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「鼓式制动器」鼓式制动器专项整治

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今天我们来聊聊鼓式制动器,以下6个关于鼓式制动器的观点希望能帮助到您找到想要的汽车知识。

本文目录

  • 什么是鼓式制动器?
  • 什么是汽车的鼓式制动器有几种形式?他们各有什么特点?
  • 鼓式制动器的特点?
  • 鼓式制动器的优缺点是什么
  • 鼓式制动器的优点?
  • 鼓式制动器有什么缺点,为什么选用碟刹的比较多?
  • 什么是鼓式制动器?

    鼓式制动器是利用制动传动机构使制动蹄将制动摩擦片压紧在制动鼓内侧,从而产生制动力,根据需要使车轮减速或在最短的距离内停车,以确保行车安全,并保障汽车停放可靠不能自动滑移。

    什么是汽车的鼓式制动器有几种形式?他们各有什么特点?

    有三种:(一) 轮缸式制动器,它的制动鼓以内圆柱面为工作表面,采用带摩擦片的制动蹄作为固定元件,以液压制动缸作为制动蹄促动装置,且结构简单。

    (二) 凸轮式制动器,采用凸轮促动装置制动,一般应用在气压制动系中,而且大都没设计成领从蹄式,凸轮轮廓在加工工艺上比较复杂。

    (三) 锲式制动器,采用锲促动装置,而制动锲本身的促动装制动锲本身的促动装制动锲本身必须保证有检查调整的可能。

    鼓式制动器的特点?

    随着汽车向着新四化方向迈进,汽车的驱动系统、电子架构、座舱交互方式都发生着翻天覆地的变化,然而大家对车辆制动系统的印象似乎还停留在从前。大众推出的纯电车型 ID.3、ID.4 中,就因为在后轮采用了大陆集团新一代 EPB-Si 鼓式制动系统,而引起不少热议。在消费者心里,鼓刹似乎仍是小型车、低端车的标配,一时间大众「节约成本」的猜测四起。

    鼓刹真的不如盘刹么?其实不然,汽车已经悄然改变了。

    鼓刹真的「低人一等」?

    我们可以通过鼓式制动和盘式制动的原理,来一窥二者的优缺点。

    鼓式制动在车轮上固定一个半封闭型的刹车鼓,刹车时,鼓内的刹车片被螺旋结构向外推,与刹车鼓内表面产生剧烈摩擦,因而达到制动效果。而盘式刹车是开放型结构,通过刹车钳夹紧刹车圆盘,产生制动力。

    二者结构的不同决定了各自的优缺点。鼓式刹车由于内部的螺旋结构具有自增效应,制动压力更大,但是半封闭的结构也决定了它散热效果不如完全开放式的盘刹。

    在传统汽油车中,车辆主要通过刹车片与制动盘/制动鼓间摩擦,产生拖拽力来实现车辆减速,这种制动方式被称为摩擦制动。制动的过程,就是动能转化成热能释放的过程。频繁的摩擦制动会产生大量的热能,因此,近 20 年来传统燃油乘用车普遍选择盘刹,鼓刹成了小型车和大型商用车的选择。

    但是电动汽车的制动原理不同,主要通过驱动电机输出反方向力矩,来降低车辆行驶速度。这个过程中,驱动电机不仅输出反方向力矩,还转化为发电机,向电池电容充电,这就是我们熟悉的「能量回收」过程。有了驱动电机的作用,电动汽车的制动由电机制动和摩擦制动共同实现。

    通过 E-Taunus 测试我们能看到,燃油车与电动汽车在相同行驶路线时,摩擦制动次数分别为 120+次和不到 40 次,摩擦制动次数大幅度减少,制动时的产生的热量自然大幅度降低。

    既然电动汽车在刹车时不会产生那么高的温度,那散热性不足而产生热衰退的风险也就不足为虑了。 这就是为什么新一代 EPB-Si 制动系统被应用在电动汽车上。

    而鼓式制动半封闭的结构,甚至在电动汽车中可能成为优点。

    电动汽车对制动系统的新要求

    当我们讨论一个部件的作用时,无法脱离开它所在的整车进行评价,制动系统也一样。

    电动汽车的结构决定了它对制动系统的要求也有所改变。除了传统汽车要求的安全性能和使用成本、寿命等,电动汽车的刹车还需要能量回收功能;还需要优先满足车辆的续航里程;对轻量化和环保属性也有更高的要求。

    01

    安全性能,鼓刹与盘刹旗鼓相当

    安全当然是制动系统的首要职责。在传统汽车中驻车功能通常由传统汽车的 P 挡+手刹(或者电子驻车 EPB 系统)实现,随着电动汽车变速箱设计的大幅度简化,P 挡锁止机构不再是一个必备的设计选项,这就对制动系统的驻车能力提出了更高的要求。

    由于结构的不同,鼓式制动内部螺旋结构的自增力效应,能使刹车片和制动鼓间产生更大的压力和更大的接触面积,输出 1700N·m 的驻车力矩,3.5 吨车型 20%的坡度驻坡,这可以说是鼓式刹车天然结构设计的优势。以前,鼓刹被普遍用于大型货车,也是对它驻车能力的肯定。

    至于安全性能的其他方面,连续紧急制动中 38.26m 的成绩,动态制动时 0.2g~0.3g 的减速度,最大可达到 38%的驻车坡度以应对室内停车场等陡坡苛刻条件,可以说满足了盘式制动卡钳能实现的所有性能,鼓式制动在安全上并不比盘式制动差。

    就连大家最担心的散热问题也有应对方案。在 EPB-Si 中,专门配备的带热敏片的间隙调节机构,在 70~90 度时自动工作,组织调节器可以进一步调节,将组织间隙补偿掉,避免制动器的拖滞和抱死。

    02

    自动分配制动,能量回收最大化

    我们知道,电动汽车的减速是通过电机制动和摩擦制动共同合作实现的,电机制动的过程,是摩擦产生的热能减少了 90%,这部分转化成电能储存于电池和电容中,达到能量回收的效果。而如何合理分配电机制动和摩擦制动,使车辆既达到节能环保效果,又不影响制动感受,就是制动系统设计的关键。新一代的 EPB-Si 制动系统与大陆集团开发的一体式线控制动系统 MK C1 配合工作,可以协调电机和摩擦制动,合理分配,提高能量回收效率,尽可能减少摩擦制动。

    03

    环保,从制动系统做起

    汽车运行时,除了尾气排放,制动过程中产生的悬浮颗粒排放物(PM10)也是排放的组成部分。在传统燃油车中,与内燃机的排放相比,制动粉尘只能算九牛一毛。但随着动力电池取代了内燃机,实现了「零尾气排放」,制动系统的粉尘排放在车辆排放中占比就相应提高了。人们对环保的要求会提高,各国家对环保的监管也可能相应调整。

    在这种情况下,鼓式制动器半封闭的结构就成了优点。与完全开放式的盘式制动器相比,鼓式制动器能将 80%的粉尘收集在制动器内部,大大减少排放的粉尘。这似乎给未来鼓式制动提供了大展拳脚的机会。

    04

    提高电动汽车续航里程

    续航里程可以说是电动汽车的命脉。与车辆耗电负载、车身阻力等同样,轮端拖滞力矩也是影响续航里程重要一点。根据现有的评估方法显示:轮端拖滞每减少小 1N·m,能够帮助车辆提升 10~15km 续航里程。

    以 EPB-Si 为代表的鼓式制动的产品结构中,有一系列能够帮助刹车片保持与制动鼓之间脱离状态的弹簧零件。根据「全球统一轻型汽车测试规程(WLTP)」的测试方法来检测多种行驶和制动工况后轮端拖滞力矩的大小,可以看到 EPB-Si 产品拖滞力矩在各个工况下均不高于 0.5N·m,能够为整车提升续航里程提供很大的帮助。

    另外,轻量化也是提升电动车续航里程的重要手段。与盘式制动卡钳常用的铸铁材料相比,同样规格或匹配同样车型的制动器,EPB-Si 比盘式制动器轻 20%~30%,相应的制动盘、制动鼓也有重量差别。一辆车上,制动器和制动盘可以做到 2~3 公斤的减重。

    虽然,这点量在以吨为单位的整车重量面前显得微乎其微,但整车的轻量化,依靠的不正是数以万计零部件的轻量化的积累么?

    05

    产品使用寿命提升

    盘式制动半封闭结构不仅减少了粉尘的排放,也减少了刹车片暴露在空气中发生的氧化。刹车片在空气中氧化产生的锈蚀大大减少,保障了制动功能,也使刹车片的磨损减少。同时,通过合理分配电机制动和摩擦制动,磨损材料的损耗也可以更低。

    从上面几点看来,在电动车上,盘式刹车能做到的功能,像 EPB-Si 这样的鼓式刹车完全也可以实现。鼓刹不仅不像大家想象中那么不如盘刹,甚至在能量回收、环保、轻量化、耐用性方面达到比盘刹更好的效果。

    如果非要说一个缺点,那就是颜值了。毕竟在跑车上,透过轮辋外看制动器时,颜值的要求越来越高,相比于炫酷的制动钳,制动鼓的颜值的确是个相对的劣势。不过随着汽车设计中对风阻的要求越来越高,轮辋的设计也逐渐封闭,透过轮毂看制动器的机会越来越少了。

    再说,谁说鼓式制动不会提升颜值呢,毕竟有需求的地方,就有研发的动力。

    最后

    随着汽车电气化的变革,在汽车上发生悄然改变的不只是电池、电子架构和软件等新功能,传统硬件的功能需求也在改变。许多像鼓刹一样,在消费者心里有着固有印象的结构,在电动汽车中也能有新的定位。

    随着 EPB-Si 系统在电动汽车上普及,也许未来,鼓刹不再是小型车和货车的代名词,而成为汽车电气化的标签。

    本文作者:刘 琳

    End

    鼓式制动器的优缺点是什么

    鼓式制动器优点:鼓式制动器造价便宜,而且符合传统设计。 四轮轿车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%,前轮制动力要比后轮大,后轮起辅助制动作用,因此轿车生产厂家为了节省成本,就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型车来说,由于车速一般不是很高,刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高,因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。 缺点:鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多,鼓式制动器的制动力稳定性差,在不同路面上制动力变化很大,不易于掌控。而由于散热性能差,在制动过程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形,容易产生制动衰退和振抖现象,引起制动效率下降。另外,鼓式制动器在使用一段时间后,要定期调校刹车蹄的空隙,甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。(图/文/摄: 董鹏) @2019

    鼓式制动器的优点?

    它造价便宜,而且符合传统设计。四轮轿车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%,前轮制动力要比后轮大,后轮起辅助制动作用,因此轿车生产厂家为了节省成本,就采用前盘后鼓的制动方式。

    不过对于重型车来说,由于车速一般不是很高,刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高,因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。

    1.鼓式刹车优点 自刹作用:鼓式刹车有良好的自刹作用,由于刹车来令片外张,车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度(当然不会大到让你很容易看得出来)刹车来令片外张力(刹车制动力)越大,则情形就越明显,因此,一般大型车辆还是使用鼓式刹车,除了成本较低外,大型车与小型车的鼓刹,差别可能祗有大型采气动辅助,而小型车采真空辅助来帮助刹车。成本较低:鼓式刹车制造技术层次较低,也是最先用于刹车系统,因此制造成本要比碟式刹车低。

    鼓式制动器有什么缺点,为什么选用碟刹的比较多?

    盘刹在维护和维护成本方面同样高。众所周知,现在4S店,修理店的维护保养几乎不修理,都是直接采用更换总成的方式。所以,同样的碟刹的维护,维修成本高很多。散热性差。由于结构封闭,长时间制动导致制动鼓内部温度升高,制动鼓内蹄块因高温变形,严重降低制动效率,甚至制动故障。此外,制动蹄块磨损后不易散落碎片,容易在制动鼓内发挥相反的作用,这也是不足之一。

    由于鼓式制动器可以随车轮的旋转方向自行收紧,因此鼓式制动器只需要很小的操作力就能产生较大的制动力。因此,鼓式制动器通常用于大型车辆的制动,但由于散热性差,有些需要用水冷来冷却。在我们日常接触的车辆中,一些中低端车辆采用盘式制动 鼓式制动的组合作为四个轮胎的制动,一般为前盘式制动和后鼓式制动。这种设置可以说结合了两者的优点,弥补了彼此的缺点,结合了盘式制动保证了长途制动下的制动力,即使鼓式制动快,但前轮的点式制动仍然坚定,

    鼓式制动的自紧效率也可以为车辆提供更大的制动力,在极下可以保证车辆的安全。这也是制造商降低成本的方法之一,但随着汽车市场的发展,中低端汽车逐渐配备了四轮盘式制动器,毕竟,汽车更适合盘式制动器。散热性好。由于盘式制动器的结构是裸露的,一些盘式制动器仍然是中空的,当车轮旋转时,热量可以快速释放。

    然而,鼓式制动器的结构是封闭的,空气不易循环。如果长时间制动,最终会导致散热差导致制动热衰竭。此外,由于盘式制动器是一个开放的结构,制动片磨损的碎片可以通过车轮分散,不易积压在制动结构上,影响制动片与制动盘的接触,从而具有更好的制动效果。碟刹的散热性更好。碟刹更漂亮,更好看,比如高档车,喜欢刷卡钳动感红色,很好看!盘式制动系统反应快,可做高频制动动作,更符合ABS系统需求。

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