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汽车制动系统工作原理详解

众所周知，当我们踩下制动踏板时，汽车会减速直到停车。但这个工作是怎么样完成的？

你腿部的力量是怎么样传递到车轮的？这个力量是怎么样被扩大以至能让一台笨重的汽车

停下来？

首先我们把制动系统分成6部分，从踏板到车轮依次解释每部分的工作原理，在了解汽

车制动原理之前我们先了解一些基本理论，附加部分包括制动系统的基本操作方式。

基本的制动原理

当你踩下制动踏板时，机构会通过液压把你脚上的力量传递给车轮。但实际上要想让车

停下来必须要一个很大的力量，这要比人腿的力量大很多。所以制动系统必须能够放大腿部

的力量，要做到这一点有两个办法：

1、杠杆作用2、利用帕斯卡定律，用液力放大

制动系统把力量传递给车轮，给车轮一个摩擦力，然后车轮也相应的给地面一个摩擦力。

在我们讨论制动系统构成原理之前，让我们了解三个原理：

杠杆作用、液压作用、摩擦力作用

杠杆作用

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制动踏板能够利用杠杆作用放大人腿部的力量，然后把这个力量传递给液压系统。

如上图，在杠杆的左边施加一个力F，杠杆左边的长度(2X)是右边(X)的两倍。因此在

杠杆右端可以得到左端两倍的力2F，但是它的行程Y只有左端行程2Y的一半。

液压系统

其实任何液压系统背后的基本原理都很简单：作用在一点的力被不能压缩的液体传递到

另一点，这种液体通常是油。绝大多数制动系统也在此中放大制动力量。下图是最简单的液

压系统：

如图：两个活塞(红色)装在充满油(蓝色)的玻璃圆桶中，之间由一个充满油的导管连接，

如果你施一个向下的力给其中一个活塞(图中左边的活塞)那么这个力可以通过管道内的液

压油传送到第二个活塞。由于油不能被压缩，所以这种方式传递力矩的效率非常高，几乎

100%的力传递给了第二个活塞。液压传力系统最大的好处就是可以以任何长度，或者曲折成

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各种形状绕过其他部件来连接两个圆桶型的液压缸。还有一个好处就是液压管可以分支，这

样一个主缸可以被分成多个副缸，如图所示：

使用液压系统的另外一个好处就是能使力量成倍的增加。在液压系统中你需要做的只是

改变一个活塞和液压缸的尺寸，如下图：

上图表示的就是力的加倍放大，力放大的倍数要以活塞的直径来定。左边的活塞直径为

2寸(注：相当于5.08cm)，右边的活塞直径为6寸(相当于15.24cm)。因为圆的面积等于Pi

*r2,所以左边的活塞面积为3.14平方厘米，右边的活塞面积为28.26平方厘米。右边的活

塞面积比左边的大9倍。这就意味着给左边的活塞施加任何一个力，右边的活塞就会产生一

个比左边大9倍的力。因此当你给左边的活塞施加一个100磅的向下的力时，右边的活塞就

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会产生一个900磅的向上的力。唯一的