防摩擦材料磨损汽车液压制动总泵制动的研究

姚文明 李傲其

摘 要：随着国内汽车数量的急剧增加，现如今大部分汽车基本上都采用了液压制动系统。由于液压制动系在制动时会出现刹车偏软、制动踏板力大、制动时方向稳定性差等问题，从而影响了汽车的安全行驶的性能。本文从液压制动的原理入手，并分析了防摩擦材料在汽车液压制动的作用，为进一步分析液压制动的性能奠定了良好的基础。

关键词：防摩擦材料，汽车，液压制动，研究

0.引言

随着汽车的快速发展，汽车的发展从无到有，已走过了将近70个年头，对于制动系统也从机械制动发展到真空装置制动，到现在的液压制动与真空装置结合，这样使得汽车的发展带来技术上的飞跃，因而对于汽车液压制动的研究变得极其重要[1-2]。

各种车型的汽车在我们的衣食住行中扮演着尤为重要的角色，在制动过程主要采用防摩擦材料对汽车进行制动，防摩擦材料的使用直接决定着汽车的行驶安全，只有将制动的性能放在首位，才能对驾驶员和乘员的人身安全进行有效的保证[3-4]。

1. 汽车制动系统的构成

本文以小型汽車为研究对象，以此分析防摩擦材料磨损汽车液压制动的研究，从提高汽车制动的性能。其汽车制动系统的组成如图1所示：

从图1中可以看出，货汽车的制动过程如下：从制动主泵3的前制动管由四通管接头分成四路，其中两路与前轮的左、右制动轮缸7和8相连，剩余的两路与液压感载比例闽11，从感载比例阀再传送至左、右制动缸。其真空助力器2和制动总泵3组成真空制动总泵装配后，安装到制动踏板1上，可以通过液压制动，控制整个制动过程。

在整个汽车制动过程中，会存在如下问题[5-6]：第一，该汽车制动的研究对象刹车偏软，液压制动刹不住车，容易造成制动踏板轻等问题。尤其在空载状态下进行制动时，前轮不容易抱死，但是后轮抱的过死，容易出现侧滑等现象；第二，制动踏板沉的缺陷。制动踏板需要的力相对较大，在空载状态时，要在后半段才会出现车轮拖死的现象；第三，货汽车制动时方向稳定性差的缺陷。如果在液压制动的过程中进行紧急制动，后轮也会出现明显的"甩尾"现象，容易导致驾驶员无法控制车辆行驶的方向。

在汽车长期行驶的过程中，由于频繁的制动，往往会对制动装置造成极其重要的影响，一般会出现如下常见的问题[7]：第一，由于多次没有规律的利用制动装置制动的话，会造成制动装置的温度升高，加速防摩擦材料的磨损，导致制动的性能不佳；第二，对于工程车辆点刹较差，如果没有紧急制动的话，行驶车辆会由于频繁起停容易造成了能量的损失；第三，驾驶员反复在油门踏板和制动踏板之间进行切换容易造成驾驶疲劳，进而出现交通事故。

2. 汽车液压制动问题的分析

通过对汽车液压制动的问题分析，需要对制动时刹车软而制动踏板力轻、刹车软而制动踏板力沉等多种情况进行分析，通过对制动液压力测量、工作原理阐述，防摩擦材料磨损对汽车行驶的性能造成非常严重的影响。

2.1制动系统制动液压力测量原理

汽车液压制动系统的制动液压力的测量原理是通过压力传感器将汽车制动系统的前后制动液压管路中液压转换成电信号，再将电信号信号调理电路进行信号调质处理，最后将采集的数据输送到计算机，由计算机进行处理并显示。而制动踏板力的测量测量原理主要是通过固定在制动踏板上的传感器感知外力对制动踏板的力，并将其转换成对应的电压信号，将电信号经过调制电路的放大处理，最后输送到计算机进行决策和反馈[8]。

2.2汽车液压制动的工作原理

液压制动系统作为汽车的重要制动系统，也是整个汽车不可缺少的一部分，因此，在汽车安全行驶的前提下，紧急制动有着不可替代的作用。液压制动系统可以在不需要紧急制动时起到“慢速”制动的作用，同时在下坡道行驶时具有持续的制动能力。由于汽车在实际行驶过程中，由于大部分时间不需要紧急制动，可以依靠液压反馈制动使车辆停止，这时只需松开油门踏板便可达到一定的制动效果，降低了驾驶员的驾驶强度，也减少了防摩擦材料的磨损。

进行紧急制动时，驾驶员需要迅速松开油门并将操作脚移至制动踏板并踩下，这段时间再加上制动器的响应时间构成了一段制动空余时间，该时间段内液压反馈制动系统起作用，实现车辆的“预减速”，最后采用液压系统通过防摩擦材料将汽车完全停止。

液压制动阀作为汽车制动的直接辅助装置，可以有效的为汽车直接提供制动压力，其结构如图2所示。该液压制动阀为双回路制动阀，内部集成梭阀结构，两油口R1与R2分别接两个蓄能器，T1与T2接压力传感器。

液压制动阀的整个运动过程可以分为如下几个步骤：第一，随着踩踏制动踏板的力度增加，其行程也将变化，两阀芯都向右侧移动，以此同时，制动阀将右位向中位转换，蓄能器与制动器之间仍保持断开状态；第二，随着制动信号的增大，行程发生较大改变，制动阀由中位向左位转化，T1与T2建立起制动压力，同时制动压力反馈至阀芯的另一个端面，该压力与制动信号共同保持阀芯的动态平衡，使制动力的输出与制动信号输入相关；第三，当制动信号输入大于某一定值时（由于液压制动阀的机械限位功能，保证阀芯最大位移恒定），此时制动阀输出最大制动压力；最后，当停止踩踏制动踏板，即撤掉制动信号后，液压制动阀在复位弹簧的作用下回到初始位置，即右位接通，此时制动器油缸直接接通油箱，制动压力为零，该阶段为复位阶段。

3.总结

通过对防摩擦材料的磨损分析，阐明了汽车制动的重要性，尤其是液压系统的作用，将会直接影响汽车的制动性能，从而增加汽车行驶的不安全因素。对液压制动的分析，能够有效的提高汽车的行驶安全，为汽车的整机性能的提升奠定良好的基础，与此同时，为汽车的液压制动的优化设计提供一定的参考依据。

参考文献：

[1] 于良耀，王会义，宋健，祁雪乐，孔磊.汽车防抱制动系统中液压系统性能评价与试验[J].机械工程学报，2007（09）：40-46.

[2] 熊璐，徐松云，余卓平.基于颤振补偿的电子液压制动系统液压力优化控制[J].机械工程学报，2016，52（12）：100-106.