《制动系统的构成与工作原理》课件

制动系统的构成与工作原理课程概述课程内容结构与原理全面解析系统重要性确保行车安全学习目标第一部分制动系统概述安全保障降低事故风险结构组成多部件精密配合工作原理什么是制动系统？定义功能控制车辆减速停止的安全系统将动能转化为热能实现减速安全作用制动系统的发展历史早期阶段1木块摩擦制动机械制动2机械连杆传动液压制动3油压传递更均匀电子时代

4、等智能系统ABS ESP制动系统的类型液压制动系统气压制动系统电子制动系统利用不可压缩液体传递重型车辆常用，压缩空电子控制实现精确制动压力气提供动力第二部分制动系统的构成系统架构四大组成部分协同工作组件关系精密配合确保安全工作协调从踏板到车轮的力传递制动系统的四大组成部分供能装置控制装置提供制动所需能量驾驶员操作接口制动器传动装置直接作用于车轮实现减速将控制力传递到执行部件供能装置定义与功能主要组件产生并存储制动所需能量•制动主缸•制动助力器•储能装置工作特性提高制动效率，减轻操作力制动主缸结构特点工作原理•活塞-缸体结构•转换机械力为液压•双腔设计•增压功能•储油壶连接•双回路安全保障制动助力器电子助力器液压助力器电动机驱动，适用电动车真空助力器利用动力转向泵提供助力利用发动机真空增大制动力控制装置制动踏板与手刹是驾驶员控制车辆减速与停车的直接接口传动装置1液压管路金属硬管传递压力2制动软管连接固定与运动部件3制动液传递压力，不可压缩4分泵接收压力并推动制动部件制动器类型鼓式制动器盘式制动器内部制动蹄摩擦鼓面卡钳夹紧制动盘适用于后轮与手刹系统多用于前轮与高性能车成本低，散热较差散热好，重量轻鼓式制动器工作部件制动蹄、回位弹簧、调节机构优点结构简单，成本低，寿命长缺点热衰减明显，自锁风险，重量大盘式制动器工作部件制动盘、卡钳、制动片优点散热好，制动效能稳定缺点成本高，噪音大，维护频繁制动片和制动蹄类型材质更换周期半金属制动片金属纤维摩擦材料万公里+3-5陶瓷制动片陶瓷纤维铜万公里+5-8有机制动片树脂纤维万公里+2-4制动蹄铁基摩擦材料万公里+8-10第三部分制动系统的工作原理能量转换压力传递摩擦制动动能转化为热能液压原理均匀分配力摩擦力使车轮减速基本工作原理踩下踏板力传递人力输入液压增压传递2能量转换摩擦作用动能变热能制动装置与车轮接触液压制动系统工作原理1MPa4MPa主缸压力卡钳压力踏板力放大后的输出分泵接收的工作压力16kN制动力作用于制动盘的夹紧力帕斯卡定律密闭容器中液体压强均匀传递制动过程的力学分析制动效能定义影响因素制动系统减速能力的表现车重、轮胎抓地力、制动力热衰减路面条件连续制动导致效能下降湿滑路面制动距离增加制动力分配理想分配前后轮同时抱死分配比例前轮，后轮60-70%30-40%电子调节系统动态调整EBD防抱死制动系统（）ABS系统组成工作原理•车轮转速传感器•监测车轮转速•控制单元（ECU）•检测车轮抱死趋势•液压调节器•快速调节制动压力控制逻辑•增压-保压-减压循环•频率可达15Hz•模拟点刹效果的优势ABS缩短制动距离保持最佳滑移率保持转向能力紧急制动时仍可转向提高安全性减少失控风险电子稳定程序（）ESP工作原理与ABS关系监测车辆行驶状态基于硬件平台ABS检测车辆侧滑趋势增加横向加速度传感器通过单轮制动调整增加转向角度传感器控制发动机扭矩输出更复杂的控制算法第四部分制动系统的维护与故障诊断定期维护是确保制动系统可靠工作的关键日常维护视觉检查制动液液位、管路泄漏厚度测量制动片、制动盘磨损检查路试检查制动感觉、跑偏、异响制动液检查液位、颜色、沸点测试制动系统常见故障制动失灵制动不平衡异响液压系统泄漏、空气进单侧磨损、分泵卡滞、制动片磨损指示、卡钳入、助力器失效管路阻塞异常、盘变形制动距离增加制动片老化、制动液变质、助力不足故障诊断方法传统诊断法现代诊断技术•视觉检查法•电脑诊断仪•压力测试法•制动测试台•路试感觉法•热成像检测•测量对比法•数据分析软件制动系统的保养周期保养项目周期检查指标制动液更换年或万公里沸点℃24≥155制动片检查万公里厚度1≥3mm制动盘检查万公里厚度变化2≤

0.05mm传感器清洁万公里信号稳定ABS3制动系统全检年检时符合法规标准第五部分新能源汽车的制动系统能量回收最大化1回收动能为电能电子控制增强2精确调节制动力混合制动策略机械与电子协同新能源汽车制动系统特点能量回收系统减速时电机反向发电电子制动控制电子传感与执行器代替液压制动力融合电子与机械制动动态配合充电状态适应根据电池状态调整回收强度能量回收制动车辆减速电机切换释放动能驱动电机变发电机2电池充电电能产生4能量存储再利用电机产生电流线控制动系统定义优势以电信号代替机械连接的制动控制系统反应更快速取消传统液压连接制动力精确控制电子控制单元分析驾驶意图集成度高执行器实现精确制动便于实现自动驾驶系统重量减轻第六部分制动系统的安全性能制动距离测试稳定性测试冗余设计验证安全性能关键指标确保紧急制动可控确保单点故障安全制动距离制动稳定性概念影响因素提高方法车辆制动过程中的方向稳定性能•前后轴制动力分配•EBD系统优化•悬挂系统特性•ABS控制逻辑调整•轮胎性能•车身姿态控制系统•车身重心高度•悬挂硬度动态调节制动系统的冗余设计机械驻车电子监控独立于主制动系统机械应急故障自诊断与报警双回路设计助力失效时仍可制动对角线或前后轴分离制动系统的检测标准标准类型检测项目合格标准制动效能GB7258≥60%制动协调时间GB7258≤

0.35s性能满足附着利用率GB12676ABS热衰退衰减ECE R13≤25%冷态制动FMVSS135100-0km/h≤70m第七部分制动系统的创新技术现代制动技术向智能化、电子化、集成化方向发展智能制动辅助系统环境感知雷达、摄像头监测前方风险计算评估碰撞概率预警视听警报提示驾驶员4自动制动系统介入实施紧急制动电子驻车制动系统（）EPB工作原理系统优势•电动机驱动制动器•操作简便•按钮或自动触发•重量轻•车辆状态实时监控•空间利用率高•自动驻车功能•可靠性强集成度高•制动能量回收技术30%油耗降低城市工况下70%动能回收率最佳工况下15-20km续航增加纯电动模式万10+系统寿命正常使用公里数线控制动技术感知计算执行反馈踏板位移传感控制算法处理电子控制单元操作模拟制动感第八部分制动系统与其他车辆系统的集成车身控制动力系统2稳定性与操控性发动机制动配合转向系统悬挂系统方向控制与辅助姿态控制与减震制动系统与悬挂系统的协同主动悬挂制动时动态调整悬挂刚度防俯冲控制减少急刹车时车头下沉侧倾控制转弯制动时稳定车身负载自适应根据车辆载重调整制动力制动系统与转向系统的集成危险识别1检测到障碍物路径规划计算最佳避让路径转向辅助3系统介入辅助EPS差动制动单侧制动协助转向制动系统与动力系统的协调发动机制动降档增大发动机阻力变速箱控制2自动降档配合制动驱动力管理制动时自动切断油门第九部分制动系统的未来发展网联化智能化电气化车车通信协同制动预测性制动全电子控制系统AI云端化远程监控与升级智能网联汽车中的制动系统信息获取通信获取路况V2X云端计算大数据分析最优方案协同决策多车制动策略协调精确执行线控制动系统实施自动驾驶汽车的制动需求精确控制快速响应毫米级定位停车系统延迟＜20ms精确的减速度控制紧急情况极速反应无明显顿挫感多重冗余设计无声无振动操作自诊断与自恢复能力新材料在制动系统中的应用碳纤维复合材料碳陶瓷材料3D打印钛合金减重，散热提升耐高温℃，寿命增加强度提高，重量减轻30%40%1000200%50%40%制动系统的轻量化趋势第十部分制动系统相关法规和标准法规保障确保安全性能底线标准规范统一测试与评估方法国际协调法规互认与统一产业引导推动技术进步与创新国内制动系统相关法规法规编号法规名称主要内容机动车运行安全技术制动性能基本要求GB7258条件商用车辆制动系统技重型车制动性能GB12676术要求乘用车制动系统技术轿车专用标准GB21670要求机动车制动性能检验测试流程规范GB/T13594方法汽车防抱死制动系统系统要求QC/T564ABS国际制动系统标准欧洲标准美国标准•ECE R13商用车制动•FMVSS105液压制动•ECE R13H乘用车制动•FMVSS121气压制动•ECE R90更换制动零件•FMVSS122摩托车制动•ECE R78摩托车制动•FMVSS135乘用车制动制动系统测试方法台架测试道路测试环境测试制动力、热衰减、响应制动距离、侧向稳定性高低温、防水、防尘性时间能耐久测试长期可靠性与寿命制动系统认证跟踪检查认证评定定期抽检监督工厂审查综合评定发证型式试验生产能力评估样品性能测试总结与展望历史演变结构原理从机械到电子智能四大部分协同工作未来趋势技术创新3自动驾驶与电动化适应智能化、网联化发展。