经济型轿车浮钳式盘式制动器总成数字化设计文献综述
2020-04-12 08:48:16
文 献 综 述
1.研究意义
随着社会的发展,汽车已成为日常生活中最重要的交通、运输工具, 在国民日常生活中起着非常重要的作用。但汽车的增多,造成的交通事故也增多。除人为因素外,在由车辆本身质量问题造成的交通事故中,制动系统故障引起的车祸达事故总数的45%。当然制动时引起方向盘抖动的根源在于制动系统,研究制动系统对于解决制动抖动问题具有重大意义。[1]而制动器是制动系统中最重要的部分,是保证汽车安全行驶的最重要的零部件,对于盘式制动器而言,其已广泛运用于轿车,但除一些高级轿车外大部分还只运用于前轮,离完全普及还有一段距离。盘式制动器的突出优点是受摩擦因素影响较小,效能较稳定,浸水后效能降低小,较容易实现间隙自动调整。但是传统的盘式制动器存在很多不足之处,如:效能较低,兼用于驻车制动时加装的驻车制动传动装置较复杂,因而在后轮上应用受到限制。
因此,现在迫切需要开发研究更先进的制动器来克服传统盘式制动器的不足之处,提高制动效能,简化结构,普及盘式制动器的运用。当然还应该探索对盘式制动器进行建模与动力学仿真的先进方法,把这种方法参数化,开发相应的操作平台,进而选用恰当的优化方法对制动器的参数进行优化,设计出制动性能更高的制动器,从上可看出提高制动器的设计和制造水平具有非常重要的现实意义。
2.国内外研究现状
对盘式制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性,随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高,有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。
就国外的情况而言,汽车工业高度发达的发达国家对制动器试验台的研究相对较早,实验技术相对成熟。如德国Carl Schenck AG公司,德国FroudeHofmann公司以及美国CHASE公司等研制的制动器试验台,都体现了他们先进而精湛的实验技术。其中德国Carl Schenck AG公司研制的惯性制动器试验台,能过同时对两个制动器进行实验。它的基本原理就是以一定角速度旋转的惯性飞轮的动能来模拟汽车的动能,并在制动时为被制动器所吸收,从而检测出制动器的性能参数。国外已经在电惯量技术方面取得了显著的成绩。减少或取消机械惯量部分,利用调整系统及计算机控制进行补偿,使实验系统动力特性与具有大质量惯性轮系统一致,即受载后转速变化一致,则系统就是”电惯量”系统,其控制技术就是”惯量电模拟”技术。采用这种技术,可减少原实验系统的结构尺寸,通过控制参数调整系统惯量,提高实验精度。
国内的汽车工业水平平均比发达国家汽车工业水平落后了二十年,国内的制动器实验技术也就相对的落后了,国内的制动器试验台主要依赖进口,但随着对外国先进技术的消化吸收和自主创新,国内的制动器试验台技术也取得了巨大的进步,并填补了这一空缺。典型的国产制动器试验台有天津大学天津内燃机研究所研制的ZDQ型制动器试验台和吉林大学机电设备研究所研制的JF系列试验台等。ZDQ型制动器试验台采用机械惯量模拟和电惯量模拟相结合的惯量模拟方式,是用于评价乘用车制动器性能的专业检测设备。该试验台能够完成标准QC/T654-2008中规定的效能实验、磨合实验等所有实验项目,并能在实验过程中检测和记录很多实验参数,如制动初速度、蹄片温度、制动减速度、制动次数、制动间隔时间、制动操纵力、制动力矩、制动距离和主轴转速等。因此可以看出国内制动器的研究与国外的差距越来越小。
3.研究简介
制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件,其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。制动系的功用是使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,以及使停止的汽车保持不动。[2]