分析汽车制动器与整车匹配设计方法

寿沣 方卫春 倪海洋

浙江亚太机电股份有限公司/浙江大华技术股份有限公司 浙江杭州 310053

制动器为汽车之上最为关键的安全部件之一。现今，汽车制动器在具体进行研究的时候还存在着以下几点问题：

（1）注重制动系统的整体设计与性能的计算，但是对于制动器的设计选型却较少；制动器性能评价之上也仅仅只是通过计算个别指标，无法全方位的反馈出制动器的性能。

（2）在制动器和整车匹配设计方面的研究仅仅是将关键点放在某一层面，像是会注重制动力匹配设计、制动器结构设计，却忽视了性能的验算。

1 汽车用制动器衬片概述

汽车用制动器衬片，影响汽车安全系数的关键零件，其自身的优势尤为显著，岂会强化汽车的灵敏性、平稳性与是属性。另外，制动器的衬片制作相对繁杂，会运用到诸多材料，基本材质为半金属、少量金属、石棉等，制作工艺繁杂，并未注重细节，都会影响到制动器衬片的运用成效。在时代不断发展与科技进步的形势之下，制作制动器衬片的重要材料为石棉，其已经被逐步替代，由于石棉会污染到环境，这和我国发展方针相称甚远，相应的就会运用到半金属材料，可以很好的解决环境污染问题。在制作制动器衬片的阶段之中，主要发生问题集中在热衰退性之上，其热衰退性高低与汽车行驶阶段之中的安全系数息息相关，假使高温热衰退热情况严重，那么势必会引发汽车刹车不稳定而出现事故，该项问题必须要充分地重视起来。舒适性为制动器衬片功能的良好体现，降低了汽车内部噪音，降低汽车内部异味，汽车内部的人们处在相对适宜的情况，该种舒适性才会得以大众喜爱，在人们针对汽车舒适性和汽车安全问题不断重视起来，制动器衬片的质量才得到更广的关注度，严格把控制动器衬片的质量至关重要[1]。

2 制动器的类型及特点

现今，市场之上的制动器主要可以分为两类，主要为盘式制动器与鼓式制动器。其中鼓式制动器，也被称之为块式制动器，主要是借助制动块压紧制动轮来进行刹车的。鼓式制动属于相对早期的制动系统，其具备着稳定可靠性、成本较低、充分的制动力，依旧会被运用在经济型轿车之中来运用。盘式制动器属于鼓式制动器所替代的产品，其具备着很好的水热稳定性与散热性、反应迅速，目前的车子基本上都会运用到盘式制动器。

2.1 盘式制动器

鼓式制动器为制动蹄片来挤压制动鼓来达到减速驻车的目的。在制动阶段之中，制动蹄受力张开，和制动鼓内表面挤压而出现摩擦力促使汽车减速。依照制动蹄的受力情况类主要分成自增力式（单向作用、双向作用）、双从蹄式、双领蹄式（单向作用、双向作用）与领从蹄式等类型。

2.2 盘式制动器

盘式制动器，也可以被称之为蝶式制动器，其中重要零部件为油管、分泵、制动钳、制动盘等等，制动盘固定在车轮之上会随着车轮转动。盘式制动器已经被大范围运用在轿车之中，诸多轿车的车轮均运用的是盘式制动，小部分轿车则运用的前盘后鼓，确保汽车始终具备相对较高的制动方向的安全稳定性。另外在商用车之中，盘式制动器在新车型和高端车型之中得以运用。盘式制动器依照固定摩擦元件的结构来进行分类，主要为钳盘式制动器与全盘式制动器[2]。

3 汽车制动器与整车匹配设计方法

3.1 匹配设计基本程序

（1）明确前提条件。在进行匹配设计之前，得要将前提条件予以明确，主要为：①汽车参数。将关键点放在有关信息的搜集之上，主要涵盖实际重量与满载质量。②法规的科学合理性。制动系统与构造参数，得要与法规标准相符。

（2）明确制动操纵方式。汽车制动器进行制动控制，主要涵盖液压与气压，得要依据实际情况，来选择相应的控制方式。通常而言，制动系统构成，通过多回路与双回路形式为主，得要将部件的基本构成确定出来，且绘制出来相应的示意图。在将前提条件落实之后，来分析汽车的实际制动力，并合理分配到前后轴，将各车轮制动器所要求的制动力予以明确。另外，将制动力落到实处，熟悉并了解摩擦片的实际使用寿命，将构造参数确定出来。

3.2 参数的选择

（1）初步挑选各项系统参数。在进行汽车整车匹配设计之前，得要预选将制动力分布曲线勾勒出来。以粗略布设制动力系数，来缓解工作压力。制动力分布曲线与制动系统所对应的压力系数之间是正比的关系。针对制动力分布，得要从制动器大小和摩擦系数等来着手，分析车轮宽度与地表附着力之间的关系，在汽车制动过程之中，预防因为制动力不适而引发车轮抱死的现象。假使得要提高制动性能，得要逐步缩减系统制动力与地面附着力之间的距离，在这之中差距与制动效果之间呈负相关关系[3]。

（2）关键参数的选择和计算。①制动器。目前，使用的制动器，主要包括鼓式制动器和盘式制动器。其中，鼓式装置因为结构紧凑，制动效果较好，被广泛的应用。因为制动鼓直径大小，影响着汽车制动系统性能，因此要做好制动鼓和外侧轮辋的合理调整，使得上述两部分能够保持适宜间隙，增强散热性能。②制动踏板。意在利用制动踏板，保障踏板行程，踏板壁不可以触碰到车辆围板。除了提升踏板刚性外，还需要控制弹性变形问题。装配汽车时，如果制动总泵，若不触碰辅力器，会影响踏板行程。③制动主缸和助力器。作为汽车制动系统的基本结构，制动主缸能够把助力器转移的动力加压，并且作用于制动液，实现液压制动。④驻车装置。其为后轮制动装置，布置在汽车传动轴中，辅助汽车停放，能够增强停放可靠性。在设计时，要严格按照我国相关规定，即车辆空载时，要停放在坡度大于20°的坡面，并且车辆轮胎和路面附着系统不可以小于 0．7。

4 结语

影响制动器与整车匹配的因素，在制动器方面有制动器的结构形式、制动器尺寸和质量、制动器摩擦材料的性能、制动器内部零件的传动及其机械效率、制动器间隙，在整车方面有车轮结构尺寸、整车的载荷分配。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。