汽車剎車的原理是什麼？

1樓：chefashion

剎車系統工作原理是製造出巨大的摩擦力，將車輛的動能轉化為熱能。汽車在加速過程中把化學能轉化成熱能和動能，剎車時剎車系統又將汽車的動能轉化成熱能散發到空氣中。

目前大部分小型車都採用液壓制動，因為液體是不能被壓縮的，能夠幾乎100%的傳遞動力，基本原理是駕駛員踩下剎車踏板，向剎車總幫浦中的剎車油施加壓力，液體將壓力通過管路傳遞到每個車輪剎車卡鉗的活塞上，活塞驅動剎車卡鉗夾緊剎車盤從而產生巨大摩擦力令車輛減速。

我們先從剎車總幫浦說起，這個部件通常位於發動機艙防火牆靠近駕駛員的一側，有些車的剎車總幫浦"小得可憐"，甚至讓人懷疑它是否提供足夠的剎車力。其實完全不必為此擔心，因為剎車系統運用了"帕斯卡定律"。

根據靜壓力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密閉容器內的液體，其外加壓強p0發生變化時，只要液體仍保持其原來的靜止狀態不變，液體中任一點的壓強均將發生同樣大小的變化。

簡單來說就是我們踩下制動踏板後施加到剎車總幫浦液體上的壓強等於剎車盤活塞處的液體壓強，但因為壓力等於單位面積的壓強，所以只要增大活塞的面積，施加的壓力就會增大。例如下圖這個實驗，兩個圓柱形活塞，左側活塞直徑是2英吋，右側活塞直徑是6英吋，也就是左側活塞的3倍，那麼如果給左側活塞施加一定量的力，那麼右側活塞將產生乙個9倍的力(面積是半徑的平方乘以3.14)，這也就是現在所有液壓機構的理論基礎，所以起重機可以通過液壓系統舉起數十噸的貨物。

儘管如此，僅靠人體施加的力度依然不足以產生足夠制動力，因此需要剎車助力幫浦的協助。

2樓：SCHAFFEN趙鵬

剎車的原理很簡單。

通過摩擦材料的摩擦來讓車輛停止運動。

汽車具體解釋為，當我們踩下制動踏板剎車總幫浦會給分幫浦輸送剎車油，剎車油也是液壓油。分幫浦每個軲轆乙個，就是卡鉗。這幾年有個活塞，靠剎車油頂出來，然後活塞推動剎車片摩擦在與法蘭，軸頭連線的剎車盤上，靠摩擦力拉住轉動的剎車盤。

剎車盤和軸頭連線一起，最外面是輪胎。

輪胎是汽車僅有接觸地面的四個點。這樣就停車了。

3樓：

知乎首答，不管又沒人看，先寫了再說。

剎車是利用固定不轉的部件接觸轉動的部件，產生摩擦力，使轉動的部件減慢轉速甚至停止。汽車轉動部件就是輪轂制動鼓（鼓式制動器），或者輪轂制動盤（盤式制動器）；鼓式制動器常見的固定部件是制動器的制動蹄，通過外張與制動鼓內側接觸而產生制動效果。盤式制動器常見的是制動鉗收縮從兩側壓緊制動盤，阻止其轉動。

而對於剎車的動力，分為氣剎和油剎。卡車用一般為氣剎鼓式制動器，也有前盤後鼓式。轎車一般為油剎盤式制動器。

對於腳踩剎車，只不過是起到乙個促動作用，使車輛系統的油壓或者氣壓管路開始工作，為制動提供動力。

4樓：EVIONsion

汽車剎車的原理是摩擦。所有的汽車，都要用一種耐磨的剎車片，與汽車旋轉部位緊緊貼合，靠摩擦力使轉動部位停下來。被摩擦方式有不同，可以分為鼓和碟兩大類。

跟自行車類似，鼓的方式，是從內向外張開，剎住旋轉的鼓，碟的方式，是從兩邊夾緊旋轉的盤。剎車動力，最原始的來自人的腳，氣動剎車，腳只是乙個開關，踩剎車使的勁大小與剎車效果沒有關係。液壓剎車，動力也是來自人的腳，現在的車有真空助力，一部分動力來自人的腳，大部分動力是發動機產生的真空。

5樓：小tea

我覺得應該有大神從踏板力-真空助力器-制動主缸-ESP制動硬管-ESP-制動硬管制動軟管-制動輪缸-摩擦片-制動盤，受力分析都兩下的。

6樓：車貓叔

汽車剎車系統的組成

其實，從剎車系統的總體結構上來看並不複雜，它主要由以下幾個部分組成：剎車踏板、剎車總幫浦、剎車分幫浦、真空助力幫浦、剎車油管、剎車盤片、手剎制動、ABS系統等組成。

剎車系統工作的基本原理

剎車系統主要是通過液壓原理將腳上的力量釋放給車輪。這股讓車子停下來的力量可要比人腳踩的力量大很多很多。之所以能這樣，離不開帕斯卡定律，用液力放大及槓桿原理。

液壓技術無論是在工業中還是民用中，被廣泛的應用，車子更是不例外。車子的N多部件都離不開液壓技術，比如：液壓助力轉向、變速箱、減震器、支撐桿等等，剎車系統更是汽車領域中使用液壓技術中的代表作。

當駕駛員踩下剎車踏板，剎車踏板向下的行程中會推動制動總幫浦工作，總幫浦中的制動液會被輸送到各個分幫浦中，剎車分幫浦中的活塞被推動後，使剎車片與剎車盤產生強烈的摩擦力，這種力，就可以使車輛減速或者急剎。

然而，制動力與剎車的效果可不見得就一定成正比。剎車效能的好壞不僅僅和剎車系統有著直接的聯絡，也和車身結構、重量、前後配重分布、懸掛系統及輪胎抓地性等，都有著間接因果關係。

7樓：雨川杏奈

問題是「剎車原理」，不是「制動系統結構」也不是「ABS工作原理」。長篇大論既不利於科普也不利於傳播。高中物理知識：

正常行駛，車輪純滾動。有 v（輪心平動速度）= r（輪胎半徑）×ω（車輪角速度）。

踩剎車，給車輪（制動盤）施加阻力矩，ω減小，rω減小，但由於慣性，踩下制動後v不能突變，所以v和rω有了速度差，車輪和地面產生相對滑動或滑動趨勢。

地面摩擦力給車減速。【完】

8樓：劉向陽

同意樓上回答，在這補張圖

這是汽車剎車時的附著係數和滑移率的關係圖

滑移率可以看作剎車時滾動與滑動的在剎車中佔的比例附著係數可以看作摩擦係數

很容易看出，在半滾半滑狀態下，附著係數最大，剎車距離最短。

9樓：Su蘇蘇

汽車行駛中被迫停止需要乙個與它前行相反的力就是剎車。大部分都是前盤後鼓的……盤式利用兩個制動鉗夾緊中間的制動盤鼓式的利用液壓油推動活塞活塞推動制動蹄和制動鼓發生摩擦制動。另外就是手剎一根線直接連著後輪和制動鼓在一起……

10樓：陳光

終於看到乙個我能回答的問題了。

題主的問題是「汽車剎車的原理是什麼？」那我們就從原理方面來解答這個問題。

汽車受到與行駛方向相反的外力時，才能從一定的速度制動到較小的車速或者直至停車。這個外力只能由地面和空氣提供。但由於空氣阻力相對較小，所以實際上外力主要是由地面提供的，稱之為地面制動力。

地面制動力越大，制動距離也越短。

先做受力分析，下圖作出了在良好的硬路面上制動時車輪的受力情況。

Tu是車輪制動器中摩擦片與制動鼓或盤相對滑轉時的摩擦力矩；

FXb是地面給車輪的力，稱為地面制動力；

FZ是地面對車輪的法向作用力；

FP是車軸對車輪的推力；

W為車輪垂直載荷。

從力矩平衡的知識可知

FXb= Tu/r

其中r為車輪半徑

車輪半徑r保持不變，當車輪制動器中摩擦片與制動鼓或盤相對滑轉時的摩擦力矩Tu越大時地面對車輪的法向作用力也就越大，也就是阻力越大，制動距離越短。但這不意味著地面制動力可以無窮大。

地面制動力是使汽車制動而減速行駛的外力，但是地面制動力取決於兩個因素：

制動器內制動摩擦片與制動鼓或制動盤間的摩擦力；

輪胎與地面間的摩擦力——附著力

簡而言之就是，地面提供的地面制動力是有極限的。

下面我們可以通過圖表來看看地面制動力FXb和制動器制動力Fu的關係

在輪胎轉動的過程中，輪胎周緣為了克服制動器摩擦力矩所需要的力我們稱之為制動器制動力，用符號Fu表示，Fu=Tu/r

隨著制動器的力變大，地面給車輪的地面制動力和制動器制動力大小相等，而且隨之增大。

當地面制動力增大到一定程度，即地面所能提供的最大附著力時，這個時候車輪發生抱死拖滑現象，繼續增大制動器制動力Fu時，地面給的地面制動力也不會增加。

針對知友@孫旭東提出的問題，新增的一些解釋

上圖是地面制動力FXb與制動踏板的力FP的變化關係

圖中 C點為車輪發生抱死的臨界點

Pedal Force——FP表示制動踏板的力；

FXb是地面給車輪的力，稱為地面制動力；

Fu表示制動器制動力；

Fφ表示地面附著力，也就是地面能給車輪提供的最大的力；

當車輪未發生抱死時，制動器制動力Fu，隨著制動踏板的力FP加大，根據公式Fu=Tu/r，制動器制動力Fu是會相應增大的，地面給車輪的地面制動力FXb與制動器制動力Fu大小相等；當車輪發生抱死時，也就是圖中的C點，由於地面提供給車輪的地面制動力FXb已經達到極限，即地面附著力Fφ，繼續增大制動踏板的力FP，地面制動力FXb並不會繼續增大，大小保持在Fφ。

簡而言之，隨著制動踏板的力增大，地面給車輪的制動力先變大，當制動踏板力大到使車輪發生抱死時，地面制動力保持不變直到汽車停止運動。

以上是純粹通過力學分析得到的結果。

其他知友所說的動能轉化成熱能是通過能量角度來回答的。

11樓：Joseph Liu

剎車就是將動能轉化成熱能，以降低車速的裝置。同時剎車也具有固定車身，防止靜止狀態落車子產生移動的功能。

剎車踏板和制動裝置之間透過液壓迴路相連。由於液壓迴路依靠帕斯卡定律運作（帕斯卡定律：帕斯卡定律），因此剎車踏板前段連線著乙個大面積的剎車總幫浦。

這個剎車總幫浦中產生的壓力在增加後，再傳導給剎車片。剎車片是摩擦戒指，將其壓在剎車盤或者剎車鼓上，然後將動能轉化成熱能，以降低車速，最終讓車子停下來。

12樓：

先說鼓式剎車。鼓式剎車應用在汽車上面已經近一世紀的歷史了，但是由於它的可靠性以及強大的制動力，使得鼓式剎車現今仍配置在許多車型上 (多使用於後輪)。廢話不多說，直接看圖。

剎車時，藉由液壓將裝置於剎車鼓內的剎車片（就是橘黃那東西）往外推，使剎車片與隨著車輪轉動的剎車鼓之內面發生磨擦，而產生剎車的效果。

鼓式剎車的優點：

在獲得相同剎車力矩的情況下，鼓式剎車裝置的剎車鼓的直徑可以比盤式剎車的剎車盤還要小上許多。因此載重用的大型車輛為獲取強大的制動力，只能夠在輪圈的有限空間之中裝置鼓式剎車。

鼓式剎車的缺點：

鼓式剎車散熱不太好，這就造成了一定問題。剎車鼓在受熱後直徑會增大，而造成踩下剎車踏板的行程加大，容易發生剎車反應不如預期的情況。因此在駕駛採用鼓式剎車的車輛時，不利於做高頻率的剎車動作，要盡量避免連續剎車造成剎車片因高溫而產生熱衰退現象。

再說說盤式剎車。盤式剎車的剎車盤暴露在空氣中，使得盤式剎車有優良的散熱性，當車輛在高速狀態做急剎車或在短時間內多次剎車，剎車的效能較不易衰退，彌補了上面提到的鼓式剎車的缺點，可以讓車輛獲得較佳的剎車效果，以增進車輛的安全性，所以盤式剎車已成為當前剎車系統的主流。

結構圖如下：

這圖講的很明白。當踩下剎車踏板時，經過一系列的傳動，最終使得剎車片（深紅色）與剎車盤（圖上標了，自己看）發生磨擦，以降低車輪轉速，好讓汽車減速或是停止。

盤式剎車的優點：

盤式剎車散熱性較鼓式剎車佳，在連續踩踏剎車時比較不會造成剎車衰退而使剎車失靈的現象，並且剎車盤在受熱之後尺寸的改變並不使踩剎車踏板的行程增加。可做高頻率的剎車動作。

盤式剎車的缺點：

因為沒有鼓式剎車的自動煞緊作用，而且盤式剎車的剎車片與剎車盤之間的摩擦面積較鼓式剎車的小，使盤式剎車的剎車力較鼓式剎車為低。為了提高剎車的力量，盤式剎車的剎車盤較大些。

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