[科普中国]-制动力

制动器制动力

汽车制动时，如果不记车轮的滚动阻力矩和汽车的回转质量的惯性力矩，则任何角速度ω﹥0的车轮，其力矩平衡方程为： 。

式中： —制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反，N·m；

—地面作用于车轮上的制动力，即地面与轮胎之间的摩擦力，又称地面制动力，其方向与汽车行驶方向相反，N； r—车轮有效半径，m。 称之为制动器的制动力，它是在轮胎周缘克服制动器的摩擦力矩所需的力，因此又称为制动周缘力。

制动器制动力取决于制动力矩和车轮半径，其中制动力矩与制动器的型式、结构尺寸、摩擦副间的摩擦系数等有关，并与踏板力成正比。1

地面制动力在良好的道路上制动时车轮受力情况如下图所示。

由力矩平衡方程可得：

地面制动力大小取决于两个摩擦副的摩擦力：制动器摩擦副间的摩擦力、轮胎与路面间的摩擦力，即附着力。1

驻车制动力要求驻车制动力要求（仅对汽车和正三轮摩托车要求）：当采用制动检验台检验驻车制动装置的制动力时，机动车空载，乘坐一名驾驶员，使用驻车制动装置，驻车制动力的总和不应小于该车在测试状态下整车重量的 20%（对总质量为整备质量 1.2 倍以下的机动车为不小于 15%）。2

制动力平衡要求在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值，与全过程中测得的该轴左右轮最大制动力中大者之比，对前轴不应大于20%，对后轴（及其它轴）在轴制动力不小于该轴轴荷的60% 时不应大于24%；当后轴（及其它轴）制动力小于该轴轴荷的60%时，在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值不应大于该轴轴荷的8%。2

与滑移率关系评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。 汽车的制动力取决于制动器的摩擦力，但能使汽车制动减速的制动力，还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时，汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率δ= (Vt -Va )/Vt × 100 %，式中：δ——滑移率；Vt——汽车的理论速度；Va——汽车的实际速度。据试验证实，当车轮滑移率δ=15 %一 20 %时附着系数达到最大值，因此，为了取得最佳的制动效果，一定要控制其滑移率在 15%一 20%范围内。汽车制动力总和与整车重量的比例为空载大于60%，满载大于50%；主要承载轴的制动力与该轴荷的比例为空载大于60%，满载大于50%。一般小车的制动力大概在3000N。

列车制动力产生的方法产生列车制动力的方法很多，主要可分为三类：

1.摩擦制动：将空气压力通过机械传动装置传到闸瓦或闸片上，利用闸瓦与车轮踏面或闸片与制动盘的摩擦而产生制动力。闸瓦摩擦制动是我国采用的主要制动方式。

随着运输速度的提高和载重的增大，盘形制动方式得到广泛的应用。盘形制动以装在车轴上的制动盘与闸片的摩擦代替车轮踏面与闸瓦的摩擦，从而减轻车轮踏面的热负荷，延长车轮使用寿命，保证行车的安全。我国的快速旅客列车上采用盘型制动。

2.电气制动：电气制动是一种动力制动。在电力机车或内燃机车上把牵引电动机变为发电机，将列车的动能换成电能反馈到接触网或由电阻器变成热能，散逸到大气中去。但这种制动只能起辅助性调速作用，停车还要依靠摩擦制动。再生制动能一部分动能变成有用功，但反馈能量必须有一定的吸收装置。

无论是摩擦制动还是电气制动，都是利用轮轨之间的粘着而转变成制动力，因而，列车制动力的增大，最终受到轮轨间粘着的限制。

3.电磁制动：有电磁轨道制动和电磁涡流制动两种方式。电磁轨道制动是装在转向架的制动电磁铁，通电励磁后，吸在钢轨上，通过磨耗板与轨面摩擦产生制动力。电磁涡流制动是将电磁铁落至距轨面7-10mm处，由电磁铁与钢轨间的相对速度引起涡流作用，形成制动力。

电磁制动不通过轮轨间的粘着起作用，它是属于非粘着制动，不受轮轨间粘着极限值的限制。其中电磁涡流制动优于电磁轨道制动，因为它没有任何摩擦。电磁制动在国外作为高速列车的辅助制动装置。

我国内电机车的主要制动方式为闸瓦制动和动力制动。3

轿车制动系统故障分析1.故障现象：踩刹车踏板，踏板不升高，无阻力；判断原因：检查制动液是否缺失；制动分泵、管路及接头处是否漏油；总泵、分泵零部件是否损坏；

2.故障现象：刹车踏板踩到底，制动效果不好；连续刹车，效果无改善，且踏板逐渐升高； 判断原因：制动系统内混有气体；

3.故障现象：连续踩刹车，踏板回位升高，制动效果有改善； 判断原因：摩擦片与制动鼓间隙过大；

4.故障现象：连续踩刹车，踏板位置升高，并有下沉感； 判断原因：漏油；

5.故障现象：踏板位置很低；再踏，位置不能升高，感觉发硬； 判断原因：总泵堵塞；

6.故障现象：踏板高度正常，不软不下沉，但制动效果不好； 判断原因：摩擦片与制动鼓间隙过大或有油污； 7.故障现象：制动跑偏；

判断原因：车向左偏斜，则为右车轮制动不灵，反之亦然； 8.故障现象：车行驶一段里程，制动鼓(盘)发热； 判断原因：检查制动总泵、制动分泵或管路； 9.故障现象：刹车踏板自由行程过小； 判断原因：需调整；

10.故障现象：制动液液面回升缓慢；

判断原因：拧松放气螺钉，观察制动蹄回位情况。若制动蹄回位，则应疏通油管；若制动蹄不回位，则应解体检查制动分泵。4