解析汽车制动系统基础结构

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制动十问解析汽车制动系统基础结构

理解制动系统的基础结构有什么好处?很多人对此嗤之以鼻,觉得张口闭口蹦出的都是ABS、ESP之类的名词才叫酷,你还别小看这些基础的理论知识,它可以用来提高自己在防忽悠方面的抵抗力,比如,文中会提到的制动片磨损问题,当有奸商对你狠下毒手的时候,你便可以给他好好的上一课,另外,这在买车时也能派上用场,为了促成一单生意,销售顾问有可能会适当的将某些功能进行夸大,例如,他家的车所装配的行车稳定系统(ESP、DSC......)可以依据制动片的磨损程度来额外施加制动力以提高驾驶员的驾驭感受,此时,你便可笑着对他说:“别逗了”。

接手这个选题是需要一定勇气的,因为,围绕汽车制动这个话题在此前已经制作过太多的内容,等到我来做这方面内容时,无论从选题立意还是文章的切入点来看,都不太容易带动大家的阅读热情。在斟酌之后,我打算换个方式聊聊汽车制动,以让大家对这一部分能有更深刻的认识,当然,在文章中同样会收纳一些较为实用的内容,话不多说,大家各取所需吧。

●为什么你踩下制动踏板时,车速会慢下来?

一张图可以很清楚的把这个问题交代清楚,为了减轻大家的阅读压力,我不打算用过多文字来描述这部分,还是把精力放在后面的内容吧。

●在制动结束后,制动片和制动盘是怎么被分开的?

这又牵扯出一个问题,在完成制动后,制动片和制动盘是如何被分开的?其实很简单,松开制动踏板后,制动系统内的制动压力随即下降,因此,制动卡钳的活塞处于松弛的状态(在橡胶密封圈的变形作用下回位),滚动的车轮带着制动盘一起旋转,依靠旋转时细微的摆动,制动盘便可顺利挣脱制动片的束缚,推动制动片跟着活塞回位。

●制动踏板的背后是什么?

脚下的每一块踏板分别具备何种作用是个关键,这在学车时,教练会反复强调,因为它不仅是起步的关键,最为主要的则是与安全息息相关,但你知道在这些踏板的背后是什么样的构造吗?顺应本文主旨,今日所谈仅限制动。

『制动踏板背后到底是个什么结构?』

当你踩下制动踏板时,利用杠杆的原理,踏板机构会率先对腿部施予的力量进行放大,这个力量直接作用于踏板后方的推杆,对于民用车来说,仅凭这个力道则很难让车辆获得明显的制动效果,因此,这就需要另外一股力量来协助。

在踏板与制动总泵之间设有真空助力器,它可提供更大的力量作用于推杆上,使得驾驶者能更轻松地踩下制动踏板从而推动制动主缸内的活塞前行。

●为什么踩下制动踏板后会听到喘气声?

-- 哪个是真空助力器?

在发动机运转时,踩下制动踏板的瞬间,有时你能隐约间听到一声“叹息”,有人怀疑自己的车哪漏气了,而通过对声音出现时机的总结,可以断定声音源自制动系统,于是,越想越害怕。

顺着声音听过去,声音的确是从制动踏板的后方传来的,但无论趴下身去看,还是用手伸进去摸,你都找不到那个会“喘气儿”的家伙。有时候人就是这样,一旦较起真儿来,还真不是那么容易轻言放弃,于是,便叫来了同伙,命其要有节奏地不断踩制动踏板,这下,多年来练就的听声辩位的功夫可算派上用场了,经几番查找,最终确认“叹息声”是从而隔壁的发动机舱内传出的。

打开发动机舱盖,随着每次制动踏板的踩下伴随而来的“喘气声”,你将目光聚焦在一个用于固定制动总泵的底座上,通过移动终端翻阅汽车之家百科栏目得知这是一个名为“真空助力器”的装置。

顾名思义,真空是此类助力器的动力源,所谓的真空其实就是负压。“如果你实在不能理解它,那就把它想象成一个没装针头的注射器,用手指堵住一头用力拉活塞推杆,这样你就可以感受到负压的存在了”。这是在此前的发动机文章中我对真空的描述。

-- 真空助力器是如何利用真空来提供助力的?

在工作的状态下,推杆回位弹簧使得制动踏板处于初始位置,此时,真空管与真空助力器连接位置的单向阀处于打开的状态,在助力器内部,隔膜将其分为真空气室和应用气室,这两个气室相互间可连通,在大多数时间里二者都与外界隔绝,通过有两个阀门装置可以实现气室与大气相连。

在发动机运转时,踩下制动踏板,在推杆的作用下,真空的阀门关闭,同时,推杆另一端的空气阀门被开启,待空气进入后(踩下制动踏板产生喘气声的原因)便会造成腔内气压不平

衡的状态,在负压的作用下,膜片被拉向制动总泵一端,进而带动制动总泵的推杆,这便实现了将腿部力量进一步放大的功能。

●真空助力器的“真空”从哪来?

-- 源自发动机

获得真空最为普通的方式就是利用发动机本身的工作特性,通过一根管路将进气歧管与真空助力器相连,从而将发动机在运转时产生的真空导入助力器。这种助力的方式对发动机的工况会形成细微的影响,何以见得?

与我们所熟悉的空燃参数比一样,真空度同样是反应发动机正常运转的重要参数。当我们踩下制动踏板时,真空助力器会随着踏板的行程逐渐释放真空气室内的真空,制动操作结束后,驾驶者释放制动踏板,在回位弹簧的帮助下,真空助力器会迅速恢复至“戒备”状态,这便再一次需要从进气歧管抽取真空,正是这个过程,在瞬间它会影响到发动机的真空环境,从而使得发动机的工况出现波动,有时候你可以通过发动机的细微抖动或转速表的变化来察觉到它。

-- 凸轮轴驱动的真空泵

发动机周边的附件很多都是在发动机运转时形成的真空环境中被控制的,受结构和类型所限(柴油发动机和汽油直喷发动机),有些发动机则无法提供用于满足周围附件工作的真空环境,因此在真空源的提供方式上做出了调整,加装一个独立的真空泵是个不错的办法。

此类真空泵依靠凸轮轴带动泵内转子,与转子同轴相连的叶片以偏心的位置进行转动,在偏心旋转过程中,叶片上方的容积被不断的挤压、释放,这个过程便制造出了真空环境,通过橡胶管把真空泵与真空助力器相连,剩下的事则与上面提到的相同,

-- 电动真空泵

厂商开始逐渐在混合动力车和纯电动车领域发力,不知你有没有想过“真空”的问题,当车辆依靠电机行驶时,原先获取真空的方式都行不通了,但采用传统结构的制动系统仍需要借助除驾驶员腿部以外的力量来更有效的推动制动总泵,电动助力泵成了最好的选择。

-- 题外话:制动系统中,上面提到的那些真空助力器是必须的吗?

有些厂商希望传统结构的真空助力器永远消失,你可以认为这是一种“过河拆桥”的行为,但当你了解内情之后,才知道,原来纯机械的装置真的要过时了。

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