制動鉗活塞作用在剎車片上的力稱為:制動踏板力()。 駕駛員踩下制動踏板的力量經踏板機構的杠桿放大后,通過真空助力器()利用真空壓差原理將動力放大,用于推動制動總泵。 來自制動主缸的液壓,利用液體的不可壓縮動力傳遞效應,通過制動油管傳遞至各分缸,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。
壓力是通過從施加的力中減去受力面積來獲得的。 當壓力相等時,通過改變施加壓力與受力面積的比例(P1=F1/A1=F2/A2=P2)可以達到功率放大的效果。 用于制動系統中,主缸與從動缸壓力之比是主缸活塞面積與從動缸活塞面積之比。
為什么剎車盤剎車片與剎車盤的接觸面積越大療效越好?
在所需制動壓力相同的情況下,剎車片與剎車盤的接觸面積減少,摩擦片單位面積產生的熱量減少,水溫也比較低,有利于制動減少生銹,延長摩擦墊的使用壽命;
當所需制動力矩相同時,大制動盤體積變大,即半徑變大,相當于阻力臂變大,所需摩擦阻力相應變小,所需制動壓力也變小。 與上述類似,更好地減少生銹,延長壽命。
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,因此可以承受制動力越大(其實就是要減小制動壓力)摩擦力大小跟什么有關,即制動效果越好(前提是內管與地面沒有抱死)。
滑動摩擦力的大小不是只與接觸面的粗糙度和壓力有關嗎?
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
滑動摩擦力。
一旦外力小于靜摩擦力的最大值,就會發生滑動摩擦現象。 這就是兩個物體的相對滑動,滑動摩擦力有一個公式:
f=μkN。
其中,μk稱為滑動摩擦系數,在練習中常被設定為常數,但實際上它與相對滑動速率有關,N為兩個物體之間的正壓力,從整個公式來看,滑動摩擦力 對于兩個給定的表面,接觸表面積是不相關的。
剎車片的摩擦系數并不是越大性能越好。
剎車片的摩擦系數過高或過低都會影響制動性能。
特別是當車輛在高速行駛時需要緊急制動時,如果摩擦系數太高,制動不靈敏,如果摩擦系數太低,輪胎會打滑摩擦力大小跟什么有關,從而導致汽車漂移和漂移。鎖死,對行車安全構成嚴重威脅。
根據國家標準,制動摩擦片的適宜工作濕度為100-350℃。 但很多劣質剎車摩擦片的水溫達到250℃時,摩擦系數會明顯增大,此時剎車就會徹底失效。 一般來說,根據SAE標準,制動摩擦片的制造商會選擇FF等級系數,即摩擦等級系數為0.35至0.45。
由粘附形成的摩擦力仍然暴露在界面上。 在潮濕環境下的邊界潤滑摩擦或干摩擦中,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重要地位,在某些情況下構成整個摩擦力。 干摩擦的附著系數μa為:
μa=Ar·τa/N=τa/Pr=τa/σs
式中:Pr——為實際平均壓力,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,會影響凹凸體接觸點的硬度,從而影響摩擦阻力。
可見,材料剪切硬度的增加或壓縮屈服極限的降低,都會導致材料摩擦系數的降低。 在摩擦材料的配方設計中,往往基于此原理采用高強填料或減少高強填料的用量來提高摩擦系數。 高強度的填充顆粒會降低物體間摩擦面的嵌入點和嵌入深度,降低摩擦粗糙度項的切削力。 高強填料顆粒半徑越大,用量越多,切削力越大。 剪切硬度和摩擦系數也相應提高。 另一方面,當摩擦材料富含相當量的軟質成分形成軟質摩擦材料,如橡膠基摩擦材料時,或者當摩擦表面的水溫下降到一定范圍內時,壓縮摩擦力會增大。材料的屈服強度極限增加,導致摩擦表面的實際接觸面積越大,摩擦系數越低。
轉載自:制動系統運營中心
閱讀原文可參考9月13日第五屆重慶汽車進排氣系統NVH技術研討會(大創賈偉新、MANN+潘勇、浙江大學瞿一清、東風漢昌、威孚利達王海燕、王海特)西杰、佛吉亞元波、天納克嚴才寶參加演講)及9月12日第四屆北京汽車空調系統NVH技術研討會(長安汽車林宇、加冷松志莊志勇、廣汽龍樹成、泛亞汽車夏嘉廷、上海師范大學施俊業、華晨汽車朱健、空調國際曲曉華等7位行業專家參加了演講)詳細介紹。
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