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汽车刹车时,四个车轮如何实现制动?制动机理是什么?

2025-05-29 14:34 发布

汽车刹车系统的功能在于使汽车减速或在最短距离内停车,以确保车辆安全行驶:

骑自行车时,大家都知道,仅靠前轮或后轮制动是不可取的。如果只是前轮制动,车体会产生很大的惯性力,导致车辆俯冲,车速过高时,容易翻车;而如果只是后轮制动,车辆会比较平稳,但是车主必须紧握方向盘,否则车辆会出现漂移或甩尾的现象。无论是前轮制动还是后轮制动,对车辆而言都是危险的,因此,车辆制动时,四个车轮必须同时制动。

汽车刹车系统是如何实现四个车轮同时制动的呢?车辆刹车系统采用液压制动,液体填充整个刹车管路,并且液体是不可压缩的,这确保了动力的100%传递。当驾驶员踩下刹车踏板时,刹车系统中的刹车油会受到压力。

刹车系统运用了帕斯卡定律,即密闭容器中的液体,只要产生外压强,液体在保持静止状态不变的情况下,液体中任意一点的压强将会产生同样的变化值。车主踩下刹车踏板,给刹车油施加压力,压力通过刹车油100%传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,活塞驱动刹车卡钳夹紧刹车盘,从而产生巨大的摩擦作用力。

在刹车系统中,刹车油的可压缩性是要求最为严格的。这就意味着刹车油内部不能有空气,必须是全液体填充,并且刹车油中的含水量要控制在3%以下。因为车辆刹车时,刹车油的温度很高,如果水被蒸发产生水蒸气,会导致刹车油内部含有气体,刹车油的压缩行程过大,进而可能导致刹车失灵。

现在家用车基本都是前置前驱,车辆重心位于前面,这会导致前轮承受较大压力,后轮压力较小。在车辆刹车时,如果前后刹车力一致,容易造成前轮制动力不足,后轮制动力过大的情况。因此,刹车系统还具备制动力分配功能(EBD,Electronic Brakeforce Distribution)。

在车辆制动的瞬间,EBD能够精准计算出由于四个轮胎附着力不同而产生的不同摩擦力,并对刹车力进行自动调整。尤其是刹车过程中,由于路面差异和车辆惯性作用,车辆重心会发生转移,前轮承受较大作用力,即惯量前移。这时,需要对四个车轮的制动力进行合理分配。

例如,车主急刹车,车辆惯量前移,后轮承载作用力较小,前轮承载作用力较大。此时,车主可以提升前轮的制动力,降低后轮的制动力,以防止轮胎发生抱死现象。

综上所述,汽车刹车时,车辆四个轮胎是一起刹车的,但是在刹车过程中,前后轮胎的刹车作用力是不一样的。

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