汽車研究開題報告

　　引導語：課題研究的過程包括課題的選擇與論證、制定研究計劃、查閱文獻資料、實施研究、研究成果評價和推廣等幾個方面。以下是小編搜集整理的汽車研究開題報告，歡迎大家閱讀!

　　課題名稱：載重汽車行車制動器制動性能的研究

　　1、選題意義和背景。

　　汽車是人類史上最偉大的發(fā)明之一，它給人類帶了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但是如果不重視其安全性，也會給人們帶來生命和財產(chǎn)上的損失。據(jù)統(tǒng)計，2007年，全國共發(fā)生道路交通事故327,209起，造成81,649人死亡、380,442人受傷，直接財產(chǎn)損失12億元，所以汽車的安全性日益得到人們的重視。最近幾年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展很快，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2007年全年汽車生產(chǎn)888.24萬輛，同比增長22.02%,比上年凈增160.27萬輛：銷售879.15萬輛，同比增長21.84%,比上年凈增157.60萬輛。汽車己經(jīng)逐漸開始走入普通家庭，隨著高等級公路的快速建設(shè)，城市公交運輸?shù)目焖侔l(fā)展，大中型城市客貨車的市場需求也逐步增長，載貨汽車和客車歷史上一直沿用鼓式制動器作為行車制動的執(zhí)行機構(gòu)，近年來隨著交通運輸?shù)目焖侔l(fā)展，貨運流量的增大，客運比重也顯著提高，特別是高速公路不斷提速，高速制動出現(xiàn)許多不容忽視的交通事故，給國民經(jīng)濟及人民生命財產(chǎn)造成不可估量的損失。汽車車速的提高，汽車行駛動能增加，制動過程中產(chǎn)生的熱量越大。并且鼓式制動器一般受車輛總布置的限制，都位于車輪內(nèi)，通風散熱條件差，長時間的高速行駛，熱量散不出去，致使摩擦產(chǎn)生熱衰退、摩擦系數(shù)下降、制動力減弱，保證不了安全的制動效能，嚴重影響行車安全性。并且卡車的“大噸小標”現(xiàn)象目前還普遍存在，標3t的卡車實際能裝載lOt以上等，無疑對制動器的安全性留下了隱患。

　　由于汽車行業(yè)的快速發(fā)展和應用越來越普及，作為汽車的配套件和市場配件的制動器生產(chǎn)廠家也在大幅度的增加，統(tǒng)計數(shù)據(jù)還顯示隨著汽車產(chǎn)銷量和社會保有量的增加，汽車交通事故已經(jīng)成為一大社會公害問題。汽車交通事故的40%與汽車制動性能有關(guān)。由于制動器產(chǎn)品質(zhì)量的參差不齊，為了控制汽車行駛的安全性，對汽車制動性能檢測是必不可少的。

　　目前，載重汽車也稱為卡車，是運載貨物和商品用的一種汽車形式，包括自卸卡車、牽引卡車、非公路和無路地區(qū)的越野卡車和各種專為特殊需要制造的卡車(如機場擺渡車、消防車和救護車、油罐車、集裝箱牽引卡車等)，本文研究的內(nèi)容主要就是載重汽車的行車制動器制動性能。近幾年，隨著我國運輸事業(yè)的發(fā)展和公路條件的改善，車輛也向高速度、高效益、高安全、高舒適、高環(huán)保的方向發(fā)展，汽車的行駛安全問題也就越來越受到人們的重視，各國都對制動性能提出了更高的要求。制動性能直接關(guān)系到交通安全。重大交通事故往往與制動距離太長、緊急制動時發(fā)生側(cè)滑跑偏等情況有關(guān)，無疑汽車的制動性是汽車安全行駛的重要保障。而汽車制動器是組成汽車制動系的重要部件，其作用是產(chǎn)生制動力矩，強制行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及己經(jīng)停駛的汽車在原地(包括在坡上)駐留不動。

　　因此，汽車制動器必須具有良好的耐用性和可靠性，以減少故障和較長期的保持制動系的制動效能。改善汽車的制動性，始終是汽車設(shè)計制造和使用部門的重要任務。同時，世界各國制動器制造企業(yè)對制動器制動性能都提出了各種檢測標準，通過對制動器制動性能的檢測，以及對檢測數(shù)據(jù)的分析，可改進制動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高制動性能，確保汽車行駛安全性和可靠性。

　　2、論文綜述/研究基礎(chǔ)。

　　無論采用何種形式制動器，都要與整車制動性能匹配，因此測試制動器的制動性能是必不可少的。目前，汽車的制動性主要通過路上試驗來評定，雖然路試能全面反映汽車的制動特性，但試驗需要有特定的場地，且也頗費時間，因此，在汽車使用企業(yè)以及一般車輛檢測單位，常用室內(nèi)試驗裝置測試汽車制動器的摩擦力矩，來檢查汽車的制動性。室內(nèi)試驗裝置主要有平板式、滾動式以及慣性式試驗臺架。世界上通用的方法是用制動器慣性試驗臺(國外稱為測功機Dynamometer )，它可模擬實際工況的慣量載荷，把實物直接裝在調(diào)速電機主軸上進行室內(nèi)慣性試驗，用來評定摩擦制動器性能的設(shè)備，也稱為臺架試驗。測試結(jié)果與實際工況條件接近。這種臺架試驗方法在制動器開發(fā)設(shè)計過程中起到了重要的作用。

　　汽車工業(yè)高度發(fā)達的國家對制動器試驗臺的研究相對較早，試驗技術(shù)相對成熟。日本日曙制動器公司研制的單端雙輪慣性式試驗臺，主軸上裝有慣性飛輪組，是由多片飛輪組合成，可以根據(jù)所要模擬的慣量對飛輪組進行組合調(diào)整，該試驗臺試驗順序可按輸入程序自動進行，各種工況條件的磨損試驗、效率試驗、衰退試驗也可組合進行。這種全自動式雙輪慣性試驗臺可以較全面地評定制動器的制動性能，尤其有利于評價鼓式制動器的性能。德國Alfred Teves公司(簡稱ATE)研制的摩擦試驗機主要針對盤式制動器開發(fā)過程中襯片的摩擦性能對制動穩(wěn)定性的影響程度，它也是一種有效地測定盤式制動襯片的摩擦系數(shù)的試驗方法，具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟、數(shù)據(jù)可靠的特點。既可評定各類盤式制動器的性能，也可作為盤式襯片材料質(zhì)量的篩選參照。各臺架的基本原理都是以一定角速度旋轉(zhuǎn)的慣性飛輪的動能來模擬汽車的實際動能，并在制動時間內(nèi)被被試制動器吸收，工作循環(huán)都是將慣性飛輪啟動到預定速度，關(guān)閉驅(qū)動電機，并打開記錄裝置，通過滑動滑臺接通被試制動機構(gòu)進行傳動，直到將慣性質(zhì)量制動到完全停止，記錄數(shù)據(jù)。試驗臺通過調(diào)整飛輪組合實現(xiàn)不同慣量的模擬。

　　采用手操縱或帶有一定制動間隔的自動操縱。當要獲取制動機構(gòu)制動特性時，采用手操縱，當進行制動機構(gòu)耐久性試驗時，采用自動操縱。美國link公司研制的慣性式制動器試驗臺，采用了電慣量模擬技術(shù)，研究出一種機械轉(zhuǎn)動慣量電機模擬系統(tǒng)，利用固定的小飛輪和電機聯(lián)合模擬傳統(tǒng)的慣性式摩擦制動器試驗臺中的大飛輪慣量，該控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對模擬負載慣量進行無級調(diào)節(jié)，也提高了試驗設(shè)備的加載精度和自動化程度，測得數(shù)據(jù)更能反應實際工況下的制動性能。德國Carl Schenck AG公司研制的慣性式制動器試驗臺，可同時進行同一車型兩個制動器總成(一前一后)的性能試驗，也可單獨進行一個制動器總成的試驗。試驗過程中，可記錄各種模擬工況的如下參數(shù)：飛輪轉(zhuǎn)動慣量、慣性質(zhì)量初速度、制動管路壓力、制動鼓(盤)溫度、制動襯片(塊)溫度、制動距離、制動時間、制動力矩和制動噪聲等測試項目數(shù)據(jù)，并顯示或打印各種需要的曲線和圖表。制動器是制動系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的力的部件，除了競賽汽車上才裝設(shè)的、通過張開活動翼板以增加空氣阻力的空氣動力緩速裝置以外，一般制動器都是通過其中固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低，同時依靠車輪與路面的附著作用，產(chǎn)生路面對車輪的制動力，以使汽車減速或停車。

　　目前，載重汽車行車制動器絕大多數(shù)采用機械摩擦式制動器，分為鼓式和盤式兩大類，鼓式制動器是最早被設(shè)計用于制動系統(tǒng)的，而在現(xiàn)有的載貨車的制動系統(tǒng)中，多以氣壓鼓式制動系統(tǒng)為主，但由于鼓式制動器自身的缺點，如制動效能以及散熱性差等，而在高速行駛的汽車上便出現(xiàn)了盤式制動器，盤式制動器的散熱性好，且穩(wěn)定性好，耐高溫性能好。目前，盤式制動器己廣泛應用于轎車，但除了一些高性能轎車上用于全部車輪外，大都只用做前輪制動器，而與后輪的鼓式制動器配合，以期獲得汽車在較高速下制動時的方向穩(wěn)定性，并且也能節(jié)約不少成本。在重型載重汽車上，已逐漸開發(fā)使用氣壓盤式制動器，集聚氣壓制動系和盤式制動器的雙重優(yōu)點。伴隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，以及汽車電子技術(shù)的廣泛應用，各國對汽車制動系性能的要求越來越高，這必然對制動器的結(jié)構(gòu)以及其零部件材料要求和整個制動系統(tǒng)提出了更高的要求。從制動器本身來看，隨著電子技術(shù)應用范圍的不斷擴展，各種原來為機械式的機構(gòu)逐步的被電子式機構(gòu)取代，制動器也是一樣，全電子式制動器(EMB)將成為制動器發(fā)展的必然趨勢。

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　　4、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究內(nèi)容。

　　臺架試驗是目前用來衡量制動器性能優(yōu)劣的最主要的檢測方法之一。用來模擬制動器的實際工況，以總成臺架試驗的方式來測試制動器總成的制動效能、熱穩(wěn)定性、襯片磨損以及強度等項性能，圍繞提高制動器的性能，驗證其特性，改進可靠性等進行的。在新產(chǎn)品的研發(fā)階段，臺架試驗主要用來測試制動器總成的熱效能、衰退恢復性能、以及可靠性試驗。在產(chǎn)品批量生產(chǎn)階段，主要用來檢測產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性等。本文從臺架試驗方面分析影響制動器性能的主要因素，如制動效能、制動器的結(jié)構(gòu)型式、熱穩(wěn)定性、摩擦材料的選用等等。以此來改進制動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。試驗臺的研制為進行制動器的基礎(chǔ)研究和性能測試提供了有力的技術(shù)手段，對確保汽車制動系統(tǒng)正�？煽抗ぷ髦陵P(guān)重要，可滿足企業(yè)準確、快速、有效地對制動器各種綜合性能檢測的需要，具有廣泛的應用前景。通過本文中所設(shè)計的臺架的測試，可檢驗該公司載重汽車的外協(xié)制動器制動性能，盡早的杜絕制動隱患，避免發(fā)生事故。并能為載重車輛行車制動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供一些建議。

　　本文研究的具體內(nèi)容有以下：

　　1、對行車制動裝置的原理進行了分析，研究了不同結(jié)構(gòu)型式制動器以及驅(qū)動機構(gòu)的選擇，并對行車制動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟進行了說明，以及對主要零部件的材料選擇進行了研究;

　　2、通過對以上類型制動器所在的制動系的性能要求介紹，總結(jié)了行車制動器的制動性能要求，并研究了國內(nèi)外的制動器試驗規(guī)范，總結(jié)了我國標準與國外標準之間的差異和我國標準的不足，提出了自己對標準編制的建議。

　　3、根據(jù)廠家的檢測需求，選擇了設(shè)計慣性式制動器性能檢測裝置，并對其設(shè)計原理進行闡述，開發(fā)出了一臺純機械慣量模擬的單端慣性式試驗臺架，該制動器試驗臺架的研制滿足了實際檢測的生產(chǎn)的運用;

　　4、通過對比不同結(jié)構(gòu)型式制動器各項性能檢測的數(shù)據(jù)，分析了影響制動器制動性能的一些關(guān)鍵因素，并指出了在制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計時以及制造裝配時應注意的問題，為設(shè)計出高性能的制動器提出理論上的依據(jù);

　　5、對全文進行總結(jié)，并展望了未來載重車輛行車制動器的發(fā)展趨勢。

　　6、研究條件和可能存在的問題。

　　汽車制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。汽車的制動性是汽車的主要性能之一，它直接關(guān)系到交通安全。而制動器是制動系中直接作用制約汽車運動的一個關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的、產(chǎn)生制動力的安全部件。

　　隨著汽車速度的提高，對汽車行駛安全性也提出了更高的要求，所以對其的設(shè)計、檢驗尤為重要。

　　本文以載重汽車行車制動器為對象，研究了制動器的設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)形式和主要零部件的選擇，通過對制動系性能要求的研究，了解到制動器的性能是制動效能和效能穩(wěn)定性的重要保證。通過對制動器性能要求、國內(nèi)外制動器試驗規(guī)范的研究，了解到制動器性能檢測的關(guān)鍵，并指出了我國試驗規(guī)范中存在的不足，給出了對標準編制的建議，通過對制動器性能檢測裝置的比較，開發(fā)了慣性式制動器性能檢測裝置，并闡述了該試驗裝置的設(shè)計原理和設(shè)計步驟。

　　5、預期的結(jié)果。

　　提高制動器的制動性能至關(guān)重要，而設(shè)計一臺模擬性能好、加載精度高的檢測裝置也非常重要。本文通過單端慣性式性能檢測試驗臺來測試制動器的制動性能，是純機械慣量模擬的慣性式試驗臺架，無論是在控制技術(shù)方面以及試驗操作方面都有一定的局限性。檢測裝置有以下幾點又待改進。

　　1、純機械慣量模擬系統(tǒng)不能實現(xiàn)慣量模擬的無級調(diào)整，現(xiàn)在國際上比較推崇的是電慣量技術(shù)，采用這種技術(shù)可以減小原試驗臺的結(jié)構(gòu)尺寸，減小了飛輪制造的成本，實現(xiàn)系統(tǒng)慣量的無級調(diào)整以及提高了試驗設(shè)備的加載精度。

　　2、只是針對制動器的熱衰退性能進行測試，載重汽車的道路條件十分惡劣，水衰退現(xiàn)象也很嚴重，試驗臺上也應滿足水衰退性能的檢測。

　　3、實際檢測裝置設(shè)計的氣壓管路系統(tǒng)是并非完全模仿汽車實際氣壓制動系，導致跟實際的行車制動過程有一定的誤差，所以在以后的制動器試驗臺中設(shè)計氣壓、液壓制動系時，應更好的模擬或還原真實的制動工況。

　　通過對對課題的研究，了解到目前大多數(shù)的載重汽車采用的是氣壓驅(qū)動的鼓式制動器，極少數(shù)的輕型載重汽車采用前盤后鼓式制動系統(tǒng)。而通過分析鼓式制動器的結(jié)構(gòu)、性能等，逐漸發(fā)現(xiàn)鼓式制動器存在著制動散熱性差等諸多缺點，進而研發(fā)使用了氣壓盤式制動器。氣壓盤式制動器集聚了盤式制動器本身的優(yōu)點，如：散熱快，重量輕，構(gòu)造簡單，調(diào)整方便。特別是高負載時耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性好。經(jīng)過國內(nèi)外汽車研發(fā)機構(gòu)多年的研究和試驗，總結(jié)出氣壓盤式制動器在所有的主要性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的鼓式制動器，并將其廣泛使用在新型的載重汽車上。

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