制动力矩

车辆工程术语

制动力矩是由制动器产生的力矩，其作用是使车轮的转速下降，最终使汽车减速直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；此外，还可使汽车可靠地停在原地或坡道上。

概念简介

影响因素

影响制动器制动力矩的因素比较多，比如制动器的结构尺寸、制动器中摩擦材料的性能、摩擦材料法向压力的大小、制动器摩擦片的工作状态（是否进水、进油）等都会影响到制动器的制动力矩。

一般来说，制动器的结构尺寸对制动力矩的影响非常大。对于鼓式制动器，输入力（制动轮缸对制动蹄的推力）越大，制动鼓内径越大，制动力矩越大，且散热能力也越强。对于钳盘式制动器，夹紧力越大、制动盘半径越大（其实是制动盘的有效半径越大），则制动力矩越大。事实上，由于制动器空间结构的限制以及材料力学性能的制约，输入力、夹紧力、制动鼓直径、制动盘半径等参数不可能无限大，而是有一定限度的。

摩擦材料的性能对制动力矩起着至关重要的作用，因为制动力矩正是靠摩擦材料的摩擦作用产生的。一般而言，如果摩擦材料的摩擦因数大一些，则在相同条件下，制动力矩也会大一些。但是摩擦材料的选用受到摩擦材料的可靠性、成本、环保法规等限制。

如果制动器摩擦片间进水、进油，一般会导致摩擦因数的变小，进而使得制动力矩下降。

对于电涡流缓速器，其制动力矩与其结构参数有关，如转子盘的内外径、铁心的直径等；与材料的电阻率和相对磁导率有关，且随着材料电阻率的增大和相对磁导率的增大，制动矩减小。如果上述参数保持不变，则制动力矩与转速的1/2幂成正比。

制动力矩分析

构造

要改进制动力矩，先分析制动力矩的构成（图1）。ADB制动由气室顶杆1推动压力臂2（即增力机构），压力臂通过回位座3推动内摩擦片6，内摩擦片顶在制动盘5后，通过卡钳体7的滑动，接触外摩擦片4，从而抱死制动盘，形成制动。

原理

按图1所示结构，制动器制动力矩大小： M=Fi2μηr① 式中，F－气室推力；i－压力臂增力比；μ－摩擦系数；η－效率；r－制动器制动半径。从图上可以看出，ADB整体传递机构简单，制动力传递效率高。影响制动力矩的因素主要有以下几点：（1）气室推力F；（2）增力比i；（3）制动器制动半径r；（4）摩擦系数μ。其中气室推力和增力比两项的影响性质相同，即增加制动输入力，制动器制动半径是设计尺寸，受轮辋尺寸和制动器外形尺寸的约束，摩擦系数与选择的摩擦材料的特性有关。

产品改进

考虑到国内铸造工艺和材料水平，结合国外先进产品结构进行改进。通过单推杆改双推杆，增大加力面积，改善压应力不均匀性，同时增加制动半径（图7），实际设计产品制动半径达到173mm。重新设计压力臂和压力比，控制制动输入力。根据理论计算输入力，协调摩擦片厂家，设计合理的摩擦片成分。

改进后的制动器摩擦片面积适当增加，压力臂压力比小于20，制动半径增加了5mm。初步设计制动力矩为2.2万N·m，实际试验表明制动力矩达到2.1万N·m以上，增加制动力矩效果明显。五、结束语通过对影响制动力矩大小的关键因素进行具体的分析，科学地提出增加制动力矩的方法，实际运用于国内制动器厂家产品的改进，具有重要意义。

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