汽车刹车的原理是什么? 汽车刹车总泵原理

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陈光,搞汽车的程序猿

终于看到一个我能回答的问题了。

题主的问题是“汽车刹车的原理是什么?”那我们就从原理方面来解答这个问题。

汽车受到与行驶方向相反的外力时,才能从一定的速度制动到较小的车速或者直至停车。这个外力只能由地面和空气提供。但由于空气阻力相对较小,所以实际上外力主要是由地面提供的,称之为地面制动力。地面制动力越大,制动距离也越短。

先做受力分析,下图作出了在良好的硬路面上制动时车轮的受力情况。



Tu是车轮制动器中摩擦片与制动鼓或盘相对滑转时的摩擦力矩;

FXb是地面给车轮的力,称为地面制动力;

FZ是地面对车轮的法向作用力;

FP是车轴对车轮的推力;

W为车轮垂直载荷。

从力矩平衡的知识可知

FXb= Tu/r

其中r为车轮半径

车轮半径r保持不变,当车轮制动器中摩擦片与制动鼓或盘相对滑转时的摩擦力矩Tu越大时地面对车轮的法向作用力也就越大,也就是阻力越大,制动距离越短。但这不意味着地面制动力可以无穷大。

地面制动力是使汽车制动而减速行驶的外力,但是地面制动力取决于两个因素:

制动器内制动摩擦片与制动鼓或制动盘间的摩擦力;

轮胎与地面间的摩擦力——附着力

简而言之就是,地面提供的地面制动力是有极限的。

下面我们可以通过图表来看看地面制动力FXb和制动器制动力Fu的关系

在轮胎转动的过程中,轮胎周缘为了克服制动器摩擦力矩所需要的力我们称之为制动器制动力,用符号Fu表示,Fu=Tu/r
汽车刹车的原理是什么? 汽车刹车总泵原理



随着制动器的力变大,地面给车轮的地面制动力和制动器制动力大小相等,而且随之增大。

当地面制动力增大到一定程度,即地面所能提供的最大附着力时,这个时候车轮发生抱死拖滑现象,继续增大制动器制动力Fu时,地面给的地面制动力也不会增加。

以上是纯粹通过力学分析得到的结果。

其他知友所说的动能转化成热能是通过能量角度来回答的。

参考资料:

汽车理论[M]. 机械工业出版社, 2009.

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David Kwok,伪宅、伪极客、伪学术帝、伪工科男

动能化热能

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邓尼金,马路杀手

自行车刹车的过程看过吧,汽车刹车本质上和自行车的刹车没区别,都是在车轮的力矩上加阻尼。

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匿名用户

鼓刹 鼓刹_百度百科

盘刹(碟刹) 盘刹_百度百科

先说鼓式刹车。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)。废话不多说,直接看图。

刹车时,藉由液压将装置于刹车鼓内的刹车片(就是橘黄那东西)往外推,使刹车片与随着车轮转动的刹车鼓之内面发生磨擦,而产生刹车的效果。

鼓式刹车的优点:

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。

鼓式刹车的缺点:

鼓式刹车散热不太好,这就造成了一定问题。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,不利于做高频率的刹车动作,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。

再说说盘式刹车。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,弥补了上面提到的鼓式刹车的缺点,可以让车辆获得较佳的刹车效果,以增进车辆的安全性,所以盘式刹车已成为当前刹车系统的主流。

结构图如下:

这图讲的很明白。当踩下刹车踏板时,经过一系列的传动,最终使得刹车片(深红色)与刹车盘(图上标了,自己看)发生磨擦,以降低车轮转速,好让汽车减速或是停止。

盘式刹车的优点:

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,并且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。可做高频率的刹车动作。

盘式刹车的缺点:

因为没有鼓式刹车的自动煞紧作用,而且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,使盘式刹车的刹车力较鼓式刹车为低。为了提高刹车的力量,盘式刹车的刹车盘较大些。

链接:刹车之鼓刹和盘刹(碟刹)[附图]_Bright_新浪博客

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早醒君

刹车就是将动能转化成热能,以降低车速的装置。同时刹车也具有固定车身,防止静止状态下车子产生移动的功能。

刹车踏板和制动装置之间透过液压回路相连。由于液压回路依靠帕斯卡定律运作(帕斯卡定律:帕斯卡定律),因此刹车踏板前段连接着一个大面积的刹车总泵。这个刹车总泵中产生的压力在增加后,再传导给刹车片。刹车片是摩擦戒指,将其压在刹车盘或者刹车鼓上,然后将动能转化成热能,以降低车速,最终让车子停下来。

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匿名用户

盘刹或者鼓刹 或者其他刹 都是让车轮停止运动 车轮停止运动后就…

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张晓明,无德无能~碌碌而为~

如果是碟刹那就是通过左右两边的刹车片向中间挤压产生摩擦力从而达到减速效果,鼓刹就是在一个大盘子里刹车片通过弹簧等多种部件同时上下或者左右挤压摩擦大盘子从而减速。。。。。

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