制动（刹车）基础
dE(tFZx 一.摩擦
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任何汽车制动系统都是利用摩擦进行制动，摩擦对刹车系统非常重要，所以有必要先学习摩擦基本理论。
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对行驶的汽车进行制动时，将摩擦部件[制动蹄或制动片（刹车片或称来令片）]压到转动部件（制动盘或制动鼓）上，摩擦使转动部件减速或停止。
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动摩擦--使运动动部件停止转动的摩擦
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静摩擦--使静止的运动部件保持不动的摩擦
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■1.摩擦力和压力。摩擦力是两接触表面相互滑动产生的力，它与物体运动方向相反。影响摩擦力大小的重要因素是摩擦材料施加在运动物体上的压力大小。
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制动盘（转动鼓）与车轮一起转动，摩擦块由刹车踏板带来的压力压靠在制动盘（转动鼓）的摩擦表面上，摩擦力使制动盘（鼓）减速或停止运动，从而使转动的车轮制动。踏板的压力越大，摩擦块施加到制动盘上的压力越大，制动作用也越大。
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■2.摩擦力和摩擦面积。另一个影响摩擦力大小的重要因素是互相接触的摩擦面积。接触面积越大摩擦力也就越大。
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■3.摩擦系数。不同材料有不同的摩擦力，这就引进了一个概念常数--摩擦系数。物体摩擦通过一定条件测试得出。
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■4.散热。摩擦，就是将运动物体的动能转化为热能。刹车时汽车的质量和速度决定了需要多少摩擦能量来使汽车降到我们所要的速度。热是摩擦必然的结果，需要制动的摩擦能量越大，产生的热量越多。
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摩擦产生的热量必须快速移走，否则会损坏制动部件。
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连续地刹车所积累的热量（连续刹车时制动鼓温度高达400度）会使刹车片（蹄）的摩擦系数降低，使制动器的性能衰退，即所谓的“热衰退现象”
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热衰退现象--摩擦片因表面温度升高引起摩擦系数降低，制动器制动力锐减的现象
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■5.摩擦材料。盘式制动系统摩擦材料称为制动摩擦块或刹车片或来令片，鼓式制动系统摩擦材料乘为制动蹄。
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汽车制动系统有许多不同的摩擦材料，但基本遵循以下原则：
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⑴良好的抗热衰退性能
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⑵受潮时的抗衰退性能
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⑶热衰退或水衰退时的快速恢复能力
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⑷不引起制动盘恢制动鼓摩擦面磨损的耐磨能力
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⑸提供与制动盘或制动鼓动平稳摩擦接触能力
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■6.刹车材料分类。基本可分三类：
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石棉，曾是多年最普遍的摩擦片材料，有良好的摩擦性和耐磨性，但因石棉纤维对人体非常有害，现已基本停用。
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⑴非金属材料。由合成纤维构成，形成复合摩擦衬片
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⑵半金属材料。由模压的合成纤维与铁的混合物构成，比非金属材料要硬，更抗衰退，但需要更大的踏板力，并对制动盘（鼓）有更多磨损
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⑶金属材料。由粉末金属通过烧结工艺热压成形。有更好的抗衰退性能，需要很大的踏板压力，对制动盘磨损更大。这种材料在赛车上已使用多年。
+t4 BQf 二、制动力
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■1.何为制动力。（力学表达方法太繁琐……略）简单的说，制动时，刹车片对刹车盘（鼓）产生与车轮旋转方向相反的摩擦力矩M（大小取决于刹车片的压力、摩擦系数和摩擦面积），刹车盘将该力矩传到车轮，因为车轮与路面有附着作用，车轮即对路面作用一个向前的周缘力Fm，相对的，路面会给车轮一个向后的反作用力Fb（Fb=M÷车轮半径），这个反作用力Fb就是车轮受到的制动力。
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■2.最好的制动条件。受到轮胎和地面附着情况的限制，制动力不可能超过附着力（附着力F=轮胎垂直载荷G与轮胎与地面间的附着系数Φ的乘积，即F=GΦ）。当制动力等于附着力时，车轮将被抱死而在路面拖滑，由于摩擦产生的高热使胎面局部溶化，溶化的橡胶象润滑剂使附着系数减小。因此，最大的制动力和最短的制动距离是在车轮将要抱死而又没完全抱死时出现（制动力接近附着力），即所谓的“临界状态”时出现。
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★3.制动力失控的危害。汽车在制动过程中，最重要的一点是不能让后轮抱死，后轮抱死要比前轮抱死危险的多。前轮抱死只是转向丧失操纵，但汽车尚有维持原来方向行驶的能力，而后轮抱死，此时即使受到很小的侧向力（如侧风、路面突起对车轮侧面冲击力）后轮即发生侧滑而常常发生可怕的甩尾甚至绕垂直轴线旋转，完全失控造成恶性事故。
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一般为了保证汽车行驶稳定性和操纵性，宁愿使前轮先抱死滑移，也不愿使后轮先抱死滑移。为达到这样目的，现代汽车都装有压力调节装置来调节前后轮制动器，尤其调节后制动器的输入压力，改变前后轮制动分配。
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注：玩赛车、玩漂移出外
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■3.制动力的分配。我们知道了到抱死状态所能达到的制动力与车轮上垂直载荷成正比（即载荷越大，能获得的制动力也应越大，换个角度说，就是需要的摩擦力矩越大），为此，根据汽车前后桥车轮所分配到的质量（载荷）不同（包括附着质量和转移质量），合理分配前后桥制动力的大小以获得理想的制动工作状态。
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有些车还增设了前后车轮制动力动态分配调节装置减小抱死现象（如红旗），当然，最理想的还是自动防抱死装置--ABS装置。
7 8n=nHS 三、制动动力
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1.重力转移。当紧急制动时，由于车辆后部重力转移到前部，车辆前部下沉，更多的制动必须由前轮完成，后轮负担较少。此时，发动机前置的车辆约90％的重力作用在前部，车辆动量和重力的组合引起后轮升高（向下的力较小）前轮降低，这就决定了前制动器常常较后制动器偏大。
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2.制动功率。车辆越重，行驶的越快，制动时需要的制动功率越大。制动系统的设计功率实际上要比发动机的功率大。
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3.轮胎。无论制动器设计的多有力，它只是使车轮停止转动，要车轮停止行走，必须使轮胎保持对路面的附着力够。
/rB {[zk 四、液压传动与制动液
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1.液体被压缩性质。相对空气，液体可认为是不可被压缩的，液体的抗压缩性使它能传递运动和压力。
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2.液体传递力和增加力。液体不仅可以传递运动，也可以传递力。假设在液压系统中作用到活塞A上有100N的力，活塞与液体接触的面积为10平方毫米，那么活塞A上均匀分布10N/平方毫米的力，此时，在液压系统内任何地方每平方毫米都有相同的10N/平方毫米力，这就是帕斯卡定律。假如这个密闭的液压系统内有个端面积为30平方毫米的活塞B，那么，活塞B将获得300N的力，千斤顶就是根据这个原理。
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3.制动液。（俗称剎车油），负责传递刹车踏板施加给制动主缸活塞的力给前后轮制动器活塞，使刹车片（蹄）压靠在制动盘（鼓）上产生摩擦。汽车制动液是特别配置的液体，不能用其他代替，必须符合以下要求：
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⑴无论低温高温都能自由流动
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⑵有高沸点
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⑶不能损坏金属及橡胶件
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⑷有润滑金属和橡胶件作用
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⑸能吸收进入液压系统的水份
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我国在1999年强制淘汰了0、1、2三个级别的制动液，并对JG3、4、5做了修改，达到美国运输安全部DOT3、DOT4、DOT5（分别为205℃、230℃、260℃）水平。
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★制动液具有吸湿性，必须储存在干燥的容器里，且避免被石油产品污染。
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★制动液有腐蚀性，对眼睛会造成永久损伤，处置制动液时要求戴上防护镜。
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★制动液滴在车漆上要及时擦去
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★清洗制动零件时不得使用汽油、煤油、机油等矿物油，否则会引起液压系统内部橡胶件软化、膨胀、扭曲。
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下一回我们就来看看制动装置系统的结构……
