汽车研究开题报告

时间：2020-08-31 13:15:59 开题报告我要投稿

汽车研究开题报告

　　引导语：课题研究的过程包括课题的选择与论证、制定研究计划、查阅文献资料、实施研究、研究成果评价和推广等几个方面。以下是小编搜集整理的汽车研究开题报告，欢迎大家阅读!

汽车研究开题报告

　　课题名称：载重汽车行车制动器制动性能的研究

　　1、选题意义和背景。

　　汽车是人类史上最伟大的发明之一，它给人类带了巨大的经济效益和社会效益，但是如果不重视其安全性，也会给人们带来生命和财产上的损失。据统计，2007年，全国共发生道路交通事故327,209起，造成81,649人死亡、380,442人受伤，直接财产损失12亿元，所以汽车的安全性日益得到人们的重视。最近几年来，我国汽车工业发展很快，统计数据显示，2007年全年汽车生产888.24万辆，同比增长22.02%,比上年净增160.27万辆：销售879.15万辆，同比增长21.84%,比上年净增157.60万辆。汽车己经逐渐开始走入普通家庭，随着高等级公路的快速建设，城市公交运输的快速发展，大中型城市客货车的市场需求也逐步增长，载货汽车和客车历史上一直沿用鼓式制动器作为行车制动的执行机构，近年来随着交通运输的快速发展，货运流量的增大，客运比重也显着提高，特别是高速公路不断提速，高速制动出现许多不容忽视的交通事故，给国民经济及人民生命财产造成不可估量的损失。汽车车速的提高，汽车行驶动能增加，制动过程中产生的热量越大。并且鼓式制动器一般受车辆总布置的限制，都位于车轮内，通风散热条件差，长时间的高速行驶，热量散不出去，致使摩擦产生热衰退、摩擦系数下降、制动力减弱，保证不了安全的制动效能，严重影响行车安全性。并且卡车的“大吨小标”现象目前还普遍存在，标3t的卡车实际能装载lOt以上等，无疑对制动器的安全性留下了隐患。

　　由于汽车行业的快速发展和应用越来越普及，作为汽车的配套件和市场配件的制动器生产厂家也在大幅度的增加，统计数据还显示随着汽车产销量和社会保有量的增加，汽车交通事故已经成为一大社会公害问题。汽车交通事故的40%与汽车制动性能有关。由于制动器产品质量的参差不齐，为了控制汽车行驶的安全性，对汽车制动性能检测是必不可少的。

　　目前，载重汽车也称为卡车，是运载货物和商品用的一种汽车形式，包括自卸卡车、牵引卡车、非公路和无路地区的越野卡车和各种专为特殊需要制造的卡车(如机场摆渡车、消防车和救护车、油罐车、集装箱牵引卡车等)，本文研究的内容主要就是载重汽车的行车制动器制动性能。近几年，随着我国运输事业的发展和公路条件的改善，车辆也向高速度、高效益、高安全、高舒适、高环保的方向发展，汽车的行驶安全问题也就越来越受到人们的重视，各国都对制动性能提出了更高的要求。制动性能直接关系到交通安全。重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑跑偏等情况有关，无疑汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。而汽车制动器是组成汽车制动系的重要部件，其作用是产生制动力矩，强制行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及己经停驶的汽车在原地(包括在坡上)驻留不动。

　　因此，汽车制动器必须具有良好的耐用性和可靠性，以减少故障和较长期的保持制动系的制动效能。改善汽车的制动性，始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。同时，世界各国制动器制造企业对制动器制动性能都提出了各种检测标准，通过对制动器制动性能的检测，以及对检测数据的分析，可改进制动器的结构设计，提高制动性能，确保汽车行驶安全性和可靠性。

　　2、论文综述/研究基础。

　　无论采用何种形式制动器，都要与整车制动性能匹配，因此测试制动器的制动性能是必不可少的。目前，汽车的制动性主要通过路上试验来评定，虽然路试能全面反映汽车的制动特性，但试验需要有特定的场地，且也颇费时间，因此，在汽车使用企业以及一般车辆检测单位，常用室内试验装置测试汽车制动器的摩擦力矩，来检查汽车的制动性。室内试验装置主要有平板式、滚动式以及惯性式试验台架。世界上通用的方法是用制动器惯性试验台(国外称为测功机Dynamometer )，它可模拟实际工况的惯量载荷，把实物直接装在调速电机主轴上进行室内惯性试验，用来评定摩擦制动器性能的设备，也称为台架试验。测试结果与实际工况条件接近。这种台架试验方法在制动器开发设计过程中起到了重要的作用。

　　汽车工业高度发达的国家对制动器试验台的研究相对较早，试验技术相对成熟。日本日曙制动器公司研制的单端双轮惯性式试验台，主轴上装有惯性飞轮组，是由多片飞轮组合成，可以根据所要模拟的惯量对飞轮组进行组合调整，该试验台试验顺序可按输入程序自动进行，各种工况条件的磨损试验、效率试验、衰退试验也可组合进行。这种全自动式双轮惯性试验台可以较全面地评定制动器的制动性能，尤其有利于评价鼓式制动器的性能。德国Alfred Teves公司(简称ATE)研制的摩擦试验机主要针对盘式制动器开发过程中衬片的摩擦性能对制动稳定性的影响程度，它也是一种有效地测定盘式制动衬片的摩擦系数的试验方法，具有结构简单、经济、数据可靠的特点。既可评定各类盘式制动器的性能，也可作为盘式衬片材料质量的筛选参照。各台架的基本原理都是以一定角速度旋转的惯性飞轮的动能来模拟汽车的实际动能，并在制动时间内被被试制动器吸收，工作循环都是将惯性飞轮启动到预定速度，关闭驱动电机，并打开记录装置，通过滑动滑台接通被试制动机构进行传动，直到将惯性质量制动到完全停止，记录数据。试验台通过调整飞轮组合实现不同惯量的模拟。

　　采用手操纵或带有一定制动间隔的自动操纵。当要获取制动机构制动特性时，采用手操纵，当进行制动机构耐久性试验时，采用自动操纵。美国link公司研制的惯性式制动器试验台，采用了电惯量模拟技术，研究出一种机械转动惯量电机模拟系统，利用固定的小飞轮和电机联合模拟传统的惯性式摩擦制动器试验台中的大飞轮惯量，该控制系统实现了对模拟负载惯量进行无级调节，也提高了试验设备的加载精度和自动化程度，测得数据更能反应实际工况下的制动性能。德国Carl Schenck AG公司研制的惯性式制动器试验台，可同时进行同一车型两个制动器总成(一前一后)的性能试验，也可单独进行一个制动器总成的试验。试验过程中，可记录各种模拟工况的如下参数：飞轮转动惯量、惯性质量初速度、制动管路压力、制动鼓(盘)温度、制动衬片(块)温度、制动距离、制动时间、制动力矩和制动噪声等测试项目数据，并显示或打印各种需要的曲线和图表。制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件，除了竞赛汽车上才装设的、通过张开活动翼板以增加空气阻力的空气动力缓速装置以外，一般制动器都是通过其中固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转角速度降低，同时依靠车轮与路面的附着作用，产生路面对车轮的制动力，以使汽车减速或停车。

　　目前，载重汽车行车制动器绝大多数采用机械摩擦式制动器，分为鼓式和盘式两大类，鼓式制动器是最早被设计用于制动系统的，而在现有的载货车的制动系统中，多以气压鼓式制动系统为主，但由于鼓式制动器自身的缺点，如制动效能以及散热性差等，而在高速行驶的汽车上便出现了盘式制动器，盘式制动器的散热性好，且稳定性好，耐高温性能好。目前，盘式制动器己广泛应用于轿车，但除了一些高性能轿车上用于全部车轮外，大都只用做前轮制动器，而与后轮的鼓式制动器配合，以期获得汽车在较高速下制动时的方向稳定性，并且也能节约不少成本。在重型载重汽车上，已逐渐开发使用气压盘式制动器，集聚气压制动系和盘式制动器的双重优点。伴随着汽车工业的迅速发展，以及汽车电子技术的广泛应用，各国对汽车制动系性能的要求越来越高，这必然对制动器的结构以及其零部件材料要求和整个制动系统提出了更高的要求。从制动器本身来看，随着电子技术应用范围的不断扩展，各种原来为机械式的机构逐步的被电子式机构取代，制动器也是一样，全电子式制动器(EMB)将成为制动器发展的必然趋势。

　　3、参考文献。

　　[1]减杰，阎岩。汽车构造上册「M].北京：机械工业出版社，2005: 1-3

　　[2]余志生。汽车理论第三版[M].北京：机械工业出版社，2000: 71-102

　　[3]曹献坤，梁磊。Kevlar增强新型制动摩擦材料，非金属矿，2003,(3)：82

　　[4]朱晓锦，张为公，金伟民，翟羽健，吴宁生。汽车同步器试验系统机械惯量电模拟研究与实现[J].汽车工程，2001,23(2)： 34-138

　　[5]the use of inertia simulation in brake dynamometer testing-James K. THOMPSON,Ph D, PE, Aaron MARKS, and Denis RHODE.

　　[6]车成力。汽车制动器的台架试验及摩擦材料的性能分析[D]哈尔滨理工大学硕士学位论文2006:1 -41

　　[7]陈小元，方凯，杨银贤。汽车制动器惯性试验台的系统设计与实现['].电子科技，2004(8)：55-57

　　[8]王先锋。惯性制动器试验台的控制系统设计及数据处理与分析[D]湖南大学硕士学位论文2003:1-55

　　[9]QC/T 479-1999.货车、客车制动器台架试验方法[S].

　　[10]QC/T 239-1997.货车、客车制动器性能要求[S].

　　[11]陈家瑞。汽车构造第二版[M]北京：机械工业出版社，2005.

　　[12]肖永清，杨忠编。汽车制动系统的使用和维修[M]北京：中国电力出版社，2004.

　　[13]刘惟信。汽车设计[M」北京：清华大学出版社，2001.

　　4、论文的理论依据、研究方法、研究内容。

　　台架试验是目前用来衡量制动器性能优劣的最主要的检测方法之一。用来模拟制动器的实际工况，以总成台架试验的方式来测试制动器总成的制动效能、热稳定性、衬片磨损以及强度等项性能，围绕提高制动器的性能，验证其特性，改进可靠性等进行的。在新产品的研发阶段，台架试验主要用来测试制动器总成的热效能、衰退恢复性能、以及可靠性试验。在产品批量生产阶段，主要用来检测产品质量的稳定性等。本文从台架试验方面分析影响制动器性能的主要因素，如制动效能、制动器的结构型式、热稳定性、摩擦材料的选用等等。以此来改进制动器的结构设计。试验台的研制为进行制动器的基础研究和性能测试提供了有力的技术手段，对确保汽车制动系统正常可靠工作至关重要，可满足企业准确、快速、有效地对制动器各种综合性能检测的需要，具有广泛的应用前景。通过本文中所设计的台架的测试，可检验该公司载重汽车的外协制动器制动性能，尽早的杜绝制动隐患，避免发生事故。并能为载重车辆行车制动器的'结构设计提供一些建议。

　　本文研究的具体内容有以下：

　　1、对行车制动装置的原理进行了分析，研究了不同结构型式制动器以及驱动机构的选择，并对行车制动器的结构设计步骤进行了说明，以及对主要零部件的材料选择进行了研究;

　　2、通过对以上类型制动器所在的制动系的性能要求介绍，总结了行车制动器的制动性能要求，并研究了国内外的制动器试验规范，总结了我国标准与国外标准之间的差异和我国标准的不足，提出了自己对标准编制的建议。

　　3、根据厂家的检测需求，选择了设计惯性式制动器性能检测装置，并对其设计原理进行阐述，开发出了一台纯机械惯量模拟的单端惯性式试验台架，该制动器试验台架的研制满足了实际检测的生产的运用;

　　4、通过对比不同结构型式制动器各项性能检测的数据，分析了影响制动器制动性能的一些关键因素，并指出了在制动器结构设计时以及制造装配时应注意的问题，为设计出高性能的制动器提出理论上的依据;

　　5、对全文进行总结，并展望了未来载重车辆行车制动器的发展趋势。

　　6、研究条件和可能存在的问题。

　　汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。汽车的制动性是汽车的主要性能之一，它直接关系到交通安全。而制动器是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的、产生制动力的安全部件。

　　随着汽车速度的提高，对汽车行驶安全性也提出了更高的要求，所以对其的设计、检验尤为重要。

　　本文以载重汽车行车制动器为对象，研究了制动器的设计原理、结构形式和主要零部件的选择，通过对制动系性能要求的研究，了解到制动器的性能是制动效能和效能稳定性的重要保证。通过对制动器性能要求、国内外制动器试验规范的研究，了解到制动器性能检测的关键，并指出了我国试验规范中存在的不足，给出了对标准编制的建议，通过对制动器性能检测装置的比较，开发了惯性式制动器性能检测装置，并阐述了该试验装置的设计原理和设计步骤。

　　5、预期的结果。

　　提高制动器的制动性能至关重要，而设计一台模拟性能好、加载精度高的检测装置也非常重要。本文通过单端惯性式性能检测试验台来测试制动器的制动性能，是纯机械惯量模拟的惯性式试验台架，无论是在控制技术方面以及试验操作方面都有一定的局限性。检测装置有以下几点又待改进。

　　1、纯机械惯量模拟系统不能实现惯量模拟的无级调整，现在国际上比较推崇的是电惯量技术，采用这种技术可以减小原试验台的结构尺寸，减小了飞轮制造的成本，实现系统惯量的无级调整以及提高了试验设备的加载精度。

　　2、只是针对制动器的热衰退性能进行测试，载重汽车的道路条件十分恶劣，水衰退现象也很严重，试验台上也应满足水衰退性能的检测。

　　3、实际检测装置设计的气压管路系统是并非完全模仿汽车实际气压制动系，导致跟实际的行车制动过程有一定的误差，所以在以后的制动器试验台中设计气压、液压制动系时，应更好的模拟或还原真实的制动工况。

　　通过对对课题的研究，了解到目前大多数的载重汽车采用的是气压驱动的鼓式制动器，极少数的轻型载重汽车采用前盘后鼓式制动系统。而通过分析鼓式制动器的结构、性能等，逐渐发现鼓式制动器存在着制动散热性差等诸多缺点，进而研发使用了气压盘式制动器。气压盘式制动器集聚了盘式制动器本身的优点，如：散热快，重量轻，构造简单，调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，热稳定性好。经过国内外汽车研发机构多年的研究和试验，总结出气压盘式制动器在所有的主要性能方面都优于传统的鼓式制动器，并将其广泛使用在新型的载重汽车上。

【汽车研究开题报告】相关文章：