汽车制动系统的研究

【摘要】汽车的制动性是汽车的主要性能之一，制动系统对汽车的安全性起着至关重要的作用，本文就汽车制动系统中的鼓式刹车、碟式刹车和防抱死刹车系统进行简单的阐述与研究。

【关键词】制动系统、鼓式刹车、碟式刹车、防抱死刹车系统

中图分类号： U463.5 文献标识码： A 文章编号：

简述

汽车制动系统是汽车上用以使外界（主要是路面）在汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。

制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

在种类汽车制动系统中，制动器是汽车制动系中用以产生阻止车辆运动或运动趋势的力的部件。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。

制动系统的分类

鼓式刹车

鼓式刹车（图1）是在车的轮毂里面装设两个半圆形的刹车片，利用杠杆原理推动刹车片与轮毂内表面接触发生摩擦，利用摩擦力矩实现轮毂的转速下降，从而实现制动。原理很简单，就像在我们的日常生活中，用一个水杯表示轮毂，手指表示刹车片，当杯子旋转时，手指紧贴水杯内壁，水杯就会停止旋转，汽车的鼓式刹车原理和这个原理是一样的。

鼓式刹车原理简单，当司机踩下刹车板时，通过杠杆机构推动液压泵，利用液压将刹车片推出，从而实现刹车。鼓式刹车在汽车制动上面已经应用了进一个世纪的历史，在同样的刹车力矩的的情况下，鼓式刹车的车毂的直径可以比碟式刹车小得多，所以重载汽车要获得较大的刹车力矩，就采用鼓式刹车。

碟式刹车

碟式刹车（图2）的工作原理在日常生活中也经常见到，就如同我们旋转一个盘子，然后用手指去捏盘子，盘子就会慢慢停止旋转。汽车碟式刹车是由一个刹车油泵，一个与车轮相连的刹车圆盘和刹车卡钳组成。刹车时，高压刹车油推动卡钳内的活塞运动，将制动卡片压向刹车盘，从而实现刹车效果。碟式刹车系统在我们的日常生活中也经常见到，有的山地车就采用碟式刹车系统。

鼓式刹车系统（图1） 盘式刹车系统（图2）

防抱死制动系统（ABS）

防抱死制动系统（ABS）（如图3）是一个闭环的制动控制系统，通常是有电子控制模块（ECU），液压控制单元（液压调节器）和车轮速度传感器等组成。它可以随时感知汽车制动轮在每一时刻的运动状态，并根据其运动状态相应的调节制动器制动力矩的大小，以避免车轮出现抱死现象，从而使得汽车在制动时能够有效地缩短制动距离并维持方向的稳定性，进而提高汽车的安全性。

防抱死制动系统（ABS）的作用就是让车轮在制动时处在转动与不转动之间，靠摩擦与制动鼓之间的摩擦力使汽车减速，同时汽车在转动时仍具有转向能力，摩擦片与制动鼓间的摩擦力随着发热而下降的速度要比轮胎与地面间的摩擦力下降缓慢一些，从而增加制动安全性。当在汽车需要全力制动时，通过控制所有车轮的滑移率，以获得轮胎与路面之间的最大纵向附着力，有效缩短制动距离，并保持一定的横向附着力，有效克制紧急制动时的跑偏、侧滑、甩尾等情况的，防止车身失控，提高车辆的制动稳定性。

ABS依靠装在车轮上的转速传感器以及车身上的车速传感器，采集各个车轮的转速等信号，然后传送到电子控制模块（ECU）计算出每个车轮的转速等数据，进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率，ABS电子控制模块根据计算出参数，通过液压制动单元调节控制过程的制动力。在车辆紧急制动时，一旦发现某个车轮抱死，计算机立即指令压力调机器对该轮的制动分泵减压，使车轮恢复转动；当ABS不起作用时，电子制动力分配系统可调节后轮制动力，保证后轮不会在先于前轮抱死，以保证车辆的安全。

图（3）

参考文献

博洋.解析汽车制动系统(J).汽车与安全,2007