汽车制动的原理

1、汽车制动的原理众所周知，当我们踩下制动踏板时，汽车会减速直到停车。但那个工作是怎 么样完成的？你腿部的力量是如何样传递到车轮的？那个力量是如何样被扩大 以至能让一台笨重的汽车停下来？首先我们把制动系统分成6部分，从踏板到车轮依次解释每部分的工作原 理，在了解汽车制动原理之前我们先了解一些差不多理论， 附加部分包括制动系 统的差不多操作方式。差不多的制动原理当你踩下制动踏板时，机构会通过液压把你脚上的力量传递给车轮。但实 际上要想让车停下来必须要一个特别大的力量， 这要比人腿的力量大特别多。因 此制动系统必须能够放大腿部的力量，要做到这一点有两个方法：?杠杆作用?利用帕斯卡定律，用液力放大制动系

2、统把力量传递给车轮，给车轮一个摩擦力，然后车轮也相应的给地 面一个摩擦力。在我们讨论制动系统构成原理之前，让我们了解三个原理：?杠杆作用?液压作用?摩擦力作用制动踏板能够利用杠杆作用放大人腿部的力量，然后把那个力量传递给液 压系统。2F2Y如上图，在杠杆的左边施加一个力 F,杠杆左边的长度2X是右边X 的两倍。因此在杠杆右端能够得到左端两倍的力 2F,然而它的行程Y只有左端 行程2Y的一半。液压系统事实上任何液压系统背后的差不多原理都特别简单： 作用在一点的力被不 能压缩的液体传递到另一点，这种液体通常是油。绝大多数制动系统也在此中放 大制动力量。下图是最简单的液压系统：如图：两个活塞红色装在

3、充满油蓝色的玻璃圆桶中，之间由一个 充满油的导管连接，假如你施一个向下的力给其中一个活塞图中左边的活塞 那么那个力能够通过管道内的液压油传送到第二个活塞。由于油不能被压缩，因此这种方式传递力矩的效率特别高，几乎 100%勺力传递给了第二个活塞。液压 传力系统最大的好处确实是能够以任何长度， 或者曲折成各种形状绕过其他部件 来连接两个圆桶型的液压缸。还有一个好处确实是液压管能够分支，如此一个主 缸能够被分成多个副缸，如下图：使用液压系统的另外一个好处确实是能使力量成倍的增加。在液压系统中 你需要做的只是改变一个活塞和液压缸的尺寸，如下图：t 2 in. (6 in上图表示的确实是力的加倍放大，力

4、放大的倍数要以活塞的直径来定。 左 边的活塞直径为2寸注：相当于5.08cm，右边的活塞直径为6寸相当于 15.24cm。因为圆的面积等于Pi*r2,因此左边的活塞面积为3.14平方厘米， 右边的活塞面积为28.26平方厘米。右边的活塞面积比左边的大 9倍。这就意味 着给左边的活塞施加任何一个力，右边的活塞就会产生一个比左边大9倍的力。因此当你给左边的活塞施加一个100磅的向下的力时，右边的活塞就会产生一个 900磅的向上的力。唯一的不足确实是当左边的活塞向下运动9寸时，右边的活塞只能向上运动1寸。 摩擦力摩擦力是一个物体在另一个物体上滑动的相互阻力，参照下图。两个物体 的接触面基本上用相同材

5、料做成的但其中一个较另一个重， 因此不难看出哪一边 较难推动。要了解其中的缘故，我们能够分析下面的例子：©2QOO * Stu<E Work*即使用肉眼看起来接触面特别平滑，但在显微镜下他们确是相当粗糙的。 当你把物体平放在桌面上时，物体和桌面之间的小锯齿会结合在一起， 而他们其 中有一些合适的锯齿会相互咬合，假如给他的压力越大，那么咬合的锯齿就越多， 也阻力也越大，因此重的物体就更难推动。不同的材料表面，有不同的锯齿结构；举例来说：橡皮与橡皮之间就比钢 与钢之间更难滑动。材料的类型决定了摩擦系数。因此摩擦力与物体接触面上的 正压力成正比。例如：假如摩擦系数为 0.1 , 一个物体重100磅，另一个物体重 400磅，那么假如要推动他们就必须给100磅的物体施加一个10磅的力，给400 磅的物体施加一个40磅的力才能克服摩擦力前进。物体越重那么需要克服更大 的摩擦力。那个原理就跟制动抓紧装置相似，假如给制动碟的压力越大那么车辆 获得的制动力就越大。简单制动系统模型当踩下制动踏板时， 在踏板处通过杠杆原理把制动力放大了 3 倍， 再通过液压机构驱动活塞把制动力又放大了 3 被。 放大以后的制