汽车各个系统理论力学分析讲解.docx

一、静力学： 汽车大作业 （一）、汽车制动系统的结构原理 1、制动系统 概述： B.汽车制动系统一般包括 行车制动装置 和停车制动装置 B. 汽车制动系统一般包括 行车制动装置 和停车制动装置 两套独立的装置。 其中行车制动装置是由驾驶员用脚来操纵的， 是由驾驶员用手操纵的，故又称手制动装置。 故又称脚制动装置。 停车制动装置 行车制动装置 的功用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车。 停车制动装置 的功用是使已经停在各种路面上的汽车保持不动。 而 C. 按照制动 能源情况，制动系还可分为人力制动系、动力制动系、和伺服 制动系等 3 种。 人力制动系以 驾驶员的体力 作为制动能源；动力制动系以 发动机动力 所转化的气压或液压作为制动能源； 而伺服制动系则是兼用 人力和发动机动力 作为制动能源。 按照制动 能量的传递方式 ，制动系又可分为 机械式、液压式、气压式 和电磁式等到几种。 制动系统的组成（如下图）： 1. 前轮盘式制动器 2. 制动总泵 3. 真空助力器 4. 制动踏板机构 5. 后轮鼓式制动器 6. 制动组合阀 7. 制动警示灯 F. 目前，种类汽车所使用的制动器都是 摩擦制动器 ，也就是阻止汽车运动的制动力矩来源于固定元件和旋转工作表面之间的 摩擦，即将汽车运动的动能转化为摩擦产生的热能。 形式分类及其原理说明 汽车制动（刹车）器主要有 鼓式制动器 和盘式（碟式）制动器 。 鼓式刹车 是一种传统的制动方式， 其工作原理可以很形象地用一只杯子来形容：刹车鼓（制动鼓） 就像杯子，当将五个手指伸入旋转的杯子时，手指就是刹车片（即制动蹄） , 只要将五指向外一张，摩擦杯子内壁，转动中的杯子就会停止旋转。 鼓式制动器的组成 ，简单点说，是由 制动油泵 , 活塞，刹车片（制动蹄）和鼓室组成 。刹车时由制动分泵的高压刹车油推动活塞， 对两片半月形的制动蹄片施加作用力 , 使其压紧鼓室内壁 , 靠摩擦力阻止刹车鼓转动从而达到制动效果。 原理：当我们用脚踩下制动踏板时， 人为的能量由液压机构传递给制动蹄片， 使其向外张开挤压制动鼓， 使制动鼓与制动蹄片之间会发生强烈的摩擦， 从而产生如图的两个方向相反的制动器制动力合力， 合成一个与车轮旋转方向相反的力偶，从而达到制动的效果。 鼓式制动器原理图 如下 盘 盘式（碟式） 制动器其工作原理 可用一只碟子来形容， 当用拇指和食指捏住 旋转的碟子时， 碟子就会停止旋转． 汽车上的碟式刹车是由刹车油泵， 一个与车轮相连的刹车圆盘和圆盘上的刹车卡钳组成． 原理：刹车时， 高压刹车油推动制动钳体内的活塞 , 将制动蹄片压向刹车盘， 使其产生剧烈的摩擦，从而产生制动效果。 盘式制动器可分为定钳盘式制动器和 浮钳盘式制动器两种。 定钳盘式制动器 示意图如下： 浮钳盘式制动器示意图如下： 盘式制动原理图及其受力分析图如下： 上图说明：通过摩擦垫片与刹车片充分接触，产生一个与接触点切线速度方向相反的摩擦力，从而给予刹车盘一个与切线速度相反的加速度，达到减速刹车的作用。 两种制动器的区别： 项目 优缺点 应用鼓式制动的主要优点是刹车蹄片磨损较少，成 本较低，降低维修的费用，且绝对动力远远高 鼓式制动器 优 于盘式制动； 点 有自动刹紧的功能，使刹车系统可以使用较低的油压，或是使用直径比刹车碟小很多的刹车鼓。 连续刹车易使刹车片因高温而产生制动功能热 缺 衰退现象。 点 刹车系统反应较慢，刹车的踩踏力道较不易控制，不利于做高频率的刹车动作  一般应用在大型工程车等需要大的制动力车辆上 盘式制 优 盘式制动的主要优点是在高速刹车时能迅速制 较为常见，日常 动器的优点 点 动，散热效果优于鼓式刹车，制动效能的恒定 性好，且制动反应快，便于安装像 ABS类的高级电子设备。 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。 盘式刹车的刹车片与刹车盘之间的摩擦面积较 生活中的车较多都是盘式刹车 缺 鼓式刹车的小，使得 绝对制动力小； 点 刹车片磨损较大，致更换、维修频率可能较高。 鼓式制动常用于后轮驱动； 结论 盘式制动常用于前轮驱动。 2、真空助力制动系统 ①原理 真空制动助力系统也称作真空伺服制动系统， 伺服制动系是在人力液压制动的基础上加设一套由其他能源提供制动力的助力装置， 使人力与动力可兼用， 即兼用人力和发动机动力作为制动能源的制动系。 在正常情况下， 其输出工作压力主要由动力伺服系统产生， 因而在动力伺服系统失效时， 仍可全由人力驱动液压系统产生一定程度的制动力。 ②主要结构及理论力学分析 如图 1 所示为某轿车的真空助力式 （直动式） 伺服制动系回路图， 它采用了左前轮制动油缸与右后轮制动油缸为一液压回路、 右前轮制动油缸与左后轮制动油缸为另一液