启飞汽车

摘要

    制动系, 是汽车上最重要的系统之一, 也是汽车驾驶者最应重视的一个方面。 之所以重视, 是该系统能保证在安全的前提下尽量发挥出汽车高速行驶的性能, 而且也决定了驾驶者的驾驶安全与否, 所以消费者在选购车型时除了考虑其他因素外, 还应在制动形式上有所考虑, 销售人员也会向您认真介绍,比如, 该车是四轮盘刹、前盘后鼓、或前通风盘、后实体盘等等。为什么汽车制动的结构上有如此多的区别, 它们到底有什么样的效果, 哪样结构制动效果更好。 消费者一般都要对其的优劣进行比较。 其实就专业方面而言几种刹车在各种不固定的情况下是无法比较其优劣的, 它们的最主要差别就是制动热衰减性能。
    行驶中的汽车具有巨大的能量, 欲想使其减速或停车, 必须将其蕴有的动能转化为其他形式的能量释放或储存起来, 目前广泛应用的汽车刹车系统就是这样一种将汽车的动能转换为热能的摩擦装置, 现代汽车上常用的行车制动系统有两种, 即鼓式制动系统和盘式制动系统。它们都是通过表面镶嵌有高摩擦性能材料的制动蹄片与制动鼓内表面或制动盘的外表面发生剧烈摩擦迫使旋转中的制动鼓或制动盘逐渐减速直至停止旋转, 由于相互摩擦产生了热, 动能转化成热能并被散发到空气中, 这就是导致汽车制动部件会发热的原因, 于是制动鼓或制动盘的散热性能好坏在很大程度上也影响着汽车的制动性能, 如果制动产生的热量不能及时散发掉并且越积越高, 制动蹄或制动钳上镶嵌的摩擦片产生的摩擦力就会随着温度的升高而急剧下降, 甚至失效从而导致丧失制动。 这种制动器由于冷、热性能的变化被称为制动器的“热稳定性” , 其直接影响到汽车的制动性能和使用安全性能。下面我们分别了解一下鼓式制动系统和盘式制动系统工作原理及其构造。

一、鼓式制动器的特点

    鼓式制动系统在汽车上的应用以有 100 多年的历史了, 分气压和液压两种控制, 主要由制动鼓、制动蹄片、动力源等组成, 制动鼓形式脸盆由散热性能好的金属制成, 随车轮一同旋转, 制动蹄安装在固定不动的刹车底板上, 两片弧形制动蹄片组成一个直径略小于制动鼓的圆, 伸进制动鼓中。踩刹车时, 驱动机构将弧形的制动蹄片张开, 蹄鼓接触产生摩擦力矩使车轮减速或停止转动。它最大的优点就是能够产生强大的制动力, 在相等条件下, 鼓式制动器所产生的制动力度要大于盘式制动器, 因而在相同制动力矩时鼓式制动装置的制动鼓直径可以做得比盘式制动装置的制动盘直径还要小。所以那些载重大的大货车, 在要保持较大的制动力的情况下, 就只能在固定大小的轮圈内安装刹车鼓, 而不是刹车盘, 另外采用鼓式制动器的车辆其驻车制动器安装更容易, 且鼓式制动器制作技术层次较低, 其零部件加工比较简单制造成本较低。
    但是鼓式制动器的缺点也同样很明显, 由于制动鼓扣在制动底板上, 车轮制动器形成相对密封状态, 在频繁制动或长时间踩刹车控制车速时, 动能都要通过制动器转换成热能, 由于散热性能差, 在制动过程中会聚集大量的热量, 导致制动蹄片和制动鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形, 导致制动踏板自由行程增大, 容易产生制动衰退和振抖现象,并且由于制动蹄片密封在制动鼓内, 造成制动蹄片磨损后的碎屑无法散去堆积在蹄鼓之间使其接触面受到影响引起制动效率下降。

二、盘式制动器的特点

    盘式制动器又称碟式制动器, 顾名思义是取其形状而得名, 根据结构又分为定钳盘式和浮钳盘式,浮钳盘式制动器具有热稳定性和水稳定性均好的优点, 该结构有利于整个制动器靠近车轮幅布置, 使转向主销的小端点外移, 实现负的偏移距, 提高汽车抗制动跑偏能力所以目前广泛应用, 它由液压控制、主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。 制动盘用合金钢制造并固定在车轮上, 随车轮转动。分泵装在制动钳体上, 钳体通过螺栓安装到制动底盘上固定不动(但浮钳盘式制动钳体, 可以相对于制动盘轴向移动), 制动钳的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧, 分泵活塞受油管输送来的液压作用, 推动摩擦片压向制动盘产生摩擦制动, 其动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子, 迫使它停下来。 即以静止的刹车盘片夹住,随着车轮转动的刹车碟盘以产生摩擦力, 使车轮转动速度降低, 它的优点就是在于系统是裸露在空气中, 散热性能好。其主要表现为, 当车辆在高速行驶状态作急刹车或在短时间内多次刹车, 刹车的性能不易衰退, 所以更适合高速刹车, 由于系统是裸露的, 使制动器散热快, 采用相对轻的制动盘所以重量轻, 构造相对简单, 维修方便, 特别是高负载时, 耐高温性能好, 制动效果稳定刹车盘受热后尺寸的改变并不使刹车踏板的行程增加, 其系统反应快速, 可作高频率的刹车动作, 更适合 ABS 的安装, 因为系统裸露盘式刹车的离心力可以将一切水、灰等污染物向外抛出;因此摩擦片磨损产生的碎屑不易于沉积在摩擦表面, 从而保证了二者之间的接触面。 尤其冬季或恶劣路况下行车, 盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。
    盘式制动器系统又分为实心盘式刹车和通风盘式刹车, 二者相比通风盘因为在刹车碟盘上刻有凹线, 或打有孔, 所以散热性能更好, 得以提高了制动效率, 当然任何事情都是一分为二的, 作为盘式, 擦力来生压刹车系统也有它的不足之处, 由于盘式制动器和鼓式制动器相比较, 其制动力较小, 而且由于摩擦片的面积小, 相对摩擦的工作面也较小, 为提高制动力, 就需要较高的制动液压, 所以必须要有助力装置的车辆才能使用, 这样又提高了对制动器和制动管路的制造要求, 压力的提高加剧了摩擦片的耗损量, 这样使其维修使用成本提高, 由于系统是裸露的易造成尘污和锈蚀。

三、结语

    综上所述, 其实盘式或鼓式制动各有其所长, 均可以经受住正常的驾驶使用, 所以也没有“优劣之分” , 汽车设计者只是从经济与实用的角度出发, 根据二者的相互特点, 一般轿车采用了混合布置形式,即我们常说的前盘后鼓, 之所以采用这种布置形式,是因为四轮轿车在制动过程中, 由于惯性的作用, 汽车质量会向前轴转移, 制动强度越大, 重量向前转移越多, 多数情况下, 前轴的负荷通常占汽车全部负荷的 70%～ 80%, 因此前轮的制动力要比后轮大, 为了满足此特殊要求, 于是前轴全部使用散热和热稳定性更好的盘式制动器, 而只需很少制动力的后轮使用鼓式制动器就可以满足需要, 另外一方面, 轿车的驻车系统是和后轮制动器做成一体的, 目前以鼓式/ 驻车一体化制动器技术成熟且制造维修成本低廉, 而盘式/ 驻车一体式制动器则价格昂贵, 故一般低档轿车均采用前盘后鼓式布置形式, 但目前某些低档轿车为提高其市场占有和技术含量, 也采用全盘布置形式。
但随着公路等级的提高, 乘用车档次的上升, 特别是国家安全法规的强制实施, 前后车轮都采用盘式制动器是必然趋势。

作者：闫军  来源：内蒙古科技与经济
 

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