刹车系统工作原理
大部分小型车都采用液压制动,因为液体是不能被压缩的,能够几乎100%的传递动力,基本原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,液体将压力通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,活塞驱动刹车卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。
我们先从刹车总泵说起,这个部件通常位于发动机舱防火墙靠近驾驶员的一侧,有些车的刹车总泵”小得可怜“,甚至让人怀疑它是否 提供足够的刹车力。其实完全不必为此担心,因为刹车系统运用了”帕斯卡定律“。
某款车的刹车成绩
根据静压力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p0发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。(来源:百度百科)
简单来说就是我们踩下制动踏板后施加到刹车总泵液体上的压强等于刹车盘活塞处的液体压强,但因为压力等于单位面积的压强,所以只要增大活塞的面积,施加的压力就会增大。例如下图这个实验,两个圆柱形活塞,左侧活塞直径是2英寸,右侧活塞直径是6英寸,也就是左侧活塞的3倍,那么如果给左侧活塞施加一定量的力,那么右侧活塞将产生一个9倍的力(面积是半径的平方乘以3.14),这也就是现在所有液压机构的理论基础,所以起重机可以通过液压系统举起数十吨的货物。
尽管如此,仅靠人体施加的力度依然不足以产生足够制动力,因此需要刹车助力泵的协助。
主要组成
刹车助力泵和制动总泵是串联在一起的,通常它的外形是一个巨大的黑色类似圆柱或圆锥形容器,其实它也是一个活塞机构,里面有一个膜片把助力泵分成两个腔室,一边链接的是发动机进气管,另一边则与外界大气相通。由于发动机在工作时需要吸气,就会在助力泵的一侧产生真空,这样就使膜瓣两侧产生巨大压力差,和驾驶员施加的压力一同压向制动总泵从而产生巨大制动力。
制动总泵需要管路连通到每个刹车卡钳上,我们可以看到从刹车总泵上伸出的几根黑色管,这些管道都是金属材质的,原因很简单,金属没什么弹性,不会因为液体的压强增大而扩张,保证制动力的传递。但是在管路的尽头也就是车轮附近却不得不采用软管,因为在行驶过程中车辆悬挂总是不断的在做相对于车身的运动,一般家用车都采用橡胶材质软管。从刹车效果角度来看,软管终究不是最理想的,因此很多后期刹车改装中都采用所谓的”钢喉“,当然钢喉也不是传统的钢管,它的内部依然是橡胶管,而外表套上钢线编织管,提升耐高压性能。
制动系统的组成
作为制动系统,作用当然就是让行驶中的汽车按我们的
意愿进行减速甚至停车。工作原理就是将汽车的动能通过摩擦转换成热能。汽车制动系统主要由供能装置、控制装置、制动卡钳传动装置和制动器等部分组成,常见的制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器。
鼓式制动器
鼓式制动器主要包括制动轮缸、制动蹄、制动鼓、摩擦片、回位弹簧等部分。主要是通过液压装置是摩擦片与岁车轮转动的制动鼓内侧面发生摩擦,从而起到制动的效果。在踩下刹车踏板时,推动刹车总泵的活塞运动,进而在油路中产生压力,制动液将压力传递到车轮的制动分泵推动活塞,活塞推动制动蹄向外运动,进而使得摩擦片与刹车鼓发生摩擦,从而产生制动力。
从结构中可以看出,鼓式制动器是工作在一个相对封闭的环境,制动过程中产生的热量不易散出,频繁制动影响制动效果。不过鼓式制动器可提供很高的制动力,广泛应用于重型车上。
盘式制动器
盘式制动器也叫碟式制动器,主要由制动盘、制动钳、摩擦片、分泵、油管等部分构成。盘式制动器通过液压系统把压力施加到制动钳上,使制动摩擦片与随车轮转动的制动盘发生摩擦,从而达到制动的目的。与封闭式的鼓式制动器不同的是,盘式制动器是敞开式的。制动过程中产生的热量可以很快散去,拥有很好的制动效能,现在已广泛应用于轿车上。
汽车刹车系统又称汽车制动系统。刹车系统作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。目前国内各家汽车厂商在中小型成品商品车上使用较多的为前盘后鼓式刹车系统,部分车型为四轮盘式刹车,相对于鼓式刹车,盘式刹车在技术上更为先进,质量上更为轻量化,散热性能、制动性能及复杂天气、路况的适应性能更为优良。
一般刹车系统有以下部件组成;
刹车油壶、刹车总泵、刹车分泵、刹车管路、刹车踏板、真空助力泵、刹车比例阀。
刹车防抱死系统也是属于刹车系统的一部分。