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1.1研究背景
在19世纪,汽车由卡尔本茨制造出来,在这一百多年中,汽车经过人们的设计与优化,汽车已近在人类当中普及化,并根据不同的汽车的不同的工作特点,汽车已经应用于不同的工作领域,以满足工作需要。但汽车具有较高的安全性能,尤其是制动性能一直是人在不断优化的目标,良好的制动性能是汽车在行驶过程中的保全保障。为此,人们研制出ABS防抱死制动系统,在很大的程度上提高了汽车的制动稳定性,并成为目前所有汽车的标配。但ABS的工作原理是改变汽车的制动形式,并不能提高汽车本身最大的制动力。人们在享受汽车高速行驶带来方便的同时,也在承受着汽车给大家带来的不利影响,越来越多的汽车交通事故严重危害了人们的生命财产安全,尤其是在高速行驶过程中,汽车制动系统无法及时发挥作用,从而引发交通事故。因此,做好汽车制动系统的优化设计是当前汽车设计人员的首要目的。为了使汽车能有更好的制动效果,辅助制动就此提出,并有了很好的应用,它能在原本的基础上再提高汽车的制动性能提供额外的制动力,所以辅助制动对于汽车来也将是非常重要制动方式。
1.2研究意义
为了适应越来越快的生活节奏,越来越多的学者和研究员将注意力放在了提高汽车行驶安全性与舒适性,这也使得汽车主被动安全系统得到了快速发展。近半个世纪,汽车主被动安全系统大范围在汽车上应用。这些辅助驾驶系统使汽车获得了更高的安全性,并已形成了多样化的发展趋势。包括汽车制动防抱死系统在内的制动辅助系统在汽车主被动安全系统中占有重要地位,而且已经具有成熟产品,例如紧急制动辅助装置和弯道制动控制系统。现代汽车配置了很多驾驶辅助系统,以提高驾驶舒适性,包括坡路辅助控制系统以及塞车辅助系统在内的可以在特定工况下辅助驾驶员驾驶。有些驾驶辅助系统甚至可能自动驾驶,如泊车辅助系统,这些驾驶员制动辅助系统的配置在很大程度上提高了驾驶舒适性,并已成为消费者选择车型的重要指标。
论文所研究的奥迪Q3汽车辅助制动系统就是通过制动吸盘与地面产生的真空吸力,使制动吸盘与地面产生较大的摩擦力,汽车在紧急制动情况下可以获得较大的辅助制动力,从而可以有效的提高汽车的制动效能。本文通过对奥迪Q3汽车辅助制动系统的优化,可以更好的提高汽车真空辅助制动系统的制动性能,为汽车提供足够高的辅助制动力。从而使汽车在紧急情况下获得更好的安全性。
1.3国内外研究现状
1.3.1辅助制动在国外的研究
国外进行对各种的辅助制动的研究相对较早,而且目前已经有较为成熟的研究、制造体系,并运用到实车当中已经能有了很好的辅助制动效果。德国福伊特公司研制出以水为介质的液力缓速器。这种液力缓速器中的水不仅是作为动能与热能的转化介质,还起到了冷却的作用,简化了液力缓速器的结构。福伊特公司生产的液力缓速器对变速器的型号以及车型没有限制,应用非常广泛。瑞典的斯堪尼亚公司是世界上最早进行研发与制造汽车缓速器的公司,经过多年的探索,目前该公司的技术已经很成熟,产品多样可靠,占据了汽车产业大多的市场份额。法国的泰尔马(Telma)公司是世界上生产电涡流缓速器最大的制造商,众多世界知名汽车品牌均安装该厂商生产出的缓速器,在二十世纪六十年代,泰尔马公司便研制出与变速器或者是传动轴相配合安装的电涡流缓速器。在二十世纪九十年代,泰尔马公司又相继推出与传动轴一体的电涡流缓速器以及利用发动机的冷却液冷却的电涡流缓速器。日本的五十铃公司在 2000年初研制出一款在电涡流缓速器上安装一永久的磁铁,只需要通过控制磁铁的移动就可以控制电涡流缓速器是否工作,但这种电涡流缓速器能够提供的制动阻力矩不是很大,所以在一定的程度上,影响了它的使用范围。目前,发动机缓速器在北美市场占据主导地位。近些年来,逐渐进入欧州和亚州市场。美国 Jacob 公司生产的发动机缓速器产品已经形成了多个系列,这些系列的产品用于和不同品牌及型号的发动机进行匹配。该公司还生产了发动机排气缓速器产品;德国的曼(MAN)公司和梅赛德斯-奔驰(MERCEDES-BENS)公司各自开发了发动机排气缓速器产品;瑞典的沃尔沃公司研发了用于发动机减压制动的 VEB 技术;日本的日产(NISSAN)公司也推出了自己研发的发动机减压缓速器。国际上著名的液力缓速器生产商为德国的 ZF 公司、VOLTH公司和美国的 Allison 公司。
2015 年,瑞典的奥托立夫公司推出一种真空制动系统。这种真空制动系统与自动紧急制动相连,共同作用,已达到缩短制动距离的目的。该制动系统通过在汽车底盘下方安装一块真空吸附板。经过试验可知,真空吸附板可产生15000N的吸附力,在不同路况条件下,该系统最高可减少约40%的刹车距离。