制动技术手册PDF电子书下载

1汽车制动系统发展史 1

1.1机械操纵的车辆制动器 1

1.2液压操纵的四轮制动器 3

1.3带有内置助力器的制动系统 4

1.4多回路制动系统 5

1.5由肌力到外力的制动系统 7

1.6液压操纵的盘式制动器 7

1.7电控制动系统 9

2制动过程基础知识 12

2.1作为驾驶任务的制动 12

2.2制动过程的特点 13

2.3停车距离 15

2.4制动稳定性与制动力分配 17

2.5故障安全保护 19

3车辆技术要求 21

3.1工作能力 21

3.1.1制动距离 21

3.1.2稳定性 22

3.1.3道路的不平度 23

3.1.4摩擦因数相关性 24

3.2车况 25

3.2.1稳定性 26

3.2.2车身俯仰 29

3.3操纵／操作 31

3.3.1动作与定量性 31

3.3.2力、行程、标志 32

3.4组件／安装位置 33

3.4.1尺寸与装配关系 33

3.4.2质量 34

3.5制动助力器供能 35

3.6热边界条件 36

3.7环境条件 38

3.8噪声与振动 38

3.8.1振动 38

3.8.2噪声 39

3.9碰撞要求 40

3.10环保 41

3.10.1制动摩擦片 41

3.10.2防腐蚀 41

3.10.3制动液 41

3.11能量回收 41

4人员要求 43

4.1序言 43

4.2制动形势 43

4.2.1信息接收 45

4.2.2狭义的信息处理 46

4.2.3反应 47

4.2.4制动信息处理过程中的时间顺序 47

4.3制动行为 48

4.3.1脚部动作 48

4.3.2制动踏板操作 49

4.4人机工程学的制动设计 50

4.4.1几何学 50

4.4.2踏板特性曲线 51

4.4.3选择方案 51

4.4.4制动辅助 52

5路面、轮胎、制动器的相互作用 55

5.1序言 55

5.2轮胎—路面间力的传递 55

5.2.1橡胶摩擦 55

5.2.2轮胎—路面间的相互作用 57

5.2.3轮胎力的建立 59

5.3轮胎—制动器间的相互作用 62

5.3.1轮胎模型 62

5.3.2制动时轮胎的动态圆周力—滑移率特性 62

5.3.3ABS制动时的圆周力 64

5.3.4圆周力和侧向力的结合，有侧向力需求时的制动 64

5.4轮胎综合到车辆总系统 66

5.4.1轮胎产品最优化—以冬季轮胎为例的ABS控制 67

5.4.2事故复制中的制动迹线 68

5.5展望 71

6乘用车制动系统的设计与模拟 73

6.1制动动力学基础 74

6.2制动计算基础 75

6.2.1踏板装置 76

6.2.2带制动主缸的真空助力器 76

6.2.3制动器 77

6.3制动系统设计 79

6.3.1制动回路布置 79

6.3.2制动系统设计标准 80

6.3.3车轮制动器设计 81

6.3.4制动调节系统设计 85

6.3.5电—液制动系统设计标准 90

6.4制动系统模拟 91

6.4.1制动系统设计 92

6.4.2制动系统部件的有限元分析法 93

6.4.3制动系统部件模拟 94

6.4.4总系统模拟 95

7乘用车制动系统的结构与部件 98

7.1引言 98

7.1.1物理学基础 98

7.1.2制动系统类型 101

7.1.3乘用车制动系统结构 102

7.2制动力的产生 103

7.2.1盘式制动器 104

7.2.2鼓式制动器 113

7.2.3发电机 115

7.3制动能量的传递与调制 117

7.3.1机械液压制动压力调制 117

7.3.2电子液压制动压力调制 118

7.3.3传递单元 131

7.4制动操纵 132

7.4.1制动助力器 132

7.4.2串联式制动主缸 136

7.5人机接口（HMI） 138

7.5.1行车制动器HMI 138

7.5.2驻车制动器HMI 138

7.5.3踏板特性（人机工程学） 140

7.6新的与未来系统的设计结构 141

8商用车辆和拖车制动系统与制动特性 144

8.1制动系统设计 144

8.1.1制动时的车辆稳定性 144

8.1.2制动力在轴上的分配 145

8.1.3制动力分配图中的制动过程 147

8.1.4制动力控制（ALB） 148

8.1.5发动机制动力矩、惯性矩及缓行制动装置制动力矩的影响 149

8.1.6特征值波动测定及其对制动力分配的影响 150

8.1.7制动回路布置与制动回路失效 152

8.2中型与重型商用车辆制动系统 153

8.2.1制动系统结构 153

8.2.2车轮制动器与操纵部件 155

8.3缓行制动系统 158

8.3.1发动机制动系统 158

8.3.2缓速器 159

8.4常规制动与驱动防滑转控制系统 160

8.4.1防抱死系统 160

8.4.2牵引控制 161

8.5电子制动管理系统（EBS） 163

8.5.1缓行制动系统集成 164

8.5.2积成的近似阻滞的稳定性控制 165

8.5.3牵引车与拖车间兼容性的优化 166

8.5.4制动辅助 167

8.5.5回滚锁止 167

8.5.6制动摩擦片磨损控制 167

8.5.7距离控制自动装置 168

8.5.8车辆自动控制系统 169

8.6系统集成与电子交联 170

8.7线控系统综合研究 170

9商用汽车制动器 172

9.1压缩空气操纵的商用车辆制动器结构类型 172

9.1.1鼓式制动器 172

9.1.2盘式制动器 172

9.2压缩空气操纵的滑动钳—盘式制动器的结构与作用原理 173

9.2.1操纵系统 173

9.2.2自动磨损调整系统 174

9.2.3调整特性 175

9.2.4空气隙的意义 175

9.2.5制动器与轮毂的相互作用 177

9.3功率与寿命特性 179

9.4摩擦体 180

9.4.1制动摩擦片 180

9.4.2制动盘 181

9.5制动器与摩擦体的开发和试验 185

9.6拖车制动器 187

9.6.1拖车特有特性 187

9.6.2拖车特定规范 190

9.6.3拖车特定制动系统 191

9.7列车中的兼容性 192

9.7.1立法 192

9.7.2列车协调 193

9.7.3不充分兼容的原因与后果 193

10单轨车辆制动性能与制动器 194

10.1摩托车 194

10.1.1单轨车辆的行驶动力学 194

10.1.2单轨车辆的制动性能 195

10.1.3制动时的典型驾驶错误 201

10.1.4单轨车辆的制动系统 201

10.1.5制动系统设计 209

10.1.6集成制动系统与制动控制系统 215

10.1.7整体制动系统 221

10.1.8线控制动系统 225

10.2自行车 225

10.2.1引言 225

10.2.2自行车制动性能 225

10.2.3制动时的典型驾驶错误 225

10.2.4自行车的制动系统 226

11惯性制动系统 233

11.1引言 233

11.2制动系统的结构与作用 233

11.2.1部件 234

11.2.2功能 237

11.3制动系统设计 239

11.3.1按准则71/320/EWG的分配计算 239

11.3.2附着利用 240

11.3.3ABS兼容性 241

11.4维护保养 241

11.4.1维护 242

11.4.2调整 242

11.5新开发 242

12轮式越野车制动器 244

12.1轮式越野车制动器发展史 244

12.2制动系统国家与国际法定规范概况 244

12.2.1联邦德国交通法（Stvzo） 244

12.2.2欧共体准则（EG） 245

12.2.3欧洲经济委员会（ECE）规定 245

12.2.4汽车工程师学会（SAE）标准 245

12.3技术结构与几何尺寸 246

12.3.1鼓式制动器 246

12.3.2盘式制动器 247

12.3.3多片式制动器 248

12.4制动试验与制动作用 251

12.4.1实验室中的试验 251

12.4.2车上试验 252

12.5展望与趋势 254

12.5.1与其他制动系统相互配合的车轮制动器（制动管理系统） 254

12.5.2新制动方案的环保 255

13履带式车辆制动器 256

13.1序言 256

13.2对履带式车辆制动器的特殊要求 256

13.3履带式车辆的机械制动器 258

13.3.1机械摩擦制动器 258

13.3.2湿式多片制动器 258

13.3.3干式单盘及多盘制动器 259

13.3.4机械制动器控制 260

13.4组合制动系统 262

13.4.1与初级缓速器组合 262

13.4.2与流体动力行车制动器（大功率次级缓速器）组合 262

13.4.3其他组合 263

13.5履带式车辆制动器验收 264

13.6总结与展望 264

14飞机制动器 265

14.1飞机制动系统概述 265

14.1.1机械式控制 267

14.1.2电控（线控制动器） 268

14.1.3制动系统子系统 269

14.2军用与民用飞机设计标准 270

14.2.1鉴定准则 270

14.2.2模拟方法 272

14.3制动系统结构与部件 273

14.3.1踏板总成 273

14.3.2制动控制单元（BCU） 274

14.3.3阀 275

14.3.4传感器 275

14.3.5轮制动器 275

14.4摩擦材料 277

14.5冷却与温度监控 278

14.5.1热负荷 278

14.5.2冷却 278

14.5.3温度监控 279

14.6展望与远景 279

15赛车制动系统 280

15.1引言 280

15.2赛车制动系统的效能 280

15.3制动系统 282

15.3.1制动钳 283

15.3.2制动主缸 283

15.4制动系统冷却 285

15.5摩擦材料 287

16有轨机动车辆制动系统 289

16.1序言 289

16.2有轨机动车辆对其制动器的要求 289

16.2.1高速列车 289

16.2.2牵引机车 289

16.2.3旅客列车 290

16.2.4货物列车 290

16.2.5多机组（EMU，DMU） 290

16.2.6地铁 290

16.3制动操纵与安全性要求 291

16.3.1基本安全要求 291

16.3.2信号技术要求 291

16.3.3维护与寿命要求 291

16.3.4AAR轨范围要求 291

16.4批准与调整器 291

16.4.1UIC备忘录 291

16.4.2EU准则与TSI 291

16.4.3欧洲标准 292

16.4.4批准机关 292

16.4.5运行特殊标准与准则 292

16.5有轨机动车辆制动器设计 292

16.5.1附着 292

16.5.2效能 292

16.5.3制动重量 292

16.6制动系统 293

16.6.1制动方式 293

16.6.2间接气动制动器（HL制动器） 294

16.6.3直接电—气动制动器 296

16.6.4制动管理系统 297

16.7部件与子系统 297

16.7.1供气 297

16.7.2空气截流阀与制动耦合 298

16.7.3控制阀与制动耦合 298

16.7.4传感制动系统 298

16.7.5制动仪表单元 298

16.7.6机电模块 299

16.7.7防滑 299

16.7.8闸瓦式制动器 299

16.7.9盘式制动器 300

16.7.10驻车制动器 301

16.7.11磁轨制动器 301

16.7.12涡流制动器 301

16.8有轨电车的液压制动系统 302

16.8.1有轨电车制动器控制器与规范 302

16.8.2车辆构造 302

16.8.3制动系统 302

16.8.4制动阵列 303

16.8.5有轨电车制动系统图 303

16.8.6液压制动系统主要部件 303

17机电系统简介 306

17.1从机械到机电系统 306

17.2机械系统与机电系统开发 307

17.3机电系统功能 309

17.3.1基本机械结构 309

17.3.2机电功能分配 310

17.3.3工作特性 310

17.3.4新功能 311

17.3.5其他开发 311

17.4程序与电子学集成形式 311

17.5机械电子系统设计方法 314

17.6机械电子系统的计算机辅助设计 315

18电动操纵乘用车制动系统基础 319

18.1序言 319

18.2线控制动系统定义 320

18.3电动操纵制动系统结构 321

18.4操纵装置设计 322

18.4.1控制装置 322

18.4.2基本特性 322

18.4.3信息响应 323

18.5电液制动系统 323

18.5.1具有压力调制器与蓄压器的EHB系统 323

18.5.2具有电液转换器的EHB系统 325

18.6电动机械制动系统 325

18.6.1电动操纵车辆制动器 326

18.6.2能量需求量 330

18.6.3电动操纵车轮制动器工作方式 332

18.6.4制动系统结构 335

18.6.5失效—安全方案 336

18.7机电一体化对制动器自放大作用的干预 337

18.7.1主动制动摩擦片控制 337

18.7.2特征值机理中的主动作用 339

18.8方案比较 340

18.9混合电动制动系统 341

18.10展望 342

19电液操纵制动系统 344

19.1目标冲突与常规制动系统的限制 344

19.2不同制动系统方案比较 344

19.3电液操纵制动系统的特征 347

19.4系统与部件描述 348

19.4.1操纵装置 348

19.4.2液压单元 350

19.4.3控制装置与传感器 350

19.5系统功能特性 350

19.5.1踏板感觉 350

19.5.2停车距离 350

20电动机械操纵制动系统 353

20.1目标确定 353

20.2系统结构——部件相互作用 353

20.2.1操纵装置 353

20.2.2电动机械车轮制动器 354

20.2.3控制方案 355

20.2.4能量供应 356

20.2.5被动安全性的角度 356

20.3电动驻车制动器（EPB）和主动驻车制动器（APB） 356

20.4混合制动系统 357

20.5具有自动放大作用的研究制动器 358

20.6电动机械操纵楔式制动器 360

20.6.1基础 360

20.6.2结构形式 362

20.6.3控制与调节 363

20.6.4试验研究与结果 364

20.6.5展望 366

21驾驶人辅助系统中的制动系统 367

21.1提要、功能及对乘用车驾驶人辅助系统的要求 367

21.1.1防抱死制动系统（ABS） 367

21.1.2驱动防滑转控制（ASR） 371

21.1.3电子稳定程序（ESP） 373

21.1.4电子制动力分配（EBV） 381

21.1.5电子控制减速装置（ECD） 381

21.1.6山路下坡控制（HDC） 382

21.1.7制动辅助（BA） 382

21.1.8主动串列稳定 384

21.2驾驶人辅助系统中的制动系统功能 385

21.3驾驶人辅助系统对制动系统的要求 385

21.4驾驶人辅助系统用制动系统结构 386

21.5驾驶人辅助系统中的制动系统监控 390

21.6展望与前景 390

22机电行驶机构中的制动器 391

22.1序言 391

22.2行驶机构 391

22.2.1车轮悬架功能结构与接口 391

22.2.2制动器与车轮悬架间的相互作用 391

22.2.3行驶机构参数说明 393

22.3被动行驶机构系统限度 394

22.3.1常规液压操纵车轮制动器限制 394

22.3.2动力 394

22.3.3制动舒适性 394

22.3.4可靠性与舒适性间的目标冲突 395

22.4通过机械电子装置的解决潜力 395

22.4.1机械电子装置的可能性 395

22.4.2制动系统中的机械电子装置 396

22.4.3车轮悬架中的机械电子装置 398

22.4.4转向与制动器间的相互作用 401

22.4.5轮胎与制动器的相互作用 402

22.5展望 404

23制动摩擦片 406

23.1序言 406

23.2对制动摩擦片的要求 406

23.3材料方案 408

23.3.1半金属摩擦片 409

23.3.2低钢摩擦片 409

23.3.3NAO摩擦片 410

23.3.4无金属摩擦片 410

23.3.5混合摩擦片 410

23.3.6陶瓷盘用摩擦片 411

23.3.7中间层 412

23.4生态学 413

23.5摩擦片材料及其特性 415

23.6原料检验方法 417

23.7制造工艺 420

23.8展望 421

24制动过程中的摩擦副特性 423

24.1引言 423

24.2检验可能性、加载参数及评定标准 423

24.2.1检验可能性与测量系统 423

24.2.2加载参数 425

24.2.3摩擦与磨损特性评定标准 425

24.2.4摩擦温度θ（t） 427

24.3启动过程 427

24.4接触面作用机理 428

24.5摩擦片局部磨损 430

24.6局部摩擦因数 431

24.7接触面作用机理解释 431

24.8摩擦特性和磨损特性的影响参数 432

25固定工业设备用机械式制动器 436

25.1引言 436

25.2工业制动器 436

25.2.1结构类型 436

25.2.2传动机构与制动器间能量的共同作用 438

25.2.3摩擦副的摩擦与磨损特性 440

25.2.4工业制动器摩擦副尺寸 443

25.3摩擦盘制动器 446

26振动与噪声 448

26.1定义 448

26.2现象形式 448

26.2.1低频振动与噪声 448

26.2.2高频噪声 448

26.3激发源 449

26.3.1低频噪声与振动的引起原因 449

26.3.2高频噪声形成机理 450

26.4影响 450

26.5检验与评定方法 451

26.5.1模拟 451

26.5.2试验台检查 452

26.5.3路试 453

26.6减少和避免措施 453

26.6.1对激发源的措施 453

26.6.2传播阶段的措施 454

26.6.3二次措施使用 454

26.7展望与远景 455

27非金属制动盘制动器 456

27.1序言 456

27.1.1历史 456

27.1.2碳制动器 456

27.2材料 456

27.2.1定义、特性与使用范围 456

27.2.2碳—陶瓷制动盘的制造 457

27.2.3质量保证 458

27.3使用 458

27.3.1陶瓷制动盘造型 458

27.3.2陶瓷制动盘对汽车性能的影响 460

27.3.3磨损情况 460

27.4碳—陶瓷制动盘的继续改进 461

28制动液 463

28.1制动液类型 463

28.1.1乙二醇、乙二醇醚及硼酸酯基制动液 463

28.1.2硅酯基制动液 464

28.1.3矿物油基制动液 464

28.2国家与国际标准 464

28.3制动液特性 465

28.3.1汽车专用制动液 465

28.3.2与其他制动液的相容性 465

28.3.3物理参数 465

28.4制动液相关事宜 467

28.4.1使用 467

28.4.2储存 467

28.4.3废制动液处理 467

29制动器技术试验方法 468

29.1车轮制动器 468

29.1.1实验室试验 468

29.1.2试验台试验 471

29.1.3路试 482

29.2电子制动系统（EBS） 486

29.2.1实验室试验 486

29.2.2试验台试验 487

29.2.3路试 490

30制动系统可靠性与安全性 495

30.1作为故障源的制动器 495

30.1.1常规制动系统的安全考虑 495

30.1.2新技术制动系统的安全考虑 497

30.2车辆工业中的长期试验（“倾向试验”） 500

30.2.1研制期伴随 500

30.2.2批准（型号鉴定） 500

30.2.3现场经验 501

30.3测试与试验基础上的改进 501

30.3.1车检的进一步检验 502

30.3.2未来的型号鉴定 503

31调节机构与试验方法 505

31.1欧、美批准方法 505

31.2欧、美开发规范 506

31.2.1EU开发规范 506

31.2.2UN-ECE开发规范 506

31.2.3美国开发规范 507

31.3欧洲公路行驶车辆规范 507

31.3.1一般规范，ECE规定13与EU准则71/320/EWG 508

31.3.2有效规范 509

31.3.3牵引车与拖车间的制动力分配与兼容性 511

31.3.4ABS规范 512

31.3.5复杂电子系统规范 513

31.3.6备用摩擦片检验 513

31.4美国制动器规范 513

31.4.1FMVSS105—液压制动系统 513

31.4.2FMVSS121—气动制动系统 513

31.4.3FMVSS106—制动软管管路 513

31.4.4FMVSS116—汽车用制动液 514

31.5世界性的协调与展望 514

31.5.1FMVSS135和ECER13H 514

31.5.2协调与展望 514

32制动系统维护与诊断 516

32.1实践中的标准、控制与法律影响 516

32.2制动器故障诊断 517

32.2.1噪声与振动 517

32.2.2踏板箱 517

32.2.3制动助力器 518

32.2.4制动主缸 519

32.2.5管路与制动软管 520

32.2.6制动器 520

32.2.7压力调节器 523

32.2.8制动液 523

32.2.9ABS、BA、EHB、VSC及其他 524

32.3环境、折旧修理与维护 524

32.4测试仪器 524

33研制趋势与未来方案 526

33.1社会与经济趋势 526

33.2现今与未来驾驶课题 527

33.3新技术的研究飞跃 528

33.4外力设备辅助力与潜能界限 529

33.5人机接口 530

33.6底盘范围内线控技术与辅助系统举例 530

33.6.1线控节气门 531

33.6.2线控换挡 532

33.6.3线控转向 533

33.6.4线控制动（EHB和EMB） 533

33.6.5未来汽车能源管理：42V车用电源 534

33.7整体底盘控制，辅助与底盘系统交联 534

33.7.1ESP——与外来可控制叠加转向交联 535

33.7.2电子空气弹簧行驶机构，阻尼与稳定性调整 536

33.7.3技术与经济上的必要性 538

33.7.4APIA——包括安全性考虑 539

33.7.5避免事故的远景目标 539

附录 541

附录A术语、符号与单位 541

附录B符号与说明 545

附录C缩略语 550