讲解汽车的刹车系统

2020-07-08 11:45

老师说:刹车系统其实是一种省力杠杆,怎么理解? 那为、什么要用液体,或者气体来应用于此?解释 通俗易懂的,不要太长,好的我追加

问题补充:
zqzr9
zqzr9 ·
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楼主,汽车的刹车系统是保障汽车安全行驶的最重要的设置之一。其作用就是把驾驶员的刹车动作有效的及时的变为前后车轮的制动力。通常由刹车踏板、液(气)压系统、刹车盘等组成。
  甲,工作原理:
  如图(见:http://www.zjol.com.cn/05car/system/2005/10/17/006335299_01.shtml):两个活塞(红色)装在充满油(蓝色)的玻璃圆桶中,之间由一个充满油的导管连接,如果你施一个向下的力给其中一个活塞(图中左边的活塞)那么这个力可以通过管道内的液压油传送到第二个活塞。由于油不能被压缩,所以这种方式传递力矩的效率非常高,几乎100%的力传递给了第二个活塞。液压传力系统最大的好处就是可以以任何长度,或者曲折成各种形状绕过其他部件来连接两个圆桶型的液压缸。还有一个好处就是液压管可以分支,这样一个主缸可以被分成多个副缸,如图所示:

  使用液压系统的另外一个好处就是能使力量成倍的增加。在液压系统中你需要做的只是改变一个活塞和液压缸的尺寸,如下图:

  上图表示的就是力的加倍放大,力放大的倍数要以活塞的直径来定。左边的活塞直径为2寸(注:相当于5.08cm),右边的活塞直径为6寸(相当于15.24cm)。因为圆的面积等于Pi * r2,所以左边的活塞面积为3.14平方厘米,右边的活塞面积为28.26平方厘米。右边的活塞面积比左边的大9倍。这就意味着给左边的活塞施加任何一个力,右边的活塞就会产生一个比左边大9倍的力。因此当你给左边的活塞施加一个100磅的向下的力时,右边的活塞就会产生一个900磅的向上的力。唯一的不足就是当左边的活塞向下运动9寸时,右边的活塞只能向上运动1寸。

  摩擦力

  摩擦力是一个物体在另一个物体上滑动的相互阻力,参照下图。两个物体的接触面都是用相同材料做成的但其中一个较另一个重,所以不难看出哪一边较难推动。

  要了解其中的原因,我们可以分析下面的例子:

  即使用肉眼看起来接触面很平滑,但在显微镜下他们确是相当粗糙的。当你把物体平放在桌面上时,物体和桌面之间的小锯齿会结合在一起,而他们其中有一些合适的锯齿会相互咬合,如果给他的压力越大,那么咬合的锯齿就越多,其阻力也越大,所以重的物体就更难推动。

  不同的材料表面,有不同的锯齿结构;举例来说:橡皮与橡皮之间就比钢与钢之间更难滑动。材料的类型决定了摩擦系数。所以摩擦力与物体接触面上的正压力成正比。例如:如果摩擦系数为0.1,一个物体重100磅,另一个物体重400磅,那么如果要推动他们就必须给100磅的物体施加一个10磅的力,给400磅的物体施加一个40磅的力才能克服摩擦力前进。物体越重则需要克服更大的摩擦力。这个原理就跟制动抓紧装置相似,如果给制动碟的压力越大那么车辆获得的制动力就越大。

  简单制动系统模型

  当踩下制动踏板时,在踏板处通过杠杆原理把制动力放大了3倍,再通过液压机构驱动活塞把制动力又放大了3被。放大以后的制动力推动活塞移动,活塞推动蹄片带动刹车卡钳紧紧的夹住制动碟,由蹄片与制动碟产生的强大摩擦力,让车减速。这就是简单的制动模型。通过它我们就可以理解制动系统的基本原理了。原理图见:http://www.zjol.com.cn/05car/system/2005/10/17/006335299_01.shtml

  乙,具体刹车部件介绍:

  一,鼓式
  a,鼓式刹车优点——
  自刹作用:鼓式刹车有良好的自刹作用,由于刹车来令片外张,车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度(当然不会大到让你很容易看得出来)刹车来令片外张力(刹车制动力)越大,则情形就越明显,因此,一般大型车辆还是使用鼓式刹车,除了成本较低外,大型车与小型车的鼓刹,差别可能祗有大型采气动辅助,而小型车采真空辅助来帮助刹车。
  成本较低:鼓式刹车制造技术层次较低,也是最先用于刹车系统,因此制造成本要比碟式刹车低。

  b,鼓式刹车缺点——
  由于鼓式刹车刹车来令片密封于刹车鼓内,造成刹车来令片磨损后的碎削无法散去,影响刹车鼓与来令片的接触面而影响刹车性能。

  二,碟式刹车
  a,碟式刹车的优点——
  由于刹车系统没有密封,因此刹车磨损的细削不到于沈积在刹车上,碟式刹车的离心力可以将一切水、灰尘等污染向外抛出,以维持一定的清洁。此外由于碟式刹车零件独立在外,要比鼓式刹车更易于维修。

  b,碟式刹车的缺点——
  碟式刹车除了成本较高,基本上皆优于鼓式刹车,不过光就这一点,便成了它致命伤,人都爱钱嘛,除非你非常富有,否则买东西基本上都是先以钱先做考量,您说是或不是?盘式制动器又称为碟式制动器,顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制,主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上,随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动。制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。分泵的活塞受油管输送来的液压作用,推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动,动作起来就好象用钳子钳住旋转中的盘子,迫使它停下来一样。这种制动器散热快,重量轻,构造简单,调整方便。特别是高负载时耐高温性能好,制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭,在冬季和恶劣路况下行车,盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔,加速通风散热提高制动效率。反观鼓式制动器,由于散热性能差,在制动过程中会聚集大量的热量。制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形,容易产生制动衰退和振抖现象,引起制动效率下降。当然,盘式制动器也有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高,摩擦片的耗损量较大,成本贵,而且由于摩擦片的面积小,相对摩擦的工作面也较小,需要的制动液压高,必须要有助力装置的车辆才能使用,所以只能适用于轻型车上。