汽车刹车

2024-06-05

汽车刹车（精选9篇）

汽车刹车篇1

汽车用制动器衬片俗称“刹车片”是以耐热增强纤维、粘结剂、摩擦性能调节剂和矿物填料为原料，经混拌、热压制、热处理磨削后，粘结 (或铆接) 到钢背 (或蹄铁) 上而制成。刹车片是汽车制动系统中最关键的部件，汽车的刹车制动全靠它与制动盘 (鼓) 的摩擦来实现，刹车片的质量直接影响到汽车安全性能，直接关系到汽车使用者和行人的人身安全，其功能地位不言而喻。

1 概述

作为汽车主要安全性零部件的刹车片，除了100%的安全外，车辆驾驶人员也期望任何时候都拥有最大的刹车舒适性、灵敏性、无噪音和平稳性。对于刹车片而言，最重要的就是摩擦材料的选择，它基本决定了刹车片的制动性能。摩擦材料从基本材质上区分包括石棉、少量金属、半金属和有机物型(NAO)等几种。我国1999年就禁止了石棉在摩擦片中的使用，目前国内普遍采用半金属摩擦材料，多使用钢或铜材料。但也有部分小作坊(特别是生产鼓式刹车片企业)仍旧采用石棉材料，使用石棉材料会给环境造成很大污染。摩擦系数是摩擦材料的最基本参数，决定基本的刹车片制动力矩，摩擦系数必须适当，太高会造成制动过程中的车轮抱死、方向失控或烧片，太低则制动距离过长，不利于安全行车。刹车片在制动时还会产生瞬时的高温，尤其在高速行驶或紧急制动时，在高温状态下，摩擦片的摩擦系数会下降，称为热衰退性。热衰退性的高低决定高温状态和紧急制动时是否安全。目前有的刹车片问题就出于此。高温热衰退若严重，极易造成长距离下坡刹车失灵。舒适性是摩擦性能的直接体现，包括制动感觉、噪音、粉尘、冒烟、异味等。随着私家车的增多和人们生活水平的提高，在满足安全的基本前提下，舒适性越来越成为摩擦片的重要指标。在舒适性指标中，刹车片的噪音情况是被最为关心的，有许多的车辆刹车时会产生刺耳的尖叫声，这就正说明刹车片的质量存在问题。

2 刹车片产品质量要求

近年来，随着我国汽车工业的发展和车辆拥有量的迅速增长，我国刹车片生产企业得到了迅猛发展。据不完全统计，目前年销售产值约100亿元人民币，其中80%产品为汽车用制动器衬片。我国将成为世界刹车片的主要生产基地之一，在激烈的竞争中，有部分商家和生产厂家不惜牺牲商品质量来占领更大的市场份额和攫取更多的利益。

为加大对刹车片产品质量的监管，2008年我国对刹车片标准GB 5763-1998汽车用制动器衬片进行了修订并颁布实施。与老标准相比，新标准在产品的性能项目上有了很大的扩展，在质量指标上有了更严格的要求。首先在项目上增加了剪切强度、冲击强度、热膨胀率、压缩应变等，老标准只有摩擦性能和磨损率两个主要性能项目，增加的项目对产品质量的影响较为直观，在开车的舒适性指标上有了直接的控制和体现。其次在原来检查项目的指标上有了更严格的要求，摩擦系数、指定摩擦系数偏差和磨损率的指标值都较之前更严格。由此可见，新标准的颁布实施更彰显了国家对刹车片质量控制的严格性和合理性。

3 刹车片产品存在的主要质量问题

目前刹车片存在的主要质量问题有摩擦系数不合格及指定摩擦系数允许偏差过大，而磨损率、冲击强度指标基本符合要求。

(1)摩擦系数未达到国家强制性标准要求。从调查抽样检验情况来看，此类不合格占总数的5%左右。GB 5763中规定的摩擦系数范围是比较宽的，但仍有企业的摩擦系数在升温或降温时偏低，达不到标准要求。其中主要是在温度达300℃时, 摩擦系数仅为0.17左右(标准规定应在0.20～0.70)，一旦装车使用，正常的制动力会导致刹车难度增大，刹车距离变远。尤其大客车在下长坡时易造成刹车失灵，导致车毁人亡的重大事故。

(2)指定摩擦系数允许偏差超标。此类不合格在调查抽样检验中占总数的5%左右。指定摩擦系数是指不同的车型和在不同制动位置对制动器衬片的具体规定和要求，是控制产品在使用过程中性能稳定性的重要指标。国标就严格要求制造商必须在包装上注明摩擦系数。指定摩擦系数必须标得适当，不能因为想多占有市场而将企业产品指定摩擦系数标高。在检测中偏离指定摩擦系数最多的有0.23，远远超出了标准要求的0.11的误差，严重影响制动的平稳性，可操作性和安全性。例如有一款型号为1074前型3类刹车片的摩擦系数范围是0.22～0.27，降温200℃的质量指标为0.25～0.70，其检测结果为0.23，降温150℃的质量指标为0.25～0.70，其检测结果为0.22，降温100℃的质量指标为0.25～0.65，其检测结果为0.23，以上温度段摩擦系数均低于标准规定值，与其指定的摩擦系数0.38相比，所有温度段的指定摩擦系数允许偏差都低于规定值，这意味着企业对自己的产品认知不够，指定摩擦系数未能正确指定，降温段摩擦系数不能达到国家强制标准，刹车性能显然较差。又如有一款型号为EQ1094前型3类汽车用刹车片指定摩擦系数为0.40，在低温阶段其摩擦系数0.30，随着温度的升高，摩擦系数逐渐下降，特别是在300℃时，摩擦系数低至0.17(标准规定0.20及以上才合格)，这种刹车片热衰退性很严重，到高温段摩擦系数严重下降，使用时容易造成长距离刹车失灵事故。

4 刹车片产品质量问题原因分析

刹车片存在质量问题主要有以下几个方面原因：

(1)生产企业使用低价劣质原材料，致使产品出现摩擦系数低的现象。部分企业急功近利，为了降低成本，使用低劣原材料，造成产品热衰退严重和恢复性不好。这样的刹车片在低速平地刹车效果较好，制动平稳，但在高速陡坡长距离刹车时，极易造成刹车失灵。

(2)产品配方不合理，采用了耐高温差的固化剂，产品出现摩擦系数迅速降低的现象;新材料的使用没有经过严格的试验认证就投入生产。剎车片的配方通常包括十几种成分，要改变其某方面的性能，企业需要做大量的试验。而要增加或是减少耐磨材料，更是需要进行多次试验及后调整，否则很可能会出现摩擦系数增加的同时磨损率成负数的高温膨胀现象与随着温度升高摩擦系数急剧下降的现象。部分企业为了追求利润，在没有充分认证的情况下更改配方，造成产品高温摩擦系数急剧降低或者降温阶段摩擦系数达不到标准要求。

(3)质量检验过程不严格，甚至没经过检查。存在个别企业为了减少工序，节约成本，对其生产的刹车片检测方面不够重视，检测设备也只成了摆设，厂家对自己产品质量认识不够，造成质量问题。

(4)对自己产品质量认识不够，未能给出适当的指定摩擦系数。指定摩擦系数是要经过反复摩擦系数试验，各种温度段试验，最后确定一个既合理又稳定的质量指标，来作为刹车片的最终指定摩擦系数。刹车片生产企业产品的指定摩擦系数存在标高的情况。在试验和检测结果中有的没有一个温度段能达到指定摩擦系数要求。指定摩擦系数容易给不了解此产品的用户造成假象，以为厂家指定摩擦系数标得越高，那么产品的摩擦性能就越好，其真实性需要用实验数据来支撑，才能给用户提供满意的产品。

汽车刹车篇2

汽车刹车系统常见故障探讨

在制动系统中,刹车片是最关键的`安全零件,所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用,所以说好的刹车片是人和汽车的保护神.本文对刹车片行业的现状、刹车片的类型,及刹车系统常见故障进行了探讨.

作者：柏容江作者单位：穆棱市道路运输管理站,黑龙江,穆棱,157500刊名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(11)分类号：U4关键词：汽车驾驶刹车片刹车系统

汽车刹车篇3

【关键词】油门；刹车；误踩；转换；触发装置

【中图分类号】G71 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2015）23-0263-01 1.引言

随着汽车数量快速增多起来，汽车驾驶的安全性变得日益重要起来。其中，由于驾驶员自身的各种因素造成的交通事故占相当大一部分，这里面主要是驾驶员的驾驶错误和延误操作所导致的，其中把油门当作刹车是一种相当常见的错误操作动作。在一些大型的交通事故里面，误踩油门事故的比例高达13.7%[1]。本意是想踩刹车让汽车速度慢下来或者停下来却反而使汽车加速前进，结果酿成大家都不想看到的结果。

所以迫切需要一种装置，它能辨别出驾驶员的错误操作并将其纠正，即在驾驶员误将油门当成刹车而猛踩时此装置能识别出驾驶员的这一错误操作并自动将踩油门切换成踩刹车，使汽车制动。

2.油门切换刹车装置的整体设计

2.1切换装置的工作条件

对于误踩，首先我们能了解到油门与刹车的操作方式是不一样的，在紧急情况下尤其如此。踩油门时是轻踩慢踩，速度和力都比较小，任何情况都不应该出现将油门踏板一脚猛踩到底的情况。而在紧急情况下，驾驶员是在极短的时间内做出判断并采取动作的，这时踩刹车将是快速大力的猛踩。所以当出现油门踏板被快速而大力地猛踩的情况时时，我们认为这时驾驶员出现了错误操作，即误踩了踏板，而驾驶员的本意是踩刹车。

2.2切换装置的工作原理

针对上述定义的紧急情况下驾驶员的错误操作，提出了一个以一系列简单机械装置组合而成的简易机械系统，以驾驶员对油门踏板的操作为触发条件，当油门踏板的操作出现不正常情况（即被快速而大力地猛踩）时，装置能判断出这一错误操作，并做出一系列动作避免车祸的发生。其工作原理如下图所示。

1—油门踏板 2—大齿轮 3—小齿轮 4—触发装置

5—回复杆 6—棘爪 7—棘轮 8—下压杆 9—刹车踏板

当油门踏板被快速大力地猛踩时，经一对增速齿轮增速后，其转速输入到触发装置。触发装置相当于一个离合器装置，它有一个临界的输入转速，也就是速度的阈值。当输入的转速低于设定值时，触发装置两端的轴处于分离状态，即输入端的转速及转矩不会传递到输出端；当输入的转速高于设定值时，触发装置两端的轴处于接合状态，输入轴的转速和转矩传递给输出轴。猛踩时转速经增速齿轮放大后大于触发装置的设定值，输入轴与输出轴接合，带动下压杆从而将刹车踏板压下。此外猛踩油门踏板后能带动棘爪，使其与棘轮啮合，利用棘轮单向转动的特性可以使装置自锁，防止刹车踏板自己弹起，使刹车踏板一直处于被踩下的状态，从而起到稳定的刹车作用。松开油门踏板后，油门踏板带动回复杆，将棘爪顶起，使棘轮棘爪脱离啮合，装置结束自锁状态，刹车踏板回复到初始位置，整个油门切换刹车过程结束。

3.油门切换刹车装置的整体设计

3.1触发装置的触发条件

对触发装置而言，其出入量有输入的角位移？兹i、角速度？棕i、角加速度？琢i，其中角速度？棕i和角加速度？琢i作为触发装置的触发条件。

3.2 触发装置的工作原理

触发装置是一个根据输入转速不同而做出不同动作的装置，当输入速度低时，输入轴与输出轴处于分离状态，当输入转速较大时，输入轴与输出轴处于接合状态。而离心力也是随着转速的变化而变化。所以触发装置可以选离心力作为触发条件。

在油门切换刹车系统中的触发装置为一个离心式棘轮离合器。在低的输入转速下，离心力不足以将棘爪甩出，棘爪收起，离合器处于分离状态；在高的输入转速下，棘爪在巨大的离心力作用下被甩出，进而与棘轮相啮合，离合器处于接合状态，圆盘与棘轮同步运动，将动力和运动传递出去。

本设计研究的触发装置并非传统的棘轮棘爪装置，而是一种带键槽圆盘加滑块的棘轮装置，触发装置为一个键槽式离心棘轮机构，其中包含三个零件，即棘轮、滑块、键槽圆。其结构如下图所示。

弹簧连接着滑块底部与键槽圆盘的回转中心，滑块受到的离心力的方向始终与弹簧力的方向在同一直线上，而且这两个力的方向也与滑块的运动方向始终在同一直线上。低的输入转速情况下，滑块受到的离心力较小，滑块无法滑出键槽，如上图中左图所示，键槽圆盘与棘轮之间无法传递运动和转矩；高的输入转速下，滑块受到的离心力很大，滑块能顺利滑出键槽，与棘轮相啮合，如上图中右图所示，键槽圆盘能将转速与转矩传递给棘轮。于是便实现了触发装置的输入轴与输出轴根据输入转速的不同而处于分离及接合状态这一目标，即根据输入转速自动进行离合。

4.结束语

本文通过对紧急情况下汽车油门切换刹车装置原理分析，并对整个装置进行总体的设计，特别是触发装置是设计的重点，触发装置是一个键槽式离心棘轮机构，其中包含三个零件，即棘轮、滑块、键槽圆。它是以离心力作为触发条件，正常踩油门时，离合器处于分离状态，非正常情况下，即误踩猛踩时，离合器处于结合状态，进而让汽车制动。

参考文献

汽车刹车踏板发硬的原因分析篇4

1 针对汽车刹车踏板发硬的原因分析

1.1 真空度原因

影响真空度的原因包括这些方面:大气阀座有裂纹、皮膜疲劳损坏、真空阀座有裂纹或者已经失效以及真空软管单项阀门失效等等。装配真空助力器是在-500mmHg的负压下进行的, 根据国外的技术标准, 假如在30秒以内发生泄漏的情况, 总成件就算不上合格的产品。

在技术上, 对真空软管单向阀的要求相对而言较高。如果使用低劣的材料做密封垫, 导致密封泄漏, 那就可能导致真空助力器内反流进油气, 这样会腐蚀内部零件, 使内部零件生锈, 助力器的助力功能变差或者失效, 出现汽车刹车踏板发硬的故障。如果单向阀的开度过小, 进气歧管的负压不够, 也会出现汽车刹车踏板发硬的现象。

1.2 自由行程原因

当驾驶员在踩动刹车踏板时, 制动不会立即开始, 而是有一段缓冲时间使驾驶人员有较为舒适的感觉。自由行程结束后, 制动进入有效行程的过程中, 在制动管路系统的传递中, 踏板力到达各个车轮, 随着踏板力度的渐渐增加, 驾驶员踩踏板的感觉也逐渐变重, 车速随之缓慢下来。

踏板无自由行程或者自由行程较小, 都有可能导致制动发硬或者踏板力偏大的现象发生。据调查统计, 下线车中, 部分车辆的踏板力都偏大, 超过了MAZDA的标准力度。

如果汽车的进油孔活塞关闭得早, 压力就建立得早, 这就证明无自由行程或者说自由行程小, 驾驶员也会有踏板发硬的感觉;反之, 如果进油孔活塞关闭得比较迟, 自由行程太大, 驾驶员就会有踏板发软的感觉。

根据分析, 目前对车辆踏板发硬的情况前期所采取的措施就只是调节出力杆的长短而已, 这样只能暂时解决某些车辆踏板发硬的问题, 还有很大一部分车辆的踏板发硬问题没有得到相应的解决, 所以, 这时候只能更换总成件, 这样一来, 并没有从本质上解决问题, 反而浪费了很多的时间和成本。

1.3 起跳值和起跳点原因

在对上述两种因素对踏板发硬影响的分析之后, 踏板发硬的原因还不是很清楚现在从助力器的设计角度进行分析:起跳值不仅是制动发硬的重要原因, 还是制动发硬的一个量化指标。

真空助力器开始起助力作用的点就是起跳点 (JP) , 这个时候自由行程已经没有了, 处于有效行程的过程中;起跳点所对应的起跳力度的大小即为起跳值;起跳值的大小由起跳点的高低所决定, 踏板力度一开始的感觉也受到起跳点高低的影响。那起跳值受到哪些因素的影响呢?

第一, 橡胶反作用盘硬度和平面度。阀塞和反作用盘接触时反作用力的大小由橡胶反作用盘的硬度所决定。该硬度值在很大程度上影响到踏板力, 硬度值较小的话反作用盘就相对较软, 力的传递就会比较小, 驾驶员就会感觉踏板较硬;反过来说硬度值较高的话, 反作用盘就会相对较硬力的传递就会比较大, 驾驶员就会感觉踏板较软。

力传递的均衡性由平面度来决定。由于推杆和阀塞之间是垂直接触, 所以对橡胶反作用盘和阀塞的平面度有很高的要求;按照理论上来说, 在紧急刹车的情况下, 两个物体垂直接触的面之间会产生冲击;可是如果把阀塞改成圆弧形状的接触面, 就有可能使踏板力更加轻软;在现今阶段, 我国是否有这样的技术和结构还不得而知, 这一假设能不能解决实际问题还需要继续研究。

第二, 阀塞和橡胶反作用盘之间的间隙值。在正常情况下, 真空助力器内的大气阀和真空阀都处于关闭状态。驾驶员踩制动踏板, 当真空阀关闭大气阀开启的刹那间, 阀塞和橡胶反作用盘之间会有一些间隙, 这个间隙值会影响到起跳值, 可以说决定了起跳值的大小。阀塞和橡胶反作用盘之间的间隙小, 那么起跳点就相对较低, 开始作用时助力器的力也就比较小, 驾驶员就会感觉踩踏板有点重;要是阀塞和橡胶反作用盘之间的间隙太大呢, 起跳值也会过大, 那么驾驶员就会感觉踏板发硬, 不过这样的情况是因为自由行程刚刚消除产生的, 只要稍微用一点点力度, 踏板就会有较大幅度的下沉, 在这一瞬间也会产生较大的制动力。

我们所说的这个间隙值并不是初始间隙, 而是在消除自由行程之后的橡胶反作用盘和阀塞之间的间隙, 所以, 如果不能确保一致性良好的生产效果, 就会导致踏板发软或者踏板发硬的不良现象发生。

2 防止汽车刹车踏板发硬的解决措施

通过对汽车刹车踏板发硬原因的分析, 得出了这样的结论:影响汽车刹车踏板发硬的主要原因是起跳点的起跳值, 而起跳点的起跳值由阀塞和橡胶反作用盘之间的间隙值所决定。

要控制好起跳值的大小就必须先控制好阀塞和橡胶反作用盘之间的间隙值, 使该间隙值在一定的公差范围之内。所以, 要对阀塞和橡胶反作用盘之间的间隙设定公差带, 并在生产上加大控制力度, 保持一致性。

以下是对公差值的设定。

阀塞和橡胶反作用盘之间间隙的公差值为:2.61±0.12mm。

起跳点的起跳值为:45kg～46kg。

从橡胶反作用盘来看, 橡胶反作用盘的平面度和硬度相对来说好控制一点, 可是很多较为好一点的车该部件都是从国外进口的, 因此, 对于批件的检测采用全检的方式检测其硬度和平面度, 并在生产一致性这一要求上加大控制力度, 这样就可以达到我们想要的效果;如果采购是在国内进行的, 那么一定要保证生产一致性原则。

3 结语

为了保证运营车辆制动性能的良好, 车辆在维修或者保养的过程中, 一定要做好检查和检验的工作, 按照标准严格进行作业, 工作人员在做好部件维修的同时不要疏忽了与之相关联的其他部件的检测, 以防制动力偏差的产生。

参考文献

[1]张宏伟.汽车刹车踏板发硬的原因和解决措施的探讨[J].实用汽车技术, 2006 (4) .

[2]李彦栋.介绍汽车液压制动系统液压助力转向器和制动真空助力器的检查方法[J].实用汽车技术, 2008 (3) .

[3]赵民, 毛雅丽.汽车制动助力测试系统的研究[J].沈阳工程学院学报 (自然科学版) , 2006 (1) .

汽车刹车篇5

一、项目承办单位基本情况

（一）公司名称

xxx 科技发展公司

（二）公司简介

顺应经济新常态，需要公司积极转变发展方式，实现内涵式增长。为此，公司要求各级单位通过创新驱动、结构优化、产业升级、提升产品和服务质量、提高效率和效益等路径，努力实现“做实、做强、做大、做好、做长”的发展理念。

经过多年的发展与积累，公司建立了较为完善的治理结构，形成了完整的内控制度。公司基于业务优化提升客户体验与满意度，通过关键业务优化改善产业相关流程；并结合大数据等技术实现智能化管理，推动业务体系提升。公司致力于高新技术产业发展，拥有有效专利和软件著作权 50多项，全国质量管理先进企业、全国用户满意企业、国家标准化良好行为AAAA 企业，全国工业知识产权运用标杆企业。

公司通过了 ISO 质量管理体系认证，并严格按照上述管理体系的要求对研发、采购、生产和销售等过程进行管理，同时以客户提出的品质要求为基础，建立了完整的产品质量控制体系，保证产品质量的优质、稳定。公司以生产运行部、规划发展部等专业技术人员为主体，依托各单位生产

技术人员，组建了技术研发团队。研发团队现有核心技术骨干十余人，均有丰富的科研工作经验及实践经验。

（三）公司经济效益分析

上一年度，xxx 科技公司实现营业收入 31778.97 万元，同比增长29.94%（7322.04 万元）。其中，主营业业务产销汽车刹车蹄生产及销售收入为 27214.66 万元，占营业总收入的 85.64%。

根据初步统计测算，公司实现利润总额 6435.77 万元，较去年同期相比增长 1235.38 万元，增长率 23.76%；实现净利润 4826.83 万元，较去年同期相比增长 755.65 万元，增长率 18.56%。

上年度主要经济指标

项目单位指标完成营业收入

万元

31778.97

完成主营业务收入

万元

27214.66

主营业务收入占比

85.64%

营业收入增长率（同比）

29.94%

营业收入增长量（同比）

万元

7322.04

利润总额

万元

6435.77

利润总额增长率

23.76%

利润总额增长量

万元

1235.38

净利润

万元

4826.83

净利润增长率

18.56%

净利润增长量

万元

755.65

投资利润率

47.31%

投资回报率

35.48%

财务内部收益率

29.05%

企业总资产

万元

28364.60

流动资产总额占比

万元

37.08%

流动资产总额

万元

10516.75

资产负债率

27.50%

（四）报告咨询机构

泓域咨询机构

二、项目概况

（一）项目名称

产销汽车刹车蹄项目

按照“中心提升、新区集聚，拥江布局、一体发展”的空间导向，统筹市域整体布局，加快城乡区域一体化发展，重点打造“一区两廊两带两港两特色”重大平台，全面提升城市能级和综合承载力，塑造杭州区域发展新版图。

（一）一区

国家自主创新示范区。突出“整合协同、联动发展”，支持高新区（滨江）建设世界一流高科技园区，在促进全市产业转型升级中发挥“大孵化器”功能。强化科技创新产业化，推动临江国家高新区建

设综合科技新城。发挥高新区的辐射带动作用，以高新区（滨江）、临江两大国家高新区、城西科创大走廊为核心，力争国家自主创新示范区建设实现“一区十片、多园多点”市域全覆盖，努力建设创新驱动转型升级示范区、互联网大众创业集聚区、科技体制改革先行区、全球电子商务引领区和信息经济国际竞争先导区。

（二）两廊

城西科创大走廊。以文一西路、市域轨道交通杭临线为交通主轴线，东起浙江大学紫金港校区，经未来科技城、青山湖科技城，西至浙江农林大学，重点凸显沿线的梦想小镇、紫金众创小镇、云安小镇、云制造小镇、海创园、西溪谷、云谷等重要创新平台，聚合浙江大学、杭州师范大学、浙江农林大学以及阿里巴巴等一批高校、科研院所和科技企业，整体上形成以东西向带状为主体、以特色小镇为节点串珠成链的科创大走廊，辐射带动之江、富阳等区域，努力打造成为浙江的人才特区、创新特区和创业特区，建设杭州“硅谷”。

城东智造大走廊。以产业智慧化为特色，统筹市域东部地区的大江东产业集聚区（临江国家高新区）、萧山经济技术开发区、杭州经济技术开发区、钱塘智慧城、余杭经济技术开发区（钱江经济开发区）等重大创新及转型升级平台，通过江东大道、德胜快速路等交通干道的串联，集聚清华大学长三角研究院杭州分院、中科院杭州科技园等创新资源，加快建设江干钱塘智造小镇、萧山机器人小镇、余杭新能源汽车小镇、大江东汽车小镇、下沙东部医药港小镇等一批智慧化特色小镇，积极推动中外合作产业园建设，构建全市智能制造集聚区，打造“中国制造 2025”示范区。

（三）两带

运河湖滨高端商务带。深入实施运河综合保护工程和西湖综合保护工程，进一步优化提升运河商圈、黄龙商圈、武林商圈、湖滨商圈、钱江新城等区域功能。由北向南经余杭、拱墅、西湖、下城、上城、江干，深化城市有机更新，推进城北地区转型发展，着重发展高端商务商业、金融服务业、时尚旅游等现代服务业，促进名城名河名湖交融发展，建设具有厚重历史文化底蕴、生态生产生活共美的高端商务区。

钱塘江生态经济带。以钱塘江（富春江、新安江）为中轴，自东向西经钱江新城、钱江世纪城、高新区（滨江）、之江度假区、富阳、桐庐、建德、淳安等而上梯次布局，坚持协同发展，串联和统筹市域主要空间，强化中心城区对四县（市）的辐射带动，持续建设和保护沿江两岸景观，沿江布局以山水田园城镇为支撑的生态城镇体系，引

导发展金融服务、旅游休闲、文化创意、养老养生、信息经济、智能制造、高新技术产业以及绿色生态产业，加快建设定位高端、联动发展、最能体现杭州发展水平的“黄金水道”金融带、生态带、景观带、城市带、产业带。

（四）两港

钱塘江金融港湾。以钱江新城为核心，杭州金融城、钱江金融城、钱江世纪城金融外滩、望江智慧金融城环绕，集聚钱塘江两岸金融资源，加快建设萧山陆家嘴金融创新园、滨江科技金融集聚区、杭州经济技术开发区双创金融谷等金融产业园区，培育发展上城玉皇山南基金小镇、西溪谷互联网金融小镇等特色小镇，积极创建国家金融综合改革试验区，努力建设成为区域金融总部中心、全国财富管理中心、全国新金融服务中心。

杭州空港经济区。以航空口岸国际化为契机，推动扩容提升，建设完善机场至中心城区和杭州都市区城市的快速通道。以建设全省大航空经济的龙头区域为方向，参与和服务全省“两港物流圈”建设，大力发展临空经济，打造全省重要的空港产业基地、区域物流中心和开放合作平台，积极创建国家级临空经济示范区。

（五）两特色

特色小镇。以特色山水资源为依托，按照“企业主体、资源整合、项目组合、产业融合”原则，聚焦“1+6”产业集群，兼顾茶叶、丝绸、中药等历史经典产业，坚持产业、文化、旅游“三位一体”和生产、生活、生态融合发展，加快建设一批产业支撑有力、高端人才集聚、具有独特文化内涵和旅游功能的创业创新特色小镇，构建完善“大众创业、万众创新”的平台体系，形成全域创新氛围。

特色园区。深入推进全市开发区（产业园区）整合优化提升，通过临近园区归并或“一区多园”托管等形式，有序推进各级各类园区整合提升，探索建立跨区域协作模式和利益共享机制，实现集约联动共赢高效发展，推动各区县（市）基本形成“1+N”模式的园区平台体系。着力提升园区主导产业竞争力，完善创新创业体系，优化园区土地要素配置，提高亩产综合效益，优化管理体制，促进园区产城融合和绿色发展。做好杭钢地块等历史工业区域的规划建设。

（二）项目选址

xxx 新区

（三）项目用地规模

项目总用地面积 46683.33平方米（折合约 69.99 亩）。

（四）项目用地控制指标

该工程规划建筑系数 68.05%，建筑容积率 1.58，建设区域绿化覆盖率7.84%，固定资产投资强度 160.79 万元/亩。

（五）土建工程指标

项目净用地面积 46683.33平方米，建筑物基底占地面积 31768.01平方米，总建筑面积 73759.66平方米，其中：规划建设主体工程 58384.36平方米，项目规划绿化面积 5781.12平方米。

（六）设备选型方案

项目计划购置设备共计 127 台（套），设备购置费 4663.64 万元。

（七）节能分析

1、项目年用电量 912275.59 千瓦时，折合 112.12 吨标准煤。

2、项目年总用水量 14953.85 立方米，折合 1.28 吨标准煤。

3、“产销汽车刹车蹄项目投资建设项目”，年用电量 912275.59 千瓦时，年总用水量 14953.85 立方米，项目年综合总耗能量（当量值）113.40吨标准煤/年。达产年综合节能量 48.60 吨标准煤/年，项目总节能率23.15%，能源利用效果良好。

（八）环境保护

项目符合 xxx 新区发展规划，符合 xxx 新区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

（九）项目总投资及资金构成

项目预计总投资 14766.40 万元，其中：固定资产投资 11253.69 万元，占项目总投资的 76.21%；流动资金 3512.71 万元，占项目总投资的 23.79%。

（十）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（十一）项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入 29010.00 万元，总成本费用 22659.18 万元，税金及附加 291.85 万元，利润总额 6350.82 万元，利税总额 7518.65 万元，税后净利润 4763.11 万元，达产年纳税总额 2755.53 万元；达产年投资利润率 43.01%，投资利税率 50.92%，投资回报率 32.26%，全部投资回收期4.60 年，提供就业职位 420 个。

（十二）进度规划

本期工程项目建设期限规划 12 个月。

项目承办单位要在技术准备、人员配备、施工机械、材料供应等方面给予充分保证。项目建设单位要制定严密的工程施工进度计划，并以此为依据，详细编制周、月施工作业计划，以施工任务书的形式下达给参与工程施工的施工队伍。

三、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合 xxx 新区及xxx 新区产销汽车刹车蹄行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进 xxx

新区产销汽车刹车蹄产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx 科技公司为适应国内外市场需求，拟建“产销汽车刹车蹄项目”，本期工程项目的建设能够有力促进 xxx 新区经济发展，为社会提供就业职位 420 个，达产年纳税总额 2755.53 万元，可以促进 xxx 新区区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率 43.01%，投资利税率 50.92%，全部投资回报率 32.26%，全部投资回收期 4.60 年，固定资产投资回收期 4.60 年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

4、改革开放 40 年来，民间投资和民营经济由小到大、由弱变强，已日渐成为推动我国经济发展、优化产业结构、繁荣城乡市场、扩大社会就业的重要力量。从投资总量占比看，2012 年以来，民间投资占全国固定资产投资比重已连续 5 年超过 60%，最高时候达到 65.4%；尤其是在制造业领域，目前民间投资的比重已经超过八成，民间投资已经成为投资的主力军。民营企业和民间资本是培育和发展战略性新兴产业的重要力量。鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业，对于促进民营企业健康发展，增强战略性新兴产业发展活力具有重要意义。引导民间投资参与制造业重大项目建设，国务院办公厅转发财政部发展改革委人民银行《关于在公共服务领域推广政府和社会资本合作模式指导意见》，要求广泛采用政府和社会资本合作（PPP）模式。为推动《中国制造 2025》国家战略实施，中央财政在工

业转型升级资金基础上整合设立了工业转型升级（中国制造 2025）资金。围绕《中国制造 2025》战略，重点解决产业发展的基础、共性问题，充分发挥政府资金的引导作用，带动产业向纵深发展。重点支持制造业关键领域和薄弱环节发展，加强产业链条关键环节支持力度，为各类企业转型升级提供产业和技术支撑。

综上所述，项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。

四、主要经济指标

主要经济指标一览表

序号项目单位指标备注 1

占地面积

平方米

46683.33

69.99 亩

1.1

容积率

1.58

1.2

建筑系数

68.05%

1.3

投资强度

万元/亩

160.79

1.4

基底面积

平方米

31768.01

1.5

总建筑面积

平方米

73759.66

1.6

绿化面积

平方米

5781.12

绿化率 7.84%

总投资

万元

14766.40

2.1

固定资产投资

万元

11253.69

2.1.1

土建工程投资

万元

5382.74

2.1.1.1

土建工程投资占比

万元

36.45%

2.1.2

设备投资

万元

4663.64

2.1.2.1

设备投资占比

31.58%

2.1.3

其它投资

万元

1207.31

2.1.3.1

其它投资占比

8.18%

2.1.4

固定资产投资占比

76.21%

2.2

流动资金

万元

3512.71

2.2.1

流动资金占比

23.79%

收入

万元

29010.00

总成本

万元

22659.18

利润总额

万元

6350.82

净利润

万元

4763.11

所得税

万元

1.58

增值税

万元

875.98

税金及附加

万元

291.85

纳税总额

万元

2755.53

利税总额

万元

7518.65

投资利润率

43.01%

投资利税率

50.92%

投资回报率

32.26%

回收期

年

4.60

设备数量

台（套）

127

年用电量

千瓦时

912275.59

年用水量

立方米

14953.85

总能耗

吨标准煤

113.40

节能率

23.15%

节能量

吨标准煤

48.60

员工数量

人

420

土建工程投资一览表

序号项目占地面积（㎡）

基底面积（㎡）

建筑面积（㎡）

计容面积（㎡）

投资（万元）

主体生产工程

22459.98

58384.36

4686.77

1.1

主要生产车间

13475.99

35030.62

2905.80

1.2

辅助生产车间

7187.19

18683.00

1499.77

1.3

其他生产车间

1796.80

3386.29

281.21

仓储工程

4765.20

9993.95

583.46

2.1

成品贮存

1191.30

2498.49

145.87

2.2

原料仓储

2477.90

5196.85

303.40

2.3

辅助材料仓库

1096.00

2298.61

134.20

供配电工程

254.14

16.69

3.1

供配电室

254.14

16.69

给排水工程

292.27

14.93

4.1

给排水

292.27

14.93

服务性工程

3017.96

176.19

5.1

办公用房

1526.07

71.36

5.2

生活服务

1491.89

83.13

消防及环保工程

851.38

55.92

6.1

消防环保工程

851.38

55.92

项目总图工程

127.07

-260.50

7.1

场地及道路硬化

8476.18

1437.72

7.2

场区围墙

1437.72

8476.18

7.3

安全保卫室

127.07

绿化工程

3122.15

109.28

合计

31768.01

73759.66

5382.74

节能分析一览表

序号项目单位指标备注 1

总能耗

吨标准煤

113.40

1.1

—年用电量

千瓦时

912275.59

1.2

—年用电量

吨标准煤

112.12

1.3

—年用水量

立方米

14953.85

1.4

—年用水量

吨标准煤

1.28

年节能量

吨标准煤

48.60

节能率

23.15%

节项目建设进度一览表

序号项目单位指标 1

完成投资

万元

13603.57

1.1

——完成比例

92.13%

完成固定资产投资

万元

10046.74

2.1

——完成比例

73.85%

完成流动资金投资

万元

3556.83

3.1

——完成比例

26.15%

人力资源配置一览表

序号项目单位指标 1

一线产业工人工资

1.1

平均人数

人

286

1.2

人均年工资

万元

5.57

1.3

年工资额

万元

1548.84

工程技术人员工资

2.1

平均人数

人

2.2

人均年工资

万元

5.33

2.3

年工资额

万元

388.38

企业管理人员工资

3.1

平均人数

人

3.2

人均年工资

万元

6.18

3.3

年工资额

万元

114.32

品质管理人员工资

4.1

平均人数

人

4.2

人均年工资

万元

5.63

4.3

年工资额

万元

201.77

其他人员工资

5.1

平均人数

人

5.2

人均年工资

万元

4.34

5.3

年工资额

万元

107.79

职工工资总额

万元

2361.10

固定资产投资估算表

序号

项目

单位

建筑工程费

设备购置及安装费

其它费用

合计

占总投资比例

项目建设投资

万元

5382.74

4663.64

160.79

11253.69

1.1

工程费用

万元

5382.74

4663.64

20838.15

1.1.1

建筑工程费用

万元

5382.74

36.45%

1.1.2

设备购置及安装费

万元

4663.64

31.58%

1.2

工程建设其他费用

万元

1207.31

8.18%

1.2.1

无形资产

万元

684.37

1.3

预备费

万元

522.94

1.3.1

基本预备费

万元

242.69

1.3.2

涨价预备费

万元

280.25

建设期利息

万元

固定资产投资现值

万元

11253.69

流动资金投资估算表

序号

项目

单位

达产年指标

第一年

第二年

第三年

第四年

第五年

流动资产

万元

20838.15

13099.71

12682.30

20838.15

1.1

应收账款

万元

6251.45

3750.87

4376.01

6251.45

1.2

存货

万元

9377.17

5626.30

6564.02

9377.17

1.2.1

原辅材料

万元

2813.15

1687.89

1969.21

2813.15

1.2.2

燃料动力

万元

140.66

84.39

98.46

140.66

1.2.3

在产品

万元

4313.50

2588.10

3019.45

4313.50

1.2.4

产成品

万元

2109.86

1265.92

1476.90

2109.86

1.3

现金

万元

5209.54

3125.72

3646.68

5209.54

流动负债

万元

17325.44

10395.26

12127.81

17325.44

2.1

应付账款

万元

17325.44

10395.26

12127.81

17325.44

流动资金

万元

3512.71

2107.63

2458.90

3512.71

铺底流动资金

万元

1170.89

702.54

819.63

1170.89

总投资构成估算表

序号项目单位指标占建设投资比例占固定投资比例占总投资比例 1

项目总投资

万元

14766.40

131.21%

100.00%

项目建设投资

万元

11253.69

100.00%

76.21%

2.1

工程费用

万元

10046.38

89.27%

68.04%

2.1.1

建筑工程费

万元

5382.74

47.83%

36.45%

2.1.2

设备购置及安装费

万元

4663.64

41.44%

31.58%

2.2

工程建设其他费用

万元

684.37

6.08%

4.63%

2.2.1

无形资产

万元

684.37

6.08%

4.63%

2.3

预备费

万元

522.94

4.65%

3.54%

2.3.1

基本预备费

万元

242.69

2.16%

1.64%

2.3.2

涨价预备费

万元

280.25

2.49%

1.90%

建设期利息

万元

固定资产投资现值

万元

11253.69

100.00%

76.21%

建设期间费用

万元

流动资金

万元

3512.71

31.21%

23.79%

铺底流动资金

万元

1170.90

10.40%

7.93%

营业收入税金及附加和增值税估算表

序号项目单位第一年第二年第三年第四年第五年 1

营业收入

万元

17406.00

20307.00

29010.00

1.1

万元

17406.00

20307.00

29010.00

现价增加值

万元

5569.92

6498.24

9283.20

增值税

万元

525.59

613.19

875.98

3.1

销项税额

万元

4641.60

3.2

进项税额

万元

2259.37

2635.93

3765.62

城市维护建设税

万元

36.79

42.92

61.32

教育费附加

万元

15.77

18.40

26.28

地方教育费附加

万元

10.51

12.26

17.52

土地使用税

万元

186.73

税金及附加

万元

249.80

260.32

291.85

折旧及摊销一览表

序号项目运营期合计第一年第二年第三年第四年第五年 1

建(构)筑物

原值

5382.74

当期折旧额

4306.19

215.31

净值

1076.55

5167.43

4952.12

4736.81

4521.50

4306.19

机器设备

原值

4663.64

当期折旧额

3730.91

248.73

净值

4414.91

4166.19

3917.46

3668.73

3420.00

建筑物及设备原值

10046.38

当期折旧额

8037.10

464.04

建筑物及设备净值

2009.28

9582.34

9118.30

8654.26

8190.22

7726.18

无形资产

原值

684.37

当期摊销额

684.37

17.11

净值

667.26

650.15

633.04

615.93

598.82

合计：折旧及摊销

8721.47

481.15

总成本费用估算一览表

序号项目单位达产年指标第一年第二年第三年第四年第五年 1

外购原材料费

万元

14461.74

8677.04

10123.22

14461.74

外购燃料动力费

万元

1037.22

622.33

726.05

1037.22

工资及福利费

万元

2361.10

修理费

万元

55.68

33.41

38.98

55.68

其它成本费用

万元

4262.29

2557.37

2983.60

4262.29

5.1

其他制造费用

万元

1453.89

872.33

1017.72

1453.89

5.2

其他管理费用

万元

483.54

290.12

338.48

483.54

5.3

其他销售费用

万元

1041.56

624.94

729.09

1041.56

经营成本

万元

22178.03

13306.82

15524.62

22178.03

折旧费

万元

464.04

摊销费

万元

17.11

利息支出

万元

总成本费用

万元

22659.18

14732.41

16714.10

22659.18

10.1

可变成本

万元

19816.93

11890.16

13871.85

19816.93

10.2

固定成本

万元

2842.25

盈亏平衡点

44.60%

利润及利润分配表

序号项目单位达产指标第一年第二年第三年第四年第五年 1

营业收入

万元

29010.00

17406.00

20307.00

29010.00

税金及附加

万元

291.85

249.80

260.32

291.85

总成本费用

万元

22659.18

14732.41

16714.10

22659.18

增值税

万元

875.98

525.59

613.19

875.98

利润总额

万元

6350.82

12117.57

14371.98

6350.82

应纳税所得额

万元

6350.82

12117.57

14371.98

6350.82

企业所得税

万元

1587.70

3029.39

3592.99

1587.70

税后净利润

万元

4763.11

9088.18

10778.99

4763.11

可供分配的利润

万元

4763.11

9088.18

10778.99

4763.11

法定盈余公积金

万元

476.31

908.82

1077.90

476.31

可供投资者分配利润

万元

4286.80

8179.36

9701.09

4286.80

应付普通股股利

万元

4286.80

8179.36

9701.09

4286.80

各投资方利润分配

万元

4286.80

8179.36

9701.09

4286.80

15.1

项目承办方股利分配

万元

4286.80

8179.36

9701.09

4286.80

息税前利润

万元

6350.82

12117.57

14371.98

6350.82

息税折旧摊销前利润

万元

6831.97

12598.72

14853.13

6831.97

销售净利润率

16.42%

52.21%

53.08%

16.42%

全部投资利润率

43.01%

82.06%

97.33%

43.01%

全部投资利税率

50.92%

全部投资回报率

32.26%

61.55%

73.00%

32.26%

总投资收益率

32.26%

61.55%

73.00%

32.26%

资本金净利润率

32.26%

61.55%

73.00%

32.26%

盈利能力分析一览表

序号项目单位指标 1

净利润

万元

4763.11

投资利润率

43.01%

投资利税率

50.92%

投资回报率

32.26%

回收期

年

汽车刹车篇6

关键词：储能,刹车盘,环保,节能

0前言

当今社会, 能源危机、空气污染问题日益突出。在城市中, 汽车属于主要的能耗以及污染源, 随着机动车保有量的快速增加, 这一问题更加凸显。因此许多城市对于汽车采取限行限购的政策, 严重制约了汽车工业的发展。

针对油电混合动力系统成本高、电池寿命短;高速转子储能系统技术复杂、难以推广等问题, 基于ESP系统的硬件及控制模块, 提出了一种新型汽车储能装置。

1 研究目的

通过汽油发动机的速度特性曲线和液力变矩器特性曲线可知, 汽油发动机、液力变矩器在低速、大扭矩的情况下, 有效功率极低, 耗油量极高, 工作状态极差, 废气污染物排放较多[1]。

如果在汽车低速、大扭矩的情况下, 如果能够提供一个外力, 从而减轻发动机在汽车起步时的负载, 提高液力变矩器的传递效率, 有效降低油耗, 缩短在恶劣工况下的发动机工作时间, 减少此工况下的有害气体排放, 从而达到节能环保的目的。

因电池技术的瓶颈, 限制了油电混合系统的发展, 因此基于ESP系统选用了恒力弹簧作为储能源。但是恒力弹簧作为储能源存在以下问题:

(1) 传统的恒力弹簧储能与释能方向相反, 汽车前进时储存的能量在释放时会让汽车后退, 不能直接应用作为储能源应用;

(2) 恒力弹簧受到现有材料及生产技术限制, 储能总量相对较少, 如果不加以改造, 对于汽车节能环保作用不大。

(3) 现有汽车刹车系统技术成熟、稳定, 本设计作为汽车刹车辅助系统技术, 既要完美融入传统的刹车系统, 又要保证刹车安全性, 创新技术难度极大。

针对以上问题开展了研究。

2 设计结构和工作原理

本设计基于ESP系统 (Electronic Stability Program车身电子稳定系统) 的硬件及控制模块, 提出了一种新型汽车储能装置, 如图1。在能量收集的过程中, 配合刹车系统, 提升减速效果, 在能量释放的过程中, 配合发动机特性曲线与液力变矩器特性曲线, 优化了汽车动力特性曲线, 从而达到了节能环保的目的。

2.1 结构组成

如图2-图5所示, 本设计包括以下5个系统。

1.轮胎2.轮辋3.轮轴4.固定螺栓5.固定盘6.固定壳7.外磁性固定圈 (简称外磁固圈) 8.恒力弹簧9.内磁性固定圈 (简称内磁固圈) 10.自由间隙

2.1.1 滚动系统

包括轮胎、轮辋、固定螺栓和固定盘。

固定盘通过固定螺栓固定在轮辋上或者是刹车盘。

2.1.2 固定系统

包括轮轴和固定壳, 轮轴、固定壳、制动钳均固定在汽车地盘上。

2.1.3 储能系统

包括外磁固圈、恒力弹簧和内磁固圈。

恒力弹簧是由弹性曲片构成, 由内向外逆时针弯曲构成, 两端分别固定在内外磁固圈上, 如图4所示。磁固圈是由机械强度高、磁性强的材料制成。

7.外磁性固定圈 (简称外磁固圈) 8.恒力弹簧9.内磁性固定圈 (简称内磁固圈) 11.卡槽12.磁控阀

2.1.4 滑动系统

包括外磁固圈、恒力弹簧、内磁固圈、卡槽和磁控阀。

卡槽是在固定盘和固定壳上为防止与磁固圈接触时发生滑动的槽沟, 槽沟内的齿纹与磁固圈上的齿纹相吻合, 内外槽沟的尺寸与内外磁固圈尺寸为间隙配合。磁控阀安装在卡槽底部。

2.1.5 控制系统

包括磁控阀、减速压力传感器、加速压力传感器和处理芯片。

分别安装在刹车踏板与加速踏板的压力传感器, 传感器将接受的压力信号转化为电信号来控制磁控阀, 磁控阀通过改变磁极来产生对磁固圈的引力或斥力, 从而使磁固圈在制动盘的卡槽与固定壳的卡槽间固定和滑动。制动钳仍是由刹车踏板通过液压传动装置控制。

2.2 工作原理

2.2.1 主要机构工作原理为:

(如图6所示) 需要减速时踩踏减速踏板, 减速压力传感器将信号传给处理芯片, 处理芯片控制各个磁控阀12使外磁固圈7被推进固定盘的卡槽跟随车轮一起转动, 而内磁固圈9仍在固定壳的卡槽内不动, 从而使连接内外磁固圈的恒力弹簧8被压缩, 将汽车的动能转化为储存在恒力弹簧8的势能。需要加速时踩踏加速踏板, 加速压力传感器将信号传给处理芯片, 处理芯片控制各个磁控阀12使内磁固圈9被推进固定盘的卡槽, 而外磁固圈7在固定壳的卡槽内不动, 从而使连接内外磁固圈的恒力弹簧8中的能量得以释放, 使弹性势能转化为汽车的动能。在匀速行驶时, 内外磁固圈受磁控阀控制均被固定在固定壳的卡槽内不动, 保持弹性势能不损失。

2.2.2 配合机构工作原理

为了使主机构工作正常, 必须设计配合机构来辅助主机构。配合机构主要包括固定盘卡齿、磁固圈、固定壳卡齿相互间隙, 卡槽与卡尺形状设计, 自锁装置, 以及ECU芯片对于特殊事件的应急反应等。

(1) 间隙尺寸

因为储能器的能量收集与释放是依靠平移内外磁固圈使卡槽、卡齿相互啮合、分离来完成的, 轮辋在高速旋转时的必须要保证卡槽与卡齿的准确啮合与分离, 所以必须要控制好固定盘卡齿、磁固圈、固定壳卡齿相互的间隙, 如果过大会给磁控阀控制平移带来困难, 而且磁固圈在滑动过程中会发生太多的转动而使储存的能量流失, 如果过小, 在剧烈的震动中会发生车轮卡死状态, 造成危险。经计算研究, 如 (图7) 所示, 固定盘卡齿、磁固圈、固定壳卡齿相互间隔2 mm。这样只有磁固圈在正中间位置时才与两个卡槽都不接触, 因为磁固圈受到平衡力作用的时间极短, 而且相互间隔距离很小, 使磁固圈在滑动过程中损失的旋转量很小, 即可保证最小的能量损失。

13a外磁固圈卡齿13b固定盘卡槽内齿槽

(2) 卡齿与卡槽

现在以 (图7) 所示为例讲解卡齿与卡槽的工作原理。当13a与13b相啮合时, 即外磁固圈7进入固定盘5的卡槽内, 为减速阶段。外磁固圈跟随固定盘运动 (在图7中为向上运动) 。当减速阶段结束时, 外磁固圈受力向固定壳7的卡槽内运动, 因三者在装配时留有间隙, 外磁固圈不能在离开固定盘的卡槽的同时进入固定壳的卡槽内, 因此外磁固圈会有少量顺时针转动, 转动后恰好使固定壳上卡槽的卡齿进入外磁固圈上的卡槽, 阻止外磁固圈自转。如图7所示卡齿与卡槽的形状设计是为了更好地完成卡齿与卡槽的啮合与分离。齿槽的设计特征为前角为80°, 后角45°, 圆角处理。这样的角度设计既满足了啮合时强压力的需要, 又使分离时简单易行。而且如此设计还可以保持一个轴向分力, 在弹簧负荷过大时将卡齿推出卡槽, 起到了过载保护的作用。

2.3 设计参数

2.3.1 弹簧设计参数

通过查询可知以下计算公式[2]

以60Si2Mn A为弹簧材料, [б]:≥1225 (125) MPa E=197GPa

扭矩T作用下的弯曲应力为:

Wt————抗弯截面系数

[б]——许用弯曲应力

所以弹簧可以承受的最大扭矩T为:

取长度无限小的单元体, 则此单元体内弯曲弹性应变能为:

当涡卷弹簧的有效长度为l时, 将上式沿曲线的全长积分即为弹簧总的变形能:

在有关金属材料手册中查的恒力弹簧材料的弹性模量E为:

外磁固圈的内半径为R, 内磁固圈的半径为r, 恒力弹簧的轴向长度为s, 则内外磁固圈间的空间体积为:

假设涡卷弹簧充满整个空间, 并且已知弹簧的横截面的长b, 厚度为h此时可求出弹簧的最大长度:

所以储能器储存的最大能量为

取ϕ=2πn, 则可得扭矩T作用下的工作转数为:

弹簧置于盒内, 未加扭矩状态下的圈数:

弹簧卷紧在心轴上的圈数:

弹簧的有效工作转数:

2.3.2 MATLAB Simulink仿真模拟

经过MATLAB Simulink仿真模拟后, 得到了表1 MATLAB Simulink仿真模拟输出数据表, 可以看到扭矩随弹簧厚度的升高而升高, 工作圈数随弹簧厚度的升高而降低, 设计此产品既希望获得较大的扭矩又希望有很高的工作圈数, 所以只能在扭矩和工作圈数两数据之间谋求平衡。因此通过表1看到当弹簧厚度为2 mm时, 为较合适的选择, 当然不同的车型可根据不同的需要做适当调整。

2.4 ECU控制系统

2.4.1 控制参数

根据上述对控制系统的基本要求, 拟选控制系统参数

如加速踏板位置、刹车踏板位置等作为控制参数, 可以准确地反映驾驶人员的行为意图。

ECU根据加速踏板位置 (可反映驾驶者期望的速度) 、储能系统状态 (储能器的扭矩和能量) 和发动机转速综合确定发动机负荷、动力流向和发动机供油量, 使储能器与发动机相互配合, 以实现高动力性和低油耗的要求。

车辆总质量的变化也会影响加速度、减速度的大小, 即发动机负荷强度, 而蓄能压力用于确定储能系统允许能量储存与释放门限及工作状态显示。

2.4.2 控制过程

根据控制参数对系统动作的优先级和相互制约关系设定控制系统信号处理逻辑框架 (如图8) , 以此作为控制系统程序编制的依据。

将传感器所获刹车踏板运动行程根据下踏程度分为自由行程、蓄能减速行程、紧急制动行程, 在控制程序中分别起蓄能准备、根据减速强度期望实施蓄能减速、全力减速以紧急停车为首要目标, 启动蓄能制动和传统制动器制动等全部制动措施的基础参数作用。

因为储能弹簧安装的旋转方向以及卡槽与卡齿的设计方向所限, 所以在倒车时无法储能, 此时ECU芯片不会发出储能指令。因为储能弹簧的最大形变尺度等限制, 不同型号的储能器会有其自身的储能极限, 当汽车在长时间处于下坡状态时, 储能器达到其储能极限, 极限压力传感器或者是车轮滚动圈数计数器会将信息传给芯片, 芯片在此状态下不再发出储能指令, 此时踏下刹车踏板将只会带动传统刹车机构而不会再向储能器发出发出指令。在储能器将其储存能量全部释放后, ECU芯片处理原理将与储满时同理。

当汽车在颠簸路面行驶时, 车轮会发生剧烈震动, 可能使磁固圈与固定壳的卡齿与卡槽分离, 发生意外, 所以在匀速行驶时, ECU芯片会控制自锁装置, 锁住磁固圈, 为防止磁固圈从固定壳上弹出, 保证正常行驶的安全。

2.5 与奥迪A4L 2011款1.8T参数配比

2.5.1 奥迪A4L 2011款1.8T与本设计相关参数提炼

本产品的设计主要针对中高档车型, 奥迪A4L 2011款1.8T这款车作为中高档车型的代表, 其相关参数对本产品设计具有重要意义, 下面将奥迪A4L 2011款1.8T这款车与本设计相关的参数进行提炼, 以便于下文分析。

奥迪A4L2011款1.8T的发动机可谓是中档车中的佼佼者, 在4 500~6 200 r/min的转速下可输出118 k W的最大功率, 在1 500~4 200 r/min的转速下可输出250 N·m的最大扭矩, 代表了本档次车型的平均水平。车身重量1 630 kg, 加速时间9.0秒 (0~100km/h) 。则百公里加速平均输出功率为69.87 k W, 平均加速度3 m/s2。

前后制动均采用通风盘式, 通风盘参数:制动盘直径315 mm, 重量8.5 kg。前后轮胎均采用16英寸轮辋直径即406.4 mm, 轮胎横断面宽度225 mm, 胎高123.75 mm, 所以轮胎直径653.9mm, 轮胎周长2 053 mm。

根据以上参数可计算与奥迪A4L 2011款1.8T相匹配的本产品设计参数为:

2.5.2 本设计针对奥迪A4L 2011款1.8T车型节能效果计算

将上一节已知参数代入公式 (4) 得其中惯性矩:

外磁固圈的内半径为R=0.13 m, 内磁固圈的半径为r=0.07 m, 恒力弹簧的轴向长度为s=0.06m, 将所有参数代入公式 (7) 得内外磁固圈间的空间体积为:

假设涡卷弹簧充满整个空间, 并且已知弹簧的横截面的长b=0.06 m, 厚度为h=0.002 m, 代入公式 (8) 此时可求出弹簧的最大长度:

, 当安全系数取3的时候l=26.6 m。

将以上参数代入公式 (9) 则可以得出储能器储存的最大能量为:

由以上计算可知, 一个储能式制动盘最大储能量4 500 J, 一辆车安装四个储能式刹车盘最大储能量为18 000 J。本产品储能器设计在车轮上, 减少了中间传动系的能量损耗, 释能效率可达90%, 因此可对车体做功量为16 200 J。

由美国环境保护署公布的数据可知在城市路况中汽车工作效率 (发动机工作效率乘以传动系工作效率) 仅为12%[3]如果遇到堵车现象, 汽车将频繁起步与刹车, 此时的汽车工作效率更低仅为4%~6%, 车速大概保持在平均每秒5米即每小时18公里的车速, 以奥迪A4L 2011款1.8T车型为例, 此时汽车具有的动能为40 750 J, 则每次刹车均可将储能器能量储满。储满后储能器可对车体做功量为16 200 J, 除以汽车此时的工作效率, 取平均值5%, 可知此时储能器对车体做功量相当于此时发动机消耗热值为324 000 J的燃油。已知每克汽油燃烧值为44 000 J, 则相当于消耗燃油7.4 g, 体积为10 ml。

通过对50辆车私家车两个月的跟踪数据统计显示, 百公里城市道路低速状态下制动150次左右, 如果安装本产品, 百公里油耗将降低1.5L。如果不采用本技术, 以奥迪A4L 2011款1.8T车型为例, 城市路况下百公里油耗约为11升。由此可知采用本技术可节油13.6%, 保守估计产品预期节油10%。

3 结论

当今社会对于能源危机和空气污染更为关注, 许多城市对于汽车采取限购限行的政策, 对于汽车工业的发展有着深远的影响。本设计基于ESP系统 (Electronic Stability Program车身电子稳定系统) 的硬件及控制模块, 提出了一种新型汽车储能装置, 通过不断的努力, 取得了以下技术创新。

(1) 巧妙解决能量方向转换问题

本产品创新性设计了弹力方向转化装置, 完成输入端与输出端的自由切换, 将汽车前进时储存的能量, 释放时让汽车继续前进。从而解决了恒力弹簧储能与释能方向相反, 汽车前进时储存的能量在释放时会让汽车后退的问题。

(2) 打破恒力弹簧储能总量限制

恒力弹簧储能总量较少, 通过匹配发动机特性曲线, 选择发动机、传动系效率最低的时候, 作为能量释放时间点, 从而优化了汽车动力特性曲线。这样就可以保证储能系统释放的能量是在发动机恶劣工况时雪中送炭, 而不是在正常工作时锦上添花, 使发动机始终保持在最佳的工作状态, 达到节能环保的目的。

(3) 突破刹车系统安全要求困局

本产品作为汽车刹车辅助系统, 保证刹车安全性尤为重要, 因此我们设计了轮速传感器控制系统、压力传感器过载保护系统、机械过载保护系统, 三层措施作为与传统刹车系统衔接的安全保障, 保障行车安全性。

本产品的推出, 使汽车的节能环保技术迈上了一个新的台阶。

参考文献

[1]Richard van Basshuysen.现代发动机技术大全[M].北京:国防工业出版社, 2014.

[2]秦大同.弹簧设计[M].北京:化学工业出版社, 2013.

汽车刹车篇7

在现实生产过程中, 为了减轻工人的劳动强度, 提高劳动的生产率, 保证产品质量, 就不能简单的使用机床对工件进行加工, 还需要使用一些工艺装备, 如夹具、测量工具等, 这些工艺装备在很大程度上能提高机床的加工效率, 产品的质量等。在这些工艺装备中, 夹具尤为重要。在工件加工的过程中, 夹具能够保证工件与刀具的相对的位置, 这样能够保证工件的加工精度。夹具的通用性更为重要, 在机床上加工同一类不同尺寸的工件, 如果能够使用同一个夹具, 这将会减少制造成本。因此夹具的设计在机床整体设计过程中占有重要的地位, 合理设计机床的夹具能够提高机床整体结构的完善性, 降低机床整体的制造成本[1]。

二、汽车刹车总泵主缸体工件定位方案的确定

为了获得工件在夹具中定位的规律, 可以采用类似于确定刚体在空间直角坐标系中位置的方法加以分析而得到。由刚体运动学知识可知, 在空间直角坐标系中放入一个自由刚体, 该刚体可以在空间直角坐标系中进行三个方向的转动和三个方向的移动, 刚体的移动和转动称为刚体的自由度。该刚体可以分别沿三个坐标轴方向进行移动, 同时也可以分别绕三个坐标轴进行转动。如果要让一个刚体在空间直角坐标系中不动, 那么就需要对其施加既不让它沿坐标轴移动也不让绕坐标轴转动的约束[2]。工件的定位形式一般包括平面定位、圆孔表面定位、外圆表面定位、孔定位、基准定位和人工基准定位。由于汽车刹车总泵主缸体工件加工面为内表面, 机床主轴上安装磨具, 磨头直接插入缸体内孔, 磨具上油石的膨胀带动工件一起旋转, 所以选择圆孔表面和平面组合的定位形式, 工件外表面在夹具中定位时, 其轴线的位置与主轴轴线相重合。

三、汽车刹车总泵主缸体加工设备夹具设计方案的确定

在传统的缸体类工件内孔加工中, 多数使用三爪卡盘对工件进行装夹定位, 这种卡盘不需要自己设计, 从厂家就可以直接买到[3];但由于汽车刹车总泵主缸体加工机床的进给动作是夹具带着工件一起做往复运动来完成的, 同时磨头在缸体孔内进行旋转加工来完成主运动, 就不能使用三爪卡盘对工件进行加紧。如果夹具动力装置使用液压或气动夹紧, 这样夹具所占据的空间比较大, 而且维修不方便。为此, 本文为汽车刹车泵主缸体加工机床设计了一套专用夹具, 这套夹具占据空间小, 使用灵活, 高效, 快捷, 提高了机床整体的经济性和协调性。图1所示为夹具结构示意图, 其中, 夹具前体和后体一起对工件进行轴向定位, 夹具前体位置可以进行调节以适应不同长度尺寸的工件;左侧的挡块对工件起到径向定位和夹紧的作用, 消除工件加工过程中由于摩擦力产生的扭矩, 挡块的位置在一定范围内可以进行调节以适应不同尺寸的工件。工件加工过程中, 夹具后体带着夹具前体和工件一起做往复进给运动。

四、汽车刹车总泵主缸体加工设备夹具的实体建模

从图1夹具结构俯视示意图可以看到, 汽车刹车总泵主缸体加工设备的夹具体结构由夹具后体、挡板、工件、夹具前体、挡块、连杆和挡块组成。利用三维软件Pro/E对这些部件进行实体建模, 建完部件实体模型以后, 利用Pro/E软件的装配模块对建好的夹具部件实体模型进行装配, 得到一个完成的夹具体实体模型。具体的夹具实体模型如图2所示。

五、夹具体的静力学分析

夹具的作用是在工件加工过程中对工件进行夹紧和定位。当工件加工时, 磨头带着工件进行旋转。当工件与夹具相接触时, 夹具对工件进行夹紧和定位, 使工件加工顺利进行。因此夹具在力的作用下的变形对工件的加工是有影响的, 这时需要对夹具进行静力学分析, 得到夹具的具体变形情况, 以便对夹具进行修改。汽车刹车总泵主缸体加工设备所要加工的工件是主缸体内孔, 加工方式是高速研磨。对工件加工的简图如图3所示。

从图3中可以看到, 当主轴通过推杆给磨头上的磨条一个推力时, 磨头上的磨条向外扩张给工件一个向外的正压力。当磨头旋转时, 工件在磨条的压力作用下与磨头一起旋转, 当工件与夹具相接触时, 夹具给工件一个反作用力, 使工件不再与磨头旋转, 反而被进行磨削加工。在整个加工过程中, 夹具作用在工件的力产生的扭M1与磨条作用在工件上摩擦力产生的扭矩M相同, 即M1=M。M1=F1×a, M=ƒ×b, ƒ=μF进而推导得undefined, 式中c为工件的厚度。磨条给工件压力F的计算:磨条的工作压力是指在工件加工过程中, 磨条由于连杆推力的作用向外扩张作用在工件加工表面的压强 (单位面积上的压力) 。汽车刹车总泵主缸体加工设备是定压扩张进给加工, 磨条的工作压力的计算公式如下[3]:

P=[Πd2p/4BLn]ctgα/2式中 p—磨头杆给磨条的压力 (可按磨条压力表选择) , pa;B—磨条宽度 (可按磨条断面尺寸与数量表选择) , m;L—磨条长度 (L= (1/3—1/4) l, l为孔长) , m;n—磨条条数;α—切削交叉角 (精加工中可采用 20-30°) , 汽车刹车总泵主缸体加工设备加工工件孔径范围为φ4-φ90mm, 所以磨条的最大工作压力为undefinedctgundefined, 由摩擦系数表查得μ为0.02, 所以undefined当计算出夹具给工件最大反作用力时, 就可以对夹具进行静力学分析, 从而得到夹具在最大作用力下的变形。利用Pro/E软件打开如图2所示夹具体模型, 再利用Pro/E软件与ANSYS软件的连接将模型导入有限元软件ANSYS中, 对模型进行网格划分, 施加约束, 施加45N的力, 从而得到夹具的力学分析模型[4], 如图4所示。

从图4中可以看到, 该夹具中两侧的连杆在力的作用下变形最大。在工件加工过程中, 为了减小夹具对工件加工精度的影响, 可以对夹具进行优化, 改变夹具两侧连接杆的尺寸使该杆的变形减小, 从而减小夹具对零件加工精度的影响。优化后静力分析图如图5所示。从图5中我们可以看到通过加粗连杆, 连杆在45N的作用力几乎没有变形, 夹具中只有与工件接触的地方发生变形。

六、结语

通过确定汽车刹车总泵主缸体工件定位方案及主缸体工件加工设备夹具的设计方案, 对主缸体加工设备的夹具进行三维实体建模, 经过计算, 确定工件在加工过程中夹具所受的最大力, 在该力作用下对夹具进行静力学分析, 得到夹具的变形图, 并对夹具进行优化, 得到优化后的夹具受力变形图。

摘要：在对汽车刹车总泵主缸体工件内孔加工过程中, 为了保证工件质量, 需要使用夹具对工件进行装夹和定位。工件的加工精度受夹具的结构及夹具的受力变形情况影响, 合理设计夹具的结构并对夹具进行静力学分析是夹具设计过程中重要的步骤。为了更好的体现夹具的整体结构, 对夹具进行实体建模;为了了解夹具受力变形情况, 对夹具进行受力分析, 得到夹具的受力变形图。

关键词：汽车设计,刹车总泵,夹具设计,力学分析,加工设备

参考文献

[1].徐发仁.机床夹具设计[M].重庆:重庆大学出版社, 1996

[2].徐鸿本.机床夹具设计手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 2004

[3].曲听.缸套珩研加工技术研究[M].2003, 11

智能刹车模拟系统篇8

关键词：智能刹车,模拟系统,研究分析

系统方案:操作平台系统包括单片机模块、油门信号输入模块、刹车信号输入模块、车辆方向控制模块、加速度测量模块、紧急制动模块、液晶显示模块、无线收发模块、电源模块。

操作平台系统以STC12C5616AD单片机为控制核心, 通过操作脚踏板和方向杆, 向单片机输入刹车、油门, 以及转弯的信号, 使单片机做出判断, 发出相应的指令, 通过NRF24L01无线收发模块发送信号给车辆并同时接收车辆反馈的信息;在油门脚踏板上安装有MMA7455数字加速度传感器模块, 根据脚踏板加速度的改变的程度, 给单片机输入信号, 然后单片机向紧急制动模块发出指令进行刹车制动;液晶显示模块实时显示车辆的速度, 脚踏板的加速度。

(1) 操作平台单片机模块。采用STC12C5616AD作为控制核心, 飞思卡尔芯片解密, 增强型8051内核, 速度比普通8051快8~12倍, 宽电压, 外部掉电检测电路, 可在掉电时, 及时将数据保存进EEPROM, 正常工作时无需操作EEP, 低功耗设计。

(2) 刹车信号输入模块。刹车信号输入模块, 通过改变电阻来模拟制动踏板, 给单片机输入模拟制动信号, 从而使单片机发出减速的指令。

(3) 油门信号输入模块。油门信号输入模块, 通过改变电阻来模拟油门大小, 给单片机输入模拟油门电压信号, 从而使单片机发出加速的指令。

(4) 车辆方向控制模块。为车辆方向控制信号输入模块, 通过改变电阻来模拟控制车辆方向, 给单片机输入模拟车辆方向电压信号, 从而使单片机发出指令, 改变车辆的运行方向。

(5) 加速度测量模块。为加速度测量模块, 将MMA7455数字加速度传感器模块安装在油门脚踏板上, 实时测量脚踏板的加速度, 将测量的数据传送到单片机, 使单片机根据加速度的改变做出相应指令。

(6) 无线收发模块。由于系统是用于控制小车的速度变化, 从而达到演示效果, 因此选择无线模块连接控制平台和小车, 让演示效果更佳。NRF24L01内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器, 功率放大器等功能模块, 需要很少的外围元件, 因此使用起来非常方便。

(7) 紧急制动模块。光电耦合器驱动继电器电路, 该模块由光电耦合器组成开关电路。当单片机发出紧急制动指令后, 继电器将衔铁向下吸引, 对刹车脚踏板施加压力, 进行刹车减速。

(8) 演示车辆单片机模块。采用STC12C5410AD作为控制核心, 加密性强, 超强抗干扰, 超低功耗, I/0驱动能力更强, 内部集成高可靠复位电路, 外部复位电路可完全省掉当然可以继续用外部复位电路。

(9) 无线收发模块。NRF24L01无线收发模块电路, NRF24L01内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器, 功率放大器等功能模块, 需要很少的外围元件, 因此使用起来非常方便。QFN24引脚封装, 外形尺寸只有5×5mm。

(10) 角加速度测量模块。MMA7455数字三轴加速度传感器, MMA7455是一款数字输出 (I2C/SPI) 、低功耗、紧凑型电容式微机械加速度计, 具有信号调理、低通滤波器、温度补偿、自测、可配置通过中断引脚 (INT1或INT2) 检测0g、以及脉冲检测 (用于快速运动检测) 等功能。0g偏置和灵敏度是出厂配置, 无需外部器件。通过检测Z轴加速度的改变, 来判断角加速度的改变。

(11) 测距模块。测距模块电路, 应用红外对管电路, 测量前方路况, 当距车辆10m时有车辆或大型障碍, 车辆会自动刹车减速。金属封装红外线接收管, 适用于各类光电转换的自控仪器, 传感器, 各类光电检测器的信号光源。根据驱动方式可获得稳定光, 脉冲光, 缓变光.常用于控制, 报警等方面。特点:采用反射功能的结构形式, 光功率较强, 低驱动电压, 易与晶体管电路匹配.结构坚固耐震、可靠性高、金属玻璃封装器件, 耐磨耐温性好。

(12) 电机驱动模块。电机驱动对于PWM调速的电机驱动电路, 主要有以下性能指标:a.输出电流和电压范围, 它决定着电路能驱动多大功率的电机。b.效率高的效率不仅意味着节省电源, 也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率, 可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通 (H桥或推挽电路可能出现的一个问题, 即两个功率器件同时导通使电源短路) 入手。c.对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离, 防止有高电压大电流进入主控电路, 这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。d.对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。e.可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到, 无论加上何种控制信号, 何种无源负载, 电路都是安全的。

参考文献

[1]徐爱钧.单片机高级语C51应用程序设计[M].北京:电子工业出版社, 2001:10-23.

[2]童诗白, 华成英.模拟电子技术基础.第四版[M].北京:高等教育出版社, 2007:12-14.

[3]宏晶科技.STC12C5410AD系列单片机器件手册[Z].2005.

[4]周惠潮.常用电子元件及典型应用[M].北京:电子工业出版社.