汽车制动系统究竟是如何工作的?
这道问题乍一看,似乎很简单:制动片压在制动盘上,产生摩擦,车辆减速--这就是盘式制动器的基本原理。但实际上,汽车制动系统包含了大量的专业技术,能否了解并掌握它们,也是确保系统顺畅、高效运行的关键。在本篇文章中,埃马克将通过 5 组问答为您进行详细讲解。
1. 汽车制动系统的详细特征是什么?
盘式制动器,自20世纪60年代起就开始在汽车上得到使用。与鼓式制动器相比,盘式制动器在连续负荷下更加稳定。该系统由液压系统控制:当驾驶员踩下制动踏板时,液压缸会将制动液分别输送到两个压力回路中,制动盘上的活塞被激活并压缩制动片,这样整个系统就不会在发生严重损坏时立即失灵。
汽车通常有两个压力回路,以便在局部损坏时整个系统不会失灵。
(图片来源:VentYl, 公有领域, via Wikimedia Commons, (暂不可见)/wikipedia/commons/4/46/Brzdy-S130.png)
有趣的是,这个看似简单的系统的进一步发展是复杂的。由于制动盘和制动片之间的相互作用对物理细节的要求很高,因此制动器作为一个安全关键部件,需要经过大量的设计、测试和审批程序。专家们称制动器的制动盘和制动片是有两个 "摩擦伙伴",这也表明这两个部件都因不断摩擦而磨损。顺便提一下,最大制动力是由车轮的所谓静摩擦力决定的,而不是由制动器决定的。
2. 是谁发明了汽车制动系统?
英国人弗雷德里克-兰彻斯特(Frederick W. Lanchester)被认为是乘用车盘式制动器的发明者。他于1902年申请了专利,从1905年起,他的技术(仍为纯机械技术)被安装在汽车上。第一个液压制动系统则由美国人 Malcolm Loughead 开发,他于1917年申请了专利。另一项重大进步是德国工程师赫尔曼-克劳(Herman Klaue)于1940年发明了制动盘硬涂层,包括自强化制动系统。欧洲第一辆所有车轮均采用盘式制动器的量产汽车是奥斯汀-希利 100S跑车。该车由英国BMC公司于1953年至1959年间制造。
1894 年的自行车盘式制动器专利:这里采用的基本原理至今仍然有效。
(图片来源:Joel H. Hendrick & Arthur H. FayJoel H. Hendrick & Arthur H. Fay,公有领域,(暂不可见)/wikipedia/commons/f/ff/1894-09-18-Patent-526317-Brake-for-Velocipedes-2a.jpg,通过维基共享资源)
3. 制动系统是如何变化的?
欧盟计划中的欧 7 标准是制动系统改变的开始。该标准不仅规定了内燃机的排放,还首次规定了制动器和轮胎的磨损。因此,汽车将被视为一个整体,制动系统的微粒排放必须大大减少。
目前,根据车型的不同,汽车每公里的颗粒物排放量在 5 至 40 毫克之间(WLTP 驾驶循环)。今后,所有(!)汽车的排放上限将仅为 7 毫克。因此,研究人员正在研究刹车盘和刹车片,因为它们之间的相互作用会产生微粒物质。研究的重点是对传统制动盘进行涂层处理,使其几乎不再出现腐蚀、磨损和微尘。
4. 电动汽车能发挥什么作用?
在电动汽车中,制动器的使用频率较低,因为在电机恢复过程中会产生足够的制动效果,而未使用的制动盘有可能因此生锈,带来安全隐患。值得注意的是,T?V 在2023年的一份报告中曾列出了电动汽车制动器的缺陷,其制动盘生锈的频率要高于平均水平。专家们也曾用“刹车片睡着了"来形容这一情况,并建议电动汽车驾驶员应定期加大刹车力度,以防止制动盘生锈。
5. 这一切对生产意味着什么?
对制动盘进行涂层以减少磨损并不是一个新的想法。然而,迄今为止,这一技术一直存在着很多问题,如高昂的生产成本、复杂的准备工作,破坏性的涂层厚度等等。在这种情况下,埃马克与 HPL 技术公司合作,为制动盘涂覆提供了一种新的添加剂工艺,即高速激光熔覆。在这一工艺中,材料粉末会被喷送至激光束的焦点处,而后在空气中熔化,并撞击同样已熔化的制动盘表面,以达到较高的涂覆面积(超过5㎡/h)、极小的涂层厚度(不到0.05mm),以及均匀的表面。
埃马克的涂覆技术
欢迎点击“阅读原文”,详细了解埃马克制动盘高速激光熔覆技术~
(EMAG 埃马克中国)
声明:本网站所收集的部分公开资料来源于互联网,转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传,对此类作品本站仅提供交流平台,不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容,以保证您的权益!联系电话:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。
- 暂无反馈