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    刹车系统,由操控系统、液压系统和助力系统组成。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 刹车系统
    组成: 操控系统、液压系统和助力系统 针对对象: 汽车
    目的: 刹车 助力系统: 真空助力泵
    执行系统: 刹车钳 刹车片 刹车盘组成

    目录

    简介/刹车系统 编辑

    刹车系统由操控系统、液压系统和助力系统组成。

    操控系统

    踏板,手刹等。

    液压系统

    刹车系统刹车系统
    由液压油、刹车泵、液压油管组成。
    液压油引就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质,在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说,首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求,由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关,还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。
    刹车泵由刹车总泵(Master Brake Cylinder)及刹车分泵(Front & Rear Wheel Brake Cylinder) 组成,是油压刹车的主要配合部份,其上面有储蓄刹车油的槽池,下方是汽缸内配有活塞。活塞是在缸内受刹车踏板再经推杆起作用,将缸内的刹车油压传至各轮分缸,亦是油压刹车装置,配置在各车轮内的制动缸。

    助力系统

    真空助力泵

    电子控制系统

    由ABS泵、ABS传感器、ABS电脑组成。

    执行系统

    由刹车钳 刹车片 刹车盘组成。

    类型/刹车系统 编辑

    主刹车

    汽车行驶时常用之刹车都是脚操作,故又称脚刹车(Foot Brake)。驾驶人踩下刹车踏板后即由机械或液压将刹车力传到车轮之制动装置使产生磨擦作用。

    驻车刹车

    驻车刹车又称手刹车,为汽车停驻时,防止车辆滑行之制动装置。一般有装在传动轴之中间制动式,及直接控制后轮制动式两种。

    防抱死刹车

    汽车在湿滑或结冰的低摩擦路面上行驶时,如果发生过度刹车的情况,则车轮会被刹车装置锁死而失去抓地力,导致车辆失去控制方向的能力。为了使车辆在这种危险的路面上能够有效控制前进的方向,于是研发出ABS“防抱死刹车系统”。性能越来越强的ABS“防抱死刹车系统”,在游刃有余之际还可以让TCS-Traction Control System“循迹控制系统”和VSC-Vehicle Stability Control“车辆稳定控制系统”(等同于ESP)来控制车辆在行驶时的循迹性能,以及控制车辆在过弯时的稳定性能。

    工作原理/刹车系统 编辑

    性能测试环节中,加速和刹车是最主要的两个测试项目,平时我们接触到一辆新车,往往问的第一个问题是这辆车有多快而不是这辆车刹车好不好,但问题在于速度慢多数情况下不会有什么太大问题而刹车不好很可能关系到生命安全,所以今天我们就来说说汽车的刹车。
    刹车系统的原理是制造出巨大的摩擦力,将车辆的动能转化为热能。众所周知,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。汽车在加速过程中把化学能转化成热能和动能,刹车时刹车系统又将汽车的动能转化成热能散发到空气中。一辆车从静止加速到时速100公里可能需要10秒钟,但从时速100公里刹车到静止可能只需要XX秒而已,可见刹车系统承受着巨大的负荷。从另一个角度来说,如果你想体验超级跑车的加速快感,用普通家用车也可以,只不过你需要反过来坐着并且是在急刹车中体验到。
    如今大部分小型车都采用液压制动,因为液体是不能被压缩的,能够几乎100%的传递动力,基本原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,液体将压力通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,活塞驱动刹车卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。
    我们先从刹车总泵说起,这个部件通常位于发动机舱防火墙靠近驾驶员的一侧,有些车的刹车总泵”小得可怜“,甚至让人怀疑它是否提供足够的刹车力。其实完全不必为此担心,因为刹车系统运用了”帕斯卡定律“。
    根据静压力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p0发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。
    简单来说就是我们踩下制动踏板后施加到刹车总泵液体上的压强等于刹车盘活塞处的液体压强,但因为压强等于单位面积的压力,所以只要增大活塞的面积,施加的压力就会增大。例如下图这个实验,两个圆柱形活塞,左侧活塞直径是2英寸,右侧活塞直径是6英寸,也就是左侧活塞的3倍,那么如果给左侧活塞施加一定量的力,那么右侧活塞将产生一个9倍的力(面积是半径的平方乘以3.14),这也就是现在所有液压机构的理论基础,所以起重机可以通过液压系统举起数十吨的货物。
    尽管如此,仅靠人体施加的力度依然不足以产生足够制动力,因此需要刹车助力泵的协助。
    刹车助力泵和制动总泵是串联在一起的,通常它的外形是一个巨大的黑色类似圆柱或圆锥形容器,其实它也是一个活塞机构,里面有一个膜片把助力泵分成两个腔室,一边链接的是发动机进气管,另一边则与外界大气相通。由于发动机在工作时需要吸气,就会在助力泵的一侧产生真空,这样就使膜瓣两侧产生巨大压力差,和驾驶员施加的压力一同压向制动总泵从而产生巨大制动力。
    制动总泵需要管路连通到每个刹车卡钳上,我们可以看到从刹车总泵上伸出的几根黑色管,这些管道都是金属材质的,原因很简单,金属没什么弹性,不会因为液体的压强增大而扩张,保证制动力的传递。但是在管路的尽头也就是车轮附近却不得不采用软管,因为在行驶过程中车辆悬挂总是不断的在做相对于车身的运动,一般家用车都采用橡胶材质软管。从刹车效果角度来看,软管终究不是最理想的,因此很多后期刹车改装中都采用所谓的”钢喉“,当然钢喉也不是传统的钢管,它的内部依然是橡胶管,而外表套上钢线编织管,提升耐高压性能。

    作用方式/刹车系统 编辑

    鼓式刹车

    刹车系统
刹车系统
    在车轮毂里面装设二个半圆型的刹车片,利用“杠杆原理”推动刹车片使刹车片与轮鼓内面接触而发生摩擦。
    鼓式刹车应用在汽车上面已经近一世纪的历史了,但是由于它的可靠性以及强大的制动力,使得鼓式刹车现今仍配置在许多车型上(多使用于后轮)。鼓式刹车是藉由液压将装置于刹车鼓内之刹车片往外推,使刹车片与随着车轮转动的刹车鼓之内面发生摩擦,而产生刹车的效果。
    鼓式刹车的刹车鼓内面就是刹车装置产生刹车力矩的位置。在获得相同刹车力矩的情况下,鼓式刹车装置的刹车鼓的直径可以比盘式刹车的刹车盘还要小上许多。因此载重用的大型车辆为获取强大的制动力,只能够在轮圈的有限空间之中装置鼓式刹车。
    1.作用方式:
    简单的说,鼓式刹车就是利用刹车鼓内静止的刹车片,去摩擦随着车轮转动的刹车鼓,以产生摩擦力使车轮转动速度降低的刹车装置。
    在踩下刹车踏板时,脚的施力会使刹车总泵内的活塞将刹车油往前推去并在油路中产生压力。压力经由刹车油传送到每个车轮的刹车分泵活塞,刹车分泵的活塞再推动刹车片向外,使刹车片与刹车鼓的内面发生摩擦,并产生足够的摩擦力去降低车轮的转速,以达到刹车的目的。
    2.优点:
    1.有自动刹紧的作用,使刹车系统可以使用较低的油压,或是使用直径比刹车碟小很多的刹车鼓。
    2.手刹车机构的安装容易。有些后轮装置盘式刹车的车型,会在刹车盘中心部位安装鼓式刹车的手刹车机构
    3.零件的加工与组成较为简单,而有较为低廉的制造成本。
    3. 缺点:
    鼓式刹车的刹车鼓在受热后直径会增大,而造成踩下刹车踏板的行程加大,容易发生刹车反应不如预期的情况。因此在驾驶采用鼓式刹车的车辆时,要尽量避免连续刹车造成刹车片因高温而产生热衰退现象。
    2.刹车系统反应较慢,刹车的踩踏力道较不易控制,不利于做高频率的刹车动作。
    3.构造复杂零件多,刹车间隙须做调整,使得维修不易。

    盘式刹车

    刹车系统
刹车系统
    以刹车卡钳控制两片刹车片去夹住轮子上的刹车碟盘。在刹车片夹住碟盘时,其二者间会产生摩擦。
    由于车辆的性能与行驶速度与日遽增,为增加车辆在高速行驶时刹车的稳定性,盘式刹车已成为当前刹车系统的主流。由于盘式刹车的刹车盘暴露在空气中,使得盘式刹车有优良的散热性,当车辆在高速状态做急刹车或在短时间内多次刹车,刹车的性能较不易衰退,可以让车辆获得较佳的刹车效果,以增进车辆的安全性。
    并且由于盘式刹车的反应快速,有能力做高频率的刹车动作,因此许多车款采用盘式刹车与ABS系统以及VSC、TCS等系统搭配,以满足此类系统需要快速做动的需求。
    作用方式:
    顾名思义,盘式刹车以静止的刹车盘片,夹住随着轮胎转动的刹车碟盘以产生摩擦力,使车轮转动速度降低的刹车装置。
    当踩下刹车踏板时,刹车总泵内的活塞会被推动,而在刹车油路中建立压力。压力经由刹车油传送到刹车卡钳上之刹车分泵的活塞,刹车分泵的活塞在受到压力后,会向外移动并推动刹车片去夹紧刹车盘,使得刹车片与刹车盘发生摩擦,以降低车轮转速,好让汽车减速或是停止。
    优点:
    1.盘式刹车散热性较鼓式刹车佳,在连续踩踏刹车时比较不会造成刹车衰退而使刹车失灵的现象。
    2.刹车盘在受热之后尺寸的改变并不使踩刹车踏板的行程增加。
    3.盘式刹车系统的反应快速,可做高频率的刹车动作,因而较为符合ABS系统的需求。
    4.盘式刹车没有鼓式刹车的自动煞紧作用,因此左右车轮的刹车力量比较平均。
    5.因刹车盘的排水性较佳,可以降低因为水或泥沙造成刹车不良的情形。
    6.与鼓式刹车相比较下,盘式刹车的构造简单,且容易维修。
    缺点:
    1.因为没有鼓式刹车的自动煞紧作用,使盘式刹车的刹车力较鼓式刹车为低。
    2.盘式刹车的刹车片与刹车盘之间的摩擦面积较鼓式刹车的小,使刹车的力量也比较小。
    3.为改善上述盘式刹车的缺点,因此需较大的踩踏力量或是油压。因而必须使用直径较大的刹车盘,或是提高刹车系统的油压,以提高刹车的力量。
    4. 手刹车装置不易安装,有些后轮使用盘式刹车的车型为此而加设一组鼓式刹车的手刹车机构。
    5.刹车片之磨损较大,致更换频率可能较高。

    理解误区/刹车系统 编辑

    刹车系统是一台车上最重要的组成部分之一,现代汽车的刹车系统主要分为盘式刹车和鼓式刹车。关于这两种刹车方式的优劣在坊间有非常多不正确的观点,还有些商家会偷换一些概念误导消费者。

    误区一

    盘式刹车比鼓式刹车好刹。这是很大一部分人的误区。在选车的时候,有些人看到后轮还在用鼓式刹车就皱起了眉头。但从我们以上的工作原理介绍可以看出,同样直径的鼓式刹车是比盘式刹车的刹车力还要大的。只要是调校得当,鼓式刹车的刹车距离绝对不会比盘式刹车的长。另外,轮胎和刹车系统的匹配程度,车身重量,车身重量分配等等都会影响到刹车距离。制动效果不能与刹车系统规格直接画等号,这一点我们已在多次制动测试中得到验证。例如在飞度、Po-lo、马自达2的对比测试中,制动成绩最佳的是前盘后鼓的马自达2,前后盘刹的飞度1.5名列其次。

    误区二

    同样四轮盘式刹车,刹车盘直径越大越好。对于不同品牌不同型号的车型,这种说法不能成立。原因还是以上我们说过的,刹车性能和刹车距离与车厂的调校有很大关系,而且还有很多其它因素会有影响。如果刹车卡钳的力度不够,刹车片摩擦系数不高,轮胎的抓地力不够,单纯靠加大刹车盘并不会使车辆的刹车性能有很大飞跃。

    误区三

    原厂刹车太差,我去改装个多活塞的刹车卡钳。首先,我们建议在做刹车改装的时候要慎之又慎,因为每个车型的刹车系统都是经过汽车厂家精密设计和长期测试之后匹配的,任何改装都有可能破坏刹车平衡性。改装刹车卡钳很可能会对原厂的刹车盘造成较大磨损,而且刹车油管,刹车油等周边不一起升级的话也很难提高刹车性能。非常注重性能的宝马在它旗下大部分量产车型上坚持使用单活塞刹车卡钳,这也从一个侧面证明了多活塞卡钳并不是提高刹车性能的万用良药。

    建议

    实地试车最重要
    随着世界车坛运动风吹进中国,越来越多的厂家已经开始以“运动”作为卖点。在厂家的宣传资料里不仅有详细的动力介绍,还经常会宣扬在同级别中罕有配置前后盘式刹车,或是具有同级中最大尺寸的刹车盘等等。

    维修养护/刹车系统 编辑

    定期检查

    刹车系统对于汽车行驶的安全性至关重要。但对刹车系统的保养却常被驾驶员所忽视。往往等到发现刹车系统工作不正常的时候,才对刹车系统进行检修。这样却很有可能由于突发故障而导致刹车失灵酿成大祸。因此,只有经常对刹车系统进行维护和保养才能保证刹车系统的正常工作,进而保证行驶安全。轿车及小型货车的刹车系统主要采用刹车油传递刹车力。无论任何刹车系统最终都是由刹车片(盘式)或刹车蹄片(鼓式)完成制动作用。因此要定期检查刹车片或刹车蹄片的厚度。
    当发现其厚度接近或小于制造商规定的最小厚度时应立即更换。检查刹车片的同时,还要检查刹车盘或刹车鼓的磨损,如接触表面出现凹痕要及时光盘或光鼓以保证与刹车片的接触面积提高制动力。
    对于油路制动的汽车,出车前要检查刹车油的液面。如发现油面下降,要立即检查刹车油路是否有泄漏的地方。刹车油由于吸收空气中的水分,时间长了就会失效。要根据厂商的规定定期更换刹车油。最好每年更换一次。
    通常我们会以仪表板上刹车警示灯是否亮起作为该换刹车蹄片的判断依据,但这是最后底线,如果到这时才换,已经相当危险。要提醒您的是,虽然所有车辆都有这种警示系统,但有的是直接感应刹车蹄片的厚度,有的则是在刹车蹄片已经完全磨完,刹车液因此极端下降,才会使警示灯亮起。如果是后者,等到警示灯亮起,刹车片金属底座与刹车碟已经处于铁磨铁状态,这时,会在电动汽车车胎靠近轮圈边缘看到晶亮的铁削。因此,在每次进厂保养时都要检查刹车片是否能用,并提早换掉接近寿命底限刹车片,而不要只相信警示灯。
    所有从系统中被放掉的制动液都应该被丢弃掉。
    在保养刹车系统的项目中,定期检查刹车液面是最重要的。起码一个月检查一次,次数多就更好了。
    千万小心别把刹车液贱在油漆上,因为它有很强的腐蚀性,会毁坏面漆

    日常养护

    清洁的、高质量的制动液是安全和刹车系统功况良好的基本。你应该购买市面上质量较好的制动液。如果制动液脏了,放掉并且冲净整个系统,然后用新液灌满主油缸。刹车油不要重复使用,所有从系统中被放掉的制动液都应该被丢弃掉。
    吸入石棉粉尘对你的健康十分有害。用干刷子或压缩空气去除刹车系统上的灰尘泥垢时会扬起尘土,由于其中极易含有石棉纤维,因此容易损害健康。灰尘和泥垢应该用专除石棉的吸尘器来对付,而且应该用防尘模式。如果没有吸尘器,那么在保养刹车总成时应该在通风良好的地方,并带上经过鉴定的防毒呼吸器。
    检查刹车之前,小心地擦净主油缸上的泥垢,以免任何脏东西掉入储油罐。摘掉紧固件(一般是销子)和盖子。对于没有刻度的油缸,应保持液面距油缸顶6毫米,如果有刻度,只要保持液面比刻度高就可以了。如果主缸需要加油,请加入符合DOT3或4规范的重载刹车油。
    刹车系统的保养很重要。电动汽车的刹车系统主要采用刹车油传递刹车力,而大型客车和重型货车则采用气动刹车系统。对于不同的刹车系统也有不同的保养的方法:
    对于气路刹车系统,要注意经常排出系统中的积水及定期更换干燥器。气路系统中的水分会腐蚀管路并影响制动效果。严重时甚至可以导致制动系统失灵。此外,还要经常检查打气泵的工作情况及气泵皮带的磨损。如发现问题要及时更换。

    保养方法

    在很长一段时期内如果总缺刹车油,而你总在添加,那很显然你的刹车系统有毛病了,你应该检查一下了。刹车油的颜色也会提出警告。刹车油不应该颜色过深,也不应该象烧过的样子。如果真是如此,那就有问题了,不过这种情况不会经常发生。刹车系统对于车的安全性极其重要,要经常检查刹车油壶的油面,油面在低于下限时,要及时补加到上限。另外因刹车油本身的吸湿性较强,在使用过一段时间后,刹车油会因吸收了周围空气中过多的水分而造成刹车油的沸点降低,刹车油在沸腾时会造成刹车抱死或失灵等故障,因此,刹车油必须定期更换。不同品牌的刹车油混合后,有可能会起反应或腐蚀刹车系统,更换时必须更换同一品牌的刹车油。刹车片是刹车系统中较容易磨损的部件,需要经常检查磨损程度,如果磨损程度超过厂家要求的极限,必须更换。 
    对刹车系统的保养却常被车主所忽视,这样很有可能因突发故障而导致刹车失灵。因此,维修技师提醒车主只有经常对刹车系统进行维护和保养才能保证刹车系统的正常工作,进而保证行驶安全。
    1、刹车片更换。通常我们以仪表板上刹车警示灯是否亮起作为该不该换刹车蹄片的判断依据,但这是最后底线,部分车是在刹车蹄片已经完全磨完警示灯才会亮起,这时,刹车片金属底座与刹车碟已经处于铁磨铁状态,会在车胎靠近轮圈边缘看到晶亮的铁削。因此,在每次进厂保养时都要检查刹车片是否能用,并提早换掉接近寿命底线的刹车片。
    2、刹车系统日常养护。清洁的、高质量的制动液是安全和刹车系统功况良好的基本。应该购买市面上质量比较好的制动液。所有放掉的制动液都应丢弃掉。

    养护保养的方法

    方法:用压缩空气清洁刹车系统或不清洁,然后用黄油润滑分泵销和刹车片。
    步骤:
    一、
    用专业刹车盘清洗剂,使用前请将罐内液体充分摇匀,直接喷洒于需要清洁部位,直至粉尘和油渍彻底清除,用洁净毛巾擦拭干净,不留粉尘和残液。
    二、用专业刹车分泵导向销润滑剂,戴好单指手套,将产品均匀涂抹在刹车分泵导向销表面和导向销槽内,不可与其它矿物质润滑油混用。
    三、用专业刹车片耐高温保护剂,戴好单指手套,将产品均匀涂抹于刹车片背面及刹车片两端的滑动槽内。
    四、用专业耐高温防咬死润滑剂,戴好单指手套,将产品均匀涂抹在每个轮胎螺丝杆和胎铃与轮毂之间的金属接触面上。

    故障处理/刹车系统 编辑

    刹车系统刹车系统

    当发生制动失效时,司机首先要保持沉着冷静,切莫惊慌失措。正确的措施是:在根据路况和车速控制好方向的同时迅速减档。高速档抢入直接档再迅速抢入中速档,这时发动机会有很大的牵引阻力使车速迅速降低,此时可以用手制动再迅速抢进低速档和最低档,然后用手制动控制车辆停住。

    如手制动效果不好也可利用山坡迫使车辆停下或低速控制车辆至平坦路段逐渐停下。上坡制动失效时应适时减入中、低速档。保持足够的动力驶上坡顶停车。如需半坡停车,应保持前进低档位,拉紧手制动,随车人员及时用石块、垫木等物品卡住车轮,如有后滑现象,车尾应朝山坡或安全一面,并打开大灯和紧急信号灯以引起前后车辆的注意和避让。

    这里,要指出的是那种不减速就直接往山坡上靠的措施是极其危险的,高速剧烈的刮撞会直接损坏车辆并容易被山坡反弹造成碰撞和翻车,而且很多路段并没有山坡,所以利用发动机牵引阻力来控制车速才是明智和正确的,而现代车辆的变速同步装置也给快速强行抢档提供了方便性和可靠性。此外,值得提及的是车辆在下长坡,陡坡时不管有无情况都应轻踩一下制动,它的好处在于一是检验一下制动性能,二是一旦发现制动失常可以赢得控制事故的时间,减少惊慌情绪,做到冷静控制车辆。其实这也称之为预见性制动。您千万可别小看这一脚预见性制动,车辆在行驶中各种故障都有可能发生,制动失效也不例外,预见性制动可使我们在突发故障时化险为夷,转危为安。

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