汽车底盘部分制动系统设计开发指南.doc

汽车底盘部分制动系统设计开发指南编制日期：编者： 制动室 版次：页次：- 73 -5、制动部分设计指南5.1简要说明5.1.1 内容概括 制动系统包括行车制动系统，驻车制动系统，应急制动系统; 行车制动：使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车的速度保持稳定的一套装置 ； 驻车制动:使已停使的汽车驻留原地不动的一套装置； 应急制动:在行车制动系统部分失效或完全失效的情况下保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置； 制动系统的开发流程:车辆参数目标市场同类车型法律法规系统目标值的确定主要是：1，法规要求值：2，奇瑞目标值：不同附着系数下的制动减速度、制动距离、系统油压、踏板力、踏板行程参考车型的制动系统参数制动系统的关键参数前制动器的参数后制动器的参数真空助力器的参数踏板的参数驻车制动操纵机构参数驻车制动操纵机构参数参考车型的制动系统参数制动系统评审如下图所示：输入输出5.1.2适用范围适用于所有奇瑞公司所开发的车型.5.1.3 设计目的合理设计汽车的制动系统，其目的在于:在满足国家法规要求的同时,具有良好的舒适性,满足用户的要求.5.1.4 零件结构图制动系统主要分为三部分:1行车制动系统:包括基础制动器,真空助力器,制动管路,踏板,2.驻车制动系统,包括驻车操纵机构总成,制动拉索,驻车制动器3.压力调节装置包括包括ABS控制器总成或比例阀,ABS传感器等,5.2设计构想5.2.1 设计原则5.2.1.1 制动系统的功能要求行车制动必须保证驾驶员在行车过程中能控制机动车安全、有效地减速和停车。行车制动必须是可控制的，且必须保证驾驶员在其座位上双手无须离开方向盘（或方向把）就能实现制动; 驻车制动应能使机动车即使在没有驾驶员的情况下，也能停在上、下坡道上。驾驶员必须在座位上就可以实现驻车制动。制动效能要满足法规要求有良好的制动稳定性驾驶感好（包括踏板力，踏板行程）有良好的热衰退性能（通过AMS试验来验证,详见试验部分）5.2.1.2 制动系统的顾客要求在满足制动性能的前提下,还应该满足舒适性要求, 如:操作方便,行车制动在产生最大制动效能时的踏板力，对于乘用车不应大于230N ；手握力不应大于 250 N,除了这些力的要求,尽量避免有制动点头,制动时摩擦片尖叫等不良现象,同时在行车制动系统失效的情况下,还应具有应急制动的功能.5.2.1.3 制动系统的性能要求 制动系统性能要满足法规GB/T12676要求,GB/T12676等同于欧洲法规ECER13-09，ECER13H-00及美国法规FMVSS 1355.2.2 制动系统设计计算5.2.2.1 决定制动系统关键参数的因素:详见下表 决定制动系统参数的整车调查表Laden Weight kg : 满载质量Laden Weight perc.front % :满载前轴轴荷比重Laden Height of c.g. mm :满载重心高度(hg)Unladen weight kg : (kerb Weight)空载质量Unladen Weight perc. Front % :空载前轴轴荷比重Unladen height of c.g. mm :空载重心高度Wheelbasemm :轴距Split F/R, X, L, HI, or HH):管路布置型式Maximum axle load front kg :前轴最大轴载Maximum axle load rear kg :后轴最大轴载Maximum speed km/h :最高车型Engine Power kW :发动机功率Engine stroke volume ccm:发动机排量Laden acceleration 0 to 100 km/h s :满载车速从0到100的加速时间Half laden acceleration 80km/h to 90% vmax s :半载车速从80到最大车速的90%的加速时间Power Transmission (Front, Rear or 4 wheels) :驱动型式Tire rolling radius front mm : 前轮滚动半径Tire rolling radius rear mm :后轮滚动半径Rim Size in :轮辋规格Tire size front : 前轮胎规格Tire size rear :后轮胎规格计算过程 汽车制动时，地面作用于车轮的切线力称为地面制动力Fxb，它是使汽车制动而减速行驶的外力。在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩Mu所需的力称为制动器制动力Fu。 地面制动力是滑动摩擦约束反力，其最大值受附着力的限制。附着力F与Fxbmax的关系为FxbmaxFFz。Fz为地面垂直反作用力，为轮胎道路附着系数，其值受各种因素影响。若不考虑制动过程中值的变化，即设为一常值，则当制动踏板力或制动系压力上升到某一值，而地面制动力达最大值即等于附着力时，车轮将抱死不动而拖滑。踏板力或制动系压力再增加，制动器制动力Fu由于制动器摩擦力矩的增长，仍按直线关系继续上升，但是地面制动力达到附着力的值后就不再增加了。制动过程中，这三种力的关系，如图1所示。汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受轮胎。道路附着条件的限制。所以只有当汽车具有足够的制动器摩擦力矩，同时轮胎与道路又能提供高的附着力时，汽车才有足够的地面制动力而获得良好的制动性。图2是汽车在水平路面上制动时的受力情形 (忽略了汽车的滚动阻力偶矩、空气阻力以及旋转质量减速时产生的惯性力偶矩) 。此外，下面的分析中还忽略制动时车轮边滚边滑的过程，附着系数只取一个定值，惯性阻力为： 图1： 制动过程中，地面制动力、制动器制动力及附着力的关系 图2 制动时的汽车受力图a.地面对汽车的法向反作用力：b.制动距离 图3 典型制动过程汽车的制动能力常用制动效能反映。制动效能是指汽车以一定初速迅速制动到停车的制动距离或制动过程中的制动减速度。制动过程中典型的减速度与时间关系曲线如图3所示。其中，ta为制动系反应时间，指制动时踏下制动踏板克服自由行程、制动器中蹄与鼓的间隙等所需时间。一般液压制动系的反应时间为0.0150.03s，气压制动系为0.050.06；tb为减速度增长时间，液压制动系为0.150.3s，气压制动系为0.30.8s。制动距离与汽车的行驶安全有直接的关系。制动距离是指在一定制动初速度下，汽车从驾驶员踩着制动踏板开始到停住为止所驶过的距离。根据图3所示的典型制动过程，可求得制动距离S：Sv(ta+tb)+ 理想的制动力分配曲线在任何轮胎地面附着系数之下，汽车在水平路面制动时均能使双轴汽车前、后轮同时接近抱死状态的前、后制动器制动力分配曲线称之为理想制动器制动力分配曲线，通常称为I曲线。此时，前后轮制动器制动力分别等于各自的附着力。Fu1Fu2hgFZ1FZ2Fu1Fu2hgFZ1FZ2图4图5 理想制动器制动力分配曲线与实际线性制动器制动力分配曲线（单位汽车重力） 制动踏板力与制动力的关系在制动踏板上加力F，在车轮刹车上就会产生如下的制动力制动盘活塞制动器主缸制动主缸真空助力器 制动踏板图6 PB：活塞压强 SB：活塞端面面积 SM：制动主缸活塞端面面积 i ：真空助力器增益系数 ：制动踏板杠杆比（R/r） F：踏板输入力输出制动系统参数见下表PEDAL（踏板）1Pedal Ratio (nominal) :踏板杠杆比()2Available Pedal Travel mm :有效的踏板行程3Pedal return spring preload N :踏板回位弹簧预紧力4Pedal return spring prate N/mm :踏板回位弹簧刚度5Bulkhead deflection mm/N :回位弹簧单位力下的变形量PARKING BRAKE（驻车制动）1Parking brake operating on (Front or Rear):驻车（前或后）2Parking brake operating by (Hand, foot or motor) :驻车操纵（手，脚，电子）3Cabin lever ratio :驻车操纵杠杆比4Cable ratio :拉索传动比5Cable Efficiency % :拉索传递效率HOSE1Number of hoses front :前软管的数量2Number of hoses rear :后软管的数量3Length of one hose front mm :一个前软管的长度4Length of one hose rear mm :一个后软管的长度Brake Components Summary制动部件的概况1Brake Front Axle :前制动器规格2Disk / Drum Front Axle :盘/鼓式制动器3Brake Rear Axle :后制动器规格4Disk / Drum Rear Axle :盘或鼓式制动器5Master Cylinder :主缸规格6Servo :真空助力器规格7Brake Approtioning Rear Axle :比例阀规格8ABS :If Disc Brake如果是盘式制动器1Cylinder Diameter 1 mm :轮缸直径12Cylinder Diameter 2, if dual piston mm :轮缸直径2，如果是双轮缸的3Effctive radius mm :有效半径4Lining m nominal :摩擦系数5Threshold pressure Bar :起跳点压力6Lining area per brake cm2 :每个制动块的摩擦面积7Radius to centre lining height mm :车轮中心到摩擦片中心的距离8Clearance total per brake mm :每次制动时的间隙9Fluid disp. at 50 Bar without clearance ml :在50Bar时的彭胀量10Fluid disp. at 100 Bar without clearance ml : 在100Bar时的彭胀量11Maximum braking torque :最大制动力矩If Drum Brake如果是鼓式制动器1Wheel Cylinder diameter mm :轮缸直径2Brake factor C* :制动效能因素3Threshold pressure Bar :起跳点压力4Leading shoe factor / mean shoe factor :领蹄效能因素5Lining area per brake cm2 :每个制动片的摩擦面积6Lining arc 1 Degree :摩擦片包角17Lining arc 2 Degree :摩擦片包角28Clearance total per brake mm :每次制动时的间隙9Fluid disp. at 50 Bar without clearance ml :在50Bar时的彭胀量10Fluid disp. at 100 Bar without clearance ml :在100Bar时的彭胀量11Maximum braking torque :最大制动力矩11. Brake Rear Axle后制动器If Disc Brake 如果是盘式1Cylinder Diameter 1 mm :轮缸直径2Cylinder Diameter 2, if dual piston mm :轮缸2的直径,如果是双缸的3Effctive radius mm :有效半径4Lining m nominal :摩擦系数5Threshold pressure Bar :起跳压力6Lining area per brake cm2 :每个摩擦片的面积7Radius to centre lining height mm :车轮中心到摩擦片中心的高度8Clearance total per brake mm :每次制动时的间隙总合9Fluid disp. at 50 Bar without clearance ml :在50Bar时的彭胀量10Fluid disp. at 100 Bar without clearance ml :在100Bar时的彭胀量11Maximum braking torque :最大制动扭矩If Drum Brake如果是鼓式1Wheel Cylinder diameter mm :轮缸直径2Brake factor C* :制动效能因素3Threshold pressure Bar :起跳压力4Leading shoe factor / mean shoe factor :领蹄效能因素5Lining area per brake cm2 :每个摩擦片的面积6Lining arc 1 Degree :衬片包角17Lining arc 2 Degree :衬片包角28Clearance total per brake mm :每次制动时的间隙总合9Fluid disp. at 50 Bar without clearance ml :在50Bar时的彭胀量10Fluid disp. at 100 Bar without clearance ml :在100Bar时的彭胀量11Maximum braking torque :最大制动扭矩12. Parking Brake Rear Axle驻车制动If Disc Brake如果是盘式1Fitted Load inner spring N :内弹簧的预紧力2Lining static m :摩擦系数3Brake lever ratio :制动杠杆比4Brake lever ratio effeciency% :杠杆传递效率5Threshold load at brake lever N:起跳压力6Maximum Clamp load N :最大回位力If Drum Brake如果是鼓式1Brake factor C* (mech, forward sticking m) :制动效能因素2Brake factor C* (mech, backward sticking m) : 制动效能因素3Brake factor C* (mech, forward normal m) : 制动效能因素4Brake factor C* (mech, backward normal m) : 制动效能因素5Brake lever ratio :杠杆比6Brake lever ratio effeciency% : 杠杆传递效率7Threshold load at brake lever N:起跳压力8Maximum Clamp load N :最大回位力13. Master Cylinder主缸1Diameter primary piston mm :第一主缸直径2Diameter secondary piston mm :第二主缸直径3Nominal stroke mm :名义上行程4Stroke Primary piston mm :第一主缸行程5Stroke Secondary piston mm :第二活塞行程6Cut off primary piston mm :第一活塞的空行程7Cut off secondary piston mm :第二活塞的空行程8Fitted load primary piston spring N :第一活塞的预载荷9Fitted load secondary piston spring N :第二活塞的预载荷10Type ( AS/AS, CV/CV, AS/CV) :类型(补偿孔式,中心阀式,补偿孔/中心阀式)14. Servo助力1Nominal Boost ratio :助力比2Operating cut off mm :空行程3Threshold load N :起跳压力4Output force at knee point N :在拐点的输出力5Input force at knee point N :在拐点的输入力15. Brake force control device制动力控制装置1Unladen cut in pressure Bar :空载拐点的压力2Valve ratio :阀的杠杆比3Cut in Deceleration (for G valve) :减压系数4Laden cut in pressure ( for LCRV) : 满载拐点的压力16. ABS1Volume disp. Modulator at 50 Bar ml :在50Bar时调节器所需液量2Volume disp. Modulator at 100 Bar ml :在100bar时调节器所需液量3LPA volume primary cicuit ml :第一回路的容积4LPA volume secondary cicuit ml :第二回路的容积5Efficiency front axle % :前轮的效能6Efficiency rear axle % :后轮的效能17.Disc / Drum Front Axle盘式/鼓式If Disc,如果是盘式1Type (solid or ventilated, iron or aluminium)类型（实心，通风或铝制）2Outer Disc diameter mm:外盘直径3Inner Disc diameter mm :内盘直径4Disc thickness mm : 制动盘厚度5Disc pot diameter mm :6Disc pot width mm :If Drum Brake如果是鼓式1Drum Diameter mm :鼓径2Drum width mm :鼓的宽度3Drum thickness mm :鼓的厚度5.2.3 环境条件 5.2.3.1制动系统的工作温度范围制动系统的工作温度范围取决于系统内各具体零部件的工作温度范围。制动盘的工作温度500摩擦片的工作温度400制动钳的工作温度100轴承的工作温度120真空管的工作温度范围：-40+120； 5.2.3.2制动系统的工作压力范围制动系统的工作压力10MPa 5.2.3.3 其它注意事项对于没有报警装置,罐体透明的制动储液罐用户应该经常检查制动储液罐液面高度,当液面高度低于罐上的MIN线时,应加注制动液.对于有报警装置的制动储液罐当报警装置报警时用户应该马上检查制动储液罐液面高度.用户从生产日期来算应该每隔一年或者一年半更换一次制动液,以保证制动系统的良好工作5.2.4 测试的基本参数及方法 5.2.4.1 性能测试5.2.4.1.1行车制动器总成性能试验按标准QC/T564执行5.2.4.1.2制动钳总成性能试验按标准QC/T592执行5.2.4.1.3驻车制动器性能试验按标准QC/T237执行5.2.4.1.4转向节疲劳试验按下列要求执行:5.2.4.1.4.1侧向力试验： 1)按实车状态连接，转向节和球销用成品，其余允许用替代品进行连接;2）侧向力作用在车轮替代杆的接地点上，连续双向施力，力的大小由奇瑞公司确定;3）试验频率23Hz5.2.4.1.4.2纵向力试验： 1）按实车状态连接，转向节和球销用成品，其余允许用替代品进行连接;2）纵向力作用在车轮替代杆的接地点上，连续双向施力，力的大小由奇瑞公司确定;3）试验频率10Hz5.2.4.1.4.3制动力试验： 1）按实车状态连接,转向节、制动钳、球销用成品，其余允许用替代品进行连接;2）制动力作用在车轮替代杆的接地点上，连续双向施力，力的大小由奇瑞公司确定;3）试验频率10Hz5.2.4.1.5手制动拉索的性能试验按标准Q/SQR.04.2855.2.4.1.6真空助力器总成性能试验按标准QC/T307执行,制动主缸总成性能试验按标准QC/T311执行5.2.4.1.7单向阀试验要求:1.开启压力：真空软管总成中真空单向阀的开启真空度在常温下应不大于2.0Kpa(15mmHg);2.密封性能：真空软管总成中单向阀的密封性，在66.7Kpa(500 mmHg)真空度时，常温下15s内真空度下降值应不大于1.3Kpa(10mmHg)低温开启性能：在-25C低温下，单向阀开启真空度不大于9.3Kpa(70mmHg)5.2.4.2 耐久性测试5.2.4.2.1制动器疲劳强度试验按标准QC/T316执行;5.2.4.2.2手制动操纵的耐久性试验按下列要求执行:5.2.4.2.2.1空载下，试验循环20万次后仍能满足求；5.2.4.2.2.2加载1000N作用下，试验循环10万次后仍能满足使用要求。5.2.4.2.3 制动踏板总成疲劳强度试验按标准Q/SQR.04.283执行5.2.4.3盐雾试验:制动系统盐雾试验按材料科编制的Q/SQR.04.028执行5.2.4.3 AMS试验 5.2.4.3.1AMS试验简介:AMS试验是欧洲汽车杂志上所提出的制动系统的试验方法,该试验通过比常规制动更苛刻的试验方法来检查各车型制动系统的弱点. 5.2.4.3.2 AMS试验的准备工作:车辆要求整车整备带一个驾驶员和30kg的行李试验的路面要求是干燥的水平路面使摩擦片的工作温度达到100C车速是148km/h时以最大减速度制动两次(要求ABS工作),测量制动距离车速是108 km/h时以最大减速度制动两次(要求ABS工作),测量制动距离车速以最大车速的80%制动一次(要求ABS工作), 测量制动距离5.2.4.3.3 AMS试验方法要求车辆满载使摩擦片的工作温度达到100C车速是108 km/h时以最大的减速度连续制动十次(要求ABS工作),测量每次的制动距离5.2.4.3.4检查结果检查摩擦片是否起火检查制动距离是否小于40m5.2.4.3.5影响AMS的因素真空助力器及主缸最普遍的导制AMS测试失败的原因就是制动主缸的容积不够。随着制动衬块可压缩性增加后鼓随温度的升高膨胀, 由于摩擦材料的衰退，就需要更高的压力，通常情况下制动主缸的液面在随后的制动中就会降到最低点。传统的计算制动主缸行程需要考虑修定热制动衬块压缩和后鼓膨胀。踏板行程充分合理的利用就应该使用空行程为0的主缸和助力器。踏板 踏板必须有足够的强度抵抗变形，还应该具有足够的刚度以避免紧急制动时驾驶员施加的高强度载荷时踏板底部不致于脱落。在AMS测试中，踏板受力达到2000N都是很正常的情况。在2000N力作用下，踏板偏转不得大于20mm，并且永久的偏转不得大于10 mm。摩擦材料 摩擦材料是取得良好，持久的AMS性能的关键。为了满足40 m的制动距离，前后制动都必须满足高强度减速度时他们应该达到的性能要求。 稳定的摩擦材料衰退不超过30%； 在3秒中内快速的建立起摩擦力来满足达到最大减速度的要求，这对于确保制动效能是非常重要的； 稳定的压缩性能 合适的强度 承受热量的能力在试验的最后10秒钟内制动鼓或盘的材料必须满足： 稳定的摩擦性能在高温时不能减少30% 在高温高压下要有足够的强度 制动盘 大的通风盘对于抗热衰退和摩损是非常有好处的。制动盘的尺寸必须满足10次连续制动后温度不得大于390度。保时捷推荐了在AMS测试中的最大温度-500度，基本上可以和390度对等制动鼓 热容量和硬度是关键因素。通过增加鼓的厚度可以使AMS性能得到提升。这对于增加鼓的热容量及刚度都非常有用。一些竞争厂家（如VW）指定更硬的鼓材料也取得同样的效果。冷却热容量由于AMS测试周期持续时间比较短就显得非常重要。良好的冷却条件可以使温度保持在控制温度以下，并且可以明显的改善制动盘，摩察衬块的损耗以及制动液的温度。考虑到以下原因：与钢制轮辋相比， 合金轮辋有更好的通风性，可以减小制动盘的温度。较大的通风孔，在车轮里分布，塑料轮罩空气由前缓冲器导向车轮圈弧去掉前盘式制动器挡尘板卡钳 高强度的卡钳支架以及良好性能的密封圈对AMS测试性能都非常重要。制动衬块的面积必须足够大，以确保高强度的夹紧力和保持力量吸收 后鼓式制动器 除了最小的汽车外，所有的想取得最短制动距离和AMS性能的车都需要用盘式制动器。但是，用鼓式制动器的车型通过优化制动设计在冷、热制动时也能达到40m 的制动距离。必须调整自调装置以避免制动蹄片间隙过大，否则的话可能引起高制动液消耗和制动主缸内制动液不足以及当轮毂冷却后制动的约束。增加调节装置必须有热切断的特点以防止过多调节。轮毂的膨胀应该对制动蹄和调节装置都最小，可以防止先前的制动约束和在随后的制动中的间隙过大。轮胎达到40m的制动距离要求接近1 g 制动减速度。假如ABS可以起95%的作用（好的ABS系统）要求轮胎与地面的摩擦系统至少1.05。测试显示不同的轮胎制动距离有4到5米的差距。如果同一级别中最好的车的制动距离和AMS性能测试是客观的，对比轮胎测试就应该做为制动设计计划的一部分。轮胎对于制大制动性能非常重要。 ABS要达到AMS测试要求的低于40m的制动距离，基本上要达到完美的前后制动力分配。即使是周围环境温度平衡很好的系统，不同的前后衰退就意味着在接下来的制动过程中不会是完美的平衡。另外，驾驶员必须在每次制动的开始就能达到最大减速度？对于非ABS系统是非常困难的。这就意味着要满足40m的制动距离，汽车都必须装上4轮ABS系统并且还应该具备前后制动力电子分配（EBD），还不能是机械式的压力控制阀。这就要驾驶员在制动的开始阶段就施加高强度的踏板力确保最大制动强度（ABS工作）。在每次制动过程中，前后轴制动都必须由ABS控制。ABS在前后轴上至少能达到90%的作用。 软管为了减少踏板空行程， 前后都应该指定低膨胀量的软管。对于在AMS测试过程中产生系统压力（超过150bar）来说尤为重要。真空度低膨胀真空软管和低起跳值，无弹性，单向阀都是在连续制动过程中要迅速建立真空的组成条件。在B级轿车上进行的试验显示当真空管直径是12mm时,对于AMS制动距离有非常积极的作用。通过消除弯管安装也可减少制动距离.制动力分配 为了达到同级车中最好的制动距离，前后轴都必须充分利用轮胎的地面附着系数。制动器大小必须保证提供足够大的制动力矩使前后轴在满载温度500时能够抱死。带ABS的汽车在后轴载荷变化较大时通常还指定配备EBD。 整车参数外形，汽车类型和竞争者的相关规范通常决定汽车的结构（轴距，轮距载荷分配，重心高度）这些参数对制动距离和AMS性能都起着非常重要的作用。换句话说，更好的制动性能要求：更长的轴距和更宽的轮距（稳定）更低的重心载荷分配在空、满载时前后各50%最理想。更低的Z方向上的惯性前轮辋通风性更好 为通过AMS试验的系统检查清单如下表：零件要求确认,验证制动主缸在热的摩擦衬块及制动毂的时候主缸里的制动液不会0，空行程为0CAE，AMS设计助力器无空行程设计踏板和踏板支架2000N时最大偏移20mm2000N时永久变形10mmCAE，整车CAE，整车摩擦材料在500度/350度时摩擦力减小不得30%0 3秒内达到最大制动力500度时压缩量35%在600度时结构完整在AMS测试过程中10秒内不得产生火花DynoDyno,AMSLabLabDyno.AMS制动盘10次连续制动温度不大于390在AMS测试中温度不大于500CAE，整车CAE，AMS制动毂AMS测试中温度不大于300CAE、AMS制动冷却合金制轮辋缓冲空气传导制动盘挡尘板设计设计设计卡钳刚度87KN/mm密封圈0.3到0.6 mm在0.85g时成线性压力4.0N/mm线性动力分配1.9KW/cm2Lab设计设计设计毂式制动器自调装置避免AMS测试后制动约束热切断AMS设计轮胎优化干燥路面摩擦因素整车ABS4轮ABS带EBD前后轴效率90%设计整车软管低膨胀量膨胀量0.25cc 100bar时设计Lab真空分配单向阀门限TBD bar提供12管径的真空管Lab设计制动力分配前制动力矩在500度时能使满载时车轮抱死后制动力矩在350度时能使满载时车轮抱死CAE，AMSCAE，AMS5.3分系统行车制动系统5.3.1行车制动系统包括制动器,真空助力器,储液罐,制动踏板,制动管路,ABS控制器及传感器.5.3.1.1制动器部分5.3.1.1.1制动器类型有钳式、鼓式和盘加鼓式鼓式制动器盘式制动器盘加鼓式制动器5.3.1.1.2制动原理 鼓式制动器的工作原理:通过制动系统的压力推动活塞或是在拉索的拉力下使制动蹄片张开,制动鼓内表面与摩擦片摩擦产生制动力矩.制动鼓的工作面是圆柱面,盘式制动器的工作原理:通过制动系统的压力推动活塞使制动盘端面与摩擦片摩擦产生制动力矩,制动盘的工作面是圆柱的端面,盘加鼓式制动器的工作原理:盘式用于行车,原理同盘式制动器,鼓式用于驻车,原理同鼓式制动器.5.3.1.1.3鼓式制动器的结构1.制动蹄带摩擦衬片总成;2.调隙拨板3.自调机构;4轮缸;5.制动底板;6.驻车拉臂;7.回位弹簧5.3.1.1.4卡钳的结构1.导向螺栓;2.卡钳支架,3.卡钳本体,4.消音片,5.蹄片报警线,6.摩擦片7.放气螺钉,8.矩开密封圈,9.活塞,10.密封圈,11.隔热片,12.连接螺栓5.3.1.1.5制动盘的设计制动盘有通风式和实心盘两种制动盘的材料一般均为HT250制动盘设计的注意事项制动盘端面的圆跳度要小于0.035.3.1.1.6制动器设计的注意事项摩擦片摩擦系数的选择要低于0.4,因为如果摩擦系数过高会导致热衰退性能不良,硬度高,噪音大,在满足制动工况的前提下,刹车片的硬度以低为好,对降低对偶摩损,改善制动平稳和舒适性有益。硬度过高,制动打滑,有噪音;硬度过低,强度差,摩擦时掉块会加速摩损,同时伴有强噪音。任何一种摩擦材料,它的摩擦性能都会随使用循环周期增长而出现不同程度的减退,原因主要是摩擦面表层及内在经历了高温烧蚀,产生了物理与化学变化。卡钳与制动盘配合的圆弧的圆心要尽量与车轮中心重合,减少干涉的可能性卡钳与制动盘配合时摩擦片要全部与制动盘接触5.3.2真空助力器带制动主缸总成5.3.2.1真空助力器,制动主缸以是汽车制动系统的重要的传动部件.其作用是利用发动机上的真空源，使驾驶员用很小的踏板力，就能产生很大的制动力；5.3.2.2真空助力器从膜片数量上分单膜片和双膜片两种,可以根据布置的需要来选择相应规格的助力器,单膜片在径向上空间较大，轴向上相对较短；双膜片在径向上相对较短，在轴向上占用的空间较大单膜片 双膜片 5.3.2.3真空助力器内部结构简图5.3.2.4制动主缸制动主缸分为补偿孔式和中心阀式两种补偿孔串联式双腔制动主缸原理图 补偿孔式制动主缸特点： 1）结构简单； 2）工作时主皮碗每次都必须经过补偿孔，会减少主缸皮碗的使用寿命。 中心阀串联式双腔制动主缸原理图中心阀式制动主缸特点1） 耐高压由于ABS系统中液压泵的作用，使制动系统的制动液压发生波动，正是这种作用使制动主缸内的液压产生波动，且活塞同时发生相对移动，其液压的变化频率可达每秒15次左右，液压可达20Mpa高压，对于补偿孔式主缸，当活塞相对缸体移动时，由于高压的作用，在补偿孔和回油孔处就会发生密封皮碗的过度摩损或切削现象，这样就会造成制动主缸失效，从而造成制动失效，所以，在ABS系统中应采用中心阀式制动主缸，克服了以上不足，从而提高了制动系统的安全可靠性，所以在ABS系统中不应配用补偿孔式主缸。5.3.3储液罐的设计功能：储存制动液，向制动主缸及制动系统供油；手动档配备液压操纵装置时向离合器主缸及传动系统供油(说明:离合器主缸也可以单独开发一个小储液罐)；过滤制动液,保证制动液的清洁度材料：PP(聚丙烯)单腔失效容积的确定:(1) 计算方法:制动主缸单腔活塞行程活塞截面积(3-5),(2) 要求: 单腔失效容积要保证汽车倾斜45时还能有3-5次制动,制动储液罐最小容积的确定：单腔失效容积是制动储液罐最小容积确定时的一个很重要的参数,根据经验公式,制动储液罐的最小容积一般是单腔失效容积的2-3倍,制动储液罐最大容积的确定: 制动储液罐的最大容积一般是单腔失效容积的3-5倍,制动储液罐的报警装置:采用液压制动的机动车，其储液罐的加注口必须易于接近，从结构设计上必须保证在不打开容器的条件下就能很容易地检查液面。若不能满足此条件，则必须安装制动液面过低报警装置。制动储液罐的安装要求： 储液罐固定方式：制动储液罐一般固定在制动主缸上，有些由于布置需要直接把油罐固定在车身上，此种固定方式增加了吸油管,而且增加了制动系统失效的可能性 储液罐固定要求： 制动储液罐在汽车上应该竖直安装。外置制动储液罐安装的高度应比制动主缸进油口高，以保证有一定的进油压力，有利于制动主缸工作。 设计制动储液罐应该注意的一些事项:1,在制动储液罐最小容积已经确定的前提下,加注口的位置毫无疑问是首先要考虑的2,储液罐重心尽量和制动主缸进油口在一个平面内,防止极限工况下,制动储液罐上下摇摆太厉害,从制动主缸中脱开3,和主缸的连接方式.若是储液罐容积较小,而且重心和储液罐出油口基本在一个平面内,可以不考虑其他的辅助连接方式.相反,则必须考虑.4,由于制动储液罐的开发周期较长,而且模具几乎没有改动的余地,所以在车型开发期间要尽可能早的确定制动储液罐的方案5.3.4踏板的设计产品结构1. 支架总成1.1 开关支架（安装制动刹车灯开关，离合器开关等）1.2 踏板销轴（用于安装制动踏板及机械 油门踏板，离合踏板）1.3 固定电子油门踏板的支架1.4 油门踏板限位块1.5 加强板1踏板支架总成2销轴3离合器踏板4制动踏板总成5开关6电子油门踏板图1（踏板机构总成）2，油门操纵2 . 1 油门踏板2.1.1机械式油门踏板2.1.2电子式油门踏板2.2油门拉线2.3支架3 制动操纵3.1制动踏板3.2安装真空助力器推杆的支架3.3 回位弹簧3.4 支架 4. 离合器操纵4.1 离合器踏板4.2离合器拉线4.3支架4.4离合器主泵4.5离合器分泵4.6管路4.7助力弹簧及支架4.8 离合器分离系统按操纵形式分: （1）机械式操纵a 离合器拉线b 离合器踏板c 离合器分离系统 （2）液压式操纵a 主泵b 离合器踏板c 离合器硬管d 离合器分泵e 离合器分离系统f 软管g 储液罐 （3）电子式操纵功能及结构设计1 踏板机构人体工程学踏板机构涉及到人体工程学，既要满足操纵性能的要求，又要满足人体运动学原理，给人以操纵的方便性和舒适性，这就要求许多相关尺寸有相应范围规定，力求适合于绝大多数人对操纵性的需求相关的尺寸及规定1,离合器踏板左侧边缘至R点的距离 C=1002,制动踏板右侧边缘至R点的距离 D=1003,制动踏板右侧至油门踏板左侧距离 E=604,离合踏板左侧边缘至踏板垫右侧 G=60 制动踏板右侧边缘至通道距离 H=137 油门踏板右侧至通道的距离 K=155,制动踏板宽度(机械变速/自动变速) L=50/1006,离合器踏板宽度 M=50 踏板垫宽度 N=607,制动踏板下边缘至地毯上边缘的高度 Q=145+88,油门踏板下边缘至地毯上边缘的高度 O=110+109,离合器踏板下边缘至地毯上边缘的高度 S=145+810,制动踏板,离合器踏板在最大行程时至油门踏板参考点A的距离 X=13512,制动踏板至方向盘的下边缘 L13=MIN590离合器踏板至制动踏板 0-1013,油门踏板至制动踏板的高度差 L52=大约50 该尺寸的规定也并非能够满足所有的人的操纵运动的需求,因此,与操纵运动相关的零部件也设计成可调节的因此，在设计踏板机构时，首先必须确定出相关的尺寸范围，在这个范围内，合理地确定尺寸，尽可能的使性能优化，符合人体工程学原理2支架总成 支架根据结构及空间需求，设计成不同的形状，可以采用整体式或分离式（离合器踏板支架，制动踏板支架，油门踏板支架）再连接成总成。从目前来看，主要采取冲压成型或全塑件，铝合金压铸结构，在满足强度同时，尽可能减轻重量，以提高整车的经济性。对于安装各类开关的位置，设计支架时要考虑安装方便性，一般采用卡接形式，简单可靠。 设计开关支架位置时，要考虑到开关的工作行程是靠踏板臂上下运动的来实现的。所以设计位置时，首先要确定开关行程，协调开关同踏板臂的运动关系。（制动灯开关，离合器开关等） 踏板销轴是支架设计中关键部位，要满足踏板在自重作用下100%地自动回落，不用回位弹簧，以便降低成本。其轴