本文關(guān)鍵詞：汽車構(gòu)造，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

原標(biāo)題：[原創(chuàng)]主動安全的前提 汽車制動系的前世今生

相信很多同學(xué)都有在課堂上睡覺的經(jīng)歷，我也一樣。記得，那是在大學(xué)三年級的一個下午，我們的系主任左老師正拿著一本《汽車構(gòu)造》在講臺上唾沫橫飛，他的激情洋溢一如往常。當(dāng)時的我對于那些枯燥乏味的機械原理絲毫提不起興趣，于是在他講到“汽車制動系統(tǒng)”的組成時，我就靜靜地睡著了。

我做了一個夢，夢到我開著奔馳1號，路上有很多車，為了躲開它們，我使出渾身解數(shù)閃轉(zhuǎn)騰挪，每次都有驚無險。后來，我遇見一個紅燈，剎車失靈，什么ABS、ESP、AEB，統(tǒng)統(tǒng)沒用了……夢是假的，“汽車制動系統(tǒng)很重要”這一點卻是真的，它是一切主動安全系統(tǒng)的前提。汽車沒有了制動，談何安全？

任何制動系統(tǒng)都具有以下4個基本組成部分：

(1)供能裝置：包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改善傳能介質(zhì)的各種部件。其中產(chǎn)生制動能量的部分稱為制動能源。

(2)控制裝置：包括產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種部件。制動踏板機構(gòu)就是最簡單的一種控制裝置。

(3)傳動裝置：包括把制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾�部件，比如制動主缸（總泵）、制動輪缸（分泵）。

(4)制動器：產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的力（制動力）的部件，也包括輔助制動系統(tǒng)中的緩速裝置�，F(xiàn)在較為完善的制動系統(tǒng)還包括制動力調(diào)節(jié)裝置以及報警裝置、壓力保護裝置等附加裝置。

這段內(nèi)容是否略顯枯燥？我們還是輕松一些，從歷史開始，拒絕乏味，馬上進入“前世今生”模式。

●人力制動系統(tǒng)：機械式→液壓式

在汽車工業(yè)的發(fā)展初期，制動能量完全是由駕駛員的肉體（說肌體是不是好聽點？）來提供的，這種制動系統(tǒng)我們稱之為人力制動系統(tǒng)。

一說“人力”，我們潛意識里就會覺得很落后，甚至還不如畜力來得先進，比如“馬力”。當(dāng)然，這不能一概而論，因為靠人力驅(qū)動的自行車還是比馬車要先進一些的。

制動器應(yīng)該是大家最熟悉的部分，分為盤式和鼓式兩種，我在這里就不再贅述。根據(jù)傳動裝置的結(jié)構(gòu)不同，人力制動系統(tǒng)又可以分為機械式和液壓式兩種，而最早的制動系統(tǒng)都是機械式的。

直到20世紀(jì)初，行車制動系統(tǒng)才開始采用液壓傳動裝置，，但多數(shù)還只是用于前輪制動。在30年代末，美國汽車的人力行車制動系統(tǒng)已經(jīng)全部改成了液壓式，但就全世界范圍而言，直到50年代初，機械式行車制動系統(tǒng)才全被淘汰。

●伺服制動系統(tǒng)

在液壓式制動系統(tǒng)全面普及之前，有一部分汽車已不再單純靠人力來提供制動能量，他們在人力制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)了一套動力伺服系統(tǒng)，兼用人體和發(fā)動機作為制動能源。伺服系統(tǒng)采用氣壓能、真空能(負氣壓能)以及液壓能作為伺服能量，形成了各種形式的助力器。

現(xiàn)代汽車所使用的真空助力器

純電動車由于沒有發(fā)動機，無法為真空助力器提供真空源，只能使用電子真空泵。不過，有些燃油車為了防止發(fā)動機突然熄火導(dǎo)致的真空助力器失效，也加入了電子真空泵，以便及時補充真空助力，使制動系統(tǒng)能夠正常工作。

●動力制動系統(tǒng)

后來，人力制動系統(tǒng)被淘汰，汽車上開始廣泛使用動力制動系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的制動能量是由空氣壓縮機造成的氣壓能，或是由油泵造成的液壓能，而空氣壓縮機和油泵均由發(fā)動機驅(qū)動。這種制動系統(tǒng)又可分為氣壓制動、氣頂液制動和液壓制動。

最早的動力制動系統(tǒng)采用的都是氣壓制動，而目前使用的基本上都是全液壓動力制動系統(tǒng)，除了制動踏板機構(gòu)外，它的功能、控制和傳動裝置全是液壓式的。

●主動安全的重要突破：ABS制動防抱死系統(tǒng)

1936年，博世公司發(fā)明了一種電液控制的ABS裝置，它的出現(xiàn)促進了制動防抱死系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用。后來，福特在1969年又推出了使用真空助力的ABS制動器。1971年，克萊斯勒也采用了一種電子控制的ABS裝置。這些早期的ABS裝置成本很高，而且可靠性并不理想。

到了20世紀(jì)80年代后期，由數(shù)顯微處理器、復(fù)合主缸、液壓制動助力器、電磁閥及執(zhí)行器組成的ABS系統(tǒng)問世。隨著大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的出現(xiàn)，ABS技術(shù)也日趨成熟，并成為汽車的法定標(biāo)準(zhǔn)配置。

除了ABS之外，隨著人們對汽車安全性的要求不斷提高，牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制（ESP）以及自動剎車（AEB）等新技術(shù)也逐漸融入到了制動系統(tǒng)當(dāng)中。

在全球NCAP新車評價規(guī)程中，主動安全配置所占的分值比例越來越大。無論車輛的被動安全技術(shù)有多么出色，發(fā)生車禍后還是會給車主造成一定的損失。而主動避免碰撞無疑是安全的最高形式，目前很多汽車廠商已經(jīng)在為了這一目標(biāo)而努力。

隨著人們對節(jié)能環(huán)保的重視程度越來越高，制動能量回收系統(tǒng)應(yīng)運而生。目前的制動能量回收系統(tǒng)有飛輪儲能式、液壓儲能式和電化學(xué)儲能式等，它們通過各種能量轉(zhuǎn)換形式將制動產(chǎn)生的熱能儲存起來，然后再轉(zhuǎn)化為汽車行駛的動能。

●電控制動技術(shù)

對于傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)來說，越來越復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)讓它有些“不堪重負”。而使用電機作為制動能源的電子機械制動系統(tǒng)（EMB）顯然擁有更強的適應(yīng)性，這也是制動系統(tǒng)未來發(fā)展的趨勢。它不需要液壓油或壓縮空氣來傳遞能量，這不僅可省略許多管路和傳感器，且信號傳遞更加迅速，更有利于各種電控技術(shù)在制動系統(tǒng)中的應(yīng)用。

電子機械制動系統(tǒng)（EMB）最早是在飛機上運用的，從20世紀(jì)90年代起，博世、西門子等汽車電子零配件廠商開始了對EMB的研究。在2014年的巴黎車展上，大眾推出一款Passat GTE插電式混合動力車型，這款車型所配備的就是電子機械式制動系統(tǒng)（EMB）。

在此之前，汽車上還出現(xiàn)了電子液壓式制動系統(tǒng)（EHB），它又被稱為電液復(fù)合制動系統(tǒng)，這種系統(tǒng)早在2001年的奔馳SL級上就已經(jīng)開始量產(chǎn)，它可以說是液壓制動向電子制動轉(zhuǎn)變的一種過渡產(chǎn)品。

●新型材料的應(yīng)用

各種高分子材料、納米材料、復(fù)合材料等也在汽車制動系統(tǒng)中得到應(yīng)用，有效延長了制動系統(tǒng)的使用壽命，改善制動性能，降低制動時產(chǎn)生的噪音。比如Brembo推出的Star Pillar制動盤采用高碳、低硅的特種鑄鐵制成，重量更輕，工作溫度也更低。另有一種帶有UV涂層的制動盤，擁有極高的耐腐蝕性。

編輯點評：隨著汽車動力的不斷提升，制動技術(shù)的發(fā)展也必須緊隨其后。作為汽車主動安全的前提，我們需要的不僅僅是制動性能的提高，如何將汽車的制動系統(tǒng)變得更加智能化，將人為事故降到最低，是未來汽車及零配件制造商們努力的方向。（柳濤）

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