制動(dòng)鉗活塞作用在剎車片上的力稱為:制動(dòng)踏板力()。 駕駛員踩下制動(dòng)踏板的力量經(jīng)踏板機(jī)構(gòu)的杠桿放大后,通過(guò)真空助力器()利用真空壓差原理將動(dòng)力放大,用于推動(dòng)制動(dòng)總泵。 來(lái)自制動(dòng)主缸的液壓,利用液體的不可壓縮動(dòng)力傳遞效應(yīng),通過(guò)制動(dòng)油管傳遞至各分缸,并利用“帕斯卡原理”將壓力放大,使各分缸的活塞工作。分缸對(duì)剎車片施加力。 “帕斯卡原理”('sLaw)是指液體在密閉容器中任意位置的浮力都是相同的。
壓力是通過(guò)從施加的力中減去受力面積來(lái)獲得的。 當(dāng)壓力相等時(shí),通過(guò)改變施加壓力與受力面積的比例(P1=F1/A1=F2/A2=P2)可以達(dá)到功率放大的效果。 用于制動(dòng)系統(tǒng)中,主缸與從動(dòng)缸壓力之比是主缸活塞面積與從動(dòng)缸活塞面積之比。
為什么剎車盤剎車片與剎車盤的接觸面積越大療效越好?
減小剎車片面積并不會(huì)改變摩擦系數(shù)。 主要有以下功能:
在所需制動(dòng)壓力相同的情況下,剎車片與剎車盤的接觸面積減少,摩擦片單位面積產(chǎn)生的熱量減少,水溫也比較低,有利于制動(dòng)減少生銹,延長(zhǎng)摩擦墊的使用壽命;
當(dāng)所需制動(dòng)力矩相同時(shí),大制動(dòng)盤體積變大,即半徑變大,相當(dāng)于阻力臂變大,所需摩擦阻力相應(yīng)變小,所需制動(dòng)壓力也變小。 與上述類似,更好地減少生銹,延長(zhǎng)壽命。
反之,如果剎車片單位面積形成的極限熱量為固定值,那么剎車片面積減小,整個(gè)接觸面積所能承受的總熱量就可以減少,因此可以承受制動(dòng)力越大(其實(shí)就是要減小制動(dòng)壓力)摩擦力大小跟什么有關(guān),即制動(dòng)效果越好(前提是內(nèi)管與地面沒(méi)有抱死)。
滑動(dòng)摩擦力的大小不是只與接觸面的粗糙度和壓力有關(guān)嗎?
這是由于 P=F/A=mg/A,f=uPA=uN
所以如果F不是mg的話,面積越大越好
滑動(dòng)摩擦力。
一旦外力小于靜摩擦力的最大值,就會(huì)發(fā)生滑動(dòng)摩擦現(xiàn)象。 這就是兩個(gè)物體的相對(duì)滑動(dòng),滑動(dòng)摩擦力有一個(gè)公式:
f=μkN。
其中,μk稱為滑動(dòng)摩擦系數(shù),在練習(xí)中常被設(shè)定為常數(shù),但實(shí)際上它與相對(duì)滑動(dòng)速率有關(guān),N為兩個(gè)物體之間的正壓力,從整個(gè)公式來(lái)看,滑動(dòng)摩擦力 對(duì)于兩個(gè)給定的表面,接觸表面積是不相關(guān)的。
剎車片的摩擦系數(shù)并不是越大性能越好。
剎車片的摩擦系數(shù)過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響制動(dòng)性能。
特別是當(dāng)車輛在高速行駛時(shí)需要緊急制動(dòng)時(shí),如果摩擦系數(shù)太高,制動(dòng)不靈敏,如果摩擦系數(shù)太低,輪胎會(huì)打滑摩擦力大小跟什么有關(guān),從而導(dǎo)致汽車漂移和漂移。鎖死,對(duì)行車安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),制動(dòng)摩擦片的適宜工作濕度為100-350℃。 但很多劣質(zhì)剎車摩擦片的水溫達(dá)到250℃時(shí),摩擦系數(shù)會(huì)明顯增大,此時(shí)剎車就會(huì)徹底失效。 一般來(lái)說(shuō),根據(jù)SAE標(biāo)準(zhǔn),制動(dòng)摩擦片的制造商會(huì)選擇FF等級(jí)系數(shù),即摩擦等級(jí)系數(shù)為0.35至0.45。
由粘附形成的摩擦力仍然暴露在界面上。 在潮濕環(huán)境下的邊界潤(rùn)滑摩擦或干摩擦中,液體在凹凸體周圍形成彎月面或粘橋,彎月面的粘性作用占據(jù)重要地位,在某些情況下構(gòu)成整個(gè)摩擦力。 干摩擦的附著系數(shù)μa為:
μa=Ar·τa/N=τa/Pr=τa/σs
式中:Pr——為實(shí)際平均壓力,τa、σs——分別為較軟材料的剪切硬度極限和屈服極限。
深入研究表明,當(dāng)表面凹凸體之間的接觸為彈性接觸或塑性接觸以及表面原液的作用時(shí),會(huì)影響凹凸體接觸點(diǎn)的硬度,從而影響摩擦阻力。
可見(jiàn),材料剪切硬度的增加或壓縮屈服極限的降低,都會(huì)導(dǎo)致材料摩擦系數(shù)的降低。 在摩擦材料的配方設(shè)計(jì)中,往往基于此原理采用高強(qiáng)填料或減少高強(qiáng)填料的用量來(lái)提高摩擦系數(shù)。 高強(qiáng)度的填充顆粒會(huì)降低物體間摩擦面的嵌入點(diǎn)和嵌入深度,降低摩擦粗糙度項(xiàng)的切削力。 高強(qiáng)填料顆粒半徑越大,用量越多,切削力越大。 剪切硬度和摩擦系數(shù)也相應(yīng)提高。 另一方面,當(dāng)摩擦材料富含相當(dāng)量的軟質(zhì)成分形成軟質(zhì)摩擦材料,如橡膠基摩擦材料時(shí),或者當(dāng)摩擦表面的水溫下降到一定范圍內(nèi)時(shí),壓縮摩擦力會(huì)增大。材料的屈服強(qiáng)度極限增加,導(dǎo)致摩擦表面的實(shí)際接觸面積越大,摩擦系數(shù)越低。
轉(zhuǎn)載自:制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)中心
閱讀原文可參考9月13日第五屆重慶汽車進(jìn)排氣系統(tǒng)NVH技術(shù)研討會(huì)(大創(chuàng)賈偉新、MANN+潘勇、浙江大學(xué)瞿一清、東風(fēng)漢昌、威孚利達(dá)王海燕、王海特)西杰、佛吉亞元波、天納克嚴(yán)才寶參加演講)及9月12日第四屆北京汽車空調(diào)系統(tǒng)NVH技術(shù)研討會(huì)(長(zhǎng)安汽車林宇、加冷松志莊志勇、廣汽龍樹(shù)成、泛亞汽車夏嘉廷、上海師范大學(xué)施俊業(yè)、華晨汽車朱健、空調(diào)國(guó)際曲曉華等7位行業(yè)專家參加了演講)詳細(xì)介紹。
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