剎車系統(tǒng)的工作原理
2018-09-14 / 管理員：遠(yuǎn)東
剎車系統(tǒng)的原理是制造出巨大的摩擦力，將車輛的動能轉(zhuǎn)化為熱能。眾所周知，能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。汽車在加速過程中把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能和動能，剎車時剎車系統(tǒng)又將汽車的動能轉(zhuǎn)化成熱能散發(fā)到空氣中。一輛車從靜止加速到時速100公里可能需要10秒鐘，但從時速100公里剎車到靜止可能只需要XX秒而已，可見剎車系統(tǒng)承受著巨大的負(fù)荷。從另一個角度來說，如果你想體驗超級跑車的加速快感，用普通家用車也可以，只不過你需要反過來坐著并且是在急剎車中體驗到。
目前大部分小型車都采用液壓制動，因為液體是不能被壓縮的，能夠幾乎100%的傳遞動力，基本原理是駕駛員踩下剎車踏板，向剎車總泵中的剎車油施加壓力，液體將壓力通過管路傳遞到每個車輪剎車卡鉗的活塞上，活塞驅(qū)動剎車卡鉗夾緊剎車盤從而產(chǎn)生巨大摩擦力令車輛減速。
首先是剎車總泵，這個部件通常位于發(fā)動機(jī)艙防火墻靠近駕駛員的一側(cè)，有些車的剎車總泵”小得可憐“，甚至讓人懷疑它是否能提供足夠的剎車力。其實完全不必為此擔(dān)心，因為剎車系統(tǒng)運(yùn)用了”帕斯卡定律“。
簡單來說就是我們踩下制動踏板后施加到剎車總泵液體上的壓強(qiáng)等于剎車盤活塞處的液體壓強(qiáng)，但因為壓強(qiáng)等于單位面積的壓力，所以只要增大活塞的面積，施加的壓力就會增大。例如下圖這個實驗，兩個圓柱形活塞，左側(cè)活塞直徑是2英寸，右側(cè)活塞直徑是6英寸，也就是左側(cè)活塞的3倍，那么如果給左側(cè)活塞施加一定量的力，那么右側(cè)活塞將產(chǎn)生一個9倍的力（面積是半徑的平方乘以3.14），這也就是現(xiàn)在所有液壓機(jī)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，所以起重機(jī)可以通過液壓系統(tǒng)舉起數(shù)十噸的貨物。盡管如此，僅靠人體施加的力度依然不足以產(chǎn)生足夠制動力，因此需要剎車助力泵的協(xié)助。
剎車助力泵和制動總泵是串聯(lián)在一起的，通常它的外形是一個巨大的黑色類似圓柱或圓錐形容器，其實它也是一個活塞機(jī)構(gòu)，里面有一個膜片把助力泵分成兩個腔室，一邊鏈接的是發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管，另一邊則與外界大氣相通。由于發(fā)動機(jī)在工作時需要吸氣，就會在助力泵的一側(cè)產(chǎn)生真空，這樣就使膜瓣兩側(cè)產(chǎn)生巨大壓力差，和駕駛員施加的壓力一同壓向制動總泵從而產(chǎn)生巨大制動力。
制動總泵需要管路連通到每個剎車卡鉗上，我們可以看到從剎車總泵上伸出的幾根黑色管，這些管道都是金屬材質(zhì)的，原因很簡單，金屬沒什么彈性，不會因為液體的壓強(qiáng)增大而擴(kuò)張，保證制動力的傳遞。但是在管路的盡頭也就是車輪附近卻不得不采用軟管，因為在行駛過程中車輛懸掛總是不斷的在做相對于車身的運(yùn)動，一般家用車都采用橡膠材質(zhì)軟管。從剎車效果角度來看，軟管終究不是最理想的，因此很多后期剎車改裝中都采用所謂的”鋼喉“，當(dāng)然鋼喉也不是傳統(tǒng)的鋼管，它的內(nèi)部依然是橡膠管，而外表套上鋼線編織管，提升耐高壓性能。
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目前大部分小型車都采用液壓制動，因為液體是不能被壓縮的，能夠幾乎100%的傳遞動力，基本原理是駕駛員踩下剎車踏板，向剎車總泵中的剎車油施加壓力，液體將壓力通過管路傳遞到每個車輪剎車卡鉗的活塞上，活塞驅(qū)動剎車卡鉗夾緊剎車盤從而產(chǎn)生巨大摩擦力令車輛減速。
首先是剎車總泵，這個部件通常位于發(fā)動機(jī)艙防火墻靠近駕駛員的一側(cè)，有些車的剎車總泵”小得可憐“，甚至讓人懷疑它是否能提供足夠的剎車力。其實完全不必為此擔(dān)心，因為剎車系統(tǒng)運(yùn)用了”帕斯卡定律“。
簡單來說就是我們踩下制動踏板后施加到剎車總泵液體上的壓強(qiáng)等于剎車盤活塞處的液體壓強(qiáng)，但因為壓強(qiáng)等于單位面積的壓力，所以只要增大活塞的面積，施加的壓力就會增大。例如下圖這個實驗，兩個圓柱形活塞，左側(cè)活塞直徑是2英寸，右側(cè)活塞直徑是6英寸，也就是左側(cè)活塞的3倍，那么如果給左側(cè)活塞施加一定量的力，那么右側(cè)活塞將產(chǎn)生一個9倍的力（面積是半徑的平方乘以3.14），這也就是現(xiàn)在所有液壓機(jī)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，所以起重機(jī)可以通過液壓系統(tǒng)舉起數(shù)十噸的貨物。盡管如此，僅靠人體施加的力度依然不足以產(chǎn)生足夠制動力，因此需要剎車助力泵的協(xié)助。
剎車助力泵和制動總泵是串聯(lián)在一起的，通常它的外形是一個巨大的黑色類似圓柱或圓錐形容器，其實它也是一個活塞機(jī)構(gòu)，里面有一個膜片把助力泵分成兩個腔室，一邊鏈接的是發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管，另一邊則與外界大氣相通。由于發(fā)動機(jī)在工作時需要吸氣，就會在助力泵的一側(cè)產(chǎn)生真空，這樣就使膜瓣兩側(cè)產(chǎn)生巨大壓力差，和駕駛員施加的壓力一同壓向制動總泵從而產(chǎn)生巨大制動力。
制動總泵需要管路連通到每個剎車卡鉗上，我們可以看到從剎車總泵上伸出的幾根黑色管，這些管道都是金屬材質(zhì)的，原因很簡單，金屬沒什么彈性，不會因為液體的壓強(qiáng)增大而擴(kuò)張，保證制動力的傳遞。但是在管路的盡頭也就是車輪附近卻不得不采用軟管，因為在行駛過程中車輛懸掛總是不斷的在做相對于車身的運(yùn)動，一般家用車都采用橡膠材質(zhì)軟管。從剎車效果角度來看，軟管終究不是最理想的，因此很多后期剎車改裝中都采用所謂的”鋼喉“，當(dāng)然鋼喉也不是傳統(tǒng)的鋼管，它的內(nèi)部依然是橡膠管，而外表套上鋼線編織管，提升耐高壓性能。
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