2014届毕业设计说明书课题名称：城轨车辆制动系统分析
二级院校铁道牵引与动力学院
班级宁波检修11级
学生姓名周旺
指导老师左继红
完成日期 2013.12
2014届毕业设计任务书
一、课题名称：城轨车辆制动系统的原理分析
二、指导老师：左继红
三、设计内容与要求
1.课题概要
城市轨道交通运输是我国交通运输网络的重要组成部分，它的发展与城市经济的发展息息相关。目前，世界各地的主要政治、经济、文化等中心城市都兴建了不同形式的轨道交通运输网，有些还成为所在城市的重要景观和标志性建筑。我国北京、上海、广州、南京等城市的地下铁道已经开通，成为这些城市市内交通运输的支柱。另外还有许多其他的城市交通网也在筹建和建设之中。城市轨道交通运输的发展必将为我国经济的发展插上腾飞的翅膀。
地铁车辆制动系统用于保证地铁车辆的运行安全，具有多种操作模式，与传统列车制动系统相比，结构和工作原理更为复杂。
通过对此课题的学习和设计，使学生能更好的理解地铁车辆制动和空气管路系统的工作原理，培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来分析解决本专业相应问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。
2.设计内容与要求
1、熟悉地铁制动在铁路运输中的作用。
2、简单介绍地铁车辆制动系统的组成。
3、详细分析地铁车辆及列车制动系统的工作原理和工作过程。
4分析现有制动系统存在的不足之处，利用自己所学的专业知识，提出改进设计意见和具体实施方案。
四、设计参考书
1.《城市轨道交通车辆制动技术》殳企平编著水利水电出版社
2.《列车制动》侥忠主编中国铁道出版社
3.《电力机车制动机》那利和主编中国铁道出版社
4. https://www.doczj.com/doc/3811076352.html,/ec/C356/kcms-2.htm
5 .https://www.doczj.com/doc/3811076352.html,
6. https://www.doczj.com/doc/3811076352.html,
7. https://www.doczj.com/doc/3811076352.html,
五、设计说明书内容
1.封面
2.目录
3.内容摘要（200—400字左右，中英文）
4.引言
5.正文（设计课题，内容与要求，设计方案，原理分析，设计过程及特点）
6.设计图纸
7.结束语
8.附录（图表，材料清单，参考资料）
六、设计进程安排
第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。
第2周：熟悉地铁制动在铁路运输中的作用。
第3-6周：介绍地铁车辆制动系统的组成，分析地铁车辆及列车制动系统的工作原理和工作过程。
第7周：检查，完成说明书，打印，装订。
第8周：毕业答辩准备及答辩。
七、毕业设计答辩及论文要求
1.毕业设计答辩要求
答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。
学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。
答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。
2.毕业设计论文要求
文字要求:说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。
图纸要求:按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。
曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。
摘要
为使列车能实施制动和缓解而安装于列车上的一整套装置称为制动系统。由于城市轨道交通车辆与铁路车辆的编组形式不同，一般都采用动力分散型的动车组形式，所以可以分为动车制动装置和拖动制动装置。一套列车制动装置至少包括两个部分，即制动控制部分和制动执行部分。制动控制部分由制动信号发生与传输装置以及制动控制装置组成。目前，制动控制部分主要有空气制动控制部分和电空制动控制部分两大类。制动执行部分通常称为基础制动装置，包括闸瓦制动，盘形制动，磁轨制动等不同方式。
本论文将以城市轨道交通车辆制动系统为论述对象，从基本概念和基础理论入手，解释制动系统的组成及主要零部件的功能和结构。
关键词：城轨制动系统控制原理
ABSTRACT
A device for making train can carry out the brake and release and is installed on the train called brake system. Because the grouping form city track traffic vehicle and railway vehicle is different, generally by the EMU power dispersed, so can be divided into the electric braking device and a driving brake device. A train braking device at least comprises two parts, namely the brake control and brake actuator. The brake control section consists of a brake signal generation and transmission device and brake control device. At present, the brake control part of the main air brake control part and the electro pneumatic braking control part two categories. Brake actuator is usually referred to as the foundation braking device, including brake, disc brake, magnetic rail braking in different ways.
This paper will take the city rail transit vehicle braking system as research object, starting from the basic concepts and basic theory, to explain the function and the structure and main components of the brake system.
Key word：Urban rail brake system control theory
引言
城市轨道交通系统是城市最为重要的基础设施之一，城市内人员的流动、物质的运输依靠城市交通来完成，城市交通体系直接展示城市的面貌和活力，体现城市的承载能力，关系着城市的环境，进而影响着城市的可持续发展；而城市公共交通则是城市轨道交通系统的重要组成部分绝大多数居民的出行依靠公共交通，因此，城市公共交通是维持城市居民工作、学习和生活正常秩序的重要保障。自1863年世界上第一条地下铁路在伦敦正式运营之后，城市轨道交通系统得到了较快的发展，城市轨道交通己成为世界各主要特大城市倍受青睐的一种交通方式。目前己有43个国家和地区的320座城市修建了轨道交通，其中115座城市修建了地铁，国际上200万人口以上的超级特大城市基本上都修建了地铁，并且是城市交通的主力。我国由于经济实力和技术水平的限制，中国城市轨道交通建设起步较晚，但速度之快、规模之大。根据2013年7月5日发布的《中国城市发展报告（2012）》显示，目前我国内地已有北京、上海等17个城市开通70条轨道交通运营线路，总运营里程2064公里，其中2012年新增投运里程321公里。随着2012年众多城市地铁项目提前获批，以及今年仍有大量项目获得许可，“十二五”规划确定实现3000公里的全国城市轨道交通运营里程，有望突破上升至4000公里左右。由于站间距短、列车加速、减速及停车频繁。为了提高运行速度，增加列车密度，必须使列车起动快、制动快，制动距离短。这就要求其制动具有操作灵活。动作迅速、停车平稳准确、制动率及制动功率相对较大等特点。
近年来，地铁车辆的快速发展，运行速度也由最初的60km/h逐渐提高到80 km/h、100 km/h甚至更高。车辆在高速运行中必须依赖制动系统调节列车运行速度和及时准确地在预定地在预定地点停车，保证列车安全正点地运行。试想一下，在你有急事的时候，坐地铁到站了，却因为没有准确的停在预定的停车点，直接开往下一站了，你是怎样的心情？在你坐的地铁时，制动系统出现故障，刹车不灵了，那面对的直接是生命危险。
目录
第1章制动系统概述 (1)
1.1城轨车辆制动系统的制动模式 (2)
1.2城轨车辆制动系统的历史沿革 (3)
1.3国内外的制动系统 (4)
1.4制动方式及制动机的分类 (4)
1.4.1 制动方式 (5)
1.4.2制动机分类 (6)
1.5城轨车辆制动系统的要求 (6)
1.6本章小结 (6)
第2章风源系统及空气制动机 (8)
2.1空气压缩机 (8)
2.1.1 活塞式空气压缩机 (8)
2.1.2 螺杆式空气压缩机 (9)
2.2空气干燥器 (11)
2.2.1 单塔式空气干燥器 (11)
2.2.2 双塔式干燥器 (13)
2.3风缸及其他空气管路部件 (14)
2.4空气制动机 (16)
2.4.1 直通式空气制动机 (16)
2.4.2 自动式空气制动机 (18)
2.4.3 电空制动机 (20)
2.5本章小结 (21)
第3章基础制动装置 (23)
3.1单元制动机 (23)
3.2闸瓦 (25)
3.3盘形制动 (26)
3.5本章小结 (28)
第4章电制动 (29)
4.1电制动的必要性和基本要求 (29)
4.1.1 电制动的必要性 (29)
4.1.2 电制动的基本要求 (29)
4.2电阻制动 (29)
4.3再生制动 (31)
4.3.1 直流再生制动电路 (31)
4.3.2 再生制动时的电流控制 (33)
4.3.3 直—交电路的再生制动 (33)
4.4本章小结 (35)
第5章 KBGM模拟式电气指令制动系统 (36)
5.1供气单元 (37)
5.2制动控制单元 (37)
5.2.1 模拟转换阀 (38)
5.2.2 紧急阀 (39)
5.2.3 称重阀 (40)
5.2.4 中继阀 (41)
5.2.5 停放脉冲阀 (42)
5.3微机制动控制系统 (43)
5.3.1 电空制动控制信号 (44)
5.3.2 电空制动控制原理 (45)
5.4空气制动系统作用原理 (46)
5.5防滑控制系统 (47)
5.6本章小结 (49)
第6章总结 (50)
致谢 (51)
参考文献 (52)
第1章制动系统概述
人为地制止物体的运动，包括使其减速、阻止其运动或者加速，均可以称之为“制动”。为使列车能实施制动和缓解而安装于列车上的一整套装置，总称为列车制动装置。有时，制动与制动装置均简称为闸。实施制动简称为上闸，也可简称为下闸。使制动得到缓解简称为松闸。
在铁路上，可分为机车制动装置和车辆制动装置。由于城市轨道交通车辆与铁路车辆的编组形式不同，一般都采用动力分散型的动车组形式，所以可分为动车制动装置和拖车制动装置。城市轨道交通车辆操纵全列车制动功能的设备安装在列车两端的带司机室的头车上。头车既可以是拖车也可以是动车，我国城市轨道交通车辆头车一般是拖车。一套列车制动装置至少包括两个部分，即制动控制部分和制动执行部分。制动控制部分由制动信号发生与传输装置以及制动控制装置组成。目前，制动控制部分主要有空气制动控制部分和电空制动控制部分两大类。制动执行部分通常称为基础制动装置，包括闸瓦制动、盘形制动、磁轨制动等不同方式。
过去由于列车上安装的制动装置比较简单、直观，而且用压缩空气传递制动信号，因此称其为一套制动装置。但是随着高速动车组和轨道交通车辆技术的发展，制动装置中越来越多地采用了电气信号和电气驱动设备。微机和电子设备的出现使制动装置变得无触点化和集成化，并且使制动控制功能融入了其他电路不能独立划分。因此，只能按现代方法将具有制动功能的电子线路、电气线路和气动控制部分归结为一个系统，统称为列车制动系统。
当以压力空气作为制动信号传递和制动力控制的介质时，该制动装置称为空气制动控制系统，又称空气制动机。以电气信号来传递制动信号的制动控制系统，称为电气指令式制动控制系统，其制动力的提供可以是压力空气、电磁力、液压等方式。
现代轨道交通车辆的制动系统是由动力制动系统、空气制动系统以及指令和通信网络系统三部分组成的。
（1）动力制动系统。它一般与牵引系统连在一起形成主电路，包括再生反馈电路和制动电阻器，将动力制动产生的电能反馈给供电接触网或消耗在制动电阻器上。
（2）空气制动系统。它由供气部分、控制部分和执行部分等组成。供气部分有空气压缩机组、空气干燥器和风缸等；控制部分有电—空转换阀(EP)、紧急阀、
称重阀和中继阀等；执行部分有闸瓦制动装置和盘形制动装置等。
（3）指令和通信网络系统。它既是传送司机指令的通道，也是制动系统内部数据交换及制动系统与列车控制系统进行数据通信的总线
1.1 城轨车辆制动系统的制动模式
根据车辆的运行要求，制动系统采用以下几种制动模式。
（1）常用制动。正常运行下为调解或控制列车速度，包括进站停车所实施的制动，特点是作用比较缓和，制动力可以连续调节，制动过程中能够根据车辆载荷自动调整制动力(当常用制动力最大时即为常用全制动)。
（2）紧急制动。在紧急情况下为使列车尽快停止而施行的制动，特点是作用比较迅速，而且将列车制动能力全部使用，通过故障导致安全的设计原则为“失电制动，得电缓解”的紧急空气制动系统。紧急制动是在列车遇到紧急情况或发生其他意外情况时，为使列车尽快停车而实施的制动，其制动力与快速制动相同。紧急制动时考虑了脱弓、断钩、断电等故障情况，故只采用空气制动，而且停车前不可缓解，在尽可能减小冲动的情况下不对冲动进行具体限制。
（3）快速制动。快速制动是为了使列车尽快停车而实施的制动，其制动力高于常用全制动(上海、广州快速制动力高于常用全制动22％)。这种制动方式是在紧急情况下，制动系统各部分作用均正常时所采取的“种制动方式，其特点是与常用制动相同，制动过程可以施行缓解。受冲击率极限的限制，主控制器手柄回“0”位，可缓解，具有防滑保护和载荷修正功能。
（4）弹簧停放制动。为防止车辆在线路停放过程中发生溜滑，城轨车辆设置停放制动装置。停放制动通常是将弹簧停放制动器的弹簧压力通过问瓦作用于车轮踏面来形成制动力。以前停放制动也称停车制动或弹簧停车制动，但在地铁列车中，停车制动是另外一个概念，所以为区别开来，称停放制动较好。库内停车时可以解决因制动缸压力会因管路漏泄，无压力空气补充而逐步下降到零．使车辆失去制动力的停放问题。在正常情况下，弹簧力的大小不随时间而变化，由此获得的制动力能满足列车较长时间断电停放的要求。弹簧停放制动的缓解风缸充气时，停放制动缓解；弹簧停放制动的缓解风缸排气时，停放制动施加；还附加有手动缓解的功能。停放制动是列车停车后，为使列车维持静止状态所采取的一种制动方式。
（5）停车制动。对于地铁列车来说，通常把停车前的这—段空气制动过程称为停车制动或保持制动。当停车制动位列车减速到极低速度以后，为减小冲动，
制动力会有所降低。上海地铁和广州地铁是在减速至4km/h左右，制动力降至70％。停车制动具有常用制动的特点。
1.2 城轨车辆制动系统的历史沿革
一、早期的制动方式
自1881年德国柏林有了世界上第一辆有轨电车后，世界各大城市相续开始了大规模的城轨交通的建设。对于城轨车辆来说，除了要承载更多的乘客外，还有一项重要任务，那就是要使其运动中的车辆能够安全的减速和停车，也就必须要对车辆实施制动。最早的有轨电车是以人工制动的。司机绞动刹车钢丝，使木制的闸瓦紧靠车轮踏面，用摩擦力使车轮或车轴转动减慢直至停止，以达到车辆减速或停车的目的。当然，这种原始的制动方式既费力又不安全，时常会发生钢丝断裂和车辆失控事故。人们逐渐认识到，为了让车辆以一定速度安全运行，必须使其具有同样的减速和停车能力，必须重视对车辆制动的改进。忽视车辆制动将会发生危险，甚至造成旅客生命和财产的损失。因此，对制动机的研制成为近代铁路和城轨交通的一个大热门，有时甚至比电气牵引上的发明更引人关注。
1863年，伦敦在市中心环路下面修建隧道，拟让火车在市中心的地下通行。但是火车的烟雾在隧道中弥漫，尽管有通风井，但是排放烟雾问题仍然难以解决。直到1890年，伦敦才建成电力牵引的地下铁路，这就是意义上的第一条地铁。
地铁在20世纪初的欧美地区的城市得到迅速发展。由于地铁车辆是沿用铁路车辆的，因此任何火车制动新技术会立即被利用于地铁列车。当时火车一般使用一般使用人工机械制动，例如杠杆拨动式闸瓦制动装置。
二、现代化的制动系统
随着20世纪初科学技术的发展，铁路车辆上出现了空气制动机。所谓空气制动机就是利用压力空气作为制动的动力的来源，并用压力空气的压力变化来实现列车的制动和缓解装置。这种空气制动机被广泛应用于铁路、地铁。这相比人工机械制动，安全性和可靠性有了很大的进步。
20世纪30年代，在欧美地区和日本出现了采用电信号来传递和缓解指令的制动控制系统，这是制动系统的一次改革，因为电信号的传输速度比空气波速快得多。采用电信号的制动控制系统被称为电气指令式制动控制系统。
20世纪50年代，国外城轨车辆在大规模采用电磁空气制动机的同时，还采用电气指令制动控制系统协调动力制动和空气制动。最近几十年来，由于电力电子交流技术和微机技术的加入，使电气指令式制动控制系统不断改进、发展。大
功率电力电子元件的出现使电气再生制动成为可能，微机技术的应用使制动防滑系统更加完善。
1.3 国内外的制动系统
目前，我国城轨车辆制动系统主要分为国内和国外产品，国内制动系统为铁道科学研究院机车车辆研究所所研制的制动系统，国外制动系统主要包括德国的KNORR制动系统、日本NABTESCO制动系统和英国WESTINGHOUSE制动系统。以上均属于当今主型的模拟式直通电空制动系统，具有反应快速、操纵灵活。
一、国产制动系统
由铁道科学研究院机车车辆研究所所研制的国产制动系统，已成功运用于各城市的地铁车辆中，如天津滨海线所采用的制动系统。该系统采用微机控制的模拟式电－空制动系统，制动控制系统采用车控方式，即每辆车都配有一套电空制动控制装置(EBCU)，空气簧压力取自前后转向架各1点，将其平均后进行控制，EBCU内设有监控终端，具有自诊断和故障记录功能。
二、德国KNORR制动系统
德国KNORR制动系统主要指KNORR的ESRA电空制动系统。该电空制动系统是一种标准化的制动系统，是传统的直通电空制动系统，可用于机车、动车组和城轨等项目。该电空制动系统1993年研发，1995年投入应用。在我国，该电空制动系统主要应用于上海、广州、北京和天津等地铁项目。
三、日本NABTESCO制动系统
日本NABCO制动系统主要指NABCO的HRDA型电空制动系统，1992年投入应用，是一种传统的直通电空制动系统。在我国，该电空制动系统主要应用于北京和天津的城轨项目。
四、英国WESTINGHOUSE制动系统
英国WESTINGHOUSE制动系统主要指英国WESTINGHOUSE(现为KNORR 英国子公司)的EP2002电空制动系统，是一种基于架控的城轨直通电空制动系统。该电空制动系统2000年开始研发，2005年装车应用。在我国，该电空制动系统主要应用于上海、广州、北京等地铁项目。
1.4 制动方式及制动机的分类
制动过程是人为产生并控制列车减速力的大小，从而控制列车减速运行或阻止它加速的过程。制动过程中所需要的作用动力和控制信号的不同是区别不同制
动机的重要标志。例如：1、空气制动机的作用动力和控制信号均为压缩空气（又称压力空气）；2、电空制动机的作用动力也是压力空气，但其控制信号则为电信号。因此了解制动机的作用动力和控制信号是分析和掌握该制动机工作过程的基本前提。
1.4.1 制动方式
理论上，常以制动方式区别不同方式的制动。 制动方式是指制动过程中列车动能的转移方式或制动力的形成方式。按照列车动能转移方式的不同，制动方式可分为热逸散和将动能转换成有用能两种基本方式。
分类如下：
闸瓦制动
固体摩擦制动 盘形制动
摩擦制动 轨道电磁制动
液体摩擦制动
热逸散
电阻制动
动力制动 旋转涡流制动
轨道涡流制动
再生制动
能量转换
飞轮储能制动
按照制动力形成方式不同，制动方式又可分为黏着制动和非黏着制动。制动里的形成是通过轮轨间黏着来实现的制动，称之为黏着制动；反之，不通过轮轨间的黏着来形成制动力的制动，称之为非黏着制动，如表1-1。
表1-1 黏着制动与非黏着制动分类表
1.4.2制动机分类
制动机包括：（1）按作用对象可分为机车制动机和车辆制动机；（2）按控制方式和动力来源可分为空气制动机、电空制动机和真空制动机等。
无论机车制动机采用何种制动机（如空气制动机、电空制动机等），都要可靠的完成以下任务：（1）对列车制动系统进行灵活、准确的操纵和控制；（2）向整个列车制动系统提供质量良好的动力（如压力空气）。
1.5 城轨车辆制动系统的要求
城市轨道的交通的特点是安全、快捷、准时、方便。它的站距比较短，行车速度快，乘客上下数量波动大，发车频率高。因此对车辆启动、加速和制动都是有很高的要求。特别是对制动，出于安全考虑，必须做到万无一失。
综合起来，城轨车辆制动系统应满足一下的要求：
（1）制动系统应具有足够的制动能力，能保证车辆在规定的制动距离内停车。制动系统应操作灵活、反应迅速、停车平稳。
（2）制动系统应包括电气制动和空气制动两种制动方式，并且在正常制动过程中，优先电气制动，减少空气制动对环境的污染并且降低车辆维修成本。
（3）制动系统应具有可靠的安全系数，即使个别车辆发生故障或者在坡道上运行，也应有足够的制动力，保证列车可靠制动停车。
（4）车辆应具有载荷矫正能力，能更具乘客载荷量自动调节制动力，使车辆制动力恒定，保证乘客的舒适性。
（5）制动系统必须具有紧急制动或者快速制动功能。除了由司机操作外，还可由其他工作人员操作。
1.6 本章小结
本章主要是简单的描述了制动系统。通过本章可以了解到制动系统的基本概念，什么是制动，制动机的历史，国内外的制动系统和制动方式及制动机的分类和城市轨道车辆制动系统的主要功能和组成。
制动是人为的使列车的减速或阻止其加速的过程。从能量的角度看我们转移来看可以分成热逸散和将动能转换成有用能两种。在城轨里采用的热逸散的制动有闸瓦制动、盘形制动和电阻制动；能量转换的制动就是再生制动。制动机的分类是看动力源和控制方式来分，比如电制动的动力源是电，而空气制动机的的动力源是空气，电空制动机的动力源是空气但是它是通过电信号来触发的。
制动机从历史发展从手制动机发展到直通空气制动机，再发展到自动空气制动，一直到现在的电空制动机等等。
国外的制动机是很多的，德国的KNORR制动系统、日本NABTESCO制动系统和英国WESTINGHOUSE制动系统等等，他们都被上海地铁、广州地铁、北京地铁等等广泛应用。
城轨的制动系统由电气制动系统，空气制动系统，指令和通信网络系统组成。它的要求很多有（1）拥有足够的制动力（2）要拥有电制动和空气制动（3）车辆要具有载荷矫正能力（4）要拥有可靠的安全保障系数（5）要具有紧急制动能力。
第2章风源系统及空气制动机
一般情况下，城轨车辆采用电动车组模式，以单元进行编组，所以其风源系统也是以单元来供气。
2.1 空气压缩机
空气压缩机是用来产生压缩空气的装置。城轨用的空气压缩机要求具有噪声低、振动小、结构紧凑、维护方便。环境实用性强的特点，其直流驱动电机已逐渐被交流电机驱动取代。目前，城轨车辆中采用的主要有活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机两种。
2.1.1 活塞式空气压缩机
活塞式空气压缩机由固定机构、运动机构、进/排气机构、中间冷却装置和润滑装置等及部分组成。其中固定机构包括机体、气缸、气缸盖；运动机构包括曲轴、连杆、活塞；进/排气机构包括空气滤清器、气阀；中间冷却装置包括中间冷却器、冷却风扇；润滑装置包括润滑油泵、润滑油路等，如图2-1所示。
图2-1 活塞式空气压缩机作用原理
1-润滑油泵；2-机体；3-油压表；4-空气滤清器；5、8-进气阀片；6-排气阀片；7、9-低压活塞；10-高压活塞；11-主风缸；12-压力控制器；13-上集气箱；14-散热管；15-下集气箱
活塞式空气压缩机的工作原理：电机通过联轴节驱动空压机曲轴转动，曲轴连杆机构带动高、低压缸活塞同时在气缸内做上下反复运动。由于曲轴中部的三个轴颈在轴向平面内互成120°，两个低压活塞和一个高压活塞分别相隔120°转角。当低活塞下行时，活塞顶面与缸盖之间形成真空，经过空气滤清器的大气推开进气阀片进入低压缸，此时排气阀在弹簧和中冷器内空气压力的作用下关闭。当低压活塞上行时，气缸内的空气被压缩，其压力大于排气阀片上方压力与排气
阀弹簧的弹力之和时，压缩排气阀弹簧推开排气阀片，具有一定压力的空气排出缸外，而进气阀片在气缸内压力及其弹簧的作用下关闭。两个低压缸送出低压空气，都经气缸盖的同一通道进入中冷器。经中冷器冷却后，在进入高压缸，进行第二次压缩，压缩后的空气经排气阀口、主风管路送入主风缸中储存。高压活塞的进、排气作用与低压活塞的进、排气作用相同。
在运行中，主风缸压力保持在一定的范围，如750～900kPa，它是通过空压机压力控制器自动控制控制空压的启动或停止来实现。当主风缸的压力逐渐增高，达到规定压力上限时，压力控制器切断空压机驱动电机的电源，使空压机停止工作；而随着设备的用风和管路的泄漏等，使主风缸的压力逐渐降低，达到规定压力下限；压力控制器接通空压机驱动电机的电源，使空压机开始工作，主风缸压力回升。这样主风缸压力一直被控制在规定的范围内。
活塞式空气压缩机的应用广泛、技术成熟，可靠性和稳定性好，不需要特殊润滑，性价比具有吸引力。
2.1.2 螺杆式空气压缩机
螺杆空压机与活塞空压机相同，都属于容积式空压机。从使用效果来看螺杆空压机有如下优点。
(1)可靠性高。螺杆空压机零部件少，没有易损件，因而它运转可靠，寿命长，大修间隔期可达4～8万小时。
(2)操作维护方便。螺杆空压机自动化程度高，操作人员不必经过长时间的专业培训，可实现无人值守运转。
(3)动力平衡好。螺杆空压机没有不平衡惯性力，机器可平稳地高速工作，可实现无基础运转，特别适合作移动式空压机，体积小、重量轻、占地面积少。
(4)适应性强。螺杆空压机具有强制输气的特点，容积流最几乎不受排气压力的影响，在宽阔的范围内能保持较高效率，在空压机结构不作任何改变的情况下，适用于多种工况。
（5）噪声低、振动小。螺杆式空气压缩机工作时，旋转部件两个螺杆的运动没有质心位置的变动，所以没有产生振动的干扰力。阴、阳螺杆和机壳之间相互密贴和啮合的间隙是通过喷油实现密封和冷却的，不产生机械接触和摩擦，因而噪音低。
螺杆式空气压缩机的工作原理：该压缩机的工作过程分为进气、压缩、排气三个阶段，如图2-2。
图2-2螺杆式空气压缩机系统流
1-螺杆式空气压缩机；2-联轴器；3-冷却风机；4-电动机；5-空、油冷却器(机油冷却单元)；6-冷却器(压缩空气后冷单元)；7-压力开关；8-进气阀；9-真空指示器；10-空气滤清器；11-油细分离器；12-最小压力维持阀；13-安全阀；14-温度开关；15-视油镜；16-泄油阀；
17-温度控制阀；18-油气筒组成；19-机油过滤器；20-逆止阀（1）进气过程。螺杆空压机的工作过程详细分析之进气过程：转子转动时，阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子齿沟空间与进气口的相通，因在排气时齿沟的气体被完全排出，排气完成时，齿沟处于真空状态，当转至进气口时，外界气体即被吸入，沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时，转子进气侧端面转离机壳进气口，在齿沟的气体即被封闭。
（2）压缩过程。螺杆空压机的工作过程详细分析之压缩过程：阴阳转子在吸气结束时，其阴阳转子齿尖会与机壳封闭，此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐件小，齿沟内的气体被压缩压力提高。
（3）排气过程。螺杆空压机的工作过程详细分析之排气过程：当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时，被压缩的气体开始排出，直至齿尖与齿沟的啮合
面移至排气端面，此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为0，即完成排气过程，在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，进气过程又再进行。
2.2 空气干燥器
空气压缩机输出的压缩空气中含有较高的水份、油份和机械杂质等，必须经过空气干燥器将其中的水份、油份和机械杂质除去，才能达到车辆上用风设备对压缩空气的要求。液态的水、油微粒及机械杂质在滤清器中基本被除去，压缩空气的相对湿度降低是避免用风过程中出现冷凝水危害的主要方式，它依靠空气干燥器来完成。
空气干燥器的基本原理是：吸附过程是一个平衡反应。在吸附剂和与其接触的压缩空气之间湿度趋向于平衡，而相对湿度大的压缩空气与吸附剂的表面接触时，由于吸附剂具有大量微孔，与空气的接触面积大，吸附剂可以大量、快速地吸附压缩空气的水蒸气分子，达到干燥压缩空气的目的。再生过程也是一个平衡反应，用于吸附剂再生的吹扫气体是由较高压力的压缩空气膨胀而来。膨胀时，空气体积增大而压力降低，获得的吹扫气体的相对湿度较低。因而易于“夺”走吸附器上已吸附的水蒸气分子，使吸附剂恢复干燥状态，达到再生目的。其特点是“压力吸附与无热再生”。
常用的吸附剂有：活性炭、氧化铝、硅凝胶及分子筛等。
空气干燥器一般都是塔式的，有单塔式和双塔式两种。
2.2.1 单塔式空气干燥器
单塔式空气干燥器是一种无热再生作用的干燥器，如图2-3所示。它的特点是吸附剂的吸附作用与再生作用在同一个干燥筒内进行。由油水分离器、干燥筒、排水阀、电控阀、再生风缸和消声器等组成。在油水分离器中有许多网格圈（这是一种用铝片或铜片做成的有缝的小圆筒），干燥器则是一个网形的大圆筒，其中盛满颗粒状的吸附剂。
图2-3单塔式空气干燥器
1-干燥筒；2-弹簧；3-单向阀；4-带孔挡板；5-干燥筒筒体；6-吸附剂；7-油水分离器；8-网格圈；9-排泄阀；10-消音器；11-弹簧；12-活塞；13-电空阀；14-线圈；
15-排气阀；16-衔铁；17-带排气的截断塞门；18-再生风缸；19-节流孔
单塔式空气干燥原理：空气压缩机工作时，电空阀13失电，活塞下方通过排气阀15排向大气，活塞12在弹簧力作用下关闭排泄阀9，而空压机输出的压力空气从干燥塔中部的进口管Ⅰ进入干燥塔，首先到达油水分离器，当含有油分和机械杂质的压缩空气经过网格圈时，油滴吸附在网格圈的缝隙中，机械杂质则不能通过网格圈的缝隙，这样就将压缩空气中的油分和机械杂质滤去，然后再进入干燥筒内与吸附剂相遇，吸附剂大量地吸收水分，使从干燥筒上方输出的压缩空气的相对湿度降低，达到车辆用风系统的要求。如图所示的干燥筒下方1/4高度处为装有网格圈8的油水分离器，而上方3/4高度处为装有吸附剂6的空气干燥筒1。
干燥剂再生原理:经过干燥的压力空气，一路经过接口Ⅱ及单向阀3送往主风缸，单向阀的作用是防止压力空气从主风缸逆流；另一路经节流孔19充入再生风缸18。当空气压缩机停止工作的同时电空阀13得电，再生风缸18内得压力空气经过打开的电空阀向活塞12下部充气，活塞上移，打开排泄阀9，干燥塔内的压
汽车制动的原理 众所周知，当我们踩下制动踏板时，汽车会减速直到停车。但那个工作是怎么样完成的？你腿部的力量是如何样传递到车轮的？那个力量是如何样被扩大以至能让一台笨重的汽车停下来？ 首先我们把制动系统分成6部分，从踏板到车轮依次解释每部分的工作原理，在了解汽车制动原理之前我们先了解一些差不多理论，附加部分包括制动系统的差不多操作方式。 差不多的制动原理 当你踩下制动踏板时，机构会通过液压把你脚上的力量传递给车轮。但实际上要想让车停下来必须要一个特别大的力量，这要比人腿的力量大特别多。因此制动系统必须能够放大腿部的力量，要做到这一点有两个方法：?杠杆作用 ?利用帕斯卡定律，用液力放大 制动系统把力量传递给车轮，给车轮一个摩擦力，然后车轮也相应的给地面一个摩擦力。在我们讨论制动系统构成原理之前，让我们了解三个原理：?杠杆作用 ?液压作用 ?摩擦力作用 制动踏板能够利用杠杆作用放大人腿部的力量，然后把那个力量传递给液压系统。
如上图，在杠杆的左边施加一个力F，杠杆左边的长度〔2X〕是右边〔X〕的两倍。因此在杠杆右端能够得到左端两倍的力2F，然而它的行程Y只有左端行程2Y的一半。 液压系统 事实上任何液压系统背后的差不多原理都特别简单：作用在一点的力被不能压缩的液体传递到另一点，这种液体通常是油。绝大多数制动系统也在此中放大制动力量。下图是最简单的液压系统： 如图：两个活塞〔红色〕装在充满油〔蓝色〕的玻璃圆桶中，之间由一个充满油的导管连接，假如你施一个向下的力给其中一个活塞〔图中左边的活塞〕那么那个力能够通过管道内的液压油传送到第二个活塞。由于油不能被压缩，因此这种方式传递力矩的效率特别高，几乎100%的力传递给了第二个活塞。液压传力系统最大的好处确实是能够以任何长度，或者曲折成各种形状绕过其他部件来连接两个圆桶型的液压缸。还有一个好处确实是液压管能够分支，如此一个主缸能够被分成多个副缸，如下图：
第五章制动系统 第一节制动基础知识 一、制动基本概念 1．制动 使运动中的物体停止运动或降低速度，这种作用叫制动。另外，对停止中的物体施以适当措施防止其移动，也叫制动。 2．缓解 对已经实行制动的物体，解除或减弱其制动的作用称为缓解。 3．列车制动装置 为了顺利实现制动或缓解而安装于机车(轨道车、接触网作业车等)车辆上的一种制动设备，称为列车制动装置。列车制动装置由制动机和基础制动装置组成。制动机是进行操纵和控制部分的总称，基础制动装置是产生、传送制动力部分的总称。列车制动装置又可分为机车制动装置和车辆制动装置。 4．制动力 由制动装置产生的与列车运行方向相反、阻碍物体运行、可根据需要调节的外力，称为制动力。 5．常用制动 正常情况下为调整列车(机车)运行速度或将列车(机车)停在规定地点所施行的制动称为常用制动，其特点是作用缓和、制动力可调。 6．紧急制动 在紧急情况下，为了尽快使列车(机车)停止运行而施行的制动称为紧急制动，也称非常制动，其特点是作用迅猛、用尽所有的制动能力。 7．制动距离 从司机施行制动(将制动阀手柄移至制动位)的瞬间起，到列车速度降为零的瞬间止，列车所驶过的距离称为制动距离。制动距离是一个综合反映列车制动装置性能和实际制动效果的主要技术指标。 二、制动方式 (一)摩擦制动 1．闸瓦制动 闸瓦制动又称踏面制动，是自有铁路以来使用最广泛的一种制动方式，现在普通客货列车均采用这种制动方式。闸瓦制动以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸瓦压紧车轮踏面，通过闸瓦与车轮踏面的机械摩擦将列车的动能转变为热能，消散于大气，并产生制动力，其作用原理如图5—1所示。
城市轨道交通列车制动系统的特点及发展趋势初探 发表时间：2018-06-07T11:18:32.193Z 来源：《基层建设》2018年第11期作者：刘艳虎 [导读] 摘要：针对城市轨道交通车辆制动系统，对其空气压缩、制动盘和控制系统三个主要部分的特点和技术发展趋势进行深入分析，旨在为以后的技术研究和发展提供可靠参考依据。 苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司江苏苏州 215000 摘要：针对城市轨道交通车辆制动系统，对其空气压缩、制动盘和控制系统三个主要部分的特点和技术发展趋势进行深入分析，旨在为以后的技术研究和发展提供可靠参考依据。 关键词：城市轨道交通；车辆制动系统；空气压塑；制动盘；控制系统 城市轨道交通站间距短，列车制动频繁，其制动系统的可靠性决定了车辆运行安全，是现阶段城市轨道交通研究的重要内容这一。在科技快速发展的背景下，轨道交通车辆制动系统技术也得到很大程度的改进，为轨道交通发展奠定了坚实基础。 1空气压缩 1.1技术背景 如今，铁路对用气质量提出越来越高的要求，压缩气体必须达到较高的无水和无油条件，这使无油空压机进入快速发展时期。尽管现阶段铁路领域的无油空压机实际应用仍有限，但依靠其无油这一显著特征，将很快在市场占据主导地位。 若按压缩方式，可对无油空压机做以下分类：回转形式的无油空压机以及循环往复形式的无油空压机。后者与活塞式空压机相对应，前者则与最常用的螺杆形式的空压机相对应。从活塞式空压机的角度讲，主要有两种不同的润滑形式，即干式润滑及水润滑。 活塞与螺杆空压机常用于铁路领域，螺杆适合低压和中小流量，而活塞适合高压与多种压力范围。采用水润滑形式的无油螺杆，不仅结构复杂，而且对环境有严格要求，在铁路这种复杂环境下并不适用；采用干式的无油螺杆，其排量超过3m3/min，但仍未能达到出口压力，同样在铁路中不适用。从目前的铁路行业发展看，其对空压机有下列几项特殊要求：经久耐用；耐冲击、污染和高温；振动与噪声较低；维护难度与成本较低。 1.2技术原理 活塞式空压机进入随曲轴联动旋转状态后，在连杆提供的传动作用下促使活塞进行往复运动，此时活塞的顶部表面、气缸的内部表面和气缸盖三者形成的容积必定产生具有周期性特点的变化。活塞由气缸盖做运动后，容积不断增加，此时气体在进气管中推开进气阀门到达气缸，到容积不再增加为止，阀门关闭；活塞进入反向运动状态后，上述容积开始减少，但压力持续增大，超出排气压力以后，阀门打开，气体开始向外部不断排出，当活塞运动到最大行程后，阀门将自动关闭。活塞再次进入反向运动状态后，重复以上过程。 1.3特殊结构 对全无油形似的活塞空压机，其原理和油润滑形式的活塞空压机大致相同，区别为将油润滑换成自润滑。其中，气缸采用铝合金加工而成，表面做特殊处理，减小摩擦以延长使用寿命；活塞也采用铝合金加工而成，各活塞上设置导向环与密封环，二者都采用自润滑材料，能使摩擦达到最小；连杆和活塞由特殊销进行连接，配有全封闭式轴承，无需维护，并在设计过程中考虑了防超温使用。曲轴和各连杆间同样使用这种轴承；气阀为长寿命阀，能满足特殊的实际使用要求。 1.4优缺点 1.4.1优点 压缩空气输出更为洁净，只有极少量水和污染物，下游净化单元能直接去除，无油蒸汽和油滴，能防止下游管路被污染；压力范围较广，任何一种流量情况下，都能提供所需压力；具有很高的热效率，耗电省；具有较强的适用性，表现为排气范围广，受压力影响小等方面；可大幅降低维护成本，减少工作量；无润滑油方面的输出，过滤部件可长时间使用，负担小；由于不使用润滑油，所以还能解决低温启动方面的问题，而且对运转率也没有太高的要求。 1.4.2缺点 排气的连续性较差，存在一定气流脉动；在运转过程中可能产生较大的振动。 2制动盘 在当前的轨道交通车辆中，铝合金制动盘得到广泛应用，其优点有： 第一，自重轻，密度比铸钢与铸铁都小，能减轻车辆自重，尤其是簧下质量，若能减轻簧下质量，则能减小振动和噪音。此外，车辆自重减轻其能耗必定有所降低，能提高节能减排指标。 第二，有良好的耐磨性及导热性，且摩擦系数保持稳定，将钢铁替换为铝合金，能在减轻质量的同时，延长寿命，降低成本，保证可靠性与安全性。此外，出色的导热性能还能使制动盘适应反复变化的热负荷，降低了热疲劳裂纹产生率。 我国从九十年代起有相关院校开始研究铝基复合材料在列车制动盘中的应用，提出很多方法，如喷溅法和粉末冶金法等。然而，因研制难度相对较大，加之制造工艺十分复杂，所以成果主要为样件，要实现批量化生产的目标，还需要进一步的研究。 近几年，我国很多企业在广泛调研这项技术的前提下，对该行业现有技术能力进行综合，提出一套制造工艺，并通过一段时间的摸索与总结，初步掌握批量生产办法。制动盘摩擦副现已完成各项分析实验，其所有性能指标都达到要求，且优于同类产品。 3基于模块化的新制动系统 3.1系统特点 采用以CAN总线为基础的分布式控制，各控制单元均能在CAN总线的支持下构成整个控制网络。EP09/S能提供防滑控制与电空制动两项功能，仅存在紧急制动对应的输入输出接口，需由总线提供常用指令；对EP09/G而言，不仅具有EP09/S全部功能，而且还有列车总线接口及扩展接口，能起到类似网关的作用，并对制动力进行管理。 3.2性能要求 控制单元可提供的防滑控制与电空制动等功能都相对固定，具有实现模块化与小型化目标的条件。实际应用要求对于系统提出了很高的要求，集中在接口能力方面，如各模拟量实际扩展和不同接口方式等，而且对系统测试、故障诊断与时间存储也有着越来越高的实际要求，因受到架控单元机箱等因素的限制和影响，当前的网关单元在扩展能力上还有待于进一步提高。
绪论 一、判断： 1、使运动物体减速，停车或阻止其加速称为制动。（×） 2、列车制动系统也称为列车制动装置。（×） 3、地铁车辆的常用制动为电空混合制动,而紧急制动只有空气制动。（√） 4、拖车空气制动滞后补充控制是指优先采用电气制动,不足时再补拖车的气制动（×） 5、拖车动车空气制动均匀补充控制是指优先采用电气制动,不足时拖车和动车同时补充气 制动（√） 6、为了保证行车安全，实行紧急制动时必须由司机按下紧急按钮来执行。（×） 7、轨道涡流制动能把列车动能转化为热能，且不受黏着限制，轮轨间没有磨耗。（√） 8、旋转涡流制动能把列车动能转化为热能，且不受黏着限制，轮轨间没有磨耗。（×） 9、快速制动一般只采用空气制动，并且可以缓解。（×） 10、制动距离和制动减速度都可以反映列车制动装置性能和实际制动效果。（√） 11、从安全的目的出发，一般列车的制动功率要比驱动功率大。（√） 12、均匀制动方法就是各节车各自承担自己需要的制动力，动车不承担拖车的制动力。（√） 13、拖车空气制动优先补足控制是先动车混合制动，不足时再拖车空气制动补充。（×） 14、紧急制动经过EBCU的控制，使BCU的紧急电磁阀得电而实现。（×） 二、选择题： 1、现代城市轨道交通车辆制动系统不包括（C）。 A.动力制动系统 B.空气制动系统 C.气动门系统 D.指令和通信网络系统 2、不属于制动控制策略的是（A）。 A.再生制动 B.均匀制动方式 C.拖车空气制动滞后补足控制 D.拖车空
气制动优先补足控制 3、直通空气制动机作为一种制动控制系统（ A ）。 A.制动力大小靠司机操纵手柄在制动位放置时间长短决定，因此控制不太精确 B.由于制动缸风源和排气口离制动缸较近，其制动和缓解不再通过制动阀进行， 因此制动和缓解一致性较自动制动机好。 C.直通空气制动机在各车辆都设有制动、缓解电空阀，通过设置于驾驶室的制动 控制器使电空阀得、失电 D.直通空气制动机是依靠制动管中压缩空气的压力变化来传递制动信号，制动管 增压时缓解，减压则制动 4、三通阀由于它和制动管、副风缸及制动缸相通而得名（ B ） A.充气缓解时，三通阀内只形成以下一条通路：①制动管→充气沟i→滑阀室→副 风缸； B.制动时，司机将制动阀操纵手柄放至制动位，制动管内的压力空气经制动阀排 气减压。三通阀活塞左侧压力下降。 C.在制动管减压到一定值后，司机将制动阀操纵手柄移至保压位，制动管停止减 压。三通阀活塞左侧压力继续下降。 D.当司机将制动阀操纵手柄在制动位和保压位来回扳动时，制动管压力反复地减 压——保压，三通阀则反复处于冲压位。 5、城市轨道交通在运行过程中，乘客负载发生较大变化时，一般要求制动系统（ B ） A．制动功率不变 B.制动率不变 C.制动力不变 D.制动方式不变. 6、下列不属于直通式空气制动机特点的是：（B） A．列车分离时不能自动停车B．制动管增压缓解，减压制动 C．前后车辆的制动一致性不好D．制动力大小控制不精确 7、下列制动方式中，不属于黏着制动的是：（C） A．空气制动B．电阻制动C．轨道涡流制动D．旋转涡流制动 8、下列制动方式中，属于摩擦制动的是：（A ） A．磁轨制动B．电阻制动C．再生制动D．轨道涡流制动 三、填空题：
地铁车辆制动系统工作原理 摘要：随着城市规模的快速发展和城市人口的不断增多，所面临的交通问题也越来越严重。本文对地铁车辆的制动功能设计进行了说明，并介绍了制动指令的相关设计，最后介绍了混合制动控制系统设计及相关控制策略，以供读者参考 关键词：地铁车辆；制动系统 随着我国经济建设的不断推进，近年来城市轨道交通快速发展，国内许多大型城市都已有了地铁或者轻轨，随着大量的轨道交通项目投入运营，人们的日常出行变得更加方便，可随之而来的担忧也困扰着人们：“我们经常乘坐的地铁会不会刹车失灵呢、会不会追尾呢？” 1．地铁车辆的制动功能设计 地铁车辆采用减速度控制模式，制动指令为电气指令，即制动系统根据电气减速度指令施加制动力。乘客通过站台固定区域上下车，因而地铁车辆每次停站位置要求准确无误，为满足此要求，ATO系统或司机根据停车距离给定列车减速度电气指令，地铁车辆制动过程中必须能够根据减速度指令快速施加相应制动力，即制动响应准确、迅速。 制动系统设有载荷补偿功能。由于城市轨道交通车辆载客量大，乘客上下频繁，因此要求制动过程中能够根据车辆载荷变化自动调整制动力，称之为载荷调整功能。 常用制动具有防冲动限制功能。制动指令是电气信号，制动指令变化瞬间可以完成，如果制动力跟随制动指令迅速变化，就可能造成冲动，引起乘客不适，而且常用制动需频繁施加，为减少制动时的冲动以避免制动力变化过快引起乘客不适，常用制动过程中需限制制动力的变化速率，称之为冲动限制功能。 2．制动系统功能 2.1常用制动 常用制动采用模拟电气指令方式，是由微处理器控制的直通式电空制动，它采用减速度控制模式，其制动力随输入指令大小无级控制，制动控制单元根据减速度指令和车辆实际载重来计算目标制动力，产生相应的减速度。常用制动具有冲击率限制功能，以改善乘坐的舒适性；常用制动采用空电混合制动并优先使用电制动，不足部分由空气制动补足，以尽可能减少空气制动的负荷。 2.2快速制动 当司机操作主控制器手柄使其处于快速制动位时快速制动被触发。快速制动是一种特殊的制动模式。快速制动与紧急制动的制动率相同。快速制动优先使用
城市轨道交通车辆制动技术 题库 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
1. 防滑控制系统主要由、和防滑动作机械部件组成。 2. 上海地铁基础制动装置采用制动机厂生产的。 3. BCU和BECU分别是和系统的缩写。 4. 上海地铁和广州地铁使用的电气指令制动控制系统为式电气指令式制动控制系统。 5. 模拟转换阀是上海地铁车辆KNORR制动系统中使用的一个电磁阀，它由三部分组成：电磁进气阀、和组成。 6. EP阀又称阀，是SD数字式制动控制单元中的一个转换阀。 7. 空压机的驱动电机一般有电机和电机。 8. 经空气压缩机压缩输出的空气压力单位，一般用bar来表示，1bar等于MPa。 9. 空气干燥塔可以将从空气压缩机输出的高压压缩空气中的和分离出去，以达到各用气系统对压缩空气的要求。 10. 空气压缩机组一般由、、、等装置组成。 11. 上海地铁knorr公司的空气压缩机，在进行压缩空气时一般经过两级冷却，分别为冷却和冷却。 12. 除空气制动系统用气外，城市轨道列车还有以下部件需要用到压缩空气：、、、等。 13. 空气压缩机组一般采用方式进行润滑。 14. 空气干燥器一般做成塔式的，有和两种。 15. 电阻制动所采用的制动电阻，材料一般采用合金带钢条，这种合金带钢条不仅具有稳定的，而且具有相当大的。 16. 再生制动失败，列车主电路会自动切断反馈电路转入制动电路。 17. 直流斩波器按列车控制单元及制动控制单元的指令，不断调节斩波器的，无级、均匀地控制，使制动力和再生制动电压持续保持恒定。 18. 电动车组中既有动车又有拖车，拖车没有电动机，只能使用制动，动车带有电动机，可以进行制动。 19. 一般列车在高速时，常用制动都先从制动开始，最后在列车10km/h 以下低速时，由制动将车停止。 20. 动轮与钢轨间切向作用力的最大值与物理学上的最大静摩擦力相比要(大or小)一些，情况要更复杂一点，其主要原因是由于的存在所导致。 21. 伴随着蠕滑产生静摩擦力，轮轨之间才能传递。 22. 一般城市轨道车辆的制动方式主要有三类：、和电磁制动。 23. 电磁制动有两种形式：和。 24. 轮对在钢轨上运行，一般承受载荷、载荷和载荷。 25. 城市轨道交通系统都有明确的车辆运行规程，对于列车制动能力，上海地铁规定，列车在满载乘客的条件下，任何运行速度时，其紧急制动距离不得超过米。 26. 现代城市轨道车辆的制动系统一般都应该具有以下组成部分：、和。 27. 城市轨道车辆制动技术正朝着、、和的目标不断前进。 28. 最近几十年来，制动技术取得了很大进展，出现使电气再生制动成为可能，使制动防滑系统更加精确完善。
2014届毕业设计说明书课题名称：城轨车辆制动系统分析 二级院校铁道牵引与动力学院 班级宁波检修11级 学生姓名周旺 指导老师左继红 完成日期 2013.12
2014届毕业设计任务书 一、课题名称：城轨车辆制动系统的原理分析 二、指导老师：左继红 三、设计内容与要求 1.课题概要 城市轨道交通运输是我国交通运输网络的重要组成部分，它的发展与城市经济的发展息息相关。目前，世界各地的主要政治、经济、文化等中心城市都兴建了不同形式的轨道交通运输网，有些还成为所在城市的重要景观和标志性建筑。我国北京、上海、广州、南京等城市的地下铁道已经开通，成为这些城市市内交通运输的支柱。另外还有许多其他的城市交通网也在筹建和建设之中。城市轨道交通运输的发展必将为我国经济的发展插上腾飞的翅膀。 地铁车辆制动系统用于保证地铁车辆的运行安全，具有多种操作模式，与传统列车制动系统相比，结构和工作原理更为复杂。 通过对此课题的学习和设计，使学生能更好的理解地铁车辆制动和空气管路系统的工作原理，培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来分析解决本专业相应问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。 2.设计内容与要求 1、熟悉地铁制动在铁路运输中的作用。 2、简单介绍地铁车辆制动系统的组成。 3、详细分析地铁车辆及列车制动系统的工作原理和工作过程。 4分析现有制动系统存在的不足之处，利用自己所学的专业知识，提出改进设计意见和具体实施方案。 四、设计参考书 1.《城市轨道交通车辆制动技术》殳企平编著水利水电出版社 2.《列车制动》侥忠主编中国铁道出版社 3.《电力机车制动机》那利和主编中国铁道出版社 4. https://www.doczj.com/doc/3811076352.html,/ec/C356/kcms-2.htm 5 .https://www.doczj.com/doc/3811076352.html, 6. https://www.doczj.com/doc/3811076352.html, 7. https://www.doczj.com/doc/3811076352.html, 五、设计说明书内容 1.封面 2.目录 3.内容摘要（200—400字左右，中英文）
毕业设计（论文） 开题报告 题目跨座式城市单轨交通车辆 制动系统设计 专业城市轨道车辆工程 班级08级城轨1班 学生戴学宇 指导教师赵树恩 重庆交通大学 2012年
1. 选题的目的和意义 随着我国城市化进程的加快，城市交通拥堵、事故频繁、环境污染等交通问题日益成为城市发展的难题。城市轨道交通以其大运量、高速准时、节省空间及能源等特点，已逐渐成为我国城市交通发展的主流。在城市轨道交通系统中，跨坐式单轨交通制式因其路线占地少，可实现大坡度、小曲率线径运行，且线路构造简单、噪声小、乘坐舒适、安全性好等优点而逐渐受到关注。 在我国城市轨道交通迅速发展的同时，其运营安全保障已成为目前面临的重要问题。车辆作为城市轨道交通运输的载体，由于速度快、载客量大、环境复杂，其运行安全状况不容乐观——车辆故障不断出现、事故常有发生，这些故障不但严重的影响到正常运营，一旦引发事故将会带来巨大的人员伤亡和经济损失。制动系统是城市轨道交通车辆的关键系统，直接影响其安全运行，为提高车辆运行的安全性，对制动系统的设计便显得尤为关键。 2.国内外研究现状及分析 基础制动装置是确保城市轨道交通车辆行车安全的措施之一。在分析城市轨道车辆运输特点基础上, 李继山,李和平,严霄蕙（2011）《盘形制动是城市轨道车辆基础制动装置的发展趋势》[1]结合城市轨道车辆基础制动装置具体类型,分析了城市轨道车辆踏面制动与盘形制动的优缺点, 用有限元模拟城轨车辆车轮 踏面温度场及热应力, 表明速度100 km/ h 及以上的城轨列车基础制动不适宜采用踏面制动, 指出盘形制动是城市轨道交通车辆基础制动的发展的必然趋势。丁锋（2004）在《城市轨道交通车辆制动系统的特点及发展趋势》[2]一文中介绍并分析了我国城市轨道交通车辆制动系统的形式、构成、技术特点及发展趋势。吴萌岭，裴玉春，严凯军（2005）在《我国城市轨道车辆制动技术的现状与思考》[3]中较为详细地回顾了我国城市轨道车辆制动系统的发展历程，分析了目前我国新型城市轨道车辆制动系统的特点，并与我国自主研发适用于高速动车组的同类型制动系统作了技术比较。分析了我国自主研发城市轨道车辆制动系统的技术基础，指出国内技术与产品和国外相比存在着系统理念、设计经验和系统可靠性方面的差距，同时指出自主研发城市轨道车辆制动系统存在的问题，并提出了建议。邹金财（2010）《一种轨道车辆空气制动系统优化及仿真》[4]利用Simulationx 仿真软件对工矿窄轨土渣车的空气制动系统的改进前以及改进方案进行仿真，在与试验真实值对比后得到了正确的结论，通过对该空气制动系统优化中仿真手段应用过程的阐述，为机车车辆系统优化方法提供了参考。师蔚，方宇（2010）《城
汽车刹车制动系统工作原理图解 想必不需要多问，大家都知道在行车过程中，汽车制动功能是非常重要的，因为刹车制动直接关系到车主的生命财产安全，如果知道不好，那是极度危险的，学习了解汽车制动工作原理，有利于在今后的开车过程中熟练掌握刹车技能，在日常汽车维护中也能自己修理刹车制动部件。随着酒后代驾、商务代驾、婚庆代驾等代驾行业的兴起，标志着中国交通社会文明程度的不断提升。当然，对代驾司机提出了更多的驾驶技能要求，不仅要会驾驶各种品牌的汽车，更要懂得在紧急情况下如何处理应急问题，因此第一代驾为广大司机整理了全面的汽车刹车制动系统工作原理图解知识。 实际刹车与工作原理图解
●制动系统的组成 作为制动系统，作用当然就是让行驶中的汽车按我们的意愿进行减速甚至停车。工作原理就是将汽车的动能通过摩擦转换成热能。汽车制动系统主要由供能装置、控制装置、
传动装置和制动器等部分组成，常见的制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器。 ●鼓式制动器 鼓式制动器主要包括制动轮缸、制动蹄、制动鼓、摩擦片、回位弹簧等部分。主要是通过液压装置是摩擦片与岁车轮转动的制动鼓内侧面发生摩擦，从而起到制动的效果。 在踩下刹车踏板时，推动刹车总泵的活塞运动，进而在油路中产生压力，制动液将压力传递到车轮的制动分泵推动活塞，活塞推动制动蹄向外运动，进而使得摩擦片与刹车鼓发生摩擦，从而产生制动力。 从结构中可以看出，鼓式制动器是工作在一个相对封闭的环境，制动过程中产生的热量不易散出，频繁制动影响制动效果。不过鼓式制动器可提供很高的制动力，广泛应用于重型车上。 ●盘式制动器 盘式制动器也叫碟式制动器，主要由制动盘、制动钳、摩擦片、分泵、油管等部分构成。盘式制动器通过液压系统把压力施加到制动钳上，使制动摩擦片与随车轮转动的制动盘发生摩擦，从而达到制动的目的。 与封闭式的鼓式制动器不同的是，盘式制动器是敞开式的。制动过程中产生的热量可以很快散去，拥有很好的制动效能，现在已广泛应用于轿车上。
城市轨道交通制动系统 1、制动与缓解 （1）制动。 制动是指人为地通过制动装置使车辆减速或阻止其加速的过程。从能量变化角度分析，制动过程是一个能量转移的过程，即将列车运行的动能人为控制地转化成其他形式能量的过程。 而制动力则是指使车辆减速或阻止其加速的外力，制动机是产生并控制制动力的装置。 （2）缓解。 缓解是对已经施行制动的列车，解除或减弱其制动作用。对于运动的列车而言，列车在停车后启动加速前或列车在运行途中限速制动后加速前均要解除制动作用，即施行缓解作用。 2、制动装置与制动系统 （1）制动装置。 制动装置是在车辆中产生制动力，使列车减速、停车的一套机械、电气装置，一般将机械装置称为基础制动装置，而将电气控制的部分称为制动机。制动作用的性能对保证车辆安全和正点运行具有极其重要的作用，制动装置也是提高列车运行速度和线路输送能力的重要条件之一。 （2）制动系统。 ①制动系统的组成。制动系统由动力制动系统、空气制动系统及指令和通信网络系统组成。
动力制动系统。动力制动系统一般与牵引系统连在一起形成主电路，包括再生反馈电路和制动电阻器，将动力制动产生的电能反馈给供电接触网或消耗在制动电阻器上。 空气制动系统。空气制动系统由供气部分、控制部分和执行部分组成。供气部分有空气压缩机组、空气干燥器的风缸等；控制部分有电-空转换阀、紧急阀、称重阀、中继阀等；执行部分主要是指基础制动装置，主要有闸瓦制动装置、盘形制动装置等。 指令和通信网络系统。指令和通信网络系统是传递司机指令的通道，也是制动系统内部数据传递交换及制动系统与列车控制系统进行数据通信的总线。 ②制动系统的作用。制动系统的主要作用如下： 车辆在运行过程中，司机通过制动装置使列车减速、停车或停止加速。 防止车辆在长大下坡道运行时加速。 防止城轨车辆在停车线或检修线上自动溜放而实施停放作用等。
1 日本铁路制动系统发展历程 在1872年，装配有蒸汽制动装置的蒸汽机车在日本的第一条铁路（东京到横滨）上开始运营。在当时，只有蒸汽机车才安装有蒸汽制动装置（如图1）。后来，日本又开发出真空闸（vacuum brake），由蒸汽喷射器（steam ejector）提供动力，从而通过利用机车之间气压和真空的差异性来进行制动。真空阀大约在1895年被运用到客运列车上面，从此列车运行变得更加安全。 1906年，日本铁路在国有化以后，全国轨道线路总里程达到7153公里。由于空气制动比真空制可以更加方便地维护，在1918年，日本铁路部规定所有车辆均须安装空气制动装置。为了达到这一标准，日本从1920年开始对所有列车的制动装置进行改装，改装历时大约10年左右的时间。到1931年，日本所有的列车均使用空气制动，采用的k三通阀（k triple valve）是在Westinghouse 设计的基础上进行改进而成（图2）。 如今，日本绝大多数客运列车是电气化列车，并且每年大约制造出2000节客车车厢，其中97%是电气化列车。在1955年，电气化列车开始安装拥有电磁阀（solenoid valve）的空气制动装置，从而使得制动效果得到显著改善。与此同时，动态制动（dynamic brake），也称之为再生制动，
开始得到推广。当1964年东海道新干线路段开通时，列车采用了两套制动系统，一个是空气制动，另一个是动力制动。1970年，制动效果更好的电力控制空气制动系统（electric command air brake system）开始推广，被运用于新干线和窄轨动车组。 2 空气制动基本原理 图3显示了自动空气制动系统的内部结构。每两节或者四节车厢就安装有一台空气压缩机，空气首先被压缩至700-900kpa，然后压缩空气被送入储气缸（air reservoir）。通过压力调节器可以将压缩空气的气压降低至490kpa，再依次通过制动阀、制动导管和控制阀，最后到达辅助储气缸。当制动导管和辅助储气缸的压缩空气压力在490kpa时，制动器不启动。然而，当制动阀切断来自压力调节器的空气时，控制阀就会监测到制动导管的气压降低情况，从而根据气压降低的幅度，调节从辅助储气缸到制动汽缸的压缩空气流量。制动汽缸会驱动制动系统使列车减速。控制阀会根据制动管道气压降低的幅度相应调节从辅助储气缸到制动汽缸的空气流量。图4显示了直通空气制动机（straight air brake）的运作流程。与自动空气制动系统不同的是，直通空气制动机没有控制阀或辅助储气缸。制动阀通过将压缩空气输送到制动汽缸，来完成列车制动。 然而，在正常运行状态下，直通空气管道不含有压缩空气，当列车处于解钩状态下，制动会失效。为了解决上述问题，需要将直通空气制动系统和自动控制系统结合起来。还可以增设一条管道，其功能类似于自动空气制动系统中的制动管道。当主要空气储气缸压缩空气的压力下降，或者空气管道漏气，就能够监测出压力下降变化，制动系统就会相应运转。例如在新干线，如果管道气压低于600kpa，制动系统就好自动发挥作用。 3 列车制动原理 为了确保机车安全运行，政府部门往往会制定相应的规范，对制动距离和减速率进行了限定。日本的规定是窄轨机车在最大时速运行时的减速距离不得超过600米。为了使机车在尽可能短的距
汽车制动系统工作原理详解 众所周知，当我们踩下制动踏板时，汽车会减速直到停车。但这个工作是怎么样完成的？你腿部的力量是怎么样传递到车轮的？这个力量是怎么样被扩大以至能让一台笨重的汽车停下来？ 首先我们把制动系统分成6部分，从踏板到车轮依次解释每部分的工作原理，在了解汽车制动原理之前我们先了解一些基本理论，附加部分包括制动系统的基本操作方式。 基本的制动原理 当你踩下制动踏板时，机构会通过液压把你脚上的力量传递给车轮。但实际上要想让车停下来必须要一个很大的力量，这要比人腿的力量大很多。所以制动系统必须能够放大腿部的力量，要做到这一点有两个办法： 1、杠杆作用 2、利用帕斯卡定律，用液力放大 制动系统把力量传递给车轮，给车轮一个摩擦力，然后车轮也相应的给地面一个摩擦力。在我们讨论制动系统构成原理之前，让我们了解三个原理： 杠杆作用、液压作用、摩擦力作用 杠杆作用
制动踏板能够利用杠杆作用放大人腿部的力量，然后把这个力量传递给液压系统。 如上图，在杠杆的左边施加一个力F，杠杆左边的长度(2X)是右边(X)的两倍。因此在杠杆右端可以得到左端两倍的力2F，但是它的行程Y只有左端行程2Y的一半。 液压系统 其实任何液压系统背后的基本原理都很简单：作用在一点的力被不能压缩的液体传递到另一点，这种液体通常是油。绝大多数制动系统也在此中放大制动力量。下图是最简单的液压系统： 如图：两个活塞(红色)装在充满油(蓝色)的玻璃圆桶中，之间由一个充满油的导管连接，如果你施一个向下的力给其中一个活塞(图中左边的活塞)那么这个力可以通过管道内的液压油传送到第二个活塞。由于油不能被压缩，所以这种方式传递力矩的效率非常高，几乎100%的力传递给了第二个活塞。液压传力系统最大的好处就是可以以任何长度，或者曲折成
城市轨道交通车辆制动系统的特点及未来发展趋势探讨 摘要本文重点研究了城市轨道交通车辆制动系统的特点，制动系统与轨道交通车辆的安全行驶、乘客的舒适度息息相关。并以制动系统的特点为基础，分析了未来城市轨道交通车辆制动系统的发展趋势，希望能够对相关的研究人员起到借鉴的作用，推动制动系统的不断完善和发展。 关键词城市轨道交通车辆；制动系统；发展趋势 引言 随着经济的发展，城市化的进程在不断地加快，城市轨道交通车的速度也越来越快，频繁的启动和制动，会对轨道车辆的制动系统带来很大的压力，因此这对軌道交通的制动系统提出了较高的要求。鉴于此，对我国轨道交通车辆制动技术有一个清晰的了解很有必要。 1 城市轨道交通车辆制动系统的特点 目前，城市轨道交通车辆的制动系统主要是两种，一种是通过微机控制的直通式电空制动系统，这种制动系统完美地弥补了传统直通制动系统的瑕疵和缺陷，解决了无法紧急刹车、缓解时间过长等问题。另一种是自动式空气制动系统，这两种系统各有各的优点，是我国轨道交通车辆制动系统中的顶梁柱。 1.1 制动控制 不同的轨道交通车具备着不同的制动特点。微机控制的直通式电空制动系统主要依靠电信号的传输来实现制动控制，而自动式空气制动系统是通过空气波来完成制动。微机控制的电空制动系统接收到的电信号指令要比空气制动系统接收空气波指令反应快速，间隔时间短；而空气波控制的制动系统，接收制动指令的间隔时间和反应速度都不如微机控制的制动系统。 1.2 制动指令的执行 微机控制的直通式电空制动系统可以通过微机进行搜集指令电信号，而自动式空气制动系统是通过制动管的压力变化来进行制动的，在制动的过程中，电空制动系统比空气制动系统的反映快速，接收到的信息不论是能力还是容量都要强于自动空气制动系统，对于制动指令执行，电空制动系统也要比空气制动系统更加准确[1]。 1.3 故障上的自我诊断 在故障的自我诊断上，微机除了能够做到系统的全面诊断之外，还可以即时的显示故障信息，做到对系统的实时维修；而空气制动系统只能依靠人力来进行
1. 防滑控制系统主要由、和防滑动作机械部件组成。 2. 上海地铁基础制动装置采用制动机厂生产的。 3. BCU和BECU分别是和系统的缩写。 4. 上海地铁和广州地铁使用的电气指令制动控制系统为式电气指令式制动控制系统。 5. 模拟转换阀是上海地铁车辆KNORR制动系统中使用的一个电磁阀，它由三部分组成：电磁进气阀、和组成。 6. EP阀又称阀，是SD数字式制动控制单元中的一个转换阀。 7. 空压机的驱动电机一般有电机和电机。 8. 经空气压缩机压缩输出的空气压力单位，一般用bar来表示，1bar等于MPa。 9. 空气干燥塔可以将从空气压缩机输出的高压压缩空气中的和分离出去，以达到各用气系统对压缩空气的要求。 10. 空气压缩机组一般由、、、等装置组成。 11. 上海地铁knorr公司的空气压缩机，在进行压缩空气时一般经过两级冷却，分别为冷却和冷却。 12. 除空气制动系统用气外，城市轨道列车还有以下部件需要用到压缩空气：、、、等。 13. 空气压缩机组一般采用方式进行润滑。 14. 空气干燥器一般做成塔式的，有和两种。 15. 电阻制动所采用的制动电阻，材料一般采用合金带钢条，这种合金带钢条不仅具有稳定的，而且具有相当大的。 16. 再生制动失败，列车主电路会自动切断反馈电路转入制动电路。 17. 直流斩波器按列车控制单元及制动控制单元的指令，不断调节斩波器的，无级、均匀地控制，使制动力和再生制动电压持续保持恒定。 18. 电动车组中既有动车又有拖车，拖车没有电动机，只能使用制动，动车带有电动机，可以进行制动。 19. 一般列车在高速时，常用制动都先从制动开始，最后在列车10km/h以下低速时，由制动将车停止。 20. 动轮与钢轨间切向作用力的最大值与物理学上的最大静摩擦力相比要(大or 小)一些，情况要更复杂一点，其主要原因是由于的存在所导致。 21. 伴随着蠕滑产生静摩擦力，轮轨之间才能传递。 22. 一般城市轨道车辆的制动方式主要有三类：、和电磁制动。 23. 电磁制动有两种形式：和。 24. 轮对在钢轨上运行，一般承受载荷、载荷和载荷。 25. 城市轨道交通系统都有明确的车辆运行规程，对于列车制动能力，上海地铁规定，列车在满载乘客的条件下，任何运行速度时，其紧急制动距离不得超过米。 26. 现代城市轨道车辆的制动系统一般都应该具有以下组成部分：、和。 27. 城市轨道车辆制动技术正朝着、、和的目标不断前进。 28. 最近几十年来，制动技术取得了很大进展，出现使电气再生制动成为可能，使制动防滑系统更加精确完善。 29. 20世纪初早期的城市轨道交通车辆制动系统一般采取和等安全性和舒适性均较差的方式来进行制动。
汽车知识——真空助力器工作原理汽车知识——真空助力器工作原理 制动助力器，它是一个黑色圆罐，位于驾驶员侧发动机舱后部，固定在车身上，借推杆与制动踏板连接。加力气室由前后壳体组成，其间夹装有膜片和座，它的前腔经单向阀通进气管或真空筒；后腔膜片座毂筒中装有控制阀，其中装有与推杆固接的空气阀和限位板、真空阀和推杆等零件。膜片座前端滑装有推杆，其间有传递脚感的橡胶反作用盘，橡胶反作用盘是两面受力；右面的中心部分要受推杆及空气阀的推力，盘边环部分还要承受膜片座的推力；左面要承受推杆传来的主缸液压反作用力。实际上它是一个膜片，利用它的弹性变形来完成渐进随动，同时使脚无悬空感。单向阀有两个功能：一是保证发动机熄火后有一次有效地助力制动；二是发动机偶尔回火时，保护真空助力室的膜片免于损坏。 一般和刹车总泵一体，助力器成圆筒形状，当中有个皮碗把助力器分成两个腔，当中和前面各有一个单向阀，平时这两个腔全是真空的，当踏下刹车踏板时，前面的单向阀打开，前腔开始进气，但后面的腔还是真空的，当中的单向阀关闭，因为前腔和后腔产生负压，所以皮碗带动顶杆一起推动刹车总泵工作；当收回刹车踏板时当中的单向阀打开，前面的单向阀关闭，前腔的空气流入后腔，两个腔没有负压，顶杆随着踏板回位弹簧一起回到原来的位置，同时当中的单向阀也关闭。 制动助力器利用发动机真空来增大脚施加给主缸的力，真空助力器是一个含有智能阀和膜片的金属罐。一根杆穿过罐的中央，两头分别连接主缸活塞和踏板连杆。 动力制动系统的另一个关键零件是单向阀。 单向阀只允许将空气吸出真空助力器。如果关闭发动机，或者真空管发生泄漏，则单向阀将确保空气不进入真空助力器。这点很重要，因为在发动机停止运转时，真空助力器必须得提供足够的推进力来让驾驶员再刹几次车。在公路上驾车行驶时，如果汽油耗尽，您当然不希望在此时失去制动功能。 真空助力器的设计非常简单、精致。该装置需要真空源才能运行。汽油动力车的发动机可以提供适用于助力器的真空。在装有真空助力器的汽车上，制动踏板推动一个连杆，该连杆穿过助力器进入主缸，驱动主缸活塞。发动机在真空助力器内的膜片两侧形成部分真空。踩下制动踏板时，连杆打开一个气门，使空气进入助力器中膜片的一侧，同时密封另一侧真空。这就增大了膜片一侧的压力，从而有助于推动连杆，继而推动主缸中的活塞。 释放制动踏板时，阀将隔绝外部空气，同时重新打开真空阀。这将恢复膜片两侧的真空，从而使一切复位
汽车刹车系统的工作原理 在汽车的性能测试环节中，加速和刹车是最主要的两个测试项目，平时我们接触到一辆新车，往往问的第一个问题是这辆车有多快而不是这辆车刹车好不好，但问题在于速度慢多数情况下不会有什么太大问题而刹车不好很可能关系到生命安全，所以今天我们就来说说汽车的刹车。 刹车系统的原理是制造出巨大的摩擦力，将车辆的动能转化为热能。众所周知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。汽车在加速过程中把化学能转化成热能和动能，刹车时刹车系统又将汽车的动能转化成热能散发到空气中。一辆车从静止加速到时速100公里可能需要10秒钟，但从时速100公里刹车到静止可能只需要XX秒而已，可见刹车系统承受着巨大的负荷。从另一个角度来说，如果你想体验超级跑车的加速快感，用普通家用车也可以，只不过你需要反过来坐着并且是在急刹车中体验到。 目前大部分小型车都采用液压制动，因为液体是不能被压缩的，能够几乎100%的传递动力，基本原理是驾驶员踩下刹车踏板，向刹车总泵中的刹车油施加压力，液体将压力通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上，活塞驱动刹车卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。 我们先从刹车总泵说起，这个部件通常位于发动机舱防火墙靠近驾驶员的一侧，有些车的刹车总泵“小得可怜”，甚至让人怀疑它是否能提供足够的刹车力。其实完全不必为此担心，因为刹车系统运用了“帕斯卡定律”。 帕斯卡定律的主要内容是： 根据静压力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体，其外加压强p0发生变化时，只要液体仍保持其原来的静止状态不变，液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。（来源：百度百科） 简单来说就是我们踩下制动踏板后施加到刹车总泵液体上的压强等于刹车盘活塞处的液体压强，但因为压强等于单位面积的压力，所以只要增大活塞的面积，施加的压力就会增大。例如下图这个实验，两个圆柱形活塞，左侧活塞直径是2英寸，右侧活塞直径是6 英寸，也就是左侧活塞的3倍，那么如果给左侧活塞施加一定量的力，那么右侧活塞将产生一个9倍的力（面积是半径的平方乘以3.14），这也就是现在所有液压机构的理论基础，所以起重机可以通过液压系统举起数十吨的货物。 尽管如此，仅靠人体施加的力度依然不足以产生足够制动力，因此需要刹车助力泵的协助。
汽车制动系统的工作原理 安全对于驾车一族来说是首要考虑的因素，而制动系统作为汽 车的一个重要组成部分，它的正常工作是保证汽车行驶安全的重要环节。所以，每位车主都该关注爱车的制动系统，别让刹车"耍脾气"。那么，汽车制动器的工作原理和维护方法有哪些呢?下面就和jy135 一起看看吧! 制动系统通常由制动器和制动驱动机构组成。制动驱动机构则 通常由制动踏板、制动总泵、真空助力泵、液压油路、金属软管等一些零部件组成。 当驾驶员踩下制动踏板后，首先通过杠杆原理，将腿部力量传 递给制动总泵。与此同时，真空助力泵对制动总泵产生额外的驱动力，为驾驶员"加把劲"。随后驱动力通过液压油路系统的传递，促使制动器发挥功效，产生强大的摩擦力，即我们通常所说的刹车片与制动盘/制动鼓表面接触摩擦。最终将汽车行驶产生的动能转化为摩擦产生 的热能，使得汽车减速行驶或停止。 常见的制动系统类别 汽车制动系统一般分为气制动、液压制动和电制动。气制动主 要运用在商用车上(即卡车和客车)，从发展趋势看，一般都是结合电涡流缓速器使用，会更加安全有效。目前，我国只颁布了12米以上 卡车强制配备缓速器的法规。电制动一般在新能源车辆上运用的较多，也有小部分中高端新车型的轿车配备了具有轻度制动能量回馈的电
制动系统。在此不过多赘述，与我们乘用车车主关系密切的则是液压制动。 制动器又分为鼓式制动器和盘式制动器两大类。前者已在汽车上沿用了近一个世纪，主要借助气压或液压装置将刹车鼓内的制动蹄往外推，使刹车鼓内表面与之接触产生制动力。其优点在于制造成本低廉、有自动锁紧作用，而缺点在于热衰退性较差、反应较慢、维修不易。后者是目前乘用车的主流选择，优点在于响应速度快，可适用于高频的刹车动作，同时因为整个刹车盘暴露在空气中，因此热衰退性能较好，构造简单便于维修。但其缺点在于制造成本高、刹车片磨损较大，同时还需要适当地提高系统油压或是增大摩擦面积才可增强刹车效果。 日常维护保养 众所周知，刹车片是制动系统的重要组件之一，随着日积月累地使用，刹车片也会不断地磨损，因此需要定期检查刹车片厚度，并要与整车厂规定的最小厚度进行详细的比对。同时还需注意在检查刹车片的同时也要适时地检查刹车盘表面是否出现凹痕、破损等。 刹车油也需要定期进行更新。刹车油液具有极强的吸水性。相关资料显示，新车在行驶1年后，通常会吸入大约2%的水分，而这些水分即可导致刹车油液的沸点降低，导致在液压油路中产生气泡，增大了刹车的实效几率。刹车油的更换周期一般为1-2年，但为了安全起见，建议1年之后需要定期检查，如果刹车油没有变黑(变质或被污染)，可以2年换一次。