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汽车刹车系统的那些事

2014-05-05 11:18    艾森ECU升级(北京运营中心)


制动系统领域里起主导作用的主要展两种技术,一种鼓式制动,一种是盘式制动。不过,随着电子技术的崛起和新材料的介入,我们车子上的制动装置他已大大进步

若干基础知识
  市场上现在有两种制动方式鼓式制动和盘式制动。两种技术采用同一个物理原理制造摩擦的同时将动能(车速)转变为热能(导致减速的摩擦生热)。
鼓式制动
  驾驶者踩刹车板时制动主缸的活塞将制动液压向各个车轮的制动分泵。其将制动杆分开使制动蹄与车轮连接的制动鼓充分摩擦从而降低车速。
鼓式制动的优点:简单、便宜、不怕水
鼓式制动的缺点:不耐热
  外界气候对封闭的刹车鼓没有影响。但这也是它的主要缺点因为它很难排除制动钳摩擦制动鼓产生的热量。可以这么来说多次持续刹车后鼓式制动有效性下降很快。另外它的减速能力明显比盘式制动要低。
  鼓式制动在现代汽车工业中有消失的倾向,将被制动更有力、耐久性更高的盘式制动所取代。只有那些小而轻、价格低的汽车仍然采用鼓式制动一般也都用于后轮。
  通过制动钳夹紧与车轮连接的铸铁盘来达到制动目的,工作方式如自行车制动块夹紧轮载一样。
  制动时蓄力器内加压的制动液被输送到双钳式活动制动钳处。该制动钳装有摩擦系数很高的Ferodo材料摩擦片。输送来的制动液移动活塞使活动制动块与刹车盘接触随后移动制动钳使另一制动块接触刹车盘。
  刹车盘与制动摩擦片之间简单的动作就能立即产生制动作用。不论磨损程度多大一种辅助弥补装置能使刹车盘与制动磨擦片之间的距离保持恒定。
  这种装置保证了高于鼓式的制动性能。1957年首次运用在美洲豹Type D车上的盘式制动引起了汽车界的轰动。该车赢得了当时所有汽车赛的胜利压倒了那些采用鼓式制动的竞争对手。
  如今大部分车型均采用盘式制动(至少在前轮)个别小货车和经济型车除外。随着汽车设备的不断完善(车身亦越来越重)四轮盘式制动越来越普及。
盘式制动的优点:冷却好、制动有力
盘式制动的缺点:价格贵
通风刹盘
  由于刹车盘的过度使用(下山高速行驶等)能导致减速能力明显降低为了使刹车盘冷却得更好刹车盘从内部接触制动钳或者被髅空。其内部形状旨在使空气能够最大限度地流通。
新材料
  我们已经知道鼓式制动正在逐渐消失而盘式制动是目前最有效的方法。刹车盘迄今为止一直是由铸铁制造虽然其耐久性好但太沉重。新的盘式制动正在朝着采用摩擦系数更好耐久性更强、重量轻的材料努力。
碳素纤维刹车盘
碳素纤维刹车盘的好处是它能够耐受2500度的高温能够吸取极大的制动功率。它被广泛运用于汽车竞赛特别是在F1大赛上。能在50米内将单厢车的时速从30O公里/时降到50公里/时。而高达900度的温度能使刹车盘变红然后炽热其景象令人惊叹。
  虽然它的减速性能卓越但在大批量生产的汽车上采用碳素刹车盘却不大实际因为碳素刹车盘的有效性必须在温度达到8O0度以上才最好。如此一来汽车的制动装置必须在开出数公里之后才能生效。这对大多数只是短程用车的普通驾车者非常不适宜。
  另外碳素纤维刹车盘磨损很快制造成本也非常高。
陶瓷刹车盘
奔驰和保时捷最近推出的陶瓷刹车盘克服了碳素纤维刹车盘的缺点。它能承受1400度的高温而不变形、不裂缝、不颤动,低温时也能起作用。这使它能够在所有人的爱车上采用。
  它的盘/块摩擦系数要比传统的铸铁刹车盘高出O.5。更棒的是它还不怕水、不怕腐蚀。保时捷宣称采用35O毫米直径陶瓷刹车盘的汽车自重减轻了16千克而且寿命达到30万公里。
  陶瓷刹车金由碳素纤维和经过170O度高温烧制的硅石特殊处理而成其硬度接近于钻石。制动块则由金属合金制成。
  采用陶瓷刹车盘制动的奥迪车在2000年勒芒24小时耐力赛中夺魁。车手们之所以选择它就是因为它的延展性更好。
  而碳素纤维刹车盘则因其强大的力度依然在F1大赛上称雄。
  陶瓷刹车盘日前仅在两款车型上选用奔驰CL 55 AMG被称为C-Brake(CeramicBrake)。另一款是保时捷911 Turbo被称为PCCB(Porshce Ceramic Composite Brake)售价为75OO美元合两万元人民币。
  陶瓷刹车盘仍然很昂贵因为制造时间相当长。2001年1O月制动总成专业厂家波伦波宣称他们发明了加有混合材料强化的碳素纤维刹车盘。这一制造技术能够获得与陶瓷刹车盘一样的品质但制造期短,因而经济性更好。

 

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