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汽车刹车系统介绍

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汽车刹车系统工作原理介绍 机电学院 12223084 张威 2014.6.3 开过汽车的人都知道,当我们踩下制动踏板时,汽车会减速直到停车。但这个工作是怎么样完成的?司机腿部的力量是怎么样传递到车轮的?这个力量是什么样被扩大以至能让一台笨重的汽车停下来? 首先我们把制动系统分成6部分,从踏板到车轮依次解释每部分的工作原理,在了解汽车制动原理之前我们先了解一些基本理论,附加部分包括制动系统的基本操作方式。 基本的制动原理 当司机踩下制动踏板时,机构会通过液压把你脚上的力量传递给车轮。但实际上要想让车停下来必须要一个很大的力量,这要比人腿的力量大很多。所以制动系统必须能够放大腿部的力量,要做到这一点有两个办法: • 杠 杆 作用 • 液压,即 利 用 帕 斯 卡 定 律 ,用 液力放大 制动系统把力量传递给车轮,给车轮一个摩擦力,然后车轮也相应的给地面一个摩擦力。在我们讨论制动系统构成原理之前,让我们了解三个原理: •杠 杆 作用 •液压作用 •摩擦力作用 杠杆作用 制动踏板能够利用杠杆作用放大人腿部的力量,然后把这个力量传递给液压系统。 如上图,在杠杆的左边施加一个力F,杠杆左边的长度(2X)是右边(X)的两倍。因此在杠杆右端可以得到左端两倍的力2F,但是它的行程 Y只有左端行程 2Y的一半。 液压系统 其实任何液压系统背后的基本原理都很简单:作用在一点的力被不能压缩的液体传递到另一点,这种液体通常是油。绝大多数制动系统也在此中放大制动力量。下图是最简单的液压系统: 如图:两个活塞(红色)装在充满油(蓝色)的玻璃圆桶中,之间由一个充满油的导管连接,如果你施一个向下的力给其中一个活塞(图中左边的活塞)那么这个力可以通过管道内的液压油传送到第二个活塞。由于油不能被压缩,所以这种方式传递力矩的效率非常高,几乎 100%的力传递给了第二个活塞。液压传力系统最大的好处就是可以以任何长度,或者曲折成各种形状绕过其他部件来连接两个圆桶型的液压缸。还有一个好处就是液压管可以分支,这样一个主缸可以被分成多个副缸,如图所示: 使用液压系统的另外一个好处就是能使力量成倍的增加。在液压系统中你需要做的只是改变一个活塞和液压缸的尺寸,如下图: 上图表示的就是力的加倍放大,力放大的倍数要以活塞的直径来定。左边的活塞直径为 2寸(注:相当于 5.08cm),右边的活塞直径为 6寸(相当于 15.24cm)。因为圆的面积等于Pi * r2,所以左...

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