汽车制动系统设计毕设_汽车制动系统设计

1.汽车制动系设计所需要的基本参数有哪些？

2.鼓式&盘式制动器优缺点详解盘刹理想选项

3.原来汽车上这些功能都来自飞机技术

汽车主动制动控制系统设计

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内容简介·?·?·?·?·?·

该专著由三部分组成，第一部分包括第1章和第2章，介绍了防抱死制动系统的发展历程及未来展望，以及在研究制动系统及其控制时使用的模型；第二部分包括第3章、第4章和第5章，介绍了制动控制系统设计的基本解决方案；第三部分包括第6章、第7章和第8章，提出了主动制动控制系统设计和轮胎-路面附着系数估计的更先进的解决方案。

该专著后面还有附录，提供了本专著用到的动态系统的分析和推理工具以及轮速传感器的信号处理方法。该专著主要内容来自米兰理工大学与先进的汽车工业领域联合研究的*成果，既有较深的理论深度，又与汽车工业实际紧密联系。可作为车辆工程相关专业本科生或者研究生的教材，也可作为汽车工业领域相关工程技术人员的参考书，还可以作为相关研究领域研究人员的参考资料。

汽车制动系设计所需要的基本参数有哪些？

汽车刹车系统有鼓刹和盘刹两种类型，很多车友都不知道鼓刹和盘刹各自的优缺点是什么，下面来说一下。

鼓刹的优点：

制动力度很大，能够在短时间内达到最佳的制动效果。造假便宜，在砂石较多的路面有不错的表现，且较为耐用，适合大型汽车使用。

鼓刹的缺点：

刹车鼓和刹车片的接触面积较大，散热性差，从而影响了刹车性能。不能连续高频使用，否则可能导致刹车衰退或失灵。

盘刹的优点：

散热快，有优秀的水稳定性。制动力较为平均，反应迅速。刹车较为平滑，舒适度很高，可以连续高频使用，而且结构简单，方便日常的保养维修。

盘刹的缺点：

制动力较小，磨损快，需要经常更换刹车片。制造工艺相对复杂，所以不管是维修成本还是制造成本都比较高。

盘刹车和鼓刹车哪个比较好？

盘刹车比鼓刹车要好一点。从上文我们可以看出，不管是刹车性能还是实用性，盘刹车的表现都要比鼓刹车更出色一点。鼓刹车还是最早的刹车类型，在设计方面有点老旧，更适合一些大型汽车使用，所以如果是驾驶轿车的车友，个人还是比较推荐选择盘刹车，而要是想要省钱的话，自然是鼓刹车更好。

鼓式&盘式制动器优缺点详解盘刹理想选项

我不是搞汽车设计的，只是搞汽车工艺设备的。只了解的有以下几个指标：

1、抗热衰退能力

2、抗水衰退能力

3、制动踏板行程和踩踏力

4、最大制动力

5、制动距离

6、制动侧滑量

具体的对制动系统的要求，请参看国家标准《机动车运行安全技术条件》GB7258-2004

原来汽车上这些功能都来自飞机技术

鼓式制动器为什么会被盘刹替代？

鼓刹优缺点与适配车型，盘式刹车的优点是“非客观缺点”解读。关于鼓刹和盘刹哪种好的争论持续了很多年，然而这是个完全没有必要争论的话题。因为鼓刹主要应用于「轻中重型·客货车」，盘刹则应用于小微型载客汽车（≤6米长度·核载人数低于9人的汽车）。

不同的车型使用不同的制动系统，本就属于两个阵营又有什么好讨论呢？至于极少数使用“前盘后鼓”的简配车辆，如捷达桑塔纳途达等等，这些车有讨论的价值吗？下面进入正题吧。

鼓刹特点

鼓刹＋气刹是客货车的标准组合，准确的定义应当为“鼓式制动器”，气刹则指利用压缩空气驱动制动器而提供制动力的系统。那么鼓刹到底有什么优势呢？

制动蹄与制动鼓接触面大、制动压力足够强。重点：制造成本低！鼓式制动器的制动蹄有两组，当然也可以称之为刹车片。

汽车减速利用的是不能移动的制动蹄，与随着车轮转动的制动鼓的摩擦减速；摩擦的本质指的是物体表面分子的相互运动（碰撞），其中有一组不能启动则会产生定向作用力。

行驶中的汽车依靠的是不能移动的路面，与转动车轮的相互作用；而刹车正是用固定的制动蹄为制动鼓产生减速的“拖拽作用力”。物体接触面越大且压力越大，减速的效果自然会更加的理想。鼓刹的优点就是在高气压的作用下，以非常大的接触面让笨重的车身正常减速。

缺点1：鼓式制动器的制动过程是不够线性的，因为在弹性结构撑起制动蹄之后，两者之间的摩擦会造成轻微的移动，这会出现一种自然天成的“粘合感觉的拉力”。所谓鼓刹轻微踏踏板就能感觉到明显的减速刹车，这对于要求操控精密的乘用汽车而言反而是缺点。

说白了就是操控小微型汽车时想要输出多大的制动力取决于脚，而使用鼓刹则取决于「脚＋制动器本身」。所有这种不够脚感不好的制动系统基本不用于普通家用汽车，不过这还是重点。

缺点2：鼓刹的制动鼓也称为「刹车锅」，其形状就像是座在轮毂内部的“锅子”。制动过程中是制动蹄摩擦刹车鼓的内壁，摩擦是会产生热能的；在气刹的高压与非常大的接触面的作用下，鼓刹减速时会产生相当高的热能而造成刹车鼓升温。

物体温度的提升会一定程度降低表面硬度，一旦刚性低至阈值则会在制动过程中出现结构变化；虽然仍旧很难发现但确实是这种状态，结果则是失去摩擦力导致刹车失灵。然而刹车鼓的高温来自内部，热能无法通过空气有效降低，所以这种系统非常容易出现刹车失灵，普通家用汽车用户不具备应急处理的能力，这就是专业车辆与专业司机采用鼓刹的原因。

盘刹特点

盘刹＋油动是小微型客车的标准，油动助力是利用发动机运行中产生的负压实现助力，压力一般都是比较低的。不过盘式制动器也能够用气动助力，只是这种用相对高标准灰铸铁制造的刹车盘成本偏高；需要严格控制制造成本的客货车是不太能接受它的，但也有少数高端牵引车头使用盘刹哦。

重点：鼓刹的缺点·盘刹不存在！比如利用刹车油传动制动力会非常线性，刹车片与刹车盘也没有鼓式制动器的“自动加力”的现象，所以在控制过程中就会非常的精细。这种驾驶状态会让极限操控时对车身的控制能力提升，对于加减速能力都更强的家用代步汽车而言是非常重要的素质。

「安全性高」是盘式制动器的第二大优势，这种制动器的盘片活塞（分泵）都直接裸露在空气中，底盘的设计也会引导气流不断吹过制动器。结果则是长时间的刹车也不容易高温，有效的风冷是业余司机安全驾驶的保证。

同时部分车辆会使用“打孔通风盘”，这种刹车盘会内外同步散热，某些中高端汽车不提供M挡的选项，原因正是因为制动系统水平足够高则不用发动机制动辅助减速。

涨知识！原来汽车上这些功能都来自飞机技术

在科技领域，军用领先于民用，飞机领先于汽车。前者到底在科技方面先进到什么程度，我们无从获知，但是飞机作为日常的交通工具我们还是能够经常接触到的。

在看一款新车介绍时，我们能够经常看到类似于机舱式内饰、公务舱式享受等形容词，虽然是在介绍汽车，但是字里行间体现着对于飞机的敬仰之心。随着科技的发展，现在能够在车上看到的不仅仅是像飞机的设计，有很多汽车上的配置，其实就是来源于飞机。

ABS防抱死系统

ABS已经成为了汽车上标配的安全配置，但起初，这项配置是为了飞机而生。

与应用到汽车上的原因相同，因为飞机在降落滑行时距离过长，且很多情况下飞机会因为刹车轮胎抱死而导致爆胎，为了在飞机降落快速刹停的基础上保障轮胎安全，法国飞机设计师夏布里埃·伏瓦辛设计了一套轮脉冲制动系统，此设计大大缩短了刹车距离、减少了爆胎，这就是ABS防抱死系统的雏形。

后来电子系统不断优化，电控取代了机械控，这就有了现在我们所熟知的ABS防抱死系统。最终，这项配置于上世纪70年代首次应用到汽车上，并在随后的几十年间逐渐普及到所有车型上。

线控转向

线性转向，简单说就如同我们在电脑上玩赛车游戏，可通过类似于键盘这样的控制按键来控制转向。目前，这项技术已被使用到汽车领域，最出名的就是英菲尼迪的Q50“DAS线控主动转向”，它的方向盘与车轮转向机之间没有硬性连接，通过三套相互独立的电子控制单元，综合计算路况和驾驶员的操作意图，最终通过线缆控制转向电机完成转向。

最初这项技术的出现，是为了解决飞机上的机械液压传动结构过于复杂，传动速度不够快速度不够敏捷等缺陷，线型转向的存在正好可以弥补机械液压传动的这些不足。

电传刹车

与线控转向相同，电传刹车也来源于飞机的线控技术。

近两年随着混动车型的增多，我们看到了越来越多的车型在已经使用上了电传刹车。至于为什么混动车有电传刹车的必要性，这是因为传统的液压助力刹车需要依靠发动机产生真空负压来产生助力，电传刹车则是将助力交由电机完成仅刹车部分要依靠液压系统完成，而混动车的刹车需要结合动能回收系统与电机相连，所以采用电传刹车。不过，在汽车领域采用电传刹车最早的还属F1赛车。

涡轮增压

涡轮增压这项技术就不用多做介绍了，只不过需要多提一句它可不是大众的发明，即使是在汽车领域，大众也不是最早使用涡轮增压的品牌，早在70年代，萨博就开始大范围推广了。

早期的螺旋桨飞机采用自然吸气活塞式发动机，但与自然吸气车型在高原遇“高反”原理相同，飞机在高空中空气稀薄、含氧量少，也会出现功率下降严重的情况，所以涡轮增压器的加入正好解决了这一痛点。

虽然现在大部分飞机摒弃了传统的涡轮增压器采用涡扇、涡喷发动机，但实际上它们依旧是以涡轮的形式进行增压空气。

HUD抬头显示

最早看到HUD，还是在科幻大片以及游戏中的飞机上。而目前，我们已经能够在10万级的车型中看到这项配置的身影，在市面上，普通改装厂甚至只需花费几百元的成本便可将其安装到车上。

其实它的工作原理并不复杂，就是通过光学反射，将一些重要的数据投影到玻璃屏幕上，并且将反射的焦距调整为无限远，就能实现平视的显示效果。

DRS可变尾翼

飞机之所以能够腾空而起，就是利用了空气流速快一侧压强会小于流速慢一侧的原理。由于机翼的造型为下部平、上部凸，这就能让机翼上部的空气流速快于下部——当达到一定速度，就能够产生足够的升力使飞机起飞。而在飞机降落的时候，机翼上的减速板会翘起，以提供一定的下压力并减速。

在原理上，汽车尾翼和飞机机翼相差无几，只是汽车需要的是下压力而不是升力，所以尾翼造型和机翼正好相反。除此之外，例如迈凯伦P1这类车型搭载的DRS可变尾翼，其灵感正是来源于飞机减速板。急刹时，DRS尾翼角度会大幅改变，利用空气制动，同时又能够进一步增加下压力，提升轮胎的抓地效果。

驾驶辅助系统-防碰撞预警

自动驾驶是汽车未来的趋势，也是目前各大厂商和科技公司主要研究的方向。但其实，这项技术已经在飞机上普及，我们平日里坐的飞机，在大部分时间里都是在自动驾驶（当飞机进入平流层之后，就能够通过卫星导航，按照预定航线自动驾驶；在这过程中，飞机上的雷达能不断监控周边情况，计算发生碰撞的可能性并做出预警）。