1. 研究目的与意义（文献综述）

一、目的及意义（含国内外的研究现状分析）

根据国务院2016年12月19日正式发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》[1]，我们可以明确的看出新能源汽车、新能源和节能环保等绿色低碳产业在各新兴产业中的战略地位。该规划要求大幅提升新能源汽车和新能源的应用比例，全面推进高效节能、先进环保和资源循环利用产业体系的建设，推动新能源汽车、新能源和节能环保等绿色低碳产业成为支柱产业，到2020年，产值规模达到10万亿元以上。

据我国新能源汽车“十三五”的战略布局，电动汽车科技发展战略的总体目标是：到2020年，建立起完善的电动汽车动力系统科技体系和产业链技术系统，实现各类电动汽车的产业化，促进新能源汽车战略新兴产业进入快速成长期。

2. 研究的基本内容与方案

二、研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 研究（设计）的基本内容

本次纯电动汽车制动系统的设计是参考“长安逸动 2018款 EV300 悦享型”这款纯电动汽车的参数进行的，具体内容有以下几点：

1) 制动器形式方案分析

2) 液压分路系统的形式选择

3) 制动驱动机构的结构形式选择

4) 液压制动主缸设计方案

5) 前后制动器设计计算

6) 制动器制动因数计算

7) 制动器主要零部件的设计

8) 液压制动驱动机构的设计计算

9) 对主要零部件进行校核，完善不合理结构

关于“长安逸动EV300 悦享型”的设计，首先要确定制动器的结构选择及方案分析，然后计算出制动器主要参数，制动强度和附着系数利用率、制动器最大制动力矩、制动器制动因数，接着是制动器主要零部件的设计、液压制动驱动机构的设计计算及对制动性能进行分析校核[6]，最终完成基于“长安逸动EV300悦享型”纯电动汽车参数的纯电动汽车制动系统的设计及零件图和装配图的绘制。

2.2 预期达到的目标

通过查阅相关资料，运用专业基础理论和专业知识，确定具体的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计，达到综合运用所学知识，分析汽车基本性能和制动系统设计计算的训练，为今后走上工作岗位，顺利开展工作打下基础．

2.3 拟采用的技术方案及措施

2.3.1 制动方案选择

1、制动器方案选择

制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式。电磁式制动器虽有作用滞后性好、易于连接且接头可靠等优点，但因成本过高，只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器因其制动力随速比变化较大，在低速时制动效果不好，一般只作缓速器[7]。目前广泛使用的仍然是摩擦式制动器，即利用旋转元件和固定元件两工作表面间的摩擦产生的制动力矩使汽车减速或停车。一般摩擦式制动器按旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类。

与鼓式制动器比较，盘式制动器有如下优点[6]：

1） 热稳定性好。原因是盘式制动器的衬块摩擦表面压力分布较鼓式更均匀。此外，制动鼓在受热膨胀后，工作半径增大，使其只能与制动蹄的中部接触，从而降低了制动效果。而盘式制动器的制动盘的轴向膨胀极小，径向膨胀与性能无关，故无机械衰退问题。因此，前轮采用盘式制动器，汽车制动时不易跑偏。

2） 水稳定性好。制动块对盘的单位压力高，易于将水挤出，因而浸水后效能降低不多；又由于离心力作用及衬块对盘的擦拭作用，出水后只需经一、二次制动即能恢复正常，而鼓式制动器则需经十余次。

3） 盘式制动器易于构成双回路制动系，使系统有较高的可靠性和安全性。

4） 盘式制动器尺寸小、质量小、通风性好、散热良好。

5） 盘式制动器的压力在制动衬块上的分布比较均匀，故衬块磨损也均匀。

6） 盘式制动器更换衬块较容易。

7） 盘式制动器的衬块与制动盘之间的间隙小，从而缩短了制动协调时间。

8） 盘式制动器易于实现间隙自动调整。

与鼓式制动器相比，盘式制动器的主要缺点是[6]：

1) 除了封闭的多片式全盘式制动器，其余皆难以实现完全防尘和锈蚀。

2) 兼作驻车制动器时，所需附加的手驱动机构较复杂。

3) 在制动驱动机构中必须装用助力器。

4）因衬片工作面积小，所以磨损快，寿命低，需用高材质的衬块。

而对于载重量较小的汽车，盘式制动器往往足以满足要求，且经调查，市面上绝大多数的纯电动汽车均采用盘式制动器。因此，从结构、散热、技术、成本等多方面考虑，本设计参考“长安逸动 2018款 EV300 悦享型”这款纯电动汽车的制动方案，采用前轮通风盘式，后轮盘式制动器的方案。

2、制动管路的确定

为了提高制动工作的可靠性，应采用分路系统，即全车的所有行车制动器的液压或气压管路分为两个或更多的互相独立的回路，其中一个回路失效后，仍可利用其他完好的回路起制动作用[8]。

双轴汽车的双回路制动系统有以下常见的五种分路形式：

1) 一轴对一轴（II）型，如图1所示，前轴制动器与后桥制动器各用一个回路。

图1 II型分路

2) 交叉（X）型，如图2所示，前轴的一侧车轮制动器与后桥的对侧车轮制动器同属一个回路。

图2 X型分路

3) 一轴对半轴（HI）型，如图3所示，两侧前制动器的半数轮缸和全部后制动器轮缸同属一个回路，其余的前轮缸则属于另一个回路。

图3 HI型分路

4) 半轴一轮对半轴一轮（LL）型，如图4所示，两个回路分别对两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器起作用。

图4 LL型分路

5) 双半轴对双半轴（HH）型，如图5所示，每个回路均只对每个前、后制动器的半数轮缸起作用。这种型式的双回路系统的制功效能最好。

图5 HH型分路

II型的管路布置较为简单，可与传统的单轮缸鼓式制动器相配合，成本较低。目前在各类汽车特别是商用车上用得最广泛。对于这种形式，若后轮制动回路失效，一旦前轮抱死，汽车极易丧失转弯制动能力。对于采用前轮驱动因而前制动器强于后制动器的乘用车，当前制动回路失效而单用后桥制动时，制动力将严重不足，并且，若后桥负荷小于前轴负荷，则踏板力过大时易使后桥车轮抱死而导致汽车侧滑[12]。

X型回路结构简单，制动时任一回路失效，剩余的总制动力都能保持正常值的50%。并且制动力的分配系数和同步附着系数保持不变，保证了制动时与整车负荷的适应性。但是，一旦某一管路损坏造成制动力不对称，此时前轮将朝制动力大的一边绕主销转动，使汽车失去方向稳定性。因此，这种方案适用于主销偏移距为负值(达20 mm)的汽车上。这样，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车的方向稳定性。

HI、LL、HH型的织构均较复杂。LL型与HH型在任一回路失效时，前、后制动力的比值均与正常情况下相同，且剩余的总制动力可达到正常值的50％左右。HI型单用一轴半回路时剩余制动力较大，但此时与LL型一样，紧急制动情况下后轮极容易先抱死。

综合以上各个管路的优缺点最终选择X型管路。

3、制动驱动机构的结构型式选择

根据动力源的不同，制动驱动机构可分为简单制动，动力制动，伺服制动[15]。

( 1） 简单制动有机械式和液压式两种。机械式结构简单，造价低 ，工作可靠 ，但机械效率低，因此仅用于中小型汽车的驻车制动装置中 。液压式曾广泛用于轿车，轻型及以下的货车和部分中型货车上，但由于其操纵较沉重，不能适应现代汽车提高操纵轻便性的要求，故当前仅用于微型汽车上 ，在轿车和轻型汽车上己极少采用。

(2） 动力制动有气压制动，气顶液式制动，全液压制动。气压制动是动力制动最常见型式，由于可获得较大的制动驱动力，且主车与被拖的挂车以及汽车列车之间制动驱动系统的连接结构简单，因此被广泛用于总质量8t以上的载货汽车，越野车和客车上。气顶液式制动系统结构复杂，质量大，造价高，故主要用于重型汽车上 ，一部分总质量为 9t-llt 的中型汽车上也有所采用。全液压制z;/J结构复杂，精密件多，对系统的密封性要求也较高，故并未得到广泛应用，目前仅用于某些高级轿车，大型客车以及少数的重型矿用自卸车上。

( 3） 伺服制动分真空伺服制动，气压伺服制动，液压伺服制动[3]。真空伺服制动是利用发动机进气管中节气门后的真空度作动力源。一般的柴油车若采用伺服制系统时，则需要专门的真空源一由发动机驱动的真空泵或喷吸器构成。气压伺服制动是由发动机驱动的空气压缩机提供压缩空气作为动力源。

气压伺服制动系统的组成部分比真空伺服复杂的多。真空伺服制动用于总质量在1. 1t-1.35t 以上的轿车及装载质量在6t 以下的轻中型载货汽车上；气压伺服制动系统则广泛用于装载质量为6t-12t的中重型载货汽车以及少数高级轿车上。液压伺服制动系统是以发动机驱动液压油泵产生的高压油液为伺服能源，且基本上均为助力式的。由于这种制动系统的工作压力很高，因此可大大地减小伺服机构的尺寸，且制动反应快，但对零部件的加工精度和密封性能要求很高，其仅用于高级轿车[8]。

通过比较以上各种制动驱动机构结构型式的优缺点，考虑本次设计的参考车型，最后选定本设计的制动驱动机构为液压伺服制动。

2.3.2 设计方案确定

1）制动器形式选择：前轮--通风盘式制动器，后轮--盘式制动器。

2）制动驱动机构的选择：液压伺服制动。

3）液压分路系统的形式选择：X型管路。

4）液压制动主缸选择：双回路液压制动系。

2.3.3 参考车型相关参数

表1 空载

表2 满载

轮胎型号205/60R16 [10][13]

2.3.4 方法措施

用CATIA绘图软件绘制制动器主要零部件，用Metlab做制动器制动力矩分配计算编程。

3. 研究计划与安排

三、进度安排

2.24-3.2 熟悉课题，收集和整理资料，完成开题报告。

3.4-3.14 校外实习、校外资料收集。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]

四、参考文献

[1] 中华人民共和国国务院.“十三五”国家战略性新兴产业发展规划[eb/ol]. http://www.gov.cn/zhengce/content/2016-12/19/content_5150090.htm

[2] 新能源汽车发展规划[eb/ol]. http://www.chinairn.com/news/20180312/114444813.shtml