星空·体育中国官方网 鼓刹一定就不好?G哥从原理入手为鼓刹“洗白”
如今,绝大多数的小型汽车都装备了盘式刹车系统,这些刹车盘直径较大,搭配上造型美观的卡钳,整体看起来极具视觉吸引力。然而,这是否意味着传统的鼓刹技术已经被完全淘汰了呢?
鼓式刹车堪称汽车制动系统的鼻祖,然而时至今日,它仅在低端轿车中得到应用。因此,很多人对鼓刹持有“低档、性能不佳”的刻板印象,一旦在选车时发现后轮依旧采用鼓式刹车,便会皱眉不悦。然而,事实并非如此。今天,G哥将深入剖析其工作原理,为鼓刹正名。
鼓式制动器原理
制动踏板与推杆相连,推动主缸活塞运动,进而使制动主缸内的油液通过油管流向制动轮缸,轮缸活塞随之动作,制动鼓与摩擦片之间的制动蹄被压紧在制动底板上,从而实现制动效果。
观察之下,发现金属制动鼓以内圆作为工作面,稳固地安装在车轮的轮毂上,并与车轮同步转动。制动底板保持静止,上面安装着两个呈弧形的制动蹄,其表面装备了摩擦材料。制动系统通过油管5与车上的液压制动主缸相连,而活塞3则可通过驾驶员操控的制动踏板机构进行操作。驾驶员按下制动踏板后,活塞随之压缩制动液,借助液压系统的力量,将制动蹄片推向制动鼓,以此实现减速效果。
不同种类的鼓刹
领从蹄式制动器示意图
1.领蹄 2.从蹄 3、4.支点 5.制动鼓 6.制动轮缸
在确定汽车行驶方向时,我们将制动鼓的转动方向定义为正方向。当对制动轮缸6施加推动力,导致制动蹄1展开星空·体育中国官方网,其转动方向将与制动鼓的转动方向保持一致。这样的制动蹄被称为领蹄,相对的制动蹄则被称为从蹄。反之,当汽车倒退行驶时,制动蹄1的角色转变为从蹄,而蹄2则变为领蹄。
领从蹄式制动器受力示意图
在此情形下,需运用G哥在高中时期所学的物理原理。如图所示星空体育平台官网入口,在制动过程中,活塞施加的推动力保持恒定。制动蹄1与2各自围绕其支撑点3与4进行旋转,并紧压在制动鼓上。制动鼓对制动蹄1和2施加了法向反作用力N1和N2,以及切向反力T1和T2(图中未标注)。这些作用在两蹄上的力,分别被各自支点3和4的反力Sl和S2所抵消。
观察可得,蹄1上切向合力T1产生的绕支点3的力矩与FS产生的绕同一支点的力矩方向一致。因此,T1的作用使得领蹄1在制动鼓上的压力增加星空体育官方网站,进而导致T1的数值增大。这种现象构成了所谓的“增势”效应。相对而言,蹄2则产生“减势”效应,故而这两个制动蹄对制动鼓施加的制动力存在差异。基于这种受力原理,制动蹄也有多种组合形式。
单向双领蹄式制动器受力示意图
从结构分析,双领蹄式制动器的每个制动蹄都配备了单独的单活塞式轮缸;此外,该制动器的两套制动蹄、制动轮缸以及支承销在制动底板上的布局呈现出中心对称的特点。
双向双领蹄式制动器示意图
该双向双领蹄制动器在执行前进或倒车制动时,两个制动蹄均担任领蹄角色。故而,即便是在倒车过程中,其制动效果亦与前进制动效果相同。
双从蹄式制动器示意图
该制动器与双领蹄式制动器在构造上颇为相近,区别主要在于固定部件与转动部件的运动方向存在差异。尽管双从蹄式制动器在前进制动方面的性能略逊于双领蹄式和领从蹄式制动器,然而,它对摩擦系数变化的反应较为稳定,意味着其制动性能的稳定性较好。
结语:
鼓式刹车的结构多样性决定了其性能各异,即便是在基本参数和轮缸工作压力一致的前提下,自增力式制动器的刹车性能依然最为出色,紧随其后的是双领蹄式、领从蹄式以及双从蹄式。然而,在制动过程中,自增力式制动器的制动力矩在某些情况下增长速度过快。尽管双从蹄式制动器的制动力相对较低,但它的稳定性却相当出色。领从蹄式制动器在制动性能和稳定性方面表现平平,因此得到了广泛的认可和应用。从构造原理分析,鼓式刹车的制动效果相较于盘式刹车略逊一筹,故在多数卡车和货车上,鼓式刹车被广泛应用。然而,由于鼓式刹车位于封闭空间内,散热效果不佳——常见到对轮毂进行喷水的大车——这导致其在稳定性方面略逊于盘式刹车。尽管如此,在小型汽车上,这种差异几乎难以察觉。此外,考虑到成本因素,许多车型通常选择前碟后鼓的配置。
我要评论