1 動(dòng)系統(tǒng)原理 摩擦力 摩擦力的定義為抵抗兩個(gè)物體之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一種力。當(dāng)兩個(gè)面接觸在一起，并產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生摩擦力（如圖 45摩擦力的大小取決于兩點(diǎn)：物體的表面粗糙度和兩接觸面之間所受壓力的大小。 圖 45兩個(gè)物體表面接觸到一起時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生摩擦力。制動(dòng)系統(tǒng)就是通過產(chǎn)生摩擦力來使汽車停止運(yùn)動(dòng)或者減速行駛的。 熱能 當(dāng)發(fā)生摩擦運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能（運(yùn)動(dòng)中的能量）就會(huì)轉(zhuǎn)化為熱（熱）能量。動(dòng)能越大，產(chǎn)生的熱量就越多，因此必須要有足夠的間歇時(shí)間來散發(fā)熱量。汽車在運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生中產(chǎn)生的能量的大小 ，或者稱之為動(dòng)能大小，主要取決于汽車的重量和汽車行駛的速度。因此，剎車時(shí)必須要盡量減少熱量的產(chǎn)生。 摩擦力和制動(dòng)系統(tǒng) 在任何制動(dòng)系統(tǒng)中，摩擦力的大小是由控制器控制的。通過改變摩擦力，可以使汽車停止運(yùn)動(dòng)，而且汽車在不同的行駛條件下，汽車的速度大小可以隨坐標(biāo)曲線而變化。摩擦力的控制是通過一個(gè)固定的制動(dòng)蹄或是制動(dòng)板，傳遞給一個(gè)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓或者是制動(dòng)盤。當(dāng)駕駛員踩在制動(dòng)腳踏板上的力增大時(shí)，摩擦力也會(huì)隨之曾加。 在制動(dòng)摩擦力的作用下，車輪會(huì)逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，輪胎也會(huì)隨之停止轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，輪胎和地面之間也會(huì)產(chǎn)生摩擦力。制動(dòng)器 上產(chǎn)生的摩擦力必須與輪胎與地面之間產(chǎn)生的摩擦力大小相匹配。如果與地面接觸的輪胎不能產(chǎn)生摩擦力，就會(huì)產(chǎn)生車輪鎖死和車輪打 2 滑的現(xiàn)象。如果車輪不產(chǎn)生鎖死的現(xiàn)象，汽車會(huì)更安全可靠的停止運(yùn)動(dòng)。車輪在鎖死的情況下會(huì)產(chǎn)生非常危險(xiǎn)的后果，尤其是在沒有驅(qū)動(dòng)控制的輪胎和路面之間產(chǎn)生摩擦。為了控制任何一個(gè)車輪在減速時(shí)出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，人們已經(jīng)開始廣泛使用電腦控制的制動(dòng)器。 鼓式制動(dòng)器的基本操作原理 鼓式制動(dòng)器大致是由一個(gè)用螺栓固定在車輪上的鑄造鼓構(gòu)成的，而且鑄造鼓也可以隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在鑄造鼓的內(nèi)部有一個(gè)依靠一套制動(dòng)蹄連接的制動(dòng)板 。鑄造鼓內(nèi)的其它部分也是連接在制動(dòng)板上的，包括一個(gè)液壓缸，以及一些彈簧和連接桿。制動(dòng)蹄和摩擦材料連接在一起。當(dāng)制動(dòng)器工作時(shí)，摩擦材料就會(huì)貼附在制動(dòng)鼓的內(nèi)表面（圖 45制動(dòng)器一旦開始工作，制動(dòng)蹄就會(huì)在力的作用下緊貼在制動(dòng)鼓的內(nèi)表面，從而產(chǎn)生摩擦力。 圖 45一個(gè)鼓式制動(dòng)系統(tǒng)中，制動(dòng)蹄被強(qiáng)制向外壓緊在制動(dòng)鼓上，從而產(chǎn)生所需的摩擦力。 制動(dòng)蹄的激勵(lì)原理 當(dāng)剎車系統(tǒng)開始工作時(shí)，制動(dòng)蹄的自己離作用是很重要的。當(dāng)剎車制動(dòng)作用時(shí)，在摩擦力的帶動(dòng)作用下，制動(dòng)蹄就會(huì)繞著制動(dòng)蹄樞軸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，就像圖 45示的 那樣。當(dāng)制動(dòng)蹄和制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)的方向一致時(shí)，主制動(dòng)蹄和副制動(dòng)蹄產(chǎn)生的摩擦力，就會(huì)使得制動(dòng)蹄緊緊地貼附在制動(dòng)鼓的內(nèi)表面。這種現(xiàn)象就被稱作是制動(dòng)蹄的自激勵(lì)作用。 3 圖 45制動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，主制動(dòng)蹄會(huì)先做出反應(yīng)。然后主制動(dòng)蹄會(huì)推動(dòng)副制動(dòng)蹄向相反方向運(yùn)動(dòng)。 伺服式制動(dòng)器 伺服式制動(dòng)器就是一種把一個(gè)相對(duì)較小的力轉(zhuǎn)化為一個(gè)較大的力的一種設(shè)備。在當(dāng)今大部分汽車當(dāng)中，伺服式制動(dòng)器被用來依靠液壓缸內(nèi)部的一種液壓力來引導(dǎo)制動(dòng)蹄向外運(yùn)動(dòng)。這種壓力是來自于操縱者的腳。這種作用將會(huì)推動(dòng)制動(dòng)蹄向外運(yùn)動(dòng)，致使制動(dòng)蹄緊緊地貼附在制動(dòng) 鼓上。 主制動(dòng)蹄和副制動(dòng)蹄的工作原理 在一個(gè)鼓式制動(dòng)器的系統(tǒng)當(dāng)中，有一個(gè)主制動(dòng)蹄和一個(gè)副制動(dòng)蹄，就像圖 45示的那樣。當(dāng)剎車系統(tǒng)開始工作時(shí)，主制動(dòng)蹄先做出反應(yīng)。在這里面會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較弱的回位彈力。制動(dòng)蹄就會(huì)離開原來的位置，然后就會(huì)貼在制動(dòng)鼓的表面。當(dāng)制動(dòng)蹄接觸到制動(dòng)鼓的表面時(shí)，制動(dòng)蹄就會(huì)產(chǎn)生激勵(lì)，強(qiáng)制制動(dòng)蹄緊緊地旋附在制動(dòng)鼓上，從而導(dǎo)致摩擦力迅速增大。 在這期間，副制動(dòng)蹄也會(huì)做出反應(yīng)。當(dāng)主制動(dòng)蹄開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，主制動(dòng)蹄就會(huì)推動(dòng)或者把副制動(dòng)蹄移動(dòng)到制動(dòng)鼓的底部。這個(gè)動(dòng)作就會(huì)使得副制動(dòng)蹄隨制動(dòng)鼓在同一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng) 。我們會(huì)注意到，副制動(dòng)蹄將不會(huì)再向上運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗鼤?huì)被強(qiáng)制的固定在這個(gè)位置上。這個(gè)動(dòng)作也會(huì)導(dǎo)致副制動(dòng)蹄產(chǎn)生激勵(lì)的作用。伺服制動(dòng)系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生作用，從而在制動(dòng)蹄上產(chǎn)生出一個(gè)連續(xù)的作用。 4 來自液壓缸內(nèi)的驅(qū)動(dòng)力只能推動(dòng)一個(gè)制動(dòng)蹄。通常液壓缸會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很小的壓力來推動(dòng)制動(dòng)蹄工作。然而，由于制動(dòng)器的激勵(lì)作用，除了制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓的運(yùn)動(dòng)方向相反以外，這種力是不存在的。 盤式制動(dòng)器的基本操作原理 在許多汽車當(dāng)中，盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器是合在一起使用的。在許多汽車中，盤式制動(dòng)器通常被用在汽車的前輪上，然而鼓式制動(dòng)器會(huì)被用在汽車的 后輪上。盤式制動(dòng)器通常也會(huì)安裝在十速自行車上使用。這種制動(dòng)器的摩擦力是由剎車片產(chǎn)生的，就像圖45示的那樣。剎車片被擠壓，或者是夾緊在正在旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤上。剎車盤有時(shí)也會(huì)被稱作是轉(zhuǎn)子，會(huì)被安裝在輪輞上和輪胎上。轉(zhuǎn)子是由生鐵制作而成的，通常會(huì)被安裝在機(jī)器的兩邊。剎車片是被安裝在金屬板上的，他是靠液壓缸內(nèi)的活塞驅(qū)動(dòng)的。 圖 45盤式制動(dòng)系統(tǒng)中，通常會(huì)使用兩個(gè)剎車片作用在一個(gè)轉(zhuǎn)子上，從而產(chǎn)生停車所需要的摩擦力。 制動(dòng)鉗的工作原理 在盤式剎車系統(tǒng)中，活塞被安裝在制動(dòng)鉗的上。制動(dòng)鉗是不會(huì)旋轉(zhuǎn)的，因?yàn)樗前惭b在汽車上的一部分固定結(jié)構(gòu)。制動(dòng)鉗是一個(gè)裝載著包括液壓活塞和液壓缸的殼體。制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)還包括密封圈、彈簧和用來使活塞和制動(dòng)片產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的通道。 剎車片在轉(zhuǎn)子上的作用力是垂直于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的（如圖 45這是不同于鼓式制動(dòng)剎車系統(tǒng)的。盤式制動(dòng)器被認(rèn)為是沒有自激勵(lì)系統(tǒng)的。這就意味著在同一個(gè)制動(dòng)過程中，它需要獲得更大的制動(dòng)力。正是由于這個(gè)原因，盤式制動(dòng)器通常被用在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)上。 5 圖 45盤式制動(dòng)系統(tǒng)中，剎車片的作用方向是垂直于轉(zhuǎn)子的。 固定式制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)方案 這里有兩種制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)方案：固定式 制動(dòng)鉗和浮動(dòng)式制動(dòng)鉗。固定式制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)方法，是將制動(dòng)鉗直接安裝在汽車框架或者轉(zhuǎn)向部件上。每一個(gè)剎車盤依靠一個(gè)活塞來驅(qū)動(dòng)。圖 45我們展示了固定式制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)方案。 圖 45定式制動(dòng)鉗是保持固定不動(dòng)的，它是靠剎車片向里或者是向外運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生摩擦力的。在這個(gè)系統(tǒng)中是有兩個(gè)活塞的。 浮動(dòng)式制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)方案 在浮動(dòng)式制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)方案中，制動(dòng)鉗的主殼體是允許在支撐架上，向里或者是向外運(yùn)動(dòng)一小段距離的。而且它只有一個(gè)活塞安裝在制動(dòng)鉗的一側(cè)。制動(dòng)鉗的另一側(cè)只是安裝了一個(gè)摩擦板。當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)開始工作時(shí)，液壓缸 內(nèi)產(chǎn)生的液壓力推動(dòng)活塞向一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。整個(gè)制動(dòng)鉗的殼體自由的向其相反的方向移動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)板接觸到轉(zhuǎn)子時(shí)，活塞板就會(huì)和制動(dòng)鉗的另一側(cè)的摩擦板產(chǎn)生一個(gè)大小相等的力。圖 45為我們展示里浮動(dòng)式制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)思路。 6 圖 45動(dòng)式制動(dòng)鉗是允許在支撐架上向內(nèi)或是向外運(yùn)動(dòng)一小段距離的。在這個(gè)系統(tǒng)中只有一個(gè)活塞。 制動(dòng)液 制動(dòng)液在制動(dòng)系統(tǒng)中扮演了一個(gè)重要的角色。在任何一個(gè)制動(dòng)過程中，制動(dòng)液用于將操縱者腳上的力傳遞到液壓缸和活塞上。制動(dòng)液是不能夠被壓縮的，然而氣體是可以被壓縮的，就像圖 45示的那樣。隨著壓力 的增加，任何在液壓制動(dòng)系統(tǒng)中的空氣就會(huì)受到壓縮，從而減小系統(tǒng)中所需要傳遞的力。這就是為什么要把液壓系統(tǒng)中的空氣趕出去的重要原因。為了達(dá)到這個(gè)目的，必須要把制動(dòng)系統(tǒng)中的空氣驅(qū)除出去。這個(gè)過程被稱作是制動(dòng)系統(tǒng)的放氣過程。 圖 45動(dòng)液在剎車系統(tǒng)中得到使用是因?yàn)樗荒鼙粔嚎s的。然而氣體是可以被壓縮的，所以氣體必須從液壓系統(tǒng)中清除出去。 7 液壓系統(tǒng)的工作原理 在汽車的制動(dòng)系統(tǒng)中是通過液壓系統(tǒng)來傳遞操縱者腳上的力，使之變?yōu)閮蓚€(gè)物體表面的摩擦力。在圖 45，當(dāng)制動(dòng)腳踏板被踩下的時(shí)候，就會(huì)使得液壓缸內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)壓力。這個(gè)壓力就會(huì)通過液壓線路傳遞到各個(gè)車輪的液壓缸內(nèi)。我們會(huì)注意到，在整個(gè)壓力系統(tǒng)中的每一點(diǎn)的壓力大小是相等的。 圖 45駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，液壓系統(tǒng)的壓力隨之增加，而且壓力會(huì)被傳遞到每一個(gè)液壓缸內(nèi)來操控制動(dòng)系統(tǒng)。 動(dòng)力和壓力 在整個(gè)封閉的液壓系統(tǒng)中，剎車和活塞兩者之間的力，有一種特殊的關(guān)系。如果一個(gè)大小為 100 磅的力作用在一個(gè)面積為 1 平方英尺的活塞上面，那么在每平方英寸上將會(huì)產(chǎn)生 100 磅的壓力。也就是說，如圖 45示的那樣，如果在這個(gè)液壓系統(tǒng)中有其他的活塞，他們將會(huì)因?yàn)槌叽绲牟煌a(chǎn)生 一個(gè)大小不等的壓力。一個(gè)尺寸為 1/2 平方英寸的活塞能產(chǎn)生一個(gè) 50 磅力。一個(gè) 1 平方英寸的活塞上會(huì)產(chǎn)生一個(gè) 100 磅的力。一個(gè) 2 平方英寸的活塞會(huì)產(chǎn)生一個(gè) 200 磅的力。這個(gè)例子告訴我們，在一個(gè)大小確定的力作用在一個(gè)液壓系統(tǒng)中將會(huì)產(chǎn)生大小不同的力的作用，這主要是一句活塞面積的大小而定的。 在液壓系統(tǒng)中，制動(dòng)液只會(huì)做非常微小的運(yùn)動(dòng)。制動(dòng)系統(tǒng)中，只是依靠動(dòng)力和壓力來工作的。在實(shí)際工作過程中，制動(dòng)液僅僅是被用作于把操作者腳上產(chǎn)生的動(dòng)力和壓力傳遞到活塞和摩擦盤上。 8 圖 45壓系統(tǒng)中的壓力會(huì)隨著活塞尺寸的不同而發(fā)生 改變。 （材料 9 is as a to is of on of of is in is to of be to of of or on of of be to is n of is by be 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