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汽車研究開題報(bào)告
引導(dǎo)語：課題研究的過程包括課題的選擇與論證、制定研究計(jì)劃、查閱文獻(xiàn)資料、實(shí)施研究、研究成果評價(jià)和推廣等幾個(gè)方面。以下是小編搜集整理的汽車研究開題報(bào)告，歡迎大家閱讀!
課題名稱：載重汽車行車制動(dòng)器制動(dòng)性能的研究
1、選題意義和背景。
汽車是人類史上最偉大的發(fā)明之一，它給人類帶了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但是如果不重視其安全性，也會(huì)給人們帶來生命和財(cái)產(chǎn)上的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年，全國共發(fā)生道路交通事故327,209起，造成81,649人死亡、380,442人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失12億元，所以汽車的安全性日益得到人們的重視。最近幾年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展很快，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2007年全年汽車生產(chǎn)888.24萬輛，同比增長22.02%,比上年凈增160.27萬輛：銷售879.15萬輛，同比增長21.84%,比上年凈增157.60萬輛。汽車己經(jīng)逐漸開始走入普通家庭，隨著高等級公路的快速建設(shè)，城市公交運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，大中型城市客貨車的市場需求也逐步增長，載貨汽車和客車歷史上一直沿用鼓式制動(dòng)器作為行車制動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，近年來隨著交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，貨運(yùn)流量的增大，客運(yùn)比重也顯著提高，特別是高速公路不斷提速，高速制動(dòng)出現(xiàn)許多不容忽視的交通事故，給國民經(jīng)濟(jì)及人民生命財(cái)產(chǎn)造成不可估量的損失。汽車車速的提高，汽車行駛動(dòng)能增加，制動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量越大。并且鼓式制動(dòng)器一般受車輛總布置的限制，都位于車輪內(nèi)，通風(fēng)散熱條件差，長時(shí)間的高速行駛，熱量散不出去，致使摩擦產(chǎn)生熱衰退、摩擦系數(shù)下降、制動(dòng)力減弱，保證不了安全的制動(dòng)效能，嚴(yán)重影響行車安全性。并且卡車的“大噸小標(biāo)”現(xiàn)象目前還普遍存在，標(biāo)3t的卡車實(shí)際能裝載lOt以上等，無疑對制動(dòng)器的安全性留下了隱患。
由于汽車行業(yè)的快速發(fā)展和應(yīng)用越來越普及，作為汽車的配套件和市場配件的制動(dòng)器生產(chǎn)廠家也在大幅度的增加，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還顯示隨著汽車產(chǎn)銷量和社會(huì)保有量的增加，汽車交通事故已經(jīng)成為一大社會(huì)公害問題。汽車交通事故的40%與汽車制動(dòng)性能有關(guān)。由于制動(dòng)器產(chǎn)品質(zhì)量的參差不齊，為了控制汽車行駛的安全性，對汽車制動(dòng)性能檢測是必不可少的。
目前，載重汽車也稱為卡車，是運(yùn)載貨物和商品用的一種汽車形式，包括自卸卡車、牽引卡車、非公路和無路地區(qū)的越野卡車和各種專為特殊需要制造的卡車(如機(jī)場擺渡車、消防車和救護(hù)車、油罐車、集裝箱牽引卡車等)，本文研究的內(nèi)容主要就是載重汽車的行車制動(dòng)器制動(dòng)性能。近幾年，隨著我國運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展和公路條件的改善，車輛也向高速度、高效益、高安全、高舒適、高環(huán)保的方向發(fā)展，汽車的行駛安全問題也就越來越受到人們的重視，各國都對制動(dòng)性能提出了更高的要求。制動(dòng)性能直接關(guān)系到交通安全。重大交通事故往往與制動(dòng)距離太長、緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑跑偏等情況有關(guān)，無疑汽車的制動(dòng)性是汽車安全行駛的重要保障。而汽車制動(dòng)器是組成汽車制動(dòng)系的重要部件，其作用是產(chǎn)生制動(dòng)力矩，強(qiáng)制行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及己經(jīng)停駛的汽車在原地(包括在坡上)駐留不動(dòng)。
因此，汽車制動(dòng)器必須具有良好的耐用性和可靠性，以減少故障和較長期的保持制動(dòng)系的制動(dòng)效能。改善汽車的制動(dòng)性，始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù)。同時(shí)，世界各國制動(dòng)器制造企業(yè)對制動(dòng)器制動(dòng)性能都提出了各種檢測標(biāo)準(zhǔn)，通過對制動(dòng)器制動(dòng)性能的檢測，以及對檢測數(shù)據(jù)的分析，可改進(jìn)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高制動(dòng)性能，確保汽車行駛安全性和可靠性。
2、論文綜述/研究基礎(chǔ)。
無論采用何種形式制動(dòng)器，都要與整車制動(dòng)性能匹配，因此測試制動(dòng)器的制動(dòng)性能是必不可少的。目前，汽車的制動(dòng)性主要通過路上試驗(yàn)來評定，雖然路試能全面反映汽車的制動(dòng)特性，但試驗(yàn)需要有特定的場地，且也頗費(fèi)時(shí)間，因此，在汽車使用企業(yè)以及一般車輛檢測單位，常用室內(nèi)試驗(yàn)裝置測試汽車制動(dòng)器的摩擦力矩，來檢查汽車的制動(dòng)性。室內(nèi)試驗(yàn)裝置主要有平板式、滾動(dòng)式以及慣性式試驗(yàn)臺架。世界上通用的方法是用制動(dòng)器慣性試驗(yàn)臺(國外稱為測功機(jī)Dynamometer )，它可模擬實(shí)際工況的慣量載荷，把實(shí)物直接裝在調(diào)速電機(jī)主軸上進(jìn)行室內(nèi)慣性試驗(yàn)，用來評定摩擦制動(dòng)器性能的設(shè)備，也稱為臺架試驗(yàn)。測試結(jié)果與實(shí)際工況條件接近。這種臺架試驗(yàn)方法在制動(dòng)器開發(fā)設(shè)計(jì)過程中起到了重要的作用。
汽車工業(yè)高度發(fā)達(dá)的國家對制動(dòng)器試驗(yàn)臺的研究相對較早，試驗(yàn)技術(shù)相對成熟。日本日曙制動(dòng)器公司研制的單端雙輪慣性式試驗(yàn)臺，主軸上裝有慣性飛輪組，是由多片飛輪組合成，可以根據(jù)所要模擬的慣量對飛輪組進(jìn)行組合調(diào)整，該試驗(yàn)臺試驗(yàn)順序可按輸入程序自動(dòng)進(jìn)行，各種工況條件的磨損試驗(yàn)、效率試驗(yàn)、衰退試驗(yàn)也可組合進(jìn)行。這種全自動(dòng)式雙輪慣性試驗(yàn)臺可以較全面地評定制動(dòng)器的制動(dòng)性能，尤其有利于評價(jià)鼓式制動(dòng)器的性能。德國Alfred Teves公司(簡稱ATE)研制的摩擦試驗(yàn)機(jī)主要針對盤式制動(dòng)器開發(fā)過程中襯片的摩擦性能對制動(dòng)穩(wěn)定性的影響程度，它也是一種有效地測定盤式制動(dòng)襯片的摩擦系數(shù)的試驗(yàn)方法，具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)、數(shù)據(jù)可靠的特點(diǎn)。既可評定各類盤式制動(dòng)器的性能，也可作為盤式襯片材料質(zhì)量的篩選參照。各臺架的基本原理都是以一定角速度旋轉(zhuǎn)的慣性飛輪的動(dòng)能來模擬汽車的實(shí)際動(dòng)能，并在制動(dòng)時(shí)間內(nèi)被被試制動(dòng)器吸收，工作循環(huán)都是將慣性飛輪啟動(dòng)到預(yù)定速度，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并打開記錄裝置，通過滑動(dòng)滑臺接通被試制動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)，直到將慣性質(zhì)量制動(dòng)到完全停止，記錄數(shù)據(jù)。試驗(yàn)臺通過調(diào)整飛輪組合實(shí)現(xiàn)不同慣量的模擬。
采用手操縱或帶有一定制動(dòng)間隔的自動(dòng)操縱。當(dāng)要獲取制動(dòng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)特性時(shí)，采用手操縱，當(dāng)進(jìn)行制動(dòng)機(jī)構(gòu)耐久性試驗(yàn)時(shí)，采用自動(dòng)操縱。美國link公司研制的慣性式制動(dòng)器試驗(yàn)臺，采用了電慣量模擬技術(shù)，研究出一種機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量電機(jī)模擬系統(tǒng)，利用固定的小飛輪和電機(jī)聯(lián)合模擬傳統(tǒng)的慣性式摩擦制動(dòng)器試驗(yàn)臺中的大飛輪慣量，該控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對模擬負(fù)載慣量進(jìn)行無級調(diào)節(jié)，也提高了試驗(yàn)設(shè)備的加載精度和自動(dòng)化程度，測得數(shù)據(jù)更能反應(yīng)實(shí)際工況下的制動(dòng)性能。德國Carl Schenck AG公司研制的慣性式制動(dòng)器試驗(yàn)臺，可同時(shí)進(jìn)行同一車型兩個(gè)制動(dòng)器總成(一前一后)的性能試驗(yàn)，也可單獨(dú)進(jìn)行一個(gè)制動(dòng)器總成的試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，可記錄各種模擬工況的如下參數(shù)：飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、慣性質(zhì)量初速度、制動(dòng)管路壓力、制動(dòng)鼓(盤)溫度、制動(dòng)襯片(塊)溫度、制動(dòng)距離、制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)力矩和制動(dòng)噪聲等測試項(xiàng)目數(shù)據(jù)，并顯示或打印各種需要的曲線和圖表。制動(dòng)器是制動(dòng)系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的力的部件，除了競賽汽車上才裝設(shè)的、通過張開活動(dòng)翼板以增加空氣阻力的空氣動(dòng)力緩速裝置以外，一般制動(dòng)器都是通過其中固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低，同時(shí)依靠車輪與路面的附著作用，產(chǎn)生路面對車輪的制動(dòng)力，以使汽車減速或停車。
目前，載重汽車行車制動(dòng)器絕大多數(shù)采用機(jī)械摩擦式制動(dòng)器，分為鼓式和盤式兩大類，鼓式制動(dòng)器是最早被設(shè)計(jì)用于制動(dòng)系統(tǒng)的，而在現(xiàn)有的載貨車的制動(dòng)系統(tǒng)中，多以氣壓鼓式制動(dòng)系統(tǒng)為主，但由于鼓式制動(dòng)器自身的缺點(diǎn)，如制動(dòng)效能以及散熱性差等，而在高速行駛的汽車上便出現(xiàn)了盤式制動(dòng)器，盤式制動(dòng)器的散熱性好，且穩(wěn)定性好，耐高溫性能好。目前，盤式制動(dòng)器己廣泛應(yīng)用于轎車，但除了一些高性能轎車上用于全部車輪外，大都只用做前輪制動(dòng)器，而與后輪的鼓式制動(dòng)器配合，以期獲得汽車在較高速下制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，并且也能節(jié)約不少成本。在重型載重汽車上，已逐漸開發(fā)使用氣壓盤式制動(dòng)器，集聚氣壓制動(dòng)系和盤式制動(dòng)器的雙重優(yōu)點(diǎn)。伴隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，以及汽車電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各國對汽車制動(dòng)系性能的要求越來越高，這必然對制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)以及其零部件材料要求和整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求。從制動(dòng)器本身來看，隨著電子技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，各種原來為機(jī)械式的機(jī)構(gòu)逐步的被電子式機(jī)構(gòu)取代，制動(dòng)器也是一樣，全電子式制動(dòng)器(EMB)將成為制動(dòng)器發(fā)展的必然趨勢。
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4、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究內(nèi)容。
臺架試驗(yàn)是目前用來衡量制動(dòng)器性能優(yōu)劣的最主要的檢測方法之一。用來模擬制動(dòng)器的實(shí)際工況，以總成臺架試驗(yàn)的方式來測試制動(dòng)器總成的制動(dòng)效能、熱穩(wěn)定性、襯片磨損以及強(qiáng)度等項(xiàng)性能，圍繞提高制動(dòng)器的性能，驗(yàn)證其特性，改進(jìn)可靠性等進(jìn)行的。在新產(chǎn)品的研發(fā)階段，臺架試驗(yàn)主要用來測試制動(dòng)器總成的熱效能、衰退恢復(fù)性能、以及可靠性試驗(yàn)。在產(chǎn)品批量生產(chǎn)階段，主要用來檢測產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性等。本文從臺架試驗(yàn)方面分析影響制動(dòng)器性能的主要因素，如制動(dòng)效能、制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式、熱穩(wěn)定性、摩擦材料的選用等等。以此來改進(jìn)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)臺的研制為進(jìn)行制動(dòng)器的基礎(chǔ)研究和性能測試提供了有力的技術(shù)手段，對確保汽車制動(dòng)系統(tǒng)正�？煽抗ぷ髦陵P(guān)重要，可滿足企業(yè)準(zhǔn)確、快速、有效地對制動(dòng)器各種綜合性能檢測的需要，具有廣泛的應(yīng)用前景。通過本文中所設(shè)計(jì)的臺架的測試，可檢驗(yàn)該公司載重汽車的外協(xié)制動(dòng)器制動(dòng)性能，盡早的杜絕制動(dòng)隱患，避免發(fā)生事故。并能為載重車輛行車制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一些建議。
本文研究的具體內(nèi)容有以下：
1、對行車制動(dòng)裝置的原理進(jìn)行了分析，研究了不同結(jié)構(gòu)型式制動(dòng)器以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇，并對行車制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行了說明，以及對主要零部件的材料選擇進(jìn)行了研究;
2、通過對以上類型制動(dòng)器所在的制動(dòng)系的性能要求介紹，總結(jié)了行車制動(dòng)器的制動(dòng)性能要求，并研究了國內(nèi)外的制動(dòng)器試驗(yàn)規(guī)范，總結(jié)了我國標(biāo)準(zhǔn)與國外標(biāo)準(zhǔn)之間的差異和我國標(biāo)準(zhǔn)的不足，提出了自己對標(biāo)準(zhǔn)編制的建議。
3、根據(jù)廠家的檢測需求，選擇了設(shè)計(jì)慣性式制動(dòng)器性能檢測裝置，并對其設(shè)計(jì)原理進(jìn)行闡述，開發(fā)出了一臺純機(jī)械慣量模擬的單端慣性式試驗(yàn)臺架，該制動(dòng)器試驗(yàn)臺架的研制滿足了實(shí)際檢測的生產(chǎn)的運(yùn)用;
4、通過對比不同結(jié)構(gòu)型式制動(dòng)器各項(xiàng)性能檢測的數(shù)據(jù)，分析了影響制動(dòng)器制動(dòng)性能的一些關(guān)鍵因素，并指出了在制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)以及制造裝配時(shí)應(yīng)注意的問題，為設(shè)計(jì)出高性能的制動(dòng)器提出理論上的依據(jù);
5、對全文進(jìn)行總結(jié)，并展望了未來載重車輛行車制動(dòng)器的發(fā)展趨勢。
6、研究條件和可能存在的問題。
汽車制動(dòng)系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。汽車的制動(dòng)性是汽車的主要性能之一，它直接關(guān)系到交通安全。而制動(dòng)器是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的、產(chǎn)生制動(dòng)力的安全部件。
隨著汽車速度的提高，對汽車行駛安全性也提出了更高的要求，所以對其的設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)尤為重要。
本文以載重汽車行車制動(dòng)器為對象，研究了制動(dòng)器的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)形式和主要零部件的選擇，通過對制動(dòng)系性能要求的研究，了解到制動(dòng)器的性能是制動(dòng)效能和效能穩(wěn)定性的重要保證。通過對制動(dòng)器性能要求、國內(nèi)外制動(dòng)器試驗(yàn)規(guī)范的研究，了解到制動(dòng)器性能檢測的關(guān)鍵，并指出了我國試驗(yàn)規(guī)范中存在的不足，給出了對標(biāo)準(zhǔn)編制的建議，通過對制動(dòng)器性能檢測裝置的比較，開發(fā)了慣性式制動(dòng)器性能檢測裝置，并闡述了該試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)步驟。
5、預(yù)期的結(jié)果。
提高制動(dòng)器的制動(dòng)性能至關(guān)重要，而設(shè)計(jì)一臺模擬性能好、加載精度高的檢測裝置也非常重要。本文通過單端慣性式性能檢測試驗(yàn)臺來測試制動(dòng)器的制動(dòng)性能，是純機(jī)械慣量模擬的慣性式試驗(yàn)臺架，無論是在控制技術(shù)方面以及試驗(yàn)操作方面都有一定的局限性。檢測裝置有以下幾點(diǎn)又待改進(jìn)。
1、純機(jī)械慣量模擬系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)慣量模擬的無級調(diào)整，現(xiàn)在國際上比較推崇的是電慣量技術(shù)，采用這種技術(shù)可以減小原試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)尺寸，減小了飛輪制造的成本，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)慣量的無級調(diào)整以及提高了試驗(yàn)設(shè)備的加載精度。
2、只是針對制動(dòng)器的熱衰退性能進(jìn)行測試，載重汽車的道路條件十分惡劣，水衰退現(xiàn)象也很嚴(yán)重，試驗(yàn)臺上也應(yīng)滿足水衰退性能的檢測。
3、實(shí)際檢測裝置設(shè)計(jì)的氣壓管路系統(tǒng)是并非完全模仿汽車實(shí)際氣壓制動(dòng)系，導(dǎo)致跟實(shí)際的行車制動(dòng)過程有一定的誤差，所以在以后的制動(dòng)器試驗(yàn)臺中設(shè)計(jì)氣壓、液壓制動(dòng)系時(shí)，應(yīng)更好的模擬或還原真實(shí)的制動(dòng)工況。
通過對對課題的研究，了解到目前大多數(shù)的載重汽車采用的是氣壓驅(qū)動(dòng)的鼓式制動(dòng)器，極少數(shù)的輕型載重汽車采用前盤后鼓式制動(dòng)系統(tǒng)。而通過分析鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、性能等，逐漸發(fā)現(xiàn)鼓式制動(dòng)器存在著制動(dòng)散熱性差等諸多缺點(diǎn)，進(jìn)而研發(fā)使用了氣壓盤式制動(dòng)器。氣壓盤式制動(dòng)器集聚了盤式制動(dòng)器本身的優(yōu)點(diǎn)，如：散熱快，重量輕，構(gòu)造簡單，調(diào)整方便。特別是高負(fù)載時(shí)耐高溫性能好，制動(dòng)效果穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性好。經(jīng)過國內(nèi)外汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)多年的研究和試驗(yàn)，總結(jié)出氣壓盤式制動(dòng)器在所有的主要性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)器，并將其廣泛使用在新型的載重汽車上。
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