1.概述

从汽车诞生时起,车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。提高车速是提高运输流量的主要技术措施之一,但车辆高速行驶时,必须以保证行驶安全为前提。在道路行驶流量较小的情况下,车辆可以高速行驶,而在即将转向,或路面条件差,或车流比较大时,特别是遇到障碍物,或是有发生车祸的危险时,就需要在尽可能短的距离内将车速降到很低,甚至停车。如果车辆不具有这一性能,最求高速就不切实际；车辆在下长坡时,在重力沿坡道分量作用下,有不断加速到危险车速的趋势,此时应当将车速维持在一定的安全值下,并保持稳定；此外,对已经停驶(特别是在坡道上停驶)的车辆,应使其可靠地驻留在原地。以上使行驶中的车辆减速及停车,使下坡的车辆速度稳定,驻车保持不动这些作用统称作制动。

车辆制动性是车辆的主要性能之一,它直接关系到交通安全。重大的交通事故往往与制动有关,故车辆制动性是车辆安全行驶的重要保障。车辆制动性主要从三个方面来评价[1]:①制动效能,即车辆制动距离与制动减速度；②制动效能的稳定性,即抗热衰减的性能；③制动时车辆行驶的方向稳定性,即制动时不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。

近年来,随着车辆技术的进步和汽车速度的不断提高,人们的安全意识越来越高,对制动技术提出了新的要求。众多的汽车工程师在改进车辆制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于车辆制动的研究主要集中在安全、节能、环保等方面。

2.车辆制动科学技术的发展

车辆制动科学技术直接关系到行驶安全。伴随着现代车辆设计、制造技术的发展和使用需求的增加,车辆制动科学技术也在不断发展和创新。

2.1车辆制动形式的发展

制动系统是汽车的一个重要组成部分。直接采用气压制动是发展最早的一种汽车制动形式,它以发动机的动力驱动空气压缩机作为制动器唯一能源,而驾驶员的体力仅作为控制能源,这种制动系统称为气压制动系统。

气压制动形式很快发展为液压制动。液压制动较气压制动来说有许多优点:首先它可以提高制动压力,减少制动结构的体积；其次它可以省去体积庞大的冷气瓶,更重要的是它为电液防滑控制制动系统的应用提供了可行性。但液压制动系统也存在它的缺点:重量大、易起火、响应较慢等。

为了解决液压制动的不足,伴随着电子技术的发展,电动制动产生了。电制动系统与液压制动系统就制动原理来说是相同的,其车轮和制动装置的主要部分是相同的。不同的是在电动制动系统中,电源代替了液压源,机电作动器代替了液压作动筒(汽缸座活塞组件)。与液压制动系统相比,电制动系统具有明显优势。在电制动系统中采用电力操纵,不存在油液流动,因而对制动指令响应速度比液压制动系统快得多。电作动器的响应频率是液压装置响应频率的2～3倍。同理由于响应频率较快,有助于改善防滑性能。由于取消了液压附件,减少了失效危险,提高了安全性,也减轻了重量。另外,车辆电制动系统还改善了系统的故障诊断能力,减少了维护工作量,降低了维护要求。值得指出的是,没有液压油,因而也不存在常见的液压系统污染问题。

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