捷达轿车制动系统毕业设计说明书 联系客服

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随着其他汽车电子技术特别是超大规模集成电路的发展,电子元件的成本及尺寸不断下降。

汽车电子制动控制系统将与其他汽车电子系统如汽车电子悬架系统、汽车主动式方向摆动稳定系统、电子导航系统、无人驾驶系统等融合在一起成为综合的汽车电子控制系统,未来的汽车中就不存在孤立的制动控制系统,各种控制单元集中在一个ECU中,并将逐渐代替常规的控制系统,实现车辆控制的智能化。

但是,汽车制动控制技术的发展受整个汽车工业发展的制约。有一个巨大的汽车现有及潜在的市场的吸引,各种先进的电子技术、生物技术、信息技术以及各种智能技术才不断应用到汽车制动控制系统中来。同时需要各种国际及国内的相关法规的健全,这样装备新的制动技术的汽车就会真正应用到汽车的批量生产中。

1.3 汽车制动系的设计要求

本设计研究的主要内容:设计完成汽车制动系统,包括制动系统的类型选择、总体布置形式,制动系统各零部件的结构设计和性能分析。

设计要求:

(1)各项性能指标除应满足设计任务书的规定和国家要求、法规制定的有关要求外,也要考虑到我的制动系统应符合现在国内汽车市场的低成本和高性能的要求。

(2)具有足够的制动效能,包括行车制动效能和驻车制动效能。行车制动效能是由在一定的制动初速度下及最大踏板力下的制动减速器和制动距离两项指标来评定的。制动距离直接影响着汽车的行驶安全性。

(3)工作可靠。为此,设计两套系统:行车制动系统和驻车制动系统,且它们的驱动机构是独立的,而行车制动装置的制动驱动机构至少应有两套独立的管路,当其中一套失效时,另一套应保证汽车制动效能不低于正常值的30%;驻车制动装置应采用工作可靠的机械式制动驱动机构。

(4)制动效能热稳定性好。汽车的高速制动、短时间的频繁重复制动,尤其使下长坡时的连续制动,均会引起制动器的温升过快,温度过高。提高摩擦材料的高温摩擦稳定性,增大制动鼓、盘的热容量,改善其散热性或采用强制冷却装置,都是提高抗热衰退的措施。

(5)制动效能的水稳定性好。制动器摩擦表面浸水后,会因水的润滑作用而使摩擦副的摩擦系数急剧减小而发生所谓的“水衰退”现象。一般规定在出水

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后反复制动5~15次,即应恢复其制动效能。良好的摩擦材料的吸水率低,其摩擦性能恢复迅速。另外也应防止泥沙等进入制动器摩擦副工作表面,否则会使制动效能降低并加速磨损。

(6)制动时的汽车操纵稳定性好。即以任何速度制动,汽车均不应失去操纵性和方向稳定性。通过ABS来调节前后轮的制动油压来实现。为此,汽车前、后轮制动器的制动力矩应有适当的比例,最好能随各轴间载荷转移情况而变化;同一车轴上的左、右车轮制动器的制动力矩应相同。否则当前轮抱死而侧滑时,将失去操纵性;当后轮抱死而侧滑甩尾时,会失去方向稳定性;当左、右轮的制动力矩差值超过15%时,会在制动时发生汽车跑偏。

(7)制动踏板和手柄的位置和行程符合人—机工程学要求,即操作仪方便性好,操纵轻便、舒适,减少疲劳。

(8)制动系的机件应使用寿命长,制造成本低;对摩擦材料的选择也应考虑到环保要求,应力求减小制动时飞散到大气中的有害于人体的石棉纤维。

(9)制动时不应产生振动和噪声。

(10)与悬架、转向装置不产生运动干涉,在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动。

(11)制动系中应有音响或光信号等警报装置,以便能及时发现制动驱动机件的故障和功能失效;制动系中应有必要的安全装置,在行驶中挂车一旦脱挂,亦应有安全装置驱使驻车制动将其停驻。

(12)能全天候使用。气温高时液压制动管路不应有气阻现象;气温低时,气制动管路不应出现结冰现象。

(13)作用滞后的时间要尽可能短,包括从制动踏板开始动作至达到给定制动效能水平所需的时间和从放开踏板至完全解除制动的时间。

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第二章 制动系统方案论证分析与选择

2.1 制动器形式方案分析

汽车制动器几乎均为机械摩擦式,即利用旋转元件与固定元件两工作表面间的摩擦产生的制动力矩使汽车减速或停车。一般摩擦式制动器按其旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类。 2.1.1 鼓式制动器

鼓式制动器是最早形式的汽车制动器,当盘式制动器还没有出现前,它已经广泛用干各类汽车上。鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器两种结构型式。内张型鼓式制动器的摩擦元件是一对带有圆弧形摩擦蹄片的制动蹄,后者则安装在制动底板上,而制动底板则紧固在前桥的前梁或后桥桥壳半袖套管的凸缘上,其旋转的摩擦元件为制动鼓。车轮制动器的制动鼓均固定在轮鼓上。制动时,利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦路片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩,故又称为蹄式制动器。外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带,其旋转摩擦元件为制动鼓,并利用制动鼓的外因柱表面与制动带摩擦片的内圆弧面作为一对摩擦表面,产生摩擦力矩作用于制动鼓,故又称为带式制动器。在汽车制动系中,带式制动器曾仅用作一些汽车的中央制动器,但现代汽车已很少采用。所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器,通常所说的鼓式制动器就是指这种内张型鼓式结构。鼓式制动器按蹄的类型分为: 1、领从蹄式制动器

如图所示,若图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向(制动鼓正向旋转),则蹄1为领蹄,蹄2为从蹄。汽车倒车时制动鼓的旋转方向变为反向旋转,则相应地使领蹄与从蹄也

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就相互对调了。这种当制动鼓正、反方向旋转时总具有一个领蹄和一个从蹄的内张型鼓式制动器称为领从蹄式制动器。领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧,即摩擦力矩具有“增势”作用,故又称为增势蹄;而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势,即摩擦力矩具有“减势”作用,故又称为减势蹄。“增势”作用使领蹄所受的法向反力增大,而“减势”作用使从蹄所受的法向反力减小。

领从蹄式制动器的效能及稳定性均处于中等水平,但由于其在汽车前进与倒车时的制动性能不变,且结构简单,造价较低,也便于附装驻车制动机构,故这种结构仍广泛用于中、重型载货汽车的前、后轮制动器及轿车的后轮制动器。 2、双领蹄式制动器

若在汽车前进时两制动蹄均为领蹄的制动器,则称为双领蹄式制动器。显然,当汽车倒车时这种制动器的两制动蹄又都变为从蹄故它又可称为单向双领蹄式制动器。如图2—5(c)所示,两制动蹄各用一个单活塞制动轮缸推动,两套制动蹄、制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作对称布置的,因此,两蹄对制动鼓作用的合力恰好相互平衡,故属于平衡式制动器。

双领蹄式制动器有高的正向制动效能,但倒车时则变为双从蹄式,使制动效能大降。这种结构常用于中级轿车的前轮制动器,这是因为这类汽车前进制动时,前轴的动轴荷及 附着力大于后轴,而倒车时则相反。 3、双向双领蹄式制动器

当制动鼓正向和反向旋转时,两制动助均为领蹄的制动器则称为双向双领蹄式制动器。它也属于平衡式制动器。由于双向双领蹄式制动器在汽车前进及倒车时的制动性能不变,因此广泛用于中、轻型载货汽车和部分轿车的前、后车轮,但用作后轮制动器时,则需另设中央制动器用于驻车制动。 4、单向增力式制动器

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