现代制动系统及制动材料的选用毕业设计

湖南现代物流职业技术学院摘要摘要：汽车制动，它是汽车的主动安全系统，良好的制动性能是车辆安全行驶的一个重要保证，现代制动系统是现代汽车上大量安装的防抱死制动系统，是常规刹车装置的改进型技术。现代制动系统既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向。在分析现代制动系统使用与维护注意事项的基础上，进一步分析了现代制动系统应用中常见故障原因，并提出了具体的解决方法及现代制动系统及制动材料的未来发展趋势。为防锁死刹车系统制动系统它包括具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。现代汽车上大量安装防抱死制动系统，既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。关键字：ABS汽车制动防抱死装置使用与维护常见故障刹车材料制动器摩擦材料湖南现代物流职业技术学院目录第1章现代制动系统的简介...............................11.1现代制动系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的意义............................11.2现代制动系研究状况................................11.3现代制动系统的概述...............................21.4基本组成元件.....................................41.4.1传感器.....................................41.4.2执行器.....................................51.4.3ABS控制单元..................................51.4.4现代制动系统的警告灯.......................61.4.5ECU........................................61.5现代制动系统的工作原理..........................7第2章现代制动制动防抱死制动系统......................102.1现代制动常见故障及分析.........................102.1.1现代制动系统的泄压...................112.1.2现代制动系统电脑的更换....................112.2现代制动系统的前景趋势...........................122.3现代制动系统的特点...............................122.3.1现代制动系统的使用与维护注意事项............132.4现代制动系统的正确使用与检修.....................142.4.1汽车的防抱制动系统..........................15湖南现代物流职业技术学院2.4.2防抱死制动系统的注意事项.....................15第3章现代制动用刹车材料的应用研究和展望..............173.1现代制动用刹车材料的应用研究和展望...............173.2刹车材料的分类及发展.............................193.3粉末冶金刹车材料.................................203.4陶瓷基刹车材料...................................213.5汽车双回路制动系统布置形式分析...................213.6双回路制动系管路布置形式.........................223.7对制动性的影响分析...............................233.8刹车材料研制过程中存在的问题及解决办法...........253.8.1大力推广绿色环保汽车刹车材料................25总结...................................................27致谢..................................................28参考文献.................................................29第1章现代制动系统的简介1.1现代制动系统设计的意义汽车是现代交通工具中用得最多最普遍也是最方便的交通运输工具。汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关健装置是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性要求越来越高为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。1.2现代制动系研究状况车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作,由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。当车辆制动时,由于车辆受到与行驶方向相反的外力,所以才导致汽车的速度逐渐减小至零,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价:（1)制动效能:即制动距离与制动减速度（2)制动效能的恒定性:即抗热衰退性湖南现代物流职业技术学院 2 （3)制动时汽车的方向稳定性汽车是现代交通工具中用的最多、最普遍、同样也是运用得最方便的交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统它是制约汽车运动的装置而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置是汽车上最重要的一个安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。但随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高为保证人身和车辆安全必须为汽车配备十分可靠的制动系统。1.3现代制动系统的概述图1-1ABS的组成示意图（1.前轮速度传感器2.制动压力调节装置3.ABS电控单元4.ABS警告灯5.后轮速度传感器6.停车等开关7.制动主缸8.比例分配阀9.制动轮缸10.蓄电池11.点火开关）现代制动系统它包括防抱死刹车系统。如图1-1所示，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。防抱死是常规刹车装湖南现代物流职业技术学院 3 置基础上的改进型技术，它可分机械式和电子式两种类型。现代汽车上大量安装防抱死制动系统，防抱死它既有普通制动系统的制动功能，又可以防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍让可以转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，它是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。普通制动系统在湿滑路面上制动，或者在紧急制动的时候，车轮容易因为制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已经将防抱死列为 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配备。如果没有防抱死，紧急制动通常会造成轮胎的抱死，这时，滚动摩擦会变成滑动摩擦，制动力也会大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，导致车辆行方向变得无法控制。所以，防抱死系统通过电子机械的控制，以非常快的速度控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使得车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。随着世界汽车工业的迅猛发展，安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统使人们对安全性要求得以充分的满足。湖南现代物流职业技术学院 4 1.4基本组成元件图1-2ABS的基本组成元件1.4.1传感器图1-3制动系统的传感器（1）车速传感器检测车速，给ECU提供车速信号，如图1-3，用于滑移率的控制方式。（2）轮速传感器检测车轮速度，给ECU提供轮速信号，使各种湖南现代物流职业技术学院 5 控制方式均采用减速传感器。1.4.2执行器图1-4执行器制动压力的调节器，看图1-4所示，它会接受ECU的指令，通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低。1.4.3ABS控制单元图1-5ABS控制单元湖南现代物流职业技术学院 6 它受ECU控制，在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压；在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中，将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸，以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化。1.4.4现代制动系统的警告灯图1-6警告灯当防抱死系统出现故障时，由ECU控制将其点亮，向驾驶员发出报警，并由ECU控制闪烁显示故障代码。1.4.5ECU图1-7制动系的结构分析湖南现代物流职业技术学院 7 ECU它是防抱死系统的大脑，它会接受车速、轮速、减速等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并将这些信号加以分析、判别、放大，由输出级输出控制指令，控制各种执行器工作。1.5现代制动系统的工作原理图1-8制动系的工作原理防抱死系统的工作过程它可以分为几个常规制动，制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段，防抱死系统并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不用通电而处于开启状态，各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通电运转，制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态，各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化，此时的制动过程将与常规制动系统的制动过程完全相同。在制动过程中，电子控制装置根据车湖南现代物流职业技术学院 8 轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，防抱死系统就进入防抱制动压力调节过程。比如说，在控制装置判定右前轮趋于抱死时，电子控制装置它就会使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电，使右前进液电磁阀转入关闭的状态，制动主缸输出的制动液将不再进入右前制动轮缸，此时，右前出液电磁阀仍没有通电而处于关闭状态，右前制动轮缸中的制动液也将不会流出，右前制动轮缸的刮动压力就会保持一定，而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍然会随制动主缸输出压力的增大而增大；如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时，电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死，电子控制装置又将使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态，右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器，使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势开始消除，随着右前制动轮缸制动压力的减小，右前轮将会在汽车惯性力的作用下逐渐加速；当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除的时候，电子控制装置就会使右前进液电磁阀和出液电磁阀都将断电，使进液电磁阀转入开启状态，使出液电磁阀变为关闭状态，与此同时也使电动泵通电运转，往制动轮缸泵输送制动液，由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸，使的右前制动轮缸的制动压力迅速的变大，右前轮又开始减速转动。防抱死系统通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制，在峰值附着系数滑动率的附近范围内，直到汽车速度减小至很低的时候或者制动主缸的出压力不再使车轮趋于湖南现代物流职业技术学院 9 抱死时为止。制动压力调节循环的频率可达3~20HZ。在防抱死系统中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀，可由电子控制装置分别进行控制，所以，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。尽管各种防抱死系统的结构形式和工作过程并不一样，但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节，来防止被控制车轮发生制动抱死。湖南现代物流职业技术学院 10 第2章现代制动制动防抱死制动系统2.1现代制动常见故障及分析图2-1制动系工作原理示意图（1.制动踏板，2.推杆，3.主缸活塞，4.制动主缸，5.油管，6.制动轮，7.轮缸活塞，8.制动鼓，9摩擦片，10.制动蹄，11制动底板，12支撑，13.制动蹄回位弹簧，14车轮）汽车防抱死制动系统在遇到汽车制动的情况时，根据车轮的转速，自动调整制动管内的压力大小，使的车轮总是处于边抱死边滚动的滑移状态，尤其是在紧急制动，它将会断续制动，即制动——松开——制动，以避免危险。防抱死制动装置，以每秒6~10次的频率进行制动—松开—制动的脉式制动，用电子智能控制方式代替人工方式，用来防止车轮的抱死，使车轮始终获得最大的制动力，并使转向灵活。车轮在要抱死的时候，降低制动力，而使得车轮不会抱死时，湖南现代物流职业技术学院 11 又会增加制动力，如此反复的动作，使的制动效果最佳。在使用该装置时可以减小制动距离，保证制动过程中转向操纵依然有效。尤其是在紧急制动，能充分利用轮胎的峰值附着性能，提高汽车抗侧滑能力，缩短制动距离，充分发挥制动效能。在使用的过程中，若ABS系统出现故障，警告灯就会点亮，必须及时停车处理或修复。2.1.1现代制动系统的泄压一般防抱死系统的泄压方法是：将点火开关关闭，然后反复踩制动踏板，踏板的次数在20次以上，当踏板力明显增加，即感觉不到踩踏板的液压助力时，意味着ABS系统即泄压完毕。通常在修理以下部件时需要泄压：液压控制单元中的任何装置、蓄压器、电动泵、电磁阀体、制动液油箱、压力警告和控制开关、后轮分配比例阀、后轮制动分泵、前轮制动分泵及高压制动液管路等。2.1.2现代制动系统电脑的更换在用正常的电脑代替原车电脑的时候，观察防抱死系统的工作情况，通过对比来鉴别原车电脑有无故障。更换时，要将点火开关关闭，拆下电脑上的线束插头，再换上正常的电脑，插上所有的线束插头时，接通点火开关。然后启动发动机，将红色制动灯和防抱死系统灯应显示系统的正常状态。汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的湖南现代物流职业技术学院 12 一种交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统它是制约汽车运动的装置，而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置它是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大人们对安全性、可靠性的要求越来越高为保证人身和车辆安全必须为汽车配备十分可靠的制动系统。2.2现代制动系统的前景趋势根据国内外的一些研究动态和高档轿车的实际应用的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，ABS技术将要向几个方面继续发展，ABS和驱动防滑控制装置ASR一体化，ABS以防止车轮抱死为目的，ASR是防止车轮过分滑转；ABS是为了缓解制动，ASR是为了施加制动动态稳定控制系统VDC或电子稳定控制ESP。2.3现代制动系统的特点图2-2ABS的组成湖南现代物流职业技术学院 13 （1.前轮速度传感器2.制动压力调节装置3.ABS电控单元4.ABS警告灯5.后轮速度传感器6.停车灯开灯7.制动主缸8.比列分配阀9.制动轮缸10.蓄电池11,。点火开关）防抱死系统是一种具有防滑、防锁死等优点的安全刹车控制系统，装有防抱死系统的车，在车轮即将到达下一个锁死点时，刹车在一秒内可作用几次，相当于不停地刹车放松，即相似于机械的点刹因此，可以避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，轮胎不在一个点上与地面摩擦，同时加大了摩擦力，使刹车效率达到90%以上。一般的说来，在制动力缓缓施加的情况下，防抱死系统一般不作用，只有在制动力猛然增加使车轮转速骤消时，防抱死系统才会发生效力。防抱死系统的另一主要功效是制动的同时打方向躲避障碍在制动距离较短，无法避免触障时，迅速制动转向，是避免事故的最佳选择。2.3.1现代制动系统的使用与维护注意事项现代制动系统使用注意事项：不可以向电子控制装置提过高的电压，否则容易损坏电子控制装置在蓄电池电压过低时，系统将不能进入工作状态在防抱死警示灯持续点亮情况下制动时，应注意控制制动强度，以免因制动防抱死系统失效而使车轮过早发生制动抱死，环境温度不能过高，以免损环电子控制装置，要选用正当的轮胎，否则会影响防滑控制系统的效果，不湖南现代物流职业技术学院 14 要使用车轮转速传感器和传感器齿圈被油污或其他脏物污染，否则会影响系统的精确性，甚至使系统无法工作。2.4现代制动系统的正确使用与检修随着汽车行驶速度的提高以及道路行车密度的增大，对汽车行驶安全性能的要求也将会越来越高汽车的防抱制动系统，防抱死系统也就是在这种要求下产生和发展的，而且汽车防抱制动系统已经成为汽车向电子化发展的一个重要的安全装置，防抱死系统最初并不是应用在汽车上的，而是首先应用在铁路机车和飞机上，它的重要作用是在汽车制动时候。防止车轮抱死在路面上滑拖。车轮与路面间产生滑移以提高汽车制动过程中的方向稳定性，转向控制能力和缩短制动距离使汽车制动更为安全有效。ABS通常都有由车轮传感器、制动压力调节装置、电子控制装置和ABS警示灯等组成。在不同的防抱死系统中，制动压力调节装置的结构形式和工作原理往往不同的。电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能不相同。随着新技术的发展，目前在我国绝大部分轿车已经将防抱死系统作为标准配置。但是对于防抱死系统的认识以及如何正确使用的情况，很多驾驶员还不是很清楚。甚至还出现了一些误解。一些驾驶员认为防抱死系统就是缩短制动距离的装置装备。拥有防抱死系统的车辆在任何路面的制动距离肯定比没装有防抱死系统的制动距离要短。甚至有人错误地认为在冰雪路面上的制动距离能与在沥青路面湖南现代物流职业技术学院 15 上的制动距离一样，还有一些驾驶员认为只要有了即使在雨天或冰雪路面上高速行驶，也不会出现车辆失控现象。防抱死系统并不是有些人所想的那样大大提高汽车物理性能的极限。严格的来说防抱死系统的功能主要在物理极限的性能内，用来保证制动时车辆本身的操纵性及稳定性。所以在使用与检修过程中，特别要注意。2.4.1汽车的防抱制动系统防抱死系统与常规制动系统是不可分割的，常规制动系统一旦出现问题防抱死系统就不能工作的。因此要将二者视为一个整体进行维修，当制动系统出现故障时候。一般应首先判断出是常规制动系统还是防抱死系统的故障是不能只把注意力集中到传感器、电子控制器和压力调节器上。2.4.2防抱死制动系统的注意事项由于ABS、ECU对过电压静电压是非常敏感，为防止损坏应注意：在点火开关处于接通ON位置时，不要拆装系统中的电器元件和线束插头。如过要拆装系统中的电器元件和线束插头，应先将点火开关关断在用充电机给汽车上的蓄电池充电时，要从车上拆下蓄电池电缆线后再进行充电。切记不可用充电机启动发动机在车上进行电焊时最好戴上静电器，也可以用导线一头缠在手腕上。一头缠在车体上要在拔下ECU连接器后再进行焊接。高温环境容易损坏ECU，一般ECU只能在短时间承受90温度或湖南现代物流职业技术学院 16 在一定的时间约为2h内承受85温度。有的要求ECU受热不能超过82温度。在对汽车进行烤漆作业时，应视情况将ECU从车上拆下。维修轮速传感器要十分细心，拆卸时不要碰撞和敲击传感头不要用传感器齿环当做撬面，防止上面沾染油污或其他脏物。必要时可涂上一层薄防锈油，传感器间隙有的是不可调的。有的是可调的，调整时应用非磁性塞尺或纸片。应选用汽车生产厂推荐的轮胎，若要换用其他型号的轮胎。应选用与原车所用轮胎的外径，附着性能和转动惯量相近的轮胎。但不能混用不同规格的轮胎，另外轮胎的气压要符合标准。否则会影响防抱死系统的控制效果。总的来说，在车辆模块化集成化、电子化、车供能源的高压化的趋势驱动下车辆制动系统也朝着电子化方向发展，任何的装备都不是万能的。驾驶员必须通过自己的主观能动性实现安全驾驶，即使是性能优良的防抱死系统在工作状态下稳定车辆的效果也是有限的。尤其是行驶在砂石路或冰雪路面上。更应保持充分的车距减速慢行不要完全依赖防抱死系统。湖南现代物流职业技术学院 17 第3章现代制动用刹车材料的应用研究和展望3.1现代制动用刹车材料的应用研究和展望图3-1制动泵在现代摩擦学的研究中,有很多的制动系统如图2-2所示，摩擦材料是指积极利用其摩擦特性,以提高摩擦磨损性能为目的,用于摩擦离合器与摩擦制动器的摩擦部分,实现动力的传递、阻断,运动物体的减速、停止等行为所用的材料。在制动器是使运动中的机构或机器迅速减速、停止并保持停止状态的装置;有时也用于调节或限制机构或机器的运动速度。通常而言,应用于制动的刹车材料,其主要功能是通过摩擦,将动能转变为热能并将热量吸收或散发掉,从而逐步降低刹车材料所在部件和被它贴合部件(刹车材料所在部件和被它贴合部件构成摩擦副,全部摩擦副构成刹车副总体)之间的相对运动速度,直至停止运动,达到制动目的,其工作过程在力学上可简化为如图所示模型。湖南现代物流职业技术学院 18 （a）力学分析（b）制动过程（c）力矩变化模型图3-2力学图（1.主动件2.对偶材料部件3.刹车材料部件4.从动p为制动压力w为主动件转速T1为制动力矩T为阻力矩）制动过程可以简单描述为通过对刹车材料部件施加压力ｐ使之与对偶材料部件贴合从而使主动件转速降至0。在此过程中,如图2-3所示，假定Ｔｆ和Ｔｒ均为常数,为了达到制动目的,制动力矩Ｔｆ除了应能克服主动件的惯性阻力矩Ｔｒ以外,还应提供一减速力矩ΔＴ以克服主动件的惯性力矩,ΔＴ=Ｔｆ-Ｔｒ。制动初期,由于制动器的接合力矩不足以克服主动件的阻力矩,因而在这段时间内主动件仍保持原速,当Ｔｆ=Ｔｒ时,主动件开始减速,并经过时间(ｔ2-ｔ1),速度逐渐降低为0。制动器所产生的摩擦力矩应等于或大于制动力矩,其大小取决于刹车副材料的摩擦因数、制动压力、几何形状与尺寸等。湖南现代物流职业技术学院 19 图3-3刹车片的构造要使刹车副完成上述制动过程,理想的刹车材料应具有以下性能:足够而稳定的摩擦因数;高的导热性与耐热性;高的耐磨性;良好的耐油、湿和腐蚀能力;足够的强度;在和被贴合的部件进行摩擦接触时产生很少或不产生噪声;在工作中不发生黏结或咬合;原材料来源充裕,价格性能比高,具有良好的工艺性能等。要完全满足上述各点要求是困难的,但应依据工况条件,基本满足所需的摩擦因数及其在摩擦制动过程中允许的变化范围和刹车副预定寿命。3.2刹车材料的分类及发展刹车材料的分类方法主要有两种,一种是以使用机构来划分,如汽车刹车材料、火车刹车材料和航空刹车材料等,该分类法简单且易理解,但存在材料的交叉;一种是根据材料材质类型来划分,这种分类方法较为科学。现代制动用刹车材料主要包括以下3大类:树湖南现代物流职业技术学院 20 脂基刹车材料(石棉刹车材料、无石棉刹车材料、纸基刹车材料)、粉末冶金刹车材料、碳/碳复合刹车材料和陶瓷基刹车材料。树脂基刹车材料树脂基刹车材料是指采用树脂为黏结剂的刹车材料,根据其主体摩擦组元的种类不同,又包括石棉刹车材料、无石棉刹车材料、纸基刹车材料和碳基刹车材料等。石棉刹车材料是采用石棉纤维添加适量填料,以树脂为黏结剂,采用热压工艺制成的刹车材料。无石棉刹车材料是采用其他纤维如金属纤维、植物纤维和合成纤维等替代石棉材料制成的刹车材料。而纸基刹车材料是以纸浆为基体,添加适量的填料,以树脂为黏结剂,采用造纸和热压工艺制造而成。从上述定义可以看出,不同树脂基刹车材料除基体组成不一致外,制造工艺基本相同,因此也决定其使用条件和性能具有相似性。3.3粉末冶金刹车材料粉末冶金刹车材料以金属粉末为基体,添加适量的润滑组元和摩擦组分,采用粉末冶金工艺制造而成。粉末冶金刹车材料采用高温烧结,促进了刹车材料组元的冶金结合,使刹车材料的使用温度得到大大提高,解决了树脂基刹车材料的高温摩擦因数低和磨损不稳定的问题,使刹车装置的设计和使用获得了较大的延伸。粉末冶金刹车材料已广泛应用在航空、船舶、高速列车、重载卡车、坦克以及其他高速高载荷运动部件的制动器中,并获得了较大的市场份额。但是粉末冶金刹车材料价格高,制造工艺复杂,制动噪声大和对对偶湖南现代物流职业技术学院 21 材料磨损大等缺点又制约了它不能在汽车尤其是轿车制动器上获得广泛应用。对于粉末冶金刹车材料的研究工作,除了基本性能的研究外,主要集中在针对其缺点方面的研究和改进工作。碳/碳复合刹车材料作为新型刹车材料,碳/碳复合刹车材料自一出现,其研究就集中在降低产品成本的问题上。由于其单次刹车成本高,而使其发明时认为能全部占领高能制动市场的预计,依然未能实现,目前其他高性能刹车材料在高能制动领域依然占有主导地位。3.4陶瓷基刹车材料陶瓷基刹车材料是指添加相当数量具有陶瓷性能氧化物并总体体现一定陶瓷性能的刹车材料。粉末冶金刹车材料也常称为金属陶瓷材料,但通常所说的陶瓷基刹车材料主要是指非金属基陶瓷刹车材料。陶瓷基刹车材料结合粉末冶金刹车材料的高温烧结和碳/碳复合刹车材料的低密度和耐高温性能,同时克服了碳/碳复合刹车材料高温氧化的缺点。目前,对于陶瓷基复合刹车材料的研究重点是采用借助部分粉末冶金工艺,获得具有低密耐高温、抗氧化、长寿命等优越综合性能的刹车材料,典型的有碳/碳/碳化硅陶瓷刹车材料,逐渐在高速列车、重载汽车、坦克等极端条件下获得应用。3.5汽车双回路制动系统布置形式分析20世纪80年代以前,汽车制动系统多为单回路。在单回路制动湖南现代物流职业技术学院 22 系统中,制动主缸有一个输出口,连接到制动管路上,向所有车轮制动器提供制动力。该制动系统虽然结构简单,但只要系统中任意一处损坏而漏气或漏油,就会造成整个制动系统失效,即!刹车失灵,不少车毁人亡的惨剧便因此而发生。为了可靠制动,各国先后采用!冗余技术,通过法规强制推行双回路制动系,以确保制动系的可靠性,保证行驶安全。双回路制动系也称双管路制动系,是指全车的所有行车制动器的液压或气压管路由两条相互独立的回路组成。双回路制动系的制动总泵有2个独立的工作腔,分别与各自回路的管路连接。若其中一个回路失效后,仍能利用另一完好的回路起制动作用。3.6双回路制动系管路布置形式双回路制动系有以下5种不同的管路布置形式图3-4双回路制动系II式(前后式):一条回路连接前桥(轴)车轮制动器,另一条回路连接后桥(轴)车轮制动器,如图所示。前桥车轮制动器与后桥车轮制动器各用一个回路。X式(对角线式):一条回路连接左前轮和右后轮制动器,另一条回湖南现代物流职业技术学院 23 路连接右前轮和左后轮制动器,如图所示。前轴的一侧车轮制动器与后桥的对侧车轮制动器同属一个回路。HI式:一条回路只连接前桥车轮制动器,另一条回路连接前桥和后桥车轮制动器,如图所示。每侧前制动器的半数轮缸和全部后制动器轮缸属于一个回路,其余的前轮缸则属于另一回路。LL式:每条回路均连接前轮制动器和一侧后轮制动器,即一条回路连接左、右前轮制动器和左后轮制动器,另一条回路连接左、右前轮制动器和右后轮制动器,如图所示。两个回路分别对两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器起作用。HH式:该双回路制动系最复杂,其制动管路相当于2套制动系,每一条回路都连接前桥和后桥车轮制动器,所有车轮都有2套制动装置,如图所示。每个回路均对每个前、后制动器的半数轮缸起作用。3.7对制动性的影响分析为了提高制动系的可靠性,要求装用双回路制动系统,避免在一套制动回路失效时,整车制动效能丧失。下面就5种不同的双回路布置 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 作简略的分析。II式布置管路布置最为简单,可与传统的单轮缸(或单制动气室)鼓式制动器配合使用,成本较低,目前在各类汽车特别是货车上应用最广泛。一套回路失效,前轴或后轴车轮制动力丧失,将使整车的制动减速率下湖南现代物流职业技术学院 24 降。后制动回路失效时,对无ABS装置的汽车一旦前轮抱死则极易丧失转弯制动能力。严重的是前轴制动失效,对无ABS装置的汽车不仅将会出现后轮抱死而丧失稳定性,而且因为停车制动装置是通过后轴起作用的,所以即使施加停车制动也无法弥补前轴制动力的丧失。X式布置管路布置简单。直行制动时,任一套回路失效,剩余总制动力都能保持正常值的50%,并且不会丧失稳定性。因为无制动力一侧的车轮可以承受侧向力。但是,一旦某一管路损坏造成两侧制动力不平衡,此时前轮将朝制动力大的一边绕主销转动,出现制动跑偏。但可通过调整主销偏移距c,如图所示,使其为负值(即前轮接地点在主销延长线与地面交点的内侧,达20mm),这时不平衡的制动力使车轮反向转动,避免两侧的制动力不均而引起的跑偏。但c值不宜过小,否则不仅使转向沉重,而且在转向时,轮胎与路面间将产生较大的滑动,加速轮胎磨损。图3-5X式布置HI式布置一套回路失效时,前轮制动力减半。如果只连接前桥车轮制动器的回路失效,剩余总制动力较大,对无ABS装置的汽车会出现后轮抱湖南现代物流职业技术学院 25 死而丧失稳定性,这时无法通过调整主销偏移距来避免制动跑偏。HH式布置一套回路失效时,减速率减半。LL式、HH式布置任一回路失效时,前、后制动力比值均与正常情况下相同,剩余总制动力可达正常值的50%左右。若HI,LL,HH式双回路制动系的某一前轮或者HH式双回路制动系的某一后轮因过热而引起回路失效,必然造成全车制动失效,因为两条回路都作用于该车轮,这是非常危险的。而且HI式、LL式和HH式双回路制动系的结构布置都较复杂,所以双回路制动系管路布置形式不宜采用HI式、LL式和HH式。3.8刹车材料研制过程中存在的问题及解决办法3.8.1大力推广绿色环保汽车刹车材料石棉刹车材料从研制开始至今,经历了近百年的历史,由于其良好的使用性能和低廉的成本、成熟的制造工艺等原因,尽管从1972年国际肿瘤医学会确认石棉及高温挥发物属于致癌物,但由于替代石棉的增强纤维存在混合和分散性差,易断裂、结团和价格高等原因,许多国家仍在使用石棉刹车材料。在我国,虽然有明确的法规要求放弃石棉刹车材料,但很大一部分制动器生产厂仍在选用石棉刹车材料,尤其是在低端的二级零配件市场,石棉刹车材料制品的销售量依然占据着很高的比重。随着科技的进步和人类对于生产环境要求的不断提高,在立法的基础上,应加大绿色环保刹车料使用湖南现代物流职业技术学院 26 的宣传,并在适当的时候,强制性地执行相关法规,大力研制和推广新型绿色环保无石棉刹车材料,并全面替代石棉刹车材料。全面拓展传统刹车材料新的应用多学科交叉已成为现代科学发展的趋势之一。传统刹车材料研究通常是为了满足机械设计要求,材料研究处于比较被动的地位。但是,现代机械的高速发展,材料的发展已无法满足制动需求。因此,有必要通过机械学科和材料学科的交叉、换位,在不降低机械性能水平的前提下,在机械设计中充分考虑现有材料性能的发掘和拓展。传统的高速列车制动技术认为,随着刹车速度的提高,树脂基刹车材料在耐温性方面已无法满足要求,需要开展新材料的研制工作。但是,在新型高速牵引机车的设计中,研发人员摒弃了传统的轴装刹车系统,改用轮装刹车,不仅使刹车空间获得大大提高。同时,由于刹车系统的改进,在高速制动条件下,刹车系统温度从闸瓦/轴装闸片的400℃下降为轮装闸片的250℃。因此,树脂基刹车材料又重获使用,降低了刹车材料的研制成本和使用成本。湖南现代物流职业技术学院 27 总结本文对现代制动系统进行了细致的分析，在此基础上介绍了现代制动系统的结构原理级检修通过以下方面进行深入的分析防抱死制动系统的作用意义以及一些常见的故障排除方法。汽车制动是汽车的主要安全系统，它从诞生至发展与汽车从诞生至发展是完全同步的。没有哪种汽车不是以良好的制动性能为保证来发展它优良的行驶性能。良好的制动性能是车辆安全的行驶的重要保证。因为制动性能下降或者失效而引发重要的交通事故，已成为突发性交通事故的重要原因之一，所以在汽车检测与维修中，制动系统与制动材料显得极为重要。湖南现代物流职业技术学院 28 致谢转眼间就到了毕业答辩的时间，回想起做毕业设计的日子，虽然过程很枯燥乏味，但是每当有进展的时候，都会特别有成就感，心里都会偷偷地发笑。这次论文写作使我了解很多现代制动系统及制动材料等相关的知识锻炼了自己的写作水平通过与同组论文同学的讨论学习促进了互相的友谊通过与老师的交流对论文的修改使我了解到目前自己的不足在今后的学习工作过程中要继续锻炼。当然毕业设计的顺利完成免不了孙老师的功劳。在课题开始之时在我没有方向感和困惑的时候，是孙老师的告诉我一步一步去做、去想，你就会慢慢知道你接下来要做什么。在设计之中，我也碰到许多的困难和疑惑，是孙老师的指点迷津，让我恍然大悟。在这里我想对您说声谢谢，刚开始得时候我对现代制动系统与制动材料还不是很清楚，特意跑来向您请教，您细心为我讲解，告诉我要一步一步来，对毕业设计的完成起到了很大的作用。感谢负责我们答辩的几位专业课老师，因为有了你们所教授的专业知识，我们才能够学以致用。你们是严格的，但正是因为这样的严格才能培养出优秀的毕业生。感谢一起奋斗的同学们，因为有了大家的共同奋斗和勉励，才有了毕业设计的顺利完成，希望各位都能顺利通过毕业答辩，以一颗积极的心态来迎接未来的挑战。湖南现代物流职业技术学院 29 参考文献[1]陈家瑞，马天飞.汽车构造(下册)第五版.北京：人民交通出版社,2005[2]余志生.汽车理论（第5版）.北京：机械工业出版社，2009[3]王望予.汽车设计.北京：机械工业出版社，2006[4]王国权.汽车设计课程设计指导书.北京：机械工业出版社，2010[5]刘涛.汽车设计.北京：北京大学出版社，2008[6]韩守身.微型轿车的使用与构造图册.北京：人民邮电出版社，1996[7]张新智.北京吉普切诺基汽车结构图册.北京：机械工业出版社，1994[8]过学迅.汽车设计.北京：人民交通出版社，2005[9]刘惟信.汽车设计.北京：清华大学出版社，2001[10]杨可桢.机械设计.北京，机械工业出版社，2003[11]孟少农.汽车设计方法论.北京：机械工业出版社，1992[12]周开勤.机械零件手册.北京：高等教育出版社，2001[13]林玉祥.机械 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