淺談汽車制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及原理

陳巍

摘 要 本文主要介紹了汽車的行車制動(dòng)器，包括鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器，并對(duì)它們的組成、各自的特點(diǎn)、工作原理和主要零件的結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了比較全面的分析。

關(guān)鍵詞 制動(dòng)器 結(jié)構(gòu) 原理

中圖分類號(hào)：U463.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

制動(dòng)器是制動(dòng)系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件，對(duì)于車輛的制動(dòng)起著非常重要的作用。汽車上常用的制動(dòng)器都是利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，稱為摩擦制動(dòng)器。它有鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。

1鼓式制動(dòng)器

1.1分類及其結(jié)構(gòu)

鼓式制動(dòng)器根據(jù)蹄片固定支點(diǎn)的數(shù)量和位置不同，張開裝置的形式與數(shù)量不同，制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間有無(wú)相互作用等區(qū)別分為領(lǐng)從蹄式、單向雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式等結(jié)構(gòu)形式。

1.2鼓式制動(dòng)器的特點(diǎn)

鼓式制動(dòng)器的效能并非只受結(jié)構(gòu)參數(shù)和摩擦因數(shù)的影響，還受蹄與鼓接觸部位的影響，蹄與鼓僅在蹄的中部接觸時(shí)，輸出制動(dòng)力矩就小，而在蹄的端部和根部接觸時(shí)制動(dòng)力矩就較大。制動(dòng)器的效能因數(shù)越高，制動(dòng)效能受接觸情況的影響就越大。目前，領(lǐng)從蹄制動(dòng)器的效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且有結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。

1.3鼓式制動(dòng)器的主要零部件和工作原理

鼓式制動(dòng)器主要由底板、制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄、輪缸、回位彈簧、定位銷等零部件組成。每一個(gè)鼓都裝有一對(duì)制動(dòng)蹄，制動(dòng)蹄上有摩擦襯片，而制動(dòng)鼓則是安裝在輪轂上，是隨車輪一起旋轉(zhuǎn)的部件，當(dāng)制動(dòng)時(shí)，輪缸活塞推動(dòng)制動(dòng)蹄壓迫制動(dòng)鼓，制動(dòng)鼓受到摩擦減速，迫使車輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。轎車鼓式制動(dòng)器一般用于后輪，因?yàn)樗某杀颈容^低，此外，就是便于和駐車制動(dòng)組合在一起。

2盤式制動(dòng)器

2.1盤式制動(dòng)器的分類及其結(jié)構(gòu)

盤式制動(dòng)器按照摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu)不同，可以分為鉗盤式和全盤式兩類。鉗盤式是由制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件以端面工作的金屬圓盤（制動(dòng)盤）加上工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板構(gòu)成的制動(dòng)塊（制動(dòng)鉗）所組成。制動(dòng)襯塊與制動(dòng)盤的接觸面積很小，在盤上所占的中心角一般僅為30€??？0€啊H淌皆蚴侵貧痰娜抗ぷ髏嬋賞庇肽Σ療喲?。?/p>

2.2盤式制動(dòng)器的特點(diǎn)

盤式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器相比，盤式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)有：

（1）熱穩(wěn)定性較好：這是因?yàn)橹苿?dòng)盤對(duì)摩擦襯塊元件摩擦增力作用，還因?yàn)橹苿?dòng)摩擦襯塊的尺寸不長(zhǎng)，其工作表面的面積僅為制動(dòng)盤面積的12%～l6%，故散熱性較好。

（2）水穩(wěn)定性較好。因?yàn)橹苿?dòng)襯塊對(duì)盤的單位壓力高，易將水?dāng)D出，同時(shí)在離心力的作用下沾水后也易于甩掉，再加上襯塊對(duì)盤的擦拭作用，因而，出水后只需經(jīng)一、二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。

（3）制動(dòng)穩(wěn)定性好。盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩與制動(dòng)油缸的活塞推力及摩擦系數(shù)成線性關(guān)系，再加上無(wú)自行增勢(shì)作用，因此在制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)力矩增長(zhǎng)較和緩，與鼓式制動(dòng)器相比，能保證高的制動(dòng)穩(wěn)定性。

（4）制動(dòng)力矩與汽車前進(jìn)和后退行駛無(wú)關(guān)。

（5）在輸出同樣大小的制動(dòng)力矩的條件下，盤式制動(dòng)器的質(zhì)量和尺寸比鼓式的要小。

（6）盤式的摩擦襯塊比鼓式的摩擦襯片在磨損后更易更換。結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，維修保養(yǎng)容易。

當(dāng)然盤式制動(dòng)器也有自身的不足，比如難以完全防止塵污和銹蝕；在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器；因襯塊工作面小，磨損快，使用壽命低等等。

2.3盤式制動(dòng)器的主要零部件和工作原理

盤式制動(dòng)器的主要零件結(jié)構(gòu)包含有制動(dòng)盤、油缸、制動(dòng)鉗、油管等，其中：

（1）制動(dòng)盤：一般由珠光體灰鑄鐵制成。為了改善冷卻，鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤應(yīng)鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤，可大大增加散熱面積，但盤的整體厚度較大。制動(dòng)盤的工作表面應(yīng)光滑平整。

（2）摩擦塊：制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接壓嵌在一起。襯塊多為扇面形，也有矩形、正方形或長(zhǎng)圓形的?；钊麘?yīng)能壓住盡量多的制動(dòng)塊面積，以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。

（3）摩擦材料：制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性好；材料的耐磨性好，吸水率低，有較高的耐積壓和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生噪聲和不良?xì)馕?，?yīng)盡量采用少污染和對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。

盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤固定在車輪上，隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，油缸固定在制動(dòng)器的底板上固定不動(dòng)，制動(dòng)鉗上的兩個(gè)摩擦片分別裝在制動(dòng)盤的兩側(cè)，油缸的活塞受油管輸來(lái)的液壓作用，推動(dòng)摩擦片壓向制動(dòng)盤發(fā)生摩擦制動(dòng)，最終迫使運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)（汽車）停止運(yùn)動(dòng)。

總之，鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器在制動(dòng)力以及制動(dòng)效能和穩(wěn)定性方面各有利弊，只有在深入了解其各自的特性后，方可選擇合適的制動(dòng)器，以達(dá)到最佳的制動(dòng)效果，保證車輛的行駛安全。

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