汽车为什么能“停”——刹车改装之刹车系统原理解析
Date of issue:2016-03-22 00:00 Source:http://en.chezvi.com Click:
刹车系统,主要由操控系统、液压系统和助力系统等组成。
操控系统:踏板,手刹等。
液压系统:由液压油、刹车泵、液压油管组成。液压油(刹车油)引就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质,在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说,首先应满足液压装置在工作温度下对液体
粘度的要求,由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关,还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。刹车泵由刹车总泵(Master Brake Cylinder)及刹车分泵(Front & Rear Wheel Brake Cylinder)组成,是油压刹车的主要配合部分,其上面有储蓄刹车油的槽池,下方是气缸内配有活塞。活塞式在缸内受刹车踏板再经推杆起作用,将缸内的刹车油压传至各轮分缸,亦是油压刹车装置,配置在各车轮内的制动缸。
助力系统:真空助力泵
电子操控系统:由ABS泵、ABS传感器、ABS电脑组成。
执行系统:由刹车钳 刹车片 刹车盘组成。
按照汽车刹车的类型分:
主刹车
汽车行驶时常用的刹车都是脚操作,故又称脚刹车(Foot Brake)。驾驶人踩下刹车踏板后即由机械或液压将刹车力传送到车轮的制动装置使它产生摩擦作用。
驻车刹车
驻车刹车又称手刹车,为汽车停驻,防止车辆滑行的制动装置。一般有装在传动轴之中,及直接控制后轮制动式两种。
防抱死刹车
汽车在湿滑或结冰的低摩擦路面上行驶时,如果发生过度刹车的情况,则车轮会被刹车装置锁死而失去抓地力,导致车辆失去控制方向的能力。为了使车辆在这种危险的路面上能够有效控制前进的方向,于是研发出ABS"防抱死刹车系统"。性能越来越强的ABS"防抱死刹车系统",在游刃有余之际还可以让TCS-Traction Control System"循迹控制系统"和VSC-Vehicle Stability Control"车辆稳定控制系统"(等同于ESP)来控制车辆在行驶时的循迹性能,以及控制车辆在过弯时的稳定性能。
刹车系统的原理是制造出巨大的摩擦力,将车辆的动能转化为热能。众所周知,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。汽车在加速过程中把化学能转化成热能和动能,刹车时刹车系统又将汽车的动能转化成热能散发到空气中。一辆车从静止加速到时速100公里可能需要10秒钟,但从时速100公里刹车到静止可能只需要XX秒而已,可见刹车系统承受着巨大的负荷。从另一个角度来说,如果你想体验超级跑车的加速快感,用普通家用车也可以,只不过你需要反过来坐着并且是在急刹车中体验到。
随着科技技术不断更新,如今大部分小型车都采用液压制动。依据"帕斯卡定律",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。
按照汽车刹车作用方式可分为:
鼓式刹车
在车轮毂里面装设二个半圆型的刹车片,利用"杠杆原理"推动刹车片使刹车片与轮鼓内面接触而发生摩擦。
盘式刹车
以刹车卡钳控制两片刹车片去夹住轮子上的刹车碟盘。在刹车片夹住碟盘时,其二者间会产生摩擦。
顾名思义,盘式刹车以静止的刹车盘片,夹住随着轮胎转动的刹车碟盘以产生摩擦力,使车轮转动速度降低的刹车装置。当踩下刹车踏板时,刹车总泵内的活塞会被推动,而在刹车油路中建立压力。压力经由刹车油传送到刹车卡钳上之刹车分泵的活塞,刹车分泵的活塞在受到压力后,会向外移动并推动刹车片去夹紧刹车盘,使得刹车片与刹车盘发生摩擦,以降低车轮转速,好让汽车减速或是停止。
由于车辆的性能与行驶速度与日遽增,为增加车辆在高速行驶时刹车的稳定性,盘式刹车已成为当前刹车系统的主流。盘式刹车的刹车盘暴露在空气中,使得盘式刹车有优良的散热性,当车辆在做高速状态急刹车或在短时间内多次刹车,刹车的性能较不易衰退,可以让车辆获得较佳的刹车效果,以增进车辆的安全性。其独有的特点亦非常明显,主要有一下几点:
1)盘式刹车散热性较鼓式刹车佳,在连续踩踏刹车时比较不会造成刹车衰退而使刹车失灵的现象。
2)刹车盘在受热之后尺寸的改变并不使踩刹车踏板的行程增加。
3)盘式刹车系统的反应快速,可做高频率的刹车动作,因而较为符合ABS系统的需求。
4)盘式刹车没有鼓式刹车的自动煞紧作用,因此左右车轮的刹车力量比较平均。
5)因刹车盘的排水性较佳,可以降低因为水或泥沙造成刹车不良的情形。
6)与鼓式刹车相比较下,盘式刹车的构造简单,且容易维修。
在汽车日益普及的今天,相信我们的车友们不单单只关心刹车的构造原理,而是更加注重刹车安全体验,以及其带来一系列视觉和感官的体验。不只是停下来,更重要的是让我们能够从容不迫的驾驭我们的爱车,想停就停,完美的掌控在手中。