一、 研究的背景、目的和意义
1.1研究的背景
驻车制动系统是车辆安全的重要组成部分,它用于在车辆停放时保持车辆静止,防止车辆滑动或滚动。随着汽车技术的不断发展和人们对安全性的要求越来越高,驻车制动系统的研究也变得越来越重要。
1.2研究的目的
随着汽车工业的高速发展以及人们对安全性,方便性的重视。研究驻车制动,实现更高级别的车辆控制和安全性能也显得越来越重要。驻车制动又名为手刹,是制动系统中非常重要的一部分。驻车制动的作用是:停车时锁定车轮、防止车辆滑动或移动、辅助启动、紧急制动等,可以提供额外的安全保障。
1.3研究的意义
作为汽车制动系统的一个重要组成部分,汽车制动系统的设计极为重要。通过对制动系统的优化设计,使其达到汽车总体设计的要求,对于提高驾驶安全性、减少疲劳驾驶、保护车辆和提高驾驶舒适性都具有重要意义。
二、 国内外文献综述(可另附页)
2.1货车驻车制动系统的分类和特点
任何制动系统都有四个基本组成部分:供能装置、控制装置、传动装置和制动器。通常较为完善的制动系统还有制动力调节装置及报警装置、压力保护装置等。 (1)供能装置包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种 部件。 (2)制动操纵控制机构。包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。(3)制动传动机构。将操纵力(制动能量)传输到制动器的各个部件及使制 动器工作的组成元件和管路。(4)制动器。是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力(制动力)的部件。其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。(5)制动力的调节机构。用来调节前后车轮制动力的分配元件和防抱系统。
2.1.1中央制动式驻车制动系统
中央制动式驻车制动是一种常见的驻车制动方式,主要由制动杆、拉线、制动机构以及回位弹簧组成。其原理是:当驾驶者拉起驻车制动操纵杆时,操纵力便通过调整拉杆、拉绳传到车轮制动器内的驻车制动杠杆下端,使之绕上端支点顺时针转动。制动杠杆转动过程中,其中间支点推动驻车制动推杆左移,使前制动蹄压向制动鼓。前制动蹄压向制动鼓后,推杆停止运动,则驻车制动杠杆的中间支点变成其继续转动的新支点。于是,驻车制动杠杆的上端右移,使后制动蹄压靠到制动鼓上,施以驻车制动。此时,驻车制动操纵杆上的棘瓜与扇形齿啮合,驻车制动操纵杆处于锁止状态。如图1为鼓式中央制动式驻车制动器工作示意图
图1 鼓式中央制动式驻车制动器
中央制动式驻车制动的缺点:①增加成本,传统的驻车制动可以手动操作,电动的则需要电动机等装置,一旦出了问题只能进行更换。②使用自动驻车时,踩油门解锁会轻微磨损刹车片,时间长了相关部件磨损会比较严重,尤其是倒车时最好关闭这个功能。
优点:①避免溜车,比如在城市拥堵路段,这个功能会比较好用。②辅助自动驾驶,目前的汽车操控具有全车速跟踪功能。如果前面的车以较低的车速停车,那后面的车也必须保持同样的状态。如果没有自动驻车功能,那在前面的汽车即将停止时必须自己踩刹车,这样的跟随就会变得有限。
2.1.2按控制方式分机械手刹、机械脚刹、电子手刹
①机械手刹:是最为常见的一种,通常位于中央扶手台或者换挡杆后面。停车时,拉起拉杆即可工作;在放下过程中,按下按钮即可轻松放下。
②机械脚刹:与刹车踏板较为相似,但不会主动弹起。停车时,深踩一脚机械刹车踏板即可工作;在行驶过程中,启动后需要再脚踩一脚机械刹踏板。
③电子手刹:在很多车型上较为常见,通常位于仪表盘的中间或者左侧。往上提即可启动自动驻车方式;解除时,部分车型可以踩脚刹或手动按下按键。
2.2气压驻车制动系统
气压驻车制动系统是一种使用气压来实现驻车制动的系统。它通常用于中大型车辆,如卡车、巴士和工程车辆等。
该系统的工作原理是利用压缩空气来驱动制动执行机构,通过对车轮施加制动力来实现驻车。气压驻车制动系统通常由五部分组成:①气压源:提供压缩空气的装置,一般是一个空气压缩机。②储气罐:储存压缩空气的容器,用于在需要时提供足够的气压。③制动执行机构:将气压转化为机械力的装置,用于驱动制动器对车轮进行制动。④控制元件:包括气压控制阀、手动控制阀和电磁控制阀等,用于控制气压的流向和压力,以实现驻车制动的操作。⑤制动管路:连接各个部件的管道,用于传递气压信号和制动力量。
气压驻车制动系统的优点包括:①高制动力:气压系统能够提供较高的制动力,确保车辆在驻车时能够稳定停放。②可靠性能:气压系统相对较为简单和可靠,适合在恶劣的工作环境下使用。③适应大型车辆:由于大型车辆需要更高的制动力,气压驻车制动系统能够满足这些需求。
需要注意的是,气压驻车制动系统需要定期维护和检查,以确保其正常工作和安全性。维护包括检查气压系统的泄漏、清洁和更换部件等。如果你对气压驻车制动系统有具体的问题或需要更详细的信息,建议咨询相关的车辆制造商或技术专家。
2.3国内外驻车制动行业概况
2.3.1国际市场
汽车工业发达的欧美日地区,经过前期的行业整合、重组,形成了一些大规模的汽车制动生产厂家,如欧洲有大陆集团、泛博(前博世集团制动事业部)等厂商,美国有天合(被采埃孚收购)、德尔福(被京西重工收购)等,日本有爱德克斯、日立等。
2.3.2国内市场
国内电子驻车制动器(EPB)起步较晚,2001年天合率先推出EPB,2008年引入国内市场,目前已成为国际车辆标准配置。国内主要参与者有伯特利等自主品牌。
2.3.3国内市场的优缺点
国内自主品牌在驻车制动系统的研发和制造方面有一些优势和劣势
-优势:①产品性价比高:国内制动企业在产品工艺和软件算法上进步很快,与国外企业相比具有产品性价比高的优势。②服务好、反应速度快:国内制动企业可以提供更好的服务和更快的反应速度。
-劣势:①品牌影响力较弱:与国外企业相比,国内自主品牌在品牌影响力方面还存在很大差距。②电子电控器件差距:在电子电控器件方面,国内自主品牌与国外企业相比也存在差距,这可能会影响产品的性能和质量。
国内自主品牌在驻车制动系统的研发和制造方面仍有很大的提升空间,需要不断加大投入力度,提高技术水平和产品质量,以增强市场竞争力。
三、研究的主要内容和拟采用的研究方法
3.1了解目前各类型的驻车制动并确定设计驻车制动的类型。
3.2根据制动器设计规范进行驻车制动系统设计和参数确定
3.3 依据计算、确定的数据,利用catia或CAD软件进行装配并绘制二维图纸。
3.4 中型载货汽车驻车制动系统设计完成后,对其进行强度校核。
3.5完成毕业答辩及其设计说明书
四、研究进度安排
1~3周:查阅资料了解课题内容,并撰写开题报告 。
4~8周:完成中型货车驻车制动系统的方案设计,进行相关计算如制动气缸-制动盘-制动器等相关主要零部件的二维图。
9~14周:完成驻车制动系统的设计方案,说明书的撰写,并交给老师进行审阅,根据指导老师的意见进行修改。
15~17周:评审、答辩。
五、主要参考文献
[1].王霄峰主编.汽车底盘设计[M].北京:清华大学出版社.2010
[2].余志生主编.汽车理论(第2版)[M].北京:机械工业出版社.1989
[3].陈家瑞主编.汽车构造(第四版)[M].北京:人民交通出版社.2002
[4].刘惟信编著.汽车制动系的结构分析与设计计算[M].北京:清华大学出版社.2004
[5].张洪欣主编.汽车设计[M].北京:机械工业出版社.1998
[6].梁萍主编.机械工程制图[M].成都:西南交通大学出版社.2003
[7].汽车工程手册剪辑委员会.汽车工程手册[M].北京:人民交通出版社.2002
[8].方泳龙.汽车制动理论与设计.国防工业出版社.2005
[9].Jonathan S Cohone1 al. A form verification system for the conceptual design of complex mechanical systems [J]. Engineering with computers 1994(10):33-44.
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