[汽車之家 技術(shù)] 在汽車之家的性能測試環(huán)節(jié)中,加速和剎車是最主要的兩個測試項目,,平時我們接觸到一輛新車,,往往問的第一個問題是這輛車有多快而不是這輛車剎車好不好,但問題在于速度慢多數(shù)情況下不會有什么太大問題而剎車不好很可能關(guān)系到生命安全,,所以今天我們就來說說汽車的剎車,。
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,。
我們先從剎車總泵說起,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“,。
帕斯卡定律的主要內(nèi)容是:
根據(jù)靜壓力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密閉容器內(nèi)的液體,其外加壓強(qiáng)p0發(fā)生變化時,,只要液體仍保持其原來的靜止?fàn)顟B(tài)不變,,液體中任一點(diǎn)的壓強(qiáng)均將發(fā)生同樣大小的變化。(來源:百度百科)
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。
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