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制動(dòng)系統(tǒng)
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在您的汽車?yán)?，制?dòng)系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)。如果您的制動(dòng)器失靈，那么后果是災(zāi)難性的。制動(dòng)器實(shí)際上是能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，可以將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能。當(dāng)你踩下制動(dòng)器，你便擁有一個(gè)比起動(dòng)你的汽車是強(qiáng)十倍的制動(dòng)力。制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)制動(dòng)件施加的達(dá)數(shù)以萬計(jì)磅的壓力。在現(xiàn)代的汽車制動(dòng)系統(tǒng)中，制動(dòng)主缸由發(fā)動(dòng)機(jī)供給能量。所有更新型的汽車都有雙回路制動(dòng)系統(tǒng)，和每個(gè)輪的從動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)。那樣的情況下，如果一個(gè)系統(tǒng)失敗，另一個(gè)將會(huì)提供合理充足的制動(dòng)力，像這樣的安全，可靠的制動(dòng)系統(tǒng)，使得現(xiàn)代汽車制動(dòng)系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，但是比早期的制動(dòng)系統(tǒng)更加安全了。
制動(dòng)系統(tǒng)由以下基本元件組成：位于保護(hù)罩下的制動(dòng)主缸，他直接與制動(dòng)踏板相連，將腳踏力轉(zhuǎn)化為液體壓力。將制動(dòng)主缸和位于每個(gè)車輪的輪缸連接到一起的剛性油桿和制動(dòng)軟管，和經(jīng)過特殊處理用以這種特殊環(huán)境下的制動(dòng)油液。制動(dòng)液和制動(dòng)鉗，它們由輪缸直接拉緊制動(dòng)鼓和制動(dòng)盤從而產(chǎn)生阻力，以降低車速。
今年來，制動(dòng)器在設(shè)計(jì)上有了很大的變化。盤式制動(dòng)器，近些年來多用與前輪制動(dòng)，正在快速地替代了用于汽車后輪的鼓式制動(dòng)器。這大體由于它的更為簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)、更輕的重量和更好的制動(dòng)性能。盤式制動(dòng)器相對(duì)于鼓式最大的優(yōu)點(diǎn)是能更有效的防止制動(dòng)效能衰退。效能衰退是一種長(zhǎng)期在剎車引起的高溫等惡劣環(huán)境下工作而引起的臨時(shí)狀況，它通常發(fā)生在當(dāng)制動(dòng)鉗和制動(dòng)蹄由于高溫、高壓等環(huán)境下應(yīng)用而變的光滑。相對(duì)于鼓式制動(dòng)器，盤式可以更好得實(shí)現(xiàn)空氣冷卻，而鼓式不能進(jìn)行不斷的冷卻，因?yàn)椴粩嗟乩鋮s會(huì)導(dǎo)致浸水過多。而盤式浸水后會(huì)很快恢復(fù)正常，因此也可以進(jìn)行多次水冷。
“助力器”應(yīng)用在動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)，用發(fā)動(dòng)機(jī)的能量來對(duì)制動(dòng)主缸施加壓力?！胺辣老到y(tǒng)”，最初應(yīng)用在航空制動(dòng)系統(tǒng)，是用計(jì)算機(jī)控制著閥體來對(duì)每個(gè)制動(dòng)輪缸增減壓力。如果有一輪抱死，汽車將失去轉(zhuǎn)向能力。有了ABS防抱死系統(tǒng)，不論制動(dòng)踏板的力有多大，每個(gè)輪都不會(huì)抱死，這樣將會(huì)防止滑動(dòng)（提高駕駛員在緊急剎車時(shí)的操縱穩(wěn)定性）。
同這些先進(jìn)的系統(tǒng)原理一樣的是，在那些馬拉車和兒童車的年代，將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能這個(gè)基本過程。為了使馬車停止，駕車者應(yīng)拉動(dòng)摩擦車輪的拉桿。但是今天，由于電動(dòng)機(jī)車蓄能制動(dòng)器的發(fā)展，回收這種浪費(fèi)的能量的新方式正在被開發(fā)。在這類電力車中，當(dāng)踩下制動(dòng)器，機(jī)車將進(jìn)入到“發(fā)電模式”，并將汽車的動(dòng)能以化學(xué)能的方式存儲(chǔ)在電池組內(nèi)，等到綠燈亮了都可以再次使用。
盤式制動(dòng)器
盤式制動(dòng)器就是用夾緊力使轉(zhuǎn)動(dòng)盤和安裝在懸架上的制動(dòng)鉗內(nèi)的墊片壓向轉(zhuǎn)動(dòng)盤，從而使車速減低。盤式制動(dòng)器的制動(dòng)原理同自行車剎車的原理相似，夾緊制動(dòng)鉗，使墊片夾緊車輪，從而使自行車減速。盤式制動(dòng)器提供更高的剎車性能、更加簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)、更輕的重量和較鼓式制動(dòng)器性能更好的抗水性能。
盤式制動(dòng)器，跟汽車的其他創(chuàng)新一樣，最初是為了跑車開發(fā)的，但是現(xiàn)在成了每輛汽車的標(biāo)準(zhǔn)零件。大多數(shù)汽車上，前輪為盤式制動(dòng)，后輪是鼓式制動(dòng)。鼓式制動(dòng)用兩個(gè)半圓形的制動(dòng)蹄壓在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上制動(dòng)。更老式的汽車通常四個(gè)輪全為鼓式制動(dòng)，而現(xiàn)代的許多汽車都是盤式制動(dòng)。
由于盤式制動(dòng)器較鼓式制動(dòng)器排水教容易，因此在較濕的情況下可以很好的工作，但著并不是說水對(duì)它沒有影響，確切說有影響。如果汽車駛過一水坑，然后你去使用制動(dòng)器，在幾秒鐘內(nèi)，你的制動(dòng)器將不能工作。盤式制動(dòng)器可以更好的進(jìn)行氣流冷卻，這將增加它們的有效時(shí)間。一些高性能的盤式制動(dòng)器的轉(zhuǎn)向盤鉆有小孔或開槽，這樣可以防止墊片老化（由于高溫而變硬化）。早在70年代，盤式制動(dòng)器已作為汽車上的標(biāo)準(zhǔn)零件。
制動(dòng)鼓
制動(dòng)鼓是一個(gè)很重的平頭柱體，他被夾在輪緣和輪轂之間，鼓的內(nèi)表面裝有制動(dòng)蹄襯片，一旦開始制動(dòng)，制動(dòng)蹄承受促動(dòng)力壓緊制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面而減緩車輪的旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)鼓外表面通常覆蓋著散熱片，以更好的冷卻。但它們的內(nèi)部卻得不到冷卻，因?yàn)橐坏┧M(jìn)入通風(fēng)管道的冷卻孔，會(huì)使制動(dòng)性能大大的下降。
在大多數(shù)老式的汽車上都可以見到制動(dòng)鼓，但是它們正在被后輪盤式制動(dòng)器快速的替代。在70年代前期，大多數(shù)汽車采用四個(gè)輪全是鼓式制動(dòng)這種典型的裝備，
制動(dòng)鉗
制動(dòng)鉗象C鉗子一樣將摩擦塊壓緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤，它跨立于轉(zhuǎn)向盤上，并包含輔助缸或者說是制動(dòng)輪缸的活塞。制動(dòng)鉗被安裝在 各個(gè)輪的懸架上，制動(dòng)鉗通常安裝在車軸上，將車輪的扭轉(zhuǎn)力矩傳給汽車底盤。
制動(dòng)油管將制動(dòng)鉗連到有制動(dòng)主缸控制的制動(dòng)拉桿上。各個(gè)制動(dòng)鉗上都裝有放氣閥，將油液中的氣泡從系統(tǒng)中排除。
滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器是最為普遍的類型，在制動(dòng)時(shí)它的制動(dòng)鉗可以做輕微的軸向滑動(dòng)，這是由于制動(dòng)塊的移動(dòng)（跟制動(dòng)鉗相關(guān)）。一些制動(dòng)鉗包含兩個(gè)或四個(gè)獨(dú)立的活塞。這些制動(dòng)鉗必須恰當(dāng)固定，如，鉗體不可以做軸向滑動(dòng)，而有每個(gè)轉(zhuǎn)向盤上的活塞軸向運(yùn)動(dòng)，這種也叫做“雙式或雙活塞式制動(dòng)鉗”，在許多高性能的汽車上得到廣泛應(yīng)用。
制動(dòng)輪缸
制動(dòng)輪缸，也叫“輔助”輪缸，在其內(nèi)有一可滑動(dòng)活塞，將液體的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。在缸內(nèi)，作用于活塞上的液體壓力使制動(dòng)蹄或制動(dòng)片壓向制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的表面。每個(gè)車輪都有一個(gè)輪缸（一些系統(tǒng)甚至有多個(gè)），鼓式制動(dòng)器輪缸一般有金屬殼體、活塞復(fù)位彈簧、兩個(gè)活塞、兩個(gè)橡膠圈或密封墊，和兩個(gè)用來防止灰塵和水進(jìn)入的橡膠墊組成。這種類型的輪缸安裝有推桿，通過橡膠墊從活塞的外端伸出，固定并壓住制動(dòng)蹄。在盤式制動(dòng)器中，制動(dòng)輪缸安裝在制動(dòng)鉗內(nèi)。所有的輪缸都裝有放氣閥，以便及時(shí)清除系統(tǒng)中的氣泡。
當(dāng)踏下制動(dòng)踏板，拉動(dòng)主缸活塞壓著各輪的制動(dòng)回路和輔缸中的制動(dòng)液。油液帶動(dòng)輪缸的活塞運(yùn)動(dòng)，推使制動(dòng)蹄和制動(dòng)片壓向制動(dòng)盤或制動(dòng)鼓。當(dāng)放開制動(dòng)力，鼓式制動(dòng)器中的復(fù)位彈簧將活塞拉回復(fù)位。盤式制動(dòng)器中，制動(dòng)鉗的活塞密封臺(tái)圈可使活塞慢慢回位，同時(shí)，還可以清潔表面以降低摩擦阻力。
駐車制動(dòng)
駐車制動(dòng)（有時(shí)也叫做緊急制動(dòng)）是一個(gè)活動(dòng)纜繩來控制制動(dòng)器從而使機(jī)車制動(dòng)。駐車制動(dòng)激活后輪制動(dòng)器。通常由一纜繩鏈接（機(jī)械式）代替液壓來控制制動(dòng)蹄或制動(dòng)片壓向制動(dòng)盤或制動(dòng)鼓制動(dòng)。通過操縱桿或壓桿按鈕來放開制動(dòng)蹄。大多數(shù)駐車制動(dòng)系統(tǒng)是自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。有一調(diào)節(jié)器來彌補(bǔ)制動(dòng)蹄的磨損。在許多汽車上，在制動(dòng)蹄磨損或新?lián)Q的情況下，駐車制動(dòng)可以進(jìn)行重新調(diào)整。在汽車行駛中，通常通過重復(fù)使用駐車制動(dòng)系統(tǒng)來進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)您架車上山時(shí)，駐車系統(tǒng)是非常有用的：如若您駕駛一輛手動(dòng)轉(zhuǎn)向的汽車，且行駛至停到一個(gè)斜面上，您可能會(huì)意識(shí)到，您沒有足夠的腳來同時(shí)控制離合器、制動(dòng)器、和油門。換句話說，當(dāng)你重新啟動(dòng)時(shí)，汽車很可能會(huì)輕輕得向后倒退，如果這時(shí)正好有車在您的后面行駛，那么將會(huì)出問題了。在這種情況下，駐車制動(dòng)將很有用：停車時(shí)使用駐車制動(dòng)。當(dāng)你再次起動(dòng)時(shí)，放開離合器同時(shí)踩下油門，然后松開駐車制動(dòng)。這樣你就不必將左腳不停得從制動(dòng)器到離合器，你的右腳從離合器到油門了。只需稍加練習(xí)，你就可以輕松得做到了。此外，如果您在山坡上某人的后方行駛，記住，要給對(duì)方留出向后倒退的空間，尤其是對(duì)卡車。有些車可能沒有駐車制動(dòng)的放松裝置，只能在汽車行駛后或倒車時(shí)自動(dòng)松開。記住，定期檢查并將您的駐車制動(dòng)保持在良好的狀態(tài)是一個(gè)很好的辦法，它可能在你的主制動(dòng)系統(tǒng)失靈時(shí)挽救你的性命！
河北科技師范學(xué)院
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）外文翻譯
題 目： 制動(dòng)系統(tǒng)
學(xué) 生 姓 名： 張海燕
指 導(dǎo) 教 師： 鄭立新
系 別： 機(jī)械電子系
專業(yè) 、班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化0204班
完 成 時(shí) 間： 2005年12月20日
河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制
河北科技師范學(xué)院
畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）
檔 案
題 目：汽車液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
學(xué) 生 姓 名： 張海燕
指 導(dǎo) 教 師： 鄭立新
系 別： 機(jī)械電子系
專業(yè) 、班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化0204班
完 成 時(shí) 間： 2006年6月24日
河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制
河北科技師范學(xué)院
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作總結(jié)
學(xué) 生 姓 名： 張海燕
指 導(dǎo) 教 師： 鄭立新
系 別： 機(jī)械電子系
專業(yè) 、班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化0204班
完 成 時(shí) 間： 2006年6月23日
河河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制
河北科技師范學(xué)院
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）文獻(xiàn)綜述
題 目： 液壓制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展
學(xué) 生 姓 名： 張海燕
指 導(dǎo) 教 師： 鄭立新
系 別： 機(jī)械電子系
專業(yè) 、班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化0204班
完 成 時(shí) 間： 2005年12月23日
河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制
畢業(yè)論文開題報(bào)告
姓 名
張海燕
學(xué) 號(hào)
0411020125
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
班 級(jí)
0204班
題 目
汽車液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
1．本選題的目或意義，該選題目前研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)
汽車 制動(dòng)系是用以強(qiáng)制行駛中的汽車減速或停車、使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在原地駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，汽車制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動(dòng)性能良好、制動(dòng)系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動(dòng)力性能。
最I(lǐng) 最原始的制動(dòng)控制只是駕駛員操縱一組簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置向制動(dòng)器施加作用力，這時(shí)的 車輛的質(zhì)量比較小，速度比較低，機(jī)械制動(dòng)雖已滿足車輛制動(dòng)的需要，但隨著汽車自質(zhì)量 的增加，助力裝置對(duì)機(jī)械制動(dòng)器來說已顯得十分必要?！‰S著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及汽車工業(yè) 的發(fā)展，尤其是軍用車輛及軍用技術(shù)的發(fā)展，車輛制動(dòng)有了新的突破，液壓制動(dòng)是繼機(jī)械 制動(dòng)后的又一重大革新。當(dāng)考慮基本的制動(dòng)功能量，液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟(jì)的方 法。即使增加了防抱 制動(dòng)功能后，傳統(tǒng)的“油液制動(dòng)系統(tǒng)”仍然占有優(yōu)勢(shì)地位?！鹘y(tǒng)的 制動(dòng)控制系統(tǒng)只做一樣事情，即均勻分配油液壓力。當(dāng)制動(dòng)踏板踏下時(shí)，主缸就將等量的 油液送到通往每個(gè)制動(dòng)器的管路，并通過一個(gè)比例閥使前后平衡。
目前，液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)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 ，制動(dòng)控制系統(tǒng)仍然存在著嚴(yán)重的問題和不足。車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實(shí)施伺服控制和高精度控制。
2．研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題
本課題主要研究汽車制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理及整體結(jié)構(gòu)。要求根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合調(diào)查研究，選出最優(yōu)方案并對(duì)其主要工作部件進(jìn)行詳細(xì)理論計(jì)算，繪制整機(jī)的裝配圖及相關(guān)的零件圖，設(shè)計(jì)說明書詳細(xì)周密,具有科學(xué)性。
對(duì)汽車的行車制動(dòng)系統(tǒng)采取液壓控制回路，對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)采取雙回路控制系統(tǒng)，可以使一回路損壞后，剩余制動(dòng)達(dá)到總制動(dòng)力的50%。
汽車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和各缸參數(shù)和整個(gè)系統(tǒng)。
通過制動(dòng)力的計(jì)算來對(duì)液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行涉及計(jì)算。
3．?dāng)M采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析
技術(shù)路線：通過查閱資料和試驗(yàn)，應(yīng)該了解制動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)和工作原理，來確定各輪缸的輸入力，進(jìn)而確定主缸輸入力。擬定制動(dòng)控制系統(tǒng)的工作路線及回路布置，由回路的供油情況計(jì)算設(shè)計(jì)出各缸的尺寸大小，根據(jù)液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)選定各缸的材料和輔助件。由所學(xué)的知識(shí)選擇裝配方案并用AUTOCAD系統(tǒng)繪制出裝配圖和各個(gè)零件圖。
為解決以上問題，我選定了以下方案：
1.選用雙回路控制系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)得工作安全性，
2.選用X型回路，當(dāng)一回路失效后確保另一回路能正常工作。
3.對(duì)各缸采取彈簧回位，減輕了制動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量，
可行性分析：
本系統(tǒng)解決了以下問題：
1. 制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間符合規(guī)定。
2. 制動(dòng)力大小符合規(guī)定。
3. 制動(dòng)性能的優(yōu)化，制動(dòng)安全性提高。
4．與本選題相關(guān)的主要參考文獻(xiàn)（列出作者、論文名稱、期刊號(hào)、出版年月，參考文獻(xiàn)應(yīng)在5篇及以上）
[1] 王望予、張建文、史文庫等 汽車設(shè)計(jì)[M]-4版.-北京：機(jī)械工程出版社，2004.8
[2] 余志生、趙六奇、夏群生等 汽車?yán)碚揫M]-3版.-北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10
[3] 張大成、戴波南等 [M] 上海桑塔納2000系列轎車維修手冊(cè) –北京:北京理工大學(xué)出版社 2001.12
[4] 趙英勛、劉明等 汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)[M] -北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003.1
[5] 劉長(zhǎng)榮、肖念新等 工程力學(xué) [M] –北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社 2002
[6] 鄭玉才、劉長(zhǎng)榮等 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M] –北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社 2002
[7] 成大先、李長(zhǎng)順、姜勇等 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) –北京：化學(xué)工學(xué)出版社，2004.1
[8] 佟玲等 液壓傳動(dòng) [M] –北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社 95.2
[9] 雷天覺、楊爾莊等 [M] 新編液壓工程手冊(cè) -北京：北京理工大學(xué)出版社 98.2
[10] 卜炎等 機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè) [M] -北京：機(jī)械工程出版社98.12
[11] 陳家瑞等 汽車構(gòu)造 [M] -北京：人民交通出版社2002.2
5．指導(dǎo)教師意見：（對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見）
?
?指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
5
河北科技師范學(xué)院
畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）
題 目：
完 成 人：
指 導(dǎo) 教師：
系（院）別：
專業(yè)、班級(jí)：
完 成 時(shí)間：
河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制
一、資料目錄
1．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）計(jì)劃書 ……………………………1~ 頁
2．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ……………………………………1~ 頁
3．文獻(xiàn)綜述 ………………………………………………1~ 頁
4．外文翻譯資料 …………………………………………1~ 頁
5．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作總結(jié) …………………………1~ 頁
6．答辯記錄 ………………………………………………1~ 頁
其他反映研究成果的資料（如公開發(fā)表的論文復(fù)印件
及效益證明等）……………………………………… 1~ 頁
二、指導(dǎo)教師評(píng)語
成績(jī)：
項(xiàng) 目
成 績(jī)
工作表現(xiàn)
結(jié)論:
經(jīng)審查,該畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))合格（不合格）,可以（不可以）提交系(部)答辯委員會(huì),參加答辯。
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
三、論文質(zhì)量
成績(jī):
項(xiàng) 目
得分
權(quán)重
成績(jī)
項(xiàng) 目
得分
權(quán)重
成績(jī)
選 題
0.15
參考文獻(xiàn)
0.05
試驗(yàn)設(shè)計(jì)
0.15
能力運(yùn)用
0.10
實(shí)施過程
0.10
創(chuàng) 新
0.10
分析與結(jié)論
0.15
研究?jī)r(jià)值
0.05
撰寫規(guī)范
0.15
總 計(jì)
評(píng) 審 人
專業(yè)答辯小組組長(zhǎng)簽名: 年 月 日
四、答辯質(zhì)量
成績(jī):
項(xiàng) 目
得 分
權(quán) 重
成 績(jī)
儀 表
0.15
語 言
0.25
表現(xiàn)效果
0.60
總 計(jì)
專業(yè)答辯小組組長(zhǎng)簽名： 秘書簽名：
專業(yè)答辯小組成員簽名：
年 月 日
五、系（部）答辯委員會(huì)意見
評(píng)語:
綜合成績(jī):
系（部）答辯委員會(huì)主任簽字： 系（部）蓋章
年 月 日
河北科技師范學(xué)院
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）計(jì)劃書
題 目：
學(xué) 生 姓名：
指 導(dǎo) 教師：
系（院）別：
專業(yè)、班級(jí)
填 表 時(shí)間：
河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制
一、立題依據(jù)（目的意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平與發(fā)展趨勢(shì)）
二、研究?jī)?nèi)容、方法、技術(shù)路線及進(jìn)程安排
三、準(zhǔn)備情況（含基礎(chǔ)條件）及（易耗品）經(jīng)費(fèi)預(yù)算
四、指導(dǎo)教師審核（或推薦）意見
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
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年 月 日
河北科技師范學(xué)院
學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作總結(jié)
學(xué) 生 姓名：
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完 成 時(shí)間：
河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作總結(jié)
一、計(jì)劃的實(shí)施情況及工作的詳細(xì)進(jìn)程
二、研究結(jié)果及意義
三、主要收獲及體會(huì)
四、存在問題及努力方向
指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)意見：
指導(dǎo)教師簽名：
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(可另附白紙)
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汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展
張海燕
（河北科技師范學(xué)院 機(jī)械電子系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化）
摘要:闡述了汽車制動(dòng)控制統(tǒng)統(tǒng)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),著重分析了人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理,討論了ABS防抱死系統(tǒng)的魯棒性和BBW系統(tǒng)的基本原理,介紹了液壓制動(dòng)系統(tǒng)中液壓油的使用要求。
關(guān)鍵詞:制動(dòng)系統(tǒng);制動(dòng)缸;制動(dòng)控制
從汽車自問世以來,制動(dòng)系統(tǒng)在車輛行車和駐車的安全方面扮演著至關(guān)重要的角色.近年來,隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的提高,這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯.眾多的汽車工程師在改進(jìn)汽車制動(dòng)性能的研究中傾注了大量的心血.目前關(guān)于汽車制動(dòng)的研究主要集中在制動(dòng)控制方面[1],包括制動(dòng)控制的理論和方法,以及新技術(shù)推廣應(yīng)用.。
1．制動(dòng)系統(tǒng)的歷史
對(duì)汽車的制動(dòng)作用.由于那時(shí)的車輛的重量比較小,速度比較低,機(jī)械制動(dòng)也能滿足車輛制動(dòng)的需要,但隨著汽車自身重量的增加,助力裝置對(duì)機(jī)械制動(dòng)器來說已顯得十分必要.于是開始出現(xiàn)了真空助力裝置.1932年生產(chǎn)的質(zhì)量為2860kg的凱迪拉克轎車四輪采用直徑419.1mm的鼓式制動(dòng)器,并有制動(dòng)踏板控制的真空助力裝置.林肯公司也在同年推出同種類型的轎車,該車采用了通過四根軟索控制真空助力器的鼓式制動(dòng)器[2].
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及汽車工業(yè)的發(fā)展,尤其是軍用車輛及軍用技術(shù)的發(fā)展,車輛制動(dòng)有了新的突破,液壓制動(dòng)是繼機(jī)械制動(dòng)后的又一重大突破.DuesenbergEight車率先使用了轎車液壓制動(dòng)器.克萊斯勒的四輪液壓制動(dòng)器于1924年問世.通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動(dòng)技術(shù).到20世紀(jì)50年代,液壓助力制動(dòng)器開始在制動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用[3].
20世紀(jì)30年代后期,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,世界汽車技術(shù)領(lǐng)域最顯著的成就是ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(antilockbrakingsystem)[1]的使用和推廣.ABS集微電子技術(shù)、精密加工技術(shù)、液壓控制技術(shù)為一體,是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品.它的使用大大提高了汽車的主動(dòng)安全性和操縱性.防抱死控制裝置一般包括三部分:傳感器、控制器(ABSECU)與壓力調(diào)節(jié)器.傳感器接受運(yùn)動(dòng)參數(shù),如車輪角速度、角加速度、車速等傳送給控制裝置,控制裝置進(jìn)行計(jì)算并與規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行比較后,給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令.
1936年,博世公司申請(qǐng)一項(xiàng)電液控制的ABS裝置專利,促進(jìn)了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用.1969年福特使用了真空助力的ABS制動(dòng)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(dú)立液壓助力器的全數(shù)字電子系統(tǒng)控制的ABS制動(dòng)裝置.1985年美國(guó)開發(fā)出帶有數(shù)字顯示微處理器、復(fù)合主缸、液壓制動(dòng)助力器、電磁閥及執(zhí)行器“一體化”的ABS防抱死裝置.隨著大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的出現(xiàn),以及電子信息處理技術(shù)的高速發(fā)展,ABS已成為性能可靠、成本日趨下降的具有廣泛應(yīng)用前景的成熟產(chǎn)品.一些國(guó)家和地區(qū)(如歐洲、日本、美國(guó)等)已制定法規(guī),使ABS成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備[4].
2.制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的制動(dòng)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是能均勻分配油液壓力.當(dāng)制動(dòng)踏板踏下時(shí),制動(dòng)主缸就將等量的油液送到每個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)輪缸中,并通過一個(gè)比例閥使前后平衡.而ABS或其他制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)則根據(jù)每個(gè)制動(dòng)器的需要對(duì)油液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié).目前ABS系統(tǒng)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(jì)的.方法雖然簡(jiǎn)單實(shí)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(yàn)證.
制動(dòng)控制系統(tǒng)的重要問題在于控制的穩(wěn)定性,即系統(tǒng)魯棒性(robustness),應(yīng)保證在各種條件下制動(dòng)系統(tǒng)的控制作用不失效.防抱死系統(tǒng)要求高可靠性,否則會(huì)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)鍵所在.現(xiàn)在,多種魯棒控制系統(tǒng)都應(yīng)用到ABS的控制邏輯中來[4].除了傳統(tǒng)的邏輯門限方法外,增益調(diào)度PID控制、變結(jié)構(gòu)控制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(biāo)的連續(xù)控制系統(tǒng).模糊控制法是基于經(jīng)驗(yàn)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,尚無理論計(jì)算公式,基本上是靠試湊的方法.然而對(duì)大多數(shù)基于目標(biāo)值的控制而言,控制規(guī)律有一定的規(guī)律.
車輪的驅(qū)動(dòng)打滑與制動(dòng)抱死是很類似的問題.在汽車起動(dòng)或加速時(shí),因驅(qū)動(dòng)力過大而使驅(qū)動(dòng)輪高速旋轉(zhuǎn)、超過摩擦極限而引起打滑.此時(shí),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(dòng)防滑系統(tǒng)(ASR)[6].ASR是ABS的邏輯和功能擴(kuò)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(dòng)防滑邏輯系統(tǒng),來監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)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).
今天,ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,并且已在歐洲新載貨車中普遍使用,歐共體法規(guī)EEC/71/320已強(qiáng)制性規(guī)定在總質(zhì)量大于3.5t的某些載貨車上使用,重型車輛首先裝用的.隨著技術(shù)的成熟和發(fā)展,現(xiàn)在的高級(jí)轎車也開始采用ABS/ASR系統(tǒng).然而ABS/ASR只是解決了緊急制動(dòng)時(shí)附著系數(shù)的利用,可獲得較短的制動(dòng)距離及制動(dòng)方向穩(wěn)定性,但是不能解決制動(dòng)系統(tǒng)中的所有缺陷.
3.制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
經(jīng)過一百多年的發(fā)展,汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本固定下來.隨著電子技術(shù),特別是大規(guī)模、大規(guī)模集成電路的發(fā)展,汽車制動(dòng)系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化.凱西-海斯(K-H)公司在一輛實(shí)驗(yàn)車上安裝了一種電-液(EH)制動(dòng)系統(tǒng),該系統(tǒng)徹底改變了制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理.通過采用4個(gè)比例閥和電力電子控制裝置,該系統(tǒng)能處理基本制動(dòng)、ABS、牽引力控制、巡航控制制動(dòng)干預(yù)等情況,而不需增加任何一種附加裝置.該系統(tǒng)潛在的優(yōu)點(diǎn)是比標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器能更加有效地分配基本制動(dòng)力,從而使制動(dòng)距離縮短5%.一種完全無油液、完全通過電路控制的BBW(Brake-By-Wire)[7]系統(tǒng)的開發(fā)將使傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)成為歷史.
BBW系統(tǒng)是未來制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向.全電制動(dòng)系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng),因?yàn)槠鋫鬟f的是電流,而不是液壓油或壓縮空氣,可以省去許多管路和傳感器,縮短制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間.
4.汽車制動(dòng)液的使用
制動(dòng)液是液壓制動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分,它的質(zhì)量好壞對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的工作可靠性有很大的影響.因此制動(dòng)液應(yīng)具有高溫下不易液化、低溫下流動(dòng)性良好、吸水性差而溶水性良好、能潤(rùn)滑液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)件而不會(huì)使其腐蝕,不會(huì)使橡膠件發(fā)生膨脹、變硬和損壞等特點(diǎn).
在選用制動(dòng)液時(shí)應(yīng)根據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)是否安裝ABS裝置來選擇.因?yàn)闆]有安裝ABS的車輛在緊急制動(dòng)時(shí)往往會(huì)使車輪抱死,安裝ABS后,可使汽車在緊急制動(dòng)時(shí)車輪不會(huì)被抱死而防止出現(xiàn)側(cè)滑,因此ABS裝置工作時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱比未裝ABS裝置的車高,制動(dòng)液的惡化變質(zhì)也會(huì)相對(duì)早地出現(xiàn),適合于ABS的只能是高沸點(diǎn)的制動(dòng)液,如果使用低沸點(diǎn)的制動(dòng)液,會(huì)因容易產(chǎn)生氣阻而使汽車處于非常危險(xiǎn)的狀態(tài).
如果在制動(dòng)液變質(zhì)的情況下繼續(xù)使用,將會(huì)使制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸、油壓控制器等產(chǎn)生損傷、吸濕率增加,使制動(dòng)力下降[8].因此,要對(duì)裝有ABS裝置車輛的制動(dòng)液進(jìn)行從嚴(yán)選用,嚴(yán)格遵守汽車制造廠商推薦的更換周期.另外還要根據(jù)使用條件,在必要時(shí)提前進(jìn)行更換.
6.結(jié)束語
介紹汽車制動(dòng)控制系統(tǒng)的進(jìn)展歷史,詳細(xì)闡述制動(dòng)控制系統(tǒng)由簡(jiǎn)單的機(jī)械制動(dòng)裝置發(fā)展到ABS防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng),可以嘗試模糊控制方法以改進(jìn)汽車控制系統(tǒng)的性能.現(xiàn)代汽車制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電子制動(dòng)控制方向發(fā)展.全電制動(dòng)控制因其巨大的優(yōu)越性,將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng).同時(shí),隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,電子元件的成本及尺寸不斷下降.另外汽車電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng),未來的汽車中就不存在孤立的制動(dòng)控制系統(tǒng),各種控制單元集中在一個(gè)ECU中,并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化.
參考文獻(xiàn)：
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Automobile hydraulic brake system development
Zhang Haiyan
(Dept.of Machinery and Electron,Hebei Normal University of Science & Technology)
Abstract: Elaborated the automobile brake control entirely history, the present situation and the trend of development, have emphatically analyzed the manpower hydraulic brake system principle of work, discussed ABS to guard against holds the dead system robustness and the BBW system basic principle, introduced in the hydraulic brake system the hydraulic fluid operation requirements.
Key words: Braking system; Applies the brake the cylinder;
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The Brake System
http://www.vibig.net/
The braking system is the most important system in your car. If your brakes fail, the result can be disastrous. Brakes are actually energy conversion devices, which convert the kinetic energy (momentum) of your vehicle into thermal energy (heat). When you step on the brakes, you command a stopping force ten times as powerful as the force that puts the car in motion. The braking system can exert thousands of pounds of pressure on each of the four brakes. In modern systems, the master cylinder is power-assisted by the engine. All newer cars have dual systems, with two wheels' brakes operated by each subsystem. That way, if one subsystem fails, the other can provide reasonably adequate braking power. Safety systems like this make modern brakes more complex, but also much safer than earlier braking systems. The brake system is composed of the following basic components: The "master cylinder" which is located under the hood, and is directly connected to the brake pedal, converts your foot's mechanical pressure into hydraulic pressure. Steel "brake lines" and flexible "brake hoses" connect the master cylinder to the "slave cylinders" located at each wheel. Brake fluid, specially designed to work in extreme conditions, fills the system. "Shoes" and "pads" are pushed by the slave cylinders to contact the "drums" and "rotors" thus causing drag, which (hopefully) slows the car.
In recent years, brakes have changed greatly in design. Disc brakes, used for years for front wheel applications, are fast replacing drum brakes on the rear wheels of modern cars. This is generally due to their simpler design, lighter weight and better braking performance. The greatest advantage of disc brakes is that they provide significantly better resistance to "brake fade" compared to drum type braking systems. Brake fade is a temporary condition caused by high temperatures generated by repeated hard braking. It occurs when the pads or shoes "glaze" due to the great pressure and heat of hard use. Once they cool, the condition subsides. Disc brakes allow greater air ventilation (cooling) compared to drum brakes. Drum brakes are not internally ventilated because if they were, water could accumulate in them. Disc brakes can rapidly fling off any water that they are exposed to, and so they can be well ventilated.
"Boosters" are present in "power brake" systems, and use the engine's energy to add pressure to the master cylinder. "Anti-lock" (ABS) systems, originally developed for aircraft braking systems, use computer controlled valves to limit the pressure delivered to each slave cylinder. If a wheel locks up, steering input cannot affect the car's direction. With ABS, no matter how hard the pedal is pressed, each wheel is prevented from locking up. This prevents skidding (and allows the driver to steer while panic-braking).
As impressive as these advances are, the basic process of converting a vehicle's momentum into (wasted) heat energy has not changed since the days of the horse and buggy. To stop a horse drawn carriage, the driver would pull on a lever which would rub on the wheel. But today, with the advent of regenerating brakes on electric vehicles, new ways of recapturing this lost energy are being developed. In these types of electric cars, when you step on the brakes, the motor switches into "generator mode", and stores the car's momentum as chemical energy in the battery, to be used again when the light turns green!
Disc Brakes
Disc brakes use a clamping action to produce friction between the "rotor" and the "pads" mounted in the "caliper" attached to the suspension members. Inside the calipers, pistons press against the pads due to pressure generated in the master cylinder. The pads then rub against the rotor, slowing the vehicle. Disc brakes work using much the same basic principle as the brakes on a bicycle; as the caliper pinches the wheel with pads on both sides, it slows the bicycle. Disc brakes offer higher performance braking, simpler design, lighter weight, and better resistance to water interference than drum brakes.
Disc brakes, like many automotive innovations, were originally developed for auto racing, but are now standard equipment on virtually every car made. On most cars, the front brakes are of the disc type, and the rear brakes are of the "drum" type. Drum brakes use two semi-circular shoes to press outward against the inner surfaces of a steel drum. Older cars often had drum brakes on all four wheels, and many new cars now have 4-wheel disc brakes.
Because disc brakes can fling off water more easily than drum brakes, they work much better in wet conditions. This is not to say that water does not affect them, it definitely does. If you splash through a puddle and then try to apply the brakes, your brakes may not work at all for a few seconds! Disc brakes also allow better airflow cooling, which also increases their effectiveness. Some high performance disc brakes have drilled or slotted holes through the face of the rotor, which helps to prevent the pads from "glazing" (becoming hardened due to heat). Disc brakes were introduced as standard equipment on most cars in the early seventies.
Brake Drums
The brake drum is a heavy flat-topped cylinder, which is sandwiched between the wheel rim and the wheel hub. The inside surface of the drum is acted upon by the linings of the brake shoes. When the brakes are applied, the brake shoes are forced into contact with the inside surface of the brake drums to slow the rotation of the wheels.
The drums are usually covered with fins on their outer surfaces to increase cooling. They are not cooled internally, because water could enter through the air vent cooling holes and braking would then be greatly impaired.
Drum brakes are found on the rear wheels of most older cars, but they are increasingly being fazed out in favor of rear disc brakes. Drum brakes were standard equipment on all four wheels of most cars until the early 70's.
Brake Calipers
The caliper works like a C-clamp to pinch the pads onto the rotor. It straddles the rotor and contains the hydraulic "slave cylinder" or "wheel cylinder" piston(s). One caliper is mounted to the suspension members on each wheel. The caliper is usually mounted onto the spindle, allowing it to deliver the torsional force of the wheel to the chassis via the control arms. Brake hoses connect the caliper to the brake lines leading to the master cylinder. A "bleeder valve" is located on each caliper to allow air bubbles to be purged from the system.
"Floating caliper" disc brakes, the most common variety, allow the caliper to move from side to side slightly when the brakes are applied. This is because only one pad moves (in relation to the caliper). Some calipers contain two or four seperate pistons. These calipers are fixed in place; i.e., there is no lateral movement like the floating caliper, the pistons take up the slack on each side of the rotor. These are called "dual cylinder" or "dual piston" calipers, and are standard equipment on many performance cars.
Wheel (Slave) Cylinder
Wheel cylinders, also called the "slave" cylinders, are cylinders in which movable piston(s) convert hydraulic brake fluid pressure into mechanical force. Hydraulic pressure against the piston(s) within the wheel cylinder forces the brake shoes or pads against the machined surfaces of the drum or rotor. There is one cylinder (or more in some systems) for each wheel. Drum brake wheel cylinders are usually made up of a cylindrical casting, an internal compression spring, two pistons, two rubber cups or seals, and two rubber boots to prevent entry of dirt and water. This type of wheel cylinder is fitted with push rods that extend from the outer side of each piston through a rubber boot, where they bear against the brake shoes. In disc brakes, the wheel cylinder is built into the caliper. All wheel cylinders have bleeder screws (or bleeder valves) to allow the system to be purged of air bubbles.
As the brake pedal is depressed, it moves pistons within the master cylinder, pressurizing the brake fluid in the brake lines and slave cylinders at each wheel. The fluid pressure causes the wheel cylinders' pistons to move, which forces the shoes or pads against the brake drums or rotors. Drum brakes use return springs to pull the pistons back away from the drum when the pressure is released. On disc brakes, the calipers' piston seals are designed to retract the piston slightly, thus allowing the pads to clear the rotor and thereby reduce rolling friction.
Parking (Emergency) Brakes
The parking brake (sometimes called the emergency brake) is a cable-activated system used to hold the brakes continuously in the applied position. The parking brake activates the brakes on the rear wheels. Instead of hydraulic pressure, a cable (mechanical) linkage is used to engage the brake shoes or discs. When the parking-brake pedal is pressed (or, in many cars, a hand lever is pulled), a steel cable draws the brake shoes or pads firmly against the drums or rotors. The release lever or button slackens the cables and disengages the brake shoes. The parking brake is self adjusting on most systems. An automatic adjuster compensates for lining (brake shoe) wear. On many cars, the parking brake is used to re-adjust the brake shoes as they wear in, or when the shoes are replaced. In these systems, the adjustment is made by repeatedly applying the parking brake while backing up.
The parking brake can be useful while driving up hills: If you're driving a manual transmission car, and you pull up to a stop on an incline, you might notice that you don't have enough feet to operate the clutch, brake, and gas at the same time. In other words, you will likely roll backwards slightly while getting started again. If a someone pulls up right behind you, this can be a problem. Your parking brake is useful in this situation: Apply the parking brake after you stop. When you want to go, release the clutch while pressing the gas, and release the parking brake. This keeps you from having to quickly switch your left foot from the brake to the clutch, or your right foot from the brake to the gas pedal. A little practice, and you'll be able to do it smoothly. Also, remember if you pull up behind someone who is stopped on a hill, give them extra room to roll back a little. Especially if it's a truck.
Some cars have no parking brake release! They automatically release the parking brake when the car is placed in drive or reverse.
Remember, it's a good idea to test the parking brake periodically and keep it in good condition. It may save your life if the main braking system fails!
http://www.vibig.net/Article_Show.asp?ArticleID=689