汽车磁流变制动系统的设计开发



汽车磁流变制动系统的设计开发

提出了一种使用磁流变液（MRF）的新电动制动系统。该设计用于电动汽车的制动系统，与传统制动系统相比有很大的优势。制动系统是由一个制动盘、壳体、MRF和所述电磁体组成。制动盘在MRF中，随着所施加的磁场产生屈服应力。该系统的制动转矩在没有传统真空助力器的情况下，可以在几毫秒内通过电流实现线性调节。该系统具有一个低滞后的快速响应和精确的控制性能。介绍了MRF制动器的类型和结构。基于MRF理论模型进行了制动仿真，采用有限元方法对不同类型MRF制动器进行了优化设计。优化的目的是得到MRF制动器的最佳几何尺寸和制动转矩的最佳值。

MRF是微米级的混悬剂，其屈服应力随施加磁场的变化而急剧变化。当有高强度的磁场施加于液体，MRF粘度将在几毫秒的时间内增大为正常状态的数千倍，呈固体状的特性。而材料的流变特性是类似于所施加的磁场被移除之后的牛顿流体。在20世纪40年代MRF被发现，并且在磁场中，当某些磁化颗粒加入到该流体时，其粘度将发生变化。MRF流变效应的特点是响应速度快、稳定性好、能耗低，并且磁流变效应是连续、可逆、快速且易于控制的，因此MRF被广泛应用于建筑、机械、医疗等领域。

近年来，由于在性能稳定方面的突破和高剪切应力场，MRF在车辆上得到了很多的应用，如MRF悬架已在实车实际应用，MRF离合器的研究也取得了不少成果。此外，MRF制动也得到了一定程度的研究。MRF制动器能够满足汽车常规制动所需的制动转矩的需求，并根据所施加的磁场迅速改变制动转矩。

Liangxu Ma et al. SAE 2013-01-2061.

编译：李雪