制動課堂∣汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展概述及技術(shù)趨勢
發(fā)布時間:
2022-07-28 11:14
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自汽車誕生以來,車輛制動系統(tǒng)就始終在實(shí)現(xiàn)汽車流暢操控、保障汽車安全等功能中起著決定性的作用。而制動系統(tǒng)本身也隨著工業(yè)技術(shù)的變革和汽車行業(yè)的發(fā)展持續(xù)進(jìn)化。
根據(jù)制動場景的區(qū)別,制動系統(tǒng)可以分為以下兩類:
◆行車制動
◆駐車制動
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↑行車制動與駐車制動的發(fā)展路線,圖片來自東吳證券
本文將對這兩類制動系統(tǒng)的發(fā)展歷程進(jìn)行總結(jié),為讀者提供一個鳥瞰視角,同時為后續(xù)文章展開制動系統(tǒng)的主流產(chǎn)品工作原理以及在智能駕駛中的應(yīng)用等主題打下基礎(chǔ)。
一,行車制動系統(tǒng)的發(fā)展
行車制動系統(tǒng)一般由制動傳動裝置和制動器組成。其中制動傳動裝置包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€部件及管路,如制動踏板、制動主缸、輪缸及連接管路。制動器是產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動或者運(yùn)動趨勢的力的部件,一般通過固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面之間的摩擦作用來實(shí)現(xiàn)。
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典型的行車制動系統(tǒng),圖片來自Al-Jazirah
本文聚焦于乘用車,而乘用車行車制動系統(tǒng)的發(fā)展可以概況為三個時期:
◆液壓制動時期
◆機(jī)電+液壓融合制動時期
◆線控制動時期
1.1. 液壓制動時期
最原始的制動系統(tǒng)是通過駕駛員操縱一組簡單的機(jī)械裝置向制動器直接施加作用力,初期車輛質(zhì)量比較小,速度比較低,機(jī)械制動能夠滿足車輛制動的需要。
隨著車輛越來越重,機(jī)械制動已經(jīng)無法滿足基礎(chǔ)制動需求;再加上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及汽車工業(yè)的發(fā)展,讓車輛制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)有了新的突破,液壓制動是繼機(jī)械制動后的又一重大革新。
Duesenberg Eight車率先使用了轎車液壓制動器,克萊斯勒的四輪液壓制動器于1924年問世。通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動技術(shù),隨著幾代的產(chǎn)品升級,液壓助力制動系統(tǒng)逐漸成為主流。
一般乘用車的液壓制動系統(tǒng)由以下部分組成。
◆制動踏板
◆真空助力器
◆制動液
◆制動油管
◆制動主缸
◆制動輪缸
◆車輪制動器(盤式制動器或鼓式制動器)
以下所示盤式制動器為例,駕駛員踩下制動踏板,由于杠桿作用,踏板力經(jīng)過第一級放大傳遞到真空助力器;真空助力器經(jīng)過第二級放大將制動力傳遞到主缸;主缸的制動液被推入輪缸并在壓強(qiáng)的作用下產(chǎn)生更大的制動力,推動輪端卡鉗加緊剎車盤阻礙剎車盤轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)制動。
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