十二、制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理解析

大家都知道，汽車的制動系統(tǒng)對我們的行車安全非常重要，行車中如出現(xiàn)制動失靈等故障，后果都將不堪設(shè)想。那么汽車的制動系統(tǒng)是如何制動的？為什么會失靈？ABS、ESP系統(tǒng)又是什么？對我們駕駛安全有什么幫助？下面我們一起來了解一下。

● 制動系統(tǒng)的組成

作為制動系統(tǒng)，作用當(dāng)然就是讓行駛中的汽車按我們的意愿進(jìn)行減速甚至停車。工作原理就是將汽車的動能通過摩擦轉(zhuǎn)換成熱能。汽車制動系統(tǒng)主要由供能裝置、控制裝置、傳動裝置和制動器等部分組成，常見的制動器主要有鼓式制動器和盤式制動器。

● 鼓式制動器

鼓式制動器主要包括制動輪缸、制動蹄、制動鼓、摩擦片、回位彈簧等部分。主要是通過液壓裝置是摩擦片與歲車輪轉(zhuǎn)動的制動鼓內(nèi)側(cè)面發(fā)生摩擦，從而起到制動的效果。

在踩下剎車踏板時，推動剎車總泵的活塞運動，進(jìn)而在油路中產(chǎn)生壓力，制動液將壓力傳遞到車輪的制動分泵推動活塞，活塞推動制動蹄向外運動，進(jìn)而使得摩擦片與剎車鼓發(fā)生摩擦，從而產(chǎn)生制動力。

從結(jié)構(gòu)中可以看出，鼓式制動器是工作在一個相對封閉的環(huán)境，制動過程中產(chǎn)生的熱量不易散出，頻繁制動影響制動效果。不過鼓式制動器可提供很高的制動力，廣泛應(yīng)用于重型車上。

● 盤式制動器

盤式制動器也叫碟式制動器，主要由制動盤、制動鉗、摩擦片、分泵、油管等部分構(gòu)成。盤式制動器通過液壓系統(tǒng)把壓力施加到制動鉗上，使制動摩擦片與隨車輪轉(zhuǎn)動的制動盤發(fā)生摩擦，從而達(dá)到制動的目的。

與封閉式的鼓式制動器不同的是，盤式制動器是敞開式的。制動過程中產(chǎn)生的熱量可以很快散去，擁有很好的制動效能，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于轎車上。

● 通風(fēng)制動盤

制動過程實際上是摩擦力將動能轉(zhuǎn)化為熱能的過程，如制動器的熱量不能及時散出，將會影響其制動效果。為了進(jìn)一步提升制動效能，通風(fēng)制動盤應(yīng)運而生。通風(fēng)剎車盤內(nèi)部是中空的或在制動盤打很多小孔，冷空氣可以從中間穿過進(jìn)行降溫。

從外表看，它在圓周上有許多通向圓心的洞空，它利用汽車在行駛當(dāng)中產(chǎn)生的離心力能使空氣對流，達(dá)到散熱的目的，因此比普通實心盤式散熱效果要好許多。

● 陶瓷制動盤

陶瓷制動盤相對于一般的剎車盤具有重量輕、耐高溫耐磨等特性。普通的剎車盤在全力制動下容易高熱而產(chǎn)生熱衰退，制動性能會大打折扣，而陶瓷剎車盤有很好的抗熱衰退性能，其耐熱性能要比普通制動盤高出許多倍。

陶瓷制動盤在制動最初階段就能產(chǎn)生最大的制動力，整體制動要比傳統(tǒng)制動系統(tǒng)更快，制動距離更短。當(dāng)然，它的價格也是非常昂貴的，多用于高性能跑車上。

● 緊急制動輔助系統(tǒng)(EBA)

緊急制動輔助系統(tǒng)，其作用是當(dāng)行車電腦ECU發(fā)現(xiàn)駕駛員進(jìn)行緊急制動時，可在瞬間自動加大制動力，以防止因為司機(jī)制動力不足而發(fā)生險情。

當(dāng)傳感器接受到的松油門踩制動的時間、踩制動的速率和力度都符合要求時，ECU會馬上啟動緊急制動措施，在短短幾毫秒之內(nèi)把制動力全部發(fā)揮出來，這比駕駛員把制動踏板踩到底的時間要快得多，這樣可以縮短在緊急制動情況下的剎車距離。

● ABS

ABS（Anti-locked Braking System）即防抱死剎車系統(tǒng)。它是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點的汽車安全控制系統(tǒng)，已廣泛運用于汽車上。ABS主要由ECU控制單元、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)裝置和制動控制電路等部分組成。

制動過程中，ABS控制單元不斷從車輪速度傳感器獲取車輪的速度信號，并加以處理，進(jìn)而判斷車輪是否即將被抱死。ABS剎車制動其特點是當(dāng)車輪趨于抱死臨界點時，制動分泵壓力不隨制動主泵壓力增加而增高，壓力在抱死臨界點附近變化。

如判斷車輪沒有抱死，制動壓力調(diào)節(jié)裝置不參加工作，制動力將繼續(xù)增大；如判斷出某個車輪即將抱死，ECU向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令，關(guān)閉制動缸與制動輪缸的通道，使制動輪的壓力不再增大；如判斷出車輪出現(xiàn)抱死拖滑狀態(tài)，即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令，使制動輪缸的油壓降低，減少制動力。

● 什么是ESP?

車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(Electronic Stability Program，簡稱ESP)，是博世(Bosch)公司的專利。其他公司也有研發(fā)出類似的系統(tǒng)，如寶馬的DSC、豐田的VSC等等。

ESP系統(tǒng)其實是ABS（防抱死系統(tǒng)）和ASR（驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)）功能上的延伸，可以說是當(dāng)前汽車防滑裝置的最高形式。主要由控制總成及轉(zhuǎn)向傳感器（監(jiān)測方向盤的轉(zhuǎn)向角度）、車輪傳感器（監(jiān)測各個車輪的速度轉(zhuǎn)動）、側(cè)滑傳感器（監(jiān)測車體繞縱軸線轉(zhuǎn)動的狀態(tài)）、橫向加速度傳感器（監(jiān)測汽車轉(zhuǎn)彎時的離心力）等組成。控制單元通過這些傳感器的信號對車輛的運行狀態(tài)進(jìn)行判斷，進(jìn)而發(fā)出控制指令。

● ESP是如何工作的?

當(dāng)汽車快速行駛或者轉(zhuǎn)向時，產(chǎn)生的橫向作用力會使汽車不穩(wěn)定，易發(fā)生事故，而ESP系統(tǒng)可以將這種情況防患于未然。那么這套系統(tǒng)是如何做到的呢?

當(dāng)車輛前面突然出現(xiàn)障礙物時，駕駛員必須快速向左轉(zhuǎn)彎，此時轉(zhuǎn)向傳感器將此信號傳遞到ESP控制總成，側(cè)滑傳感器和橫向加速度傳感器發(fā)出汽車轉(zhuǎn)向不足的信號，這就意味著汽車將會直接沖向障礙物。那么這時ESP系統(tǒng)將會瞬間將左后輪緊急制動，這樣就能產(chǎn)生轉(zhuǎn)向需要的反作用力，使汽車按照轉(zhuǎn)向意圖行駛。

如果在汽車轉(zhuǎn)向后行駛的左車道上反向轉(zhuǎn)向時，汽車會有轉(zhuǎn)向過度的危險，向右的扭矩過大，以至于車尾甩向左側(cè)。這時ESP系統(tǒng)會將左前輪制動，扭矩就會減小，使得汽車順利轉(zhuǎn)向。

十三、車身結(jié)構(gòu)原理解析

人靠衣裝，車也要靠“車裝”，漂亮的“長相”能最直接地吸引我們的眼球，然而更重要的是漂亮長相下的“骨架”，因為它才是保護(hù)駕乘人員的關(guān)鍵。車身內(nèi)部構(gòu)造的不同，直接影響汽車的安全性。什么是承載式車身？非承載式車身？車身潰縮吸能？下面就解析一下汽車車身的結(jié)構(gòu)。

● 哪些車是兩廂車？三廂車？

日常生活中我們經(jīng)常會聽到兩廂車、三廂車這個詞，它們到底是怎么來劃分的：通常我們把轎車的發(fā)動機(jī)室、駕駛室、行李箱分別稱為轎車的“廂”，如這三個廂是相互獨立的，就稱為三廂車。如果駕駛室和行李箱是結(jié)合在一起的，則稱為兩廂車。

● 車身規(guī)格

在買車時要了解一款車的空間，當(dāng)然要看車的總長、軸距等參數(shù)。現(xiàn)在各汽車廠商對于車身規(guī)格的標(biāo)注，基本上都統(tǒng)一了，如車身總長、軸距、輪距、前懸、后懸等，有些參數(shù)如車身總寬、總高會略有不同。

● 汽車通過性能指標(biāo)

在了解一款越野車時，會經(jīng)常看到一系列的參數(shù)，如最大爬坡度、最大側(cè)傾角、最小離地間隙等等。下面我們用圖來直觀展示這些參數(shù)的含義。

● 非承載式車身是怎樣的?

采用非承載式車身的汽車，其發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、車身的總成部分是固定在一個剛性車架上，車架通過前后懸掛裝置與車輪相連。

非承載式車身有根大梁貫穿整個車身結(jié)構(gòu)，底盤的強(qiáng)度較高，抗顛簸性能好。就算車的四個車輪受力不均勻，也是由車架承受，不會傳遞到車身，所以車身不容易扭曲變形。

非承載式車身比較笨重、質(zhì)量大、高度高，多用于貨車、客車和越野車上。不過由于非承載式車身具有較好的平穩(wěn)性和安全性，有些高級轎車也使用。

● 承載式車身?

承載式車身汽車的整個車身是為一體的，沒有貫穿整體的大梁，發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、前后懸掛等部件都裝配到車身上，車身負(fù)載通過懸掛裝置傳給車輪。

承載式車身的汽車平直路上行駛很平穩(wěn)、固有頻率低、噪聲小、重量輕，廣泛應(yīng)用于轎車上。當(dāng)然底盤的強(qiáng)度是不及有大梁結(jié)構(gòu)的非承載式車身，在車的四個車輪受力不均勻時，車身會發(fā)生變形。

● 車身要采用不同的材料?

并不是車身所有的材料強(qiáng)度越高越好，要看用在什么地方。如駕乘室的框架（如橫梁、縱梁、ABC柱等），為了使駕車室的空間盡量不變形（保證駕乘人員安全），就必須采用高強(qiáng)度的材料。如車前和尾部的材料（如引擎蓋板、翼子板等），為了能夠吸收撞擊力，可以使用強(qiáng)度相對較低的材料。

● 車門防撞梁有何作用？

車門防撞梁是減少駕乘人員受側(cè)面撞擊的最重要防線。因為在受到側(cè)面撞擊時，駕乘人員的身體與車門間沒有過多的空間作為緩沖(不同正面撞擊，駕乘人員前方還有一定的空間作為緩沖)，直接會收到外力的侵害。所以防撞梁的強(qiáng)度越高，對駕乘人員的防護(hù)就越好。

● 什么是潰縮吸能?

在汽車碰撞中，重要的是保護(hù)車內(nèi)人員的安全，所以在碰撞中駕乘室的變形越小就越好。汽車在設(shè)計時考慮到這一點，在汽車碰撞時，讓一部分機(jī)構(gòu)先潰縮，吸收一部分的撞擊能量，從而減少傳遞到駕乘室的撞擊力。

● 什么是車身沖力轉(zhuǎn)移?

同樣是為了保護(hù)駕乘室中的人員，在汽車受到撞擊時，利用特殊設(shè)計的車身，將撞擊力分散、轉(zhuǎn)移，從而減少傳遞到駕乘室的撞擊力，達(dá)到保護(hù)車內(nèi)乘員的目的。

編輯：jq