浅谈盘式制动器的结构原理及应用分析

浅谈盘式制动器的结构原理及应用分析

摘要:探讨汽车盘式制动结构原理,分析其特点及实际应用。

关键词:盘式制动结构原理应用

制动性能直接影响汽车的行驶安全性能。随着经济的迅速发展,车辆已逐步普及家庭,车流密度也随之日益增大,人们对车辆的安全性、可靠性的要求也越来越高。所以为保证人身和车辆的安全,必须具备可靠的制动性能。现代轿车的制动器有鼓式和盘式两大类型,它们各有千秋,但随着轿车车速的不断提高,近年来采用盘式制动器的轿车日益增多,尤其是中高级轿车,一般都采用了盘式制动器,盘式制动器已被现代轿车广泛采用,具有频繁制动时能保证良好的制动效果,能较快地冷却,且具有保养和维修方便,径向尺寸小等特点,所以有必要在此共同探讨。

1 盘式制动器的工作原理和构造

1.1 盘式制动器的工作原理

在这种结构中制动钳和支架是滑动配合。整个钳体可作轴向外滑动,外侧制动器固定在制动钳上。制动时,活塞在液压作用下使靠着活塞的制动蹄向外滑动,压向制动盘,而反作用力则推动可轴向滑动制动钳作轴向滑动,直到两侧制动蹄都以同样的压力压在制动盘上为止。

1.2 盘式制动器的主要部件

1.2.1 制动盘

制动盘安装在轮毂上,与车轮形成整体旋转。制动盘是旋转部件,与摩擦衬块之间只有微小的间隙。从制动盘中心到摩擦衬快磨合中心称为制动盘有效半径。根据杠杆原理,摩擦力相同,则制动盘的有效半径越大,制动力越大。高速运行下,紧急制动时,制动盘会形成热变形,车轮产生颤抖。为了提高摩擦面的散热性能,一般将制动盘制成中间有空洞的通风式制动盘。

1.2.2 制动钳

制动钳通常是两半,用螺栓连接,钳夹的强度和刚度都很大,且防振。

1.2.3 制动摩擦块

摩擦块是钳夹活塞推动挤压在制动盘上的摩擦材料。摩擦衬快分为摩擦衬快和地板,两者直接压嵌在一起。

1.3 盘式制动器的结构

以切诺基的盘式制动器为例。制动器中的每个制动钳是通过两个导销浮装在支架上的,导销装在内外衬套,同时用放松螺栓防止制动钳松脱。U型支架同时既是制动蹄安装支架,又是制动蹄滑动轨道。在钳壳中央有一方孔,使用来检查蹄片摩擦程度用的。由于制动蹄是浮装在支架上,这样在汽车行驶时可能有轻微抖动,引起噪音和摩擦,为

此防震夹把制动蹄夹住,以减少震动。

制动盘和制动蹄之间的间隙由制动钳的活塞密封圈自动调整。制动时活塞在液压作用下从缸筒中移出,将制动蹄压向制动盘。活塞移动时,活塞密封圈和活塞之间无运动,密封圈扭曲起来,产生性形变形。

在解除制动时,作用与活塞上的液压消失,活塞密封圈的弹性扭曲变形要恢复,带动活塞回到原位。此时制动盘与制动蹄之间的间隙增大,此时在制动时密封圈虽有扭曲变形,但因活塞移动量较大,活塞还是相对于密封圈有了滑动,而使活塞在缸筒中处于新的新的位置,这样就自动调整间隙。

2 盘式制动器的特点

2.1 制动速度快

衬快与制动盘之间的间隙小0.05～0.15mm,这样就缩短了制动协调时间。

2.2 制动感好

盘式制动器由于采用的是摩擦衬片挤压制动盘的方式所以可以得到与挤压力成正比的制动力,制动感良好,且制动力矩与汽车运动方向无关。

2.3 热稳定性好

盘式制动与其他制动装置相比机械部外露散热良好,减少由于摩擦热降低制动效果。制动产生的热有时会使制动盘产生热膨胀,膨胀向圆周方向膨胀摩擦衬快和制动盘的间隙基本不变。

2.4 制动稳定

浸水后效能降低,但只需经一两次制动即可恢复正常。

2.5 尺寸小,重量轻,维修保养比较简便

2.6 较容易实现间隙自动调整

当然,盘式制动器也有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高,摩擦片的耗损量较大,成本贵,而且由于摩擦片的面积小,相对摩擦的工作面也较小,需要的制动液压高,必须要有助力装置的车辆才能使用。而鼓式制动器成本相对低廉,比较经济。

所以,汽车设计者从经济与实用的角度出发,一般轿车采用了混合的形式,前轮盘式制动,后轮鼓式制动。四轮轿车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%－80%,因此前轮制动力要比后轮大。轿车生产厂家为了节省成本,就采用前轮盘式制动,后轮鼓式制动的方式。

四轮盘式制动的中高级轿车,采用前轮通风盘式制动是为了更好

地散热,至于后轮采用非通风盘式同样也是成本的原因。毕竟通风盘式的制造工艺要复杂得多,价格也就相对贵了。

参考文献

[1]贺大松.汽车底盘构造与维修.机械工业出版社.