采用了四輪電子控制的abs裝置。這些早期的abs裝置性能有限，可靠性不夠理想且成本高。1979年，默本茨推出了一種性能可靠、帶有獨立液壓助力器的全數(shù)字電子系統(tǒng)控制的abs制動裝置。1985年美國開發(fā)出帶有數(shù)字顯示微處理器、復(fù)合主缸、液壓制動助力器、電磁閥及執(zhí)行器“一體化”的abs防抱死裝置。1992年abs的世界年產(chǎn)量已超過1000萬輛份，世界汽車abs的裝用率已超過20。一些國家和地區(qū)（如歐洲、日本、美國等）已制定法規(guī)，使abs成為汽車的標準設(shè)備。時至今日，前碟后鼓的制動模式只用于小型汽車上，大部分車種已全面采用四輪碟式

29、制動。經(jīng)過了一百多年的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。7.2 制動系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 當(dāng)考慮基本的制動功能量，液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟的方法。即使增加了防抱制動(abs)功能后，傳統(tǒng)的“油液制動系統(tǒng)”仍然占有優(yōu)勢地位。但是就復(fù)雜性和經(jīng)濟性而言，增加的牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制和一些正在考慮用于“智能汽車”的新技術(shù)使基本的制動器顯得微不足道。 傳統(tǒng)的制動控制系統(tǒng)只做一樣事情，即均勻分配油液壓力。當(dāng)制動踏板踏下時，主缸就將等量的油液送到通往每個制動器的管路，并通過一個比例閥使前后平衡。而abs或其他一種制動干預(yù)

30、系統(tǒng)則按照每個制動器的需要時對油液壓力進行調(diào)節(jié)。 目前，車輛防抱制動控制系統(tǒng)(abs)已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品，并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用，但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計的。方法雖然簡單實用，但是其調(diào)試比較困難，不同的車輛需要不同的匹配技術(shù)，在許多不同的道路上加以驗證；從理論上來說，整個控制過程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未達到最佳的制動效果。 另外，由于編制邏輯門限abs有許多局限性，所以近年來在abs的基礎(chǔ)上發(fā)展了車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)(vdc)。結(jié)合動力學(xué)控制的最佳abs是以滑移率為控制目標的abs，它是以連續(xù)量控制形式，使制動過程中保持最佳的、穩(wěn)定的滑

31、移率，理論上是一種理想的abs控制系統(tǒng)滑移率控制的難點在于確定各種路況下的最佳滑移率，另一個難點是車輛速度的測量問題，它應(yīng)是低成本可靠的技術(shù)，并最終能發(fā)展成為使用的產(chǎn)品。對以滑移率為目標的abs而言，控制精度并不是十分突出的問題，并且達到高精度的控制也比較困難；因為路面及車輛運動狀態(tài)的變化很大，多種干擾影響較大，所以重要的問題在于控制的穩(wěn)定性，即系統(tǒng)魯棒性，應(yīng)保持在各種條件下不失控。防抱系統(tǒng)要求高可靠性，否則會導(dǎo)致人身傷亡及車輛損壞。 因此，發(fā)展魯棒性的abs控制系統(tǒng)成為關(guān)鍵?，F(xiàn)在，多種魯棒控制系統(tǒng)應(yīng)用到abs的控制邏輯中來。除傳統(tǒng)的邏輯門限方法是以比較為目的外，增益調(diào)度pid控制、變結(jié)構(gòu)控制

32、和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng)，是目前所采用的以滑移率為目標的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗規(guī)則的控制，與系統(tǒng)的模型無關(guān)，具有很好的魯棒性和控制規(guī)則的靈活性，但調(diào)整控制參數(shù)比較困難，無理論而言，基本上是靠試湊的方法。然而對大多數(shù)基于目標值的控制而言，控制規(guī)律有一定的規(guī)律。 另外，也有采用其它的控制方法，如基于狀態(tài)空門及線性反饋理論的方法，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。各種控制方法并不是單獨應(yīng)用在汽車上，通常是幾種控制方法組合起來實施。如可以將模糊控制和pid結(jié)合起來，兼顧模糊控制的魯棒性和pid控制的高精度，能達到很好的控制效果。 車輪的驅(qū)動打滑與制動抱死是很類似的問題。在汽車起動或加速時，因驅(qū)

33、動力過大而使驅(qū)動輪高速旋轉(zhuǎn)、超過摩擦極限而引起打滑。此時，車輪同樣不具有足夠的側(cè)向力來保持車輛的穩(wěn)定，車輪切向力也減少，影響加速性能。由此看出，防止車輪打滑與抱死都是要控制汽車的滑移率，所以在abs的基礎(chǔ)上發(fā)展了驅(qū)動防滑系統(tǒng)(asr)。 asr是abs的邏輯和功能擴展。abs在增加了asr功能后，主要的變化是在電子控制單元中增加了驅(qū)動防滑邏輯系統(tǒng)，來監(jiān)測驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速。asr大多借用abs的硬件，兩者共存一體，發(fā)展成為abs/asr系統(tǒng)。 目前，abs/asr已在歐洲新載貨車中普遍使用，并且歐共體法規(guī)eec/71/320已強制性規(guī)定在總質(zhì)量大于3.5t的某些載貨車上使用，重型車是首先裝用的。然而

34、abs/asr只是解決了緊急制動時附著系數(shù)的利用，并可獲得較短的制動距離及制動方向穩(wěn)定性，但是它不能解決制動系統(tǒng)中的所有缺陷。因此abs/asr功能，同時可進行制動強度的控制。 abs只有在極端情況下(車輪完全抱死)才會控制制動，在部分制動時，電子制動使可控制單個制動缸壓力，因此反應(yīng)時間縮短，確保在任一瞬間得到正確的制動壓力。近幾年電子技術(shù)及計算機控制技術(shù)的飛速發(fā)展為ebs的發(fā)展帶來了機遇。德國自20世紀80年代以來率先發(fā)展了abs/asr系統(tǒng)并投入市場，在ebs的研究與發(fā)展過程中走到了世界的前列。 德國博世公司在1993年與斯堪尼公司聯(lián)合首次在scania牽引車及掛車上裝用了ebs。然而eb

35、s是全新的系統(tǒng)，它有很大的潛力，必將給現(xiàn)在及將來的制動系統(tǒng)帶來革命性的變革。7.3制動系統(tǒng)發(fā)展趨勢 bbw是未來制動控制系統(tǒng)的l發(fā)展方向。全電制動不同于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，因為其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動反應(yīng)時間。全電制動的結(jié)構(gòu)如圖2所示。其主要包含以下部分： a)電制動器。其結(jié)構(gòu)和液壓制動器基本類似，有盤式和鼓式兩種，作動器是電動機； b)電制動控制單元(ecu)。接收制動踏板發(fā)出的信號，控制制動器制動；接收駐車制動信號，控制駐車制動；接收車輪傳感器信號，識別車輪是否抱死、打滑等，控制車輪制動力，實現(xiàn)防抱死和驅(qū)動防滑。由于各種控制系統(tǒng)如衛(wèi)星定位、導(dǎo)航系

36、統(tǒng)，自動變速系統(tǒng)，無級轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)等的控制系統(tǒng)與制動控制系統(tǒng)高度集成，所以ecu還得兼顧這些系統(tǒng)的控制； c)輪速傳感器。準確、可靠、及時地獲得車輪的速度； d)線束。給系統(tǒng)傳遞能源和電控制信號； e)電源。為整個電制動系統(tǒng)提供能源。與其他系統(tǒng)共用。可以是各種電源，也包括再生能源。 從結(jié)構(gòu)上可以看出這種全電路制動系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點： a)整個制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，省去了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動油箱、制動主缸、助力裝置。液壓閥、復(fù)雜的管路系統(tǒng)等部件，使整車質(zhì)量降低； b)制動響應(yīng)時間短，提高制動性能； c)無制動液，維護簡單； d)系統(tǒng)總成制造、裝配、測試簡單快捷，制動分總成為模塊化結(jié)構(gòu)； e)采用電線連接，系統(tǒng)耐久性能良好； f)易于改進，稍加改進就可以增加各種電控制功能。 全電制動控制系統(tǒng)是一個全新的系統(tǒng)，給制動控制系統(tǒng)帶來了巨大的變革，為將來的車輛智能控制提供條