汽车盘式制动器及其液压驱动机构的分析

王爱程　黄韵奕　杨洁　朱国林

摘 要：首先对制动系的制动能效进行分析，然后对盘式制动器的结构、制动原理进行阐述;最后，对制动驱动机构的工作原理进行研究。对从事相关研究人员具有一定的借鉴意义。

关键词：盘式制动器 工作原理 液压驱动

1 引言

汽车制动系是用于将行驶中的汽车减速或停车的机构，它直接影响汽车行驶的安全性和可靠性。一套完整的制动装置必须由制动器和制动驱动机构两部分组成[1]。制动器根据结构，又可分成鼓式与盘式[2]。与鼓式相比，盘式制动器具有散热效果好、制动稳定性高、结构紧凑重量轻、制动片方便更换等优点。因此，轻型汽车及现代轿车所用的车轮制动器，前轮大部分使用盘式制动器。

2 制动系行车制动效能参数

制动能效是衡量一个车辆安全性能的重要指标。汽车制动系必须具备足够的制动效能，来保证车辆的安全运行。行车制动效能是由制动距离和制动减速度两项指标来评定的，其中制动减速度取决于制动初速度和最大踏板力两个因素[1]。

（1-1）

式中：——汽车所受全部重力，N;

——附着系数;

g——重力加速度，;

v——制动初速度，m/s。

由此得出汽车的最大制动减速度：

（1-2）

汽车的行驶安全性由制动距离S直接影响，可由式（1-3）算出：

（1-3）

式中：t1——制动机构滞后时间，s;

t2——制动器制动力增长过程所需要的时间，s。

3 盘式制动器的结构及制动原理

盘式制动器主要包括制动盘、制动钳体、活塞和摩擦块等构件[3]。盘式制动器按摩擦副中的固定摩擦元件的结构又可分为钳盘式和全盘式制动器两种类型。两块制动块是钳盘式制动器的固定摩擦元件，其上带有摩擦衬块，通过连接件安装在制动钳体，制动钳体及制动块组件用螺栓固定在转向节或桥壳上。制动块安装于制动盘的左右两侧，制动盘用螺栓固定在轮毂上并随轮毂一起转动。盘式制动器的结构图如图1所示。

制动时，驾驶员通过踩压刹车踏板，通过驱动结构将制动压力传递到制动钳活塞缸内进而推动活塞及摩擦片共同夹紧制动盘，产生制动摩擦力矩，从而使车轮降低转速并实现汽车的平稳、可靠停止。

4 液压制动驱动系统

制动驱动机构用于将司机或其他动力源的制动作用力传给制动器，使之产生制动力矩。其根据力的传递方式可分为机械式、气压式、液压式和气压-液压式几种类型。液压制动器因具有操作延迟时间短、结构紧凑、效率高等优点，被广泛应用。

液压制动驱动原理

液压制动驱动系统进行制动时，施加在制动踏板上的力驱动管道里的液压油使制动泵产生压力，通过液压软管传输到制动缸，液压制动系示意图如图2所示。具体动作原理如下，当踩下制动踏板4时，通过连杆机构推动总泵的活塞（位于制動主缸5中）向前移，制动泵5内的油液压力升高，油液分别通过油管3，6，8进入各车轮制动器1，2，7的分泵，使各分泵的活塞外伸动作，实现脚踩制动的力向四个车轮制动器的传递，各制动器通过制动块或制动蹄卡紧制动盘实施制动。当松开制动踏板4时，在油液压力和回位弹簧的共同作用下，总泵活塞回位，通过液管路实现各轮制动器活塞和相应制动组件回位，解除对车轮的制动。

5 结语

汽车制动系是汽车可靠运行的核心系统，制动系的制动能效直接决定驾驶的安全性。通过对制动器的结构以及制动能效参数的研究，并对液压制动驱动机构的分析，得出一些结论和参数，可供后续研究做参考。

参考文献：

[1]刘惟信.汽车制动系的结构分析与设计计算[M].北京：清华大学出版社，2004.

[2]刘军.汽车制动器的应用现状及发展趋势[J].农业开发与装备，2017（5），68-70.

[3]张雪文.浅析汽车盘式制动器设计[J].时代农机，2018，45（5），195-196.