摘 要

我国石油资源短缺, 对外依存度比较高, 目前石油进口量逐年递增，而机动车石油消耗量持续升高，石油资源即将进入捉襟见肘的状态。同时，由于汽车尾气排放带来的环境污染日益严重，排放法规也在不断的更新与严格。电动汽车可以实现汽车尾气低排放甚至是零排放，使用电作为供能方式也可以降低石油消耗，所以电动汽车成为汽车产业可持续发展的方向和汽车工业技术的研究热点。

分散多动力的纯电动轿车使用多个分散的电机作为供能装置，比普通的电动车供能更加灵活方便，若设计合理，可减少传动装置，提高能源利用率。同时，制动系统是汽车的重要组成部分，在行车安全方面发挥着重要作用。所以关注分散多动力纯电动轿车的制动系统十分必要。

本文对分散多动力纯电动轿车的制动系统进行结构设计，第一章简要介绍了本次设计的目的及意义，第二章对液压制动系统以及真空发生系统的结构进行介绍，第三章进行制动力的计算与制动距离的校核，第四章对制动系统的驱动机构进行设计计算，并选择了合适的电机与真空泵。第五章对制动器中的重要零件进行了设计计算，第六章讨论了所设计的制动器的制动性能，第七章基于MATLAB进行了I曲线的绘制、基于CATIA对制动器进行了建模，第八章对全文进行了总结。

关键词：分散多动力；纯电动轿车；制动系统；盘式制动器

Abstract

Because of China's shortage of oil resources, our oil resources highly depend on foreign countries.The current oil imports are increasing year by year,while the consumption of motor vehicle continues to rise.As a result,the oil resources are about to use up.Meanwhile, because the vehicle emissions lead to increasingly serious environmental pollution, the emissions regulations are constantly updated and more stringent with time.Electric vehicles can achieve lower vehicle emissions or zero emissions,and the use of electricity as a kind of energy supply can also reduce oil consumption.So electric cars become a sustainable development direction of the automotive industry and a popular topic of automotive technology.The decentralized multi-powered electric cars are based on pure electric cars ,and remove the long speed transmission mechanism structure with distributed servo motors.They can directly supply energy for related components to reduce energy loss in the transmission process.

The decentralized multi-power pure electric vehicle uses several motors as energy, which is more flexible than ordinary pure electric vehicle. At the same time, brake system, which plays an important role in traffic safety, is an important part of the car. So attention of the brake system in decentralized multi-power pure electric vehicle is very necessary.

This paper designs the brake system for the decentralized multi-power pure electric vehicle.The design includes hydraulic brake system and vacuum generator system.

Keywords: decentralized multi-power;pure electric vehicle; brake system; disc brake

目 录

第1章 绪论 1

1.1国内外研究现状 3

1.2研究目的与意义 3

1.3主要工作内容 3

第2章 制动系统的设计要求与结构形式 3

2.1制动系统的功用 3

2.2制动系统的设计要求 3

2.3制动系统的组成 4

2.3.1液压制动系统 4

2.3.2真空发生系统 5

第3章 制动力计算与校核 6

3.1总制动力与制动器制动力 6

3.2制动力分配系数与同步附着系数 8

3.3利用附着系数与制动效率 8

第4章 制动驱动机构的设计与计算 10

4.1前、后轮动制动轮缸、主缸的直径与工作容积 10

4.2踏板力与踏板行程 10

4.3真空助力器设计计算 11

4.4电动真空泵选型 12

第5章 盘式制动器主要参数的确定 14

5.1制动盘直径 14

5.2制动盘厚度 15

5.3摩擦衬块外半径与内半径 15

5.4制动衬块工作面积 15

第6章 制动器的性能计算 16

6.1性能要求 16

6.1.1制动效能 16

6.1.2制动效能的稳定性 17

6.2摩擦衬块的磨损特性 17

6.2.1比能量消耗率 17

6.2.2比摩擦力 18

第7章 I曲线的绘制与制动器三维模型的建立 20

7.1 I曲线的绘制 20

7.1.1 Matlab简介 20

7.1.2 绘制I曲线 20

7.2制动器三维模型的建立 21

7.2.1 CATIA简介 21

7.2.2 盘式制动器三维建模 21

第8章 结论 23

参考文献 24

附录 25

致谢 27

第1章 绪论

1.1国内外研究现状

美国通用公司从1916年开始从事电动汽车的研究，并于1990年1月研发出第一辆名为Impact的电动汽车。此后致力于研究混合动力及燃料电池的电动汽车。日本日产公司于1970年开始进行电动汽车的基础研究，大致以两年为周期，每年推出一款电动汽车，至1994年已有电动轿车投入市场。法国雪铁龙公司为响应环保的号召，于1990年初发展电动汽车，并于1995年将研发的电动汽车投入市场。

国内外对电动汽车的研究起源早，纯电动轿车的研究资料也非常丰富，这对分散多动力纯电动轿车的设计提供了便利。分散多动力，使用多个分散的电机作为供能装置，比普通的电动车供能更加灵活方便，若设计合理，可减少传动装置，提高能源利用率。所以对于分散多动力的纯电动轿车的设计研究具有重要意义。

1.2研究目的与意义

我国石油资源短缺, 对外依存度比较高, 目前石油进口量以每年两位数字的百分比增长, 而机动车石油消耗量与国内石油需求量的比重持续升高，石油资源即将进入捉襟见肘的状态。同时，由于汽车尾气排放带来的环境污染日益严重，排放法规也在不断的更新与严格。电动汽车可以实现汽车尾气低排放甚至是零排放，使用电作为供能方式也可以降低石油消耗，所以电动汽车成为汽车产业可持续发展的方向和汽车工业技术的研究热点。

随着汽车保有量的不断增大以及车速的不断提高，汽车的制动性能也受到越来越多的关注。制动系统是汽车的重要组成部分，据有关资料显示，重大交通事故常常与汽车的制动效能及其稳定性相关，好的制动性能可以提高主动安全性，降低交通事故发生的几率。所以关注制动系统十分必要。

本文的研究目的为设计分散多动力纯电动轿车的制动系统的结构，使之满足分散多动力纯电动轿车的制动要求，并适合在轿车上布置。

1.3主要工作内容

本文研究了制动系统的结构与电机驱动真空泵为真空助力器提供真空源的控制方式，计算制动力并校核制动距离，随后进行了制动器的结构设计等。主要工作内容如下：

（1）在电动真空泵的选择当中确定了应选用的电机；