十二、制動系統結構原理解析

大家都知道，汽車的制動系統對我們的行車安全非常重要，行車中如出現制動失靈等故障，后果都將不堪設想。那么汽車的制動系統是如何制動的？為什么會失靈？ABS、ESP系統又是什么？對我們駕駛安全有什么幫助？下面我們一起來了解一下。

● 制動系統的組成

作為制動系統，作用當然就是讓行駛中的汽車按我們的意愿進行減速甚至停車。工作原理就是將汽車的動能通過摩擦轉換成熱能。汽車制動系統主要由供能裝置、控制裝置、傳動裝置和制動器等部分組成，常見的制動器主要有鼓式制動器和盤式制動器。

● 鼓式制動器

鼓式制動器主要包括制動輪缸、制動蹄、制動鼓、摩擦片、回位彈簧等部分。主要是通過液壓裝置是摩擦片與歲車輪轉動的制動鼓內側面發生摩擦，從而起到制動的效果。

在踩下剎車踏板時，推動剎車總泵的活塞運動，進而在油路中產生壓力，制動液將壓力傳遞到車輪的制動分泵推動活塞，活塞推動制動蹄向外運動，進而使得摩擦片與剎車鼓發生摩擦，從而產生制動力。

從結構中可以看出，鼓式制動器是工作在一個相對封閉的環境，制動過程中產生的熱量不易散出，頻繁制動影響制動效果。不過鼓式制動器可提供很高的制動力，廣泛應用于重型車上。

● 盤式制動器

盤式制動器也叫碟式制動器，主要由制動盤、制動鉗、摩擦片、分泵、油管等部分構成。盤式制動器通過液壓系統把壓力施加到制動鉗上，使制動摩擦片與隨車輪轉動的制動盤發生摩擦，從而達到制動的目的。

與封閉式的鼓式制動器不同的是，盤式制動器是敞開式的。制動過程中產生的熱量可以很快散去，擁有很好的制動效能，現在已廣泛應用于轎車上。

● 通風制動盤

制動過程實際上是摩擦力將動能轉化為熱能的過程，如制動器的熱量不能及時散出，將會影響其制動效果。為了進一步提升制動效能，通風制動盤應運而生。通風剎車盤內部是中空的或在制動盤打很多小孔，冷空氣可以從中間穿過進行降溫。

從外表看，它在圓周上有許多通向圓心的洞空，它利用汽車在行駛當中產生的離心力能使空氣對流，達到散熱的目的，因此比普通實心盤式散熱效果要好許多。

● 陶瓷制動盤

陶瓷制動盤相對于一般的剎車盤具有重量輕、耐高溫耐磨等特性。普通的剎車盤在全力制動下容易高熱而產生熱衰退，制動性能會大打折扣，而陶瓷剎車盤有很好的抗熱衰退性能，其耐熱性能要比普通制動盤高出許多倍。

陶瓷制動盤在制動最初階段就能產生最大的制動力，整體制動要比傳統制動系統更快，制動距離更短。當然，它的價格也是非常昂貴的，多用于高性能跑車上。

● 緊急制動輔助系統(EBA)

緊急制動輔助系統，其作用是當行車電腦ECU發現駕駛員進行緊急制動時，可在瞬間自動加大制動力，以防止因為司機制動力不足而發生險情。

當傳感器接受到的松油門踩制動的時間、踩制動的速率和力度都符合要求時，ECU會馬上啟動緊急制動措施，在短短幾毫秒之內把制動力全部發揮出來，這比駕駛員把制動踏板踩到底的時間要快得多，這樣可以縮短在緊急制動情況下的剎車距離。

● ABS

ABS（Anti-locked Braking System）即防抱死剎車系統。它是一種具有防滑、防鎖死等優點的汽車安全控制系統，已廣泛運用于汽車上。ABS主要由ECU控制單元、車輪轉速傳感器、制動壓力調節裝置和制動控制電路等部分組成。

制動過程中，ABS控制單元不斷從車輪速度傳感器獲取車輪的速度信號，并加以處理，進而判斷車輪是否即將被抱死。ABS剎車制動其特點是當車輪趨于抱死臨界點時，制動分泵壓力不隨制動主泵壓力增加而增高，壓力在抱死臨界點附近變化。

如判斷車輪沒有抱死，制動壓力調節裝置不參加工作，制動力將繼續增大；如判斷出某個車輪即將抱死，ECU向制動壓力調節裝置發出指令，關閉制動缸與制動輪缸的通道，使制動輪的壓力不再增大；如判斷出車輪出現抱死拖滑狀態，即向制動壓力調節裝置發出指令，使制動輪缸的油壓降低，減少制動力。

● 什么是ESP?

車身電子穩定系統(Electronic Stability Program，簡稱ESP)，是博世(Bosch)公司的專利。其他公司也有研發出類似的系統，如寶馬的DSC、豐田的VSC等等。

ESP系統其實是ABS（防抱死系統）和ASR（驅動輪防滑轉系統）功能上的延伸，可以說是當前汽車防滑裝置的最高形式。主要由控制總成及轉向傳感器（監測方向盤的轉向角度）、車輪傳感器（監測各個車輪的速度轉動）、側滑傳感器（監測車體繞縱軸線轉動的狀態）、橫向加速度傳感器（監測汽車轉彎時的離心力）等組成。控制單元通過這些傳感器的信號對車輛的運行狀態進行判斷，進而發出控制指令。

● ESP是如何工作的?

當汽車快速行駛或者轉向時，產生的橫向作用力會使汽車不穩定，易發生事故，而ESP系統可以將這種情況防患于未然。那么這套系統是如何做到的呢?

當車輛前面突然出現障礙物時，駕駛員必須快速向左轉彎，此時轉向傳感器將此信號傳遞到ESP控制總成，側滑傳感器和橫向加速度傳感器發出汽車轉向不足的信號，這就意味著汽車將會直接沖向障礙物。那么這時ESP系統將會瞬間將左后輪緊急制動，這樣就能產生轉向需要的反作用力，使汽車按照轉向意圖行駛。

如果在汽車轉向后行駛的左車道上反向轉向時，汽車會有轉向過度的危險，向右的扭矩過大，以至于車尾甩向左側。這時ESP系統會將左前輪制動，扭矩就會減小，使得汽車順利轉向。

十三、車身結構原理解析

人靠衣裝，車也要靠“車裝”，漂亮的“長相”能最直接地吸引我們的眼球，然而更重要的是漂亮長相下的“骨架”，因為它才是保護駕乘人員的關鍵。車身內部構造的不同，直接影響汽車的安全性。什么是承載式車身？非承載式車身？車身潰縮吸能？下面就解析一下汽車車身的結構。

● 哪些車是兩廂車？三廂車？

日常生活中我們經常會聽到兩廂車、三廂車這個詞，它們到底是怎么來劃分的：通常我們把轎車的發動機室、駕駛室、行李箱分別稱為轎車的“廂”，如這三個廂是相互獨立的，就稱為三廂車。如果駕駛室和行李箱是結合在一起的，則稱為兩廂車。

● 車身規格

在買車時要了解一款車的空間，當然要看車的總長、軸距等參數?，F在各汽車廠商對于車身規格的標注，基本上都統一了，如車身總長、軸距、輪距、前懸、后懸等，有些參數如車身總寬、總高會略有不同。

● 汽車通過性能指標

在了解一款越野車時，會經常看到一系列的參數，如最大爬坡度、最大側傾角、最小離地間隙等等。下面我們用圖來直觀展示這些參數的含義。

● 非承載式車身是怎樣的?

采用非承載式車身的汽車，其發動機、傳動系統、車身的總成部分是固定在一個剛性車架上，車架通過前后懸掛裝置與車輪相連。

非承載式車身有根大梁貫穿整個車身結構，底盤的強度較高，抗顛簸性能好。就算車的四個車輪受力不均勻，也是由車架承受，不會傳遞到車身，所以車身不容易扭曲變形。

非承載式車身比較笨重、質量大、高度高，多用于貨車、客車和越野車上。不過由于非承載式車身具有較好的平穩性和安全性，有些高級轎車也使用。

● 承載式車身?

承載式車身汽車的整個車身是為一體的，沒有貫穿整體的大梁，發動機、傳動系統、前后懸掛等部件都裝配到車身上，車身負載通過懸掛裝置傳給車輪。

承載式車身的汽車平直路上行駛很平穩、固有頻率低、噪聲小、重量輕，廣泛應用于轎車上。當然底盤的強度是不及有大梁結構的非承載式車身，在車的四個車輪受力不均勻時，車身會發生變形。

● 車身要采用不同的材料?

并不是車身所有的材料強度越高越好，要看用在什么地方。如駕乘室的框架（如橫梁、縱梁、ABC柱等），為了使駕車室的空間盡量不變形（保證駕乘人員安全），就必須采用高強度的材料。如車前和尾部的材料（如引擎蓋板、翼子板等），為了能夠吸收撞擊力，可以使用強度相對較低的材料。

● 車門防撞梁有何作用？

車門防撞梁是減少駕乘人員受側面撞擊的最重要防線。因為在受到側面撞擊時，駕乘人員的身體與車門間沒有過多的空間作為緩沖(不同正面撞擊，駕乘人員前方還有一定的空間作為緩沖)，直接會收到外力的侵害。所以防撞梁的強度越高，對駕乘人員的防護就越好。

● 什么是潰縮吸能?

在汽車碰撞中，重要的是保護車內人員的安全，所以在碰撞中駕乘室的變形越小就越好。汽車在設計時考慮到這一點，在汽車碰撞時，讓一部分機構先潰縮，吸收一部分的撞擊能量，從而減少傳遞到駕乘室的撞擊力。

● 什么是車身沖力轉移?

同樣是為了保護駕乘室中的人員，在汽車受到撞擊時，利用特殊設計的車身，將撞擊力分散、轉移，從而減少傳遞到駕乘室的撞擊力，達到保護車內乘員的目的。

編輯：jq