【技研】底盘制动系统基础知识讲解

一、整车制动系统简介

1.1定义：制动性是汽车主动安全性的重要评价指标，俗称“刹车”。使运行中的机车、车辆及其他运输工具或机械等停止或减低速度的动作。

GB 12676—1999 《汽车制动系统结构、性能和试验方法》详细讲解了针对整车的制动测试和评价方法，大家下来可以查看了解一下。

1.2制动系的基本功用：

① 驻车制动—就是人们常说的手制动（系统）。它的作用是使已经停驶的汽车驻留原地不动，也可以说是保证停放在坡道上的汽车不会发生溜滑移动的一套装置。

② 行车制动—汽车在行驶中用来减速甚至停车的一套装置，是汽车行驶中使用频度很高的操控装置，由于它是通过脚踩制动踏板来操纵的，所以也有人叫它脚制动（系统）。

1.3制动系的基本要求 ：

① 有足够的制动力，制动安全可靠；

② 制动迅速稳定，分离要彻底；

③ 制动器要求有好的散热性能；

④ 制动力有良好的可控性、随欲性；

1.4制动系的基本配置和组成：

① 汽车制动系一般配有中央制动器和轮边制动器；

② 制动系一般由制动器、制动传动机构及辅助设备组成。

1.5如何实现制动：汽车实现刹车的最终原理是摩擦。刹车装置藉由刹车片和轮鼓或碟盘之间产生磨擦，并在摩擦的过程中将汽车行驶时的动能转变成热能消耗掉。

二、整车制动主要零部件基础知识

2.1制动器

1、制动器的分类：制动器按具体的制动方式可以分为盘式制动和鼓式制动，具体见下图：

2、盘式制动器：我们以浮动钳式来介绍盘式制动器的组成。

浮动钳式制动器的构成简图如下：

关于制动盘的两个理论：

（1）制动盘内应力理论： 制动盘铸造存在内应力，制动过程中温度升高，内应力释放产生翘曲变形，造成制动力矩波动，引起抖动。高温时出现的抖动，称为热抖动。制动中制动盘高温翘曲变形产生不均匀磨损，造成常温下制动盘上厚度不均匀，常温下也会产生抖动，称为冷抖动。

造成制动盘温度过高的因素有： 制动盘的热容量、热传导、 热疲劳以及通风冷却方面存在不足。

（2）转移膜理论：制动过程中，制动盘和刹车片磨屑组成的摩擦膜不断转移，受各种因素的影响造成转移膜在圆周上分布不均，从而产生厚度上的差别，造成制动抖动。影响因素有：制动盘材质、硬度、硬度差、组织细密性和均匀性、制造精度(跳动和厚度差)；刹车片的材质、硬度；制动盘和刹车片的匹配；制动中的温度；装配精度（跳动、轴承间隙）；转向节刚度等等。

浮动钳式制动器的工作原理：

3、鼓式制动器：

鼓式制动器的构成简图如下：

鼓式制动器的工作原理如下：

4、盘式和鼓式制动器的优缺点：

盘式刹车制动力稳定，散热好，热衰减率低，长期制动时效果好，但制造成本高。
鼓式刹车有增加制动力的功能，结构简单，但是不稳定，尤其在长时间制动和涉水之后。

2.2制动块（摩擦片）

1、摩擦片构成：摩擦片结构一般由底板、粘接隔热层和摩擦层构成，

隔热层是由热的不良传导材料及增强材料组成，抑制摩擦生热传到制动钳活塞、矩形圈和制动液。

摩擦层是由增强材料、粘合剂及填料(磨擦性能调节剂)组成（多达30余种）。对于刹车片而言，最重要的就是摩擦材料的选择，它基本决定了刹车片的制动性能。

2、摩擦片的性能要求：

（1）合适的摩擦系数：摩擦材料的最基本参数，决定基本的制动力矩。摩擦系数必须适当，太高会造成车轮抱死、方向失控和烧片，太低则制动距离过长。普通摩擦系数设计值在0.35-0.40。

（2）可靠的安全性：制动时会产生高温，尤其高速行驶或紧急制动、连续制动时，高温状态下，摩擦系数会下降，称为热衰退，热衰退性能的高低决定高温状态和紧急制动时的安全性。

（3）满意的舒适性：舒适性是摩擦性能的直接体现，包括制动感觉，噪音，粉尘，冒烟，异味等。反馈最普遍的是噪音问题。

（4）合理的寿命：使用寿命是大家普遍关注的指标，通常能保证5万公里。

三、整车制动系统电子控制单元简介

1、ABS防抱死刹车系统 ：它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。它既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏。

2、ESP牵引力控制系统 ：

ESP系统实际是一种牵引力控制系统。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。