CN112360907B - 一种雾冷和风冷的汽车盘式制动器及其制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雾冷和风冷的汽车盘式制动器，此制动器包括，雾冷制动盘、制动钳单元、出雾单元和冷却单元，其中，雾冷制动盘，设置于轮毂上；制动钳单元，与雾冷制动盘活动接触，其包括，钳架组件、活塞组件和制动块组件，活塞组件和制动块组件分别与钳架组件相连；出雾单元，设置于轮毂上，且配合于雾冷制动盘的一侧，其包括，出雾风管、出风管和出雾管，出风管和出雾管均与出雾风管相连；以及，冷却单元，与出雾单元相连，其包括风冷组件和雾冷组件，雾冷组件与出雾风管相连，而风冷组件与风冷组件相连；本发明通过雾冷和风冷的结合进行散热，大大提高了汽车盘式制动器的热稳定性和散热性。

Description

一种雾冷和风冷的汽车盘式制动器及其制动系统

技术领域

本发明涉及汽车盘式制动器技术领域，尤其涉及一种雾冷和风冷的汽车盘式制动器及其制动系统。

背景技术

目前的汽车盘式制动器为普通盘式制动器，其结构如图1~3所示，汽车盘式制动器包括：风冷制动盘10、外卡簧11、制动块摩擦片12、制动块底板13、铆钉14、制动钳体15、活塞防尘罩16、活塞密封圈17、内卡簧18、制动液19、进油螺栓20、进油管21、活塞22、挡尘盘23、制动钳架24、钳架螺栓25、密封圈26、速度传感器29和制动钳导向销30；风冷制动盘10通过沉头螺钉8与轮毂9相联，轮辋1通过轮辋螺栓2、螺母3与轮毂9相连，轮胎安装在轮辋1上，转向节5通过外圆锥滚子轴承4、内圆锥滚子轴承28支承在轮毂9上；钳架螺栓25将制动钳架24、挡尘盘23与转向节5固定在一起，制动钳导向销30固定在制动钳架24上，制动钳导向销30支承制动钳体15，制动钳体15可相对制动钳导向销30轴向滑动；制动块摩擦片12通过铆钉14固定在制动块底板13上，制动块底板13的两端支承在制动钳架24上，外卡簧11、内卡簧18分别与制动块底板13点焊，外卡簧11的两端支承在制动钳体15上并将制动块底板13拉靠在制动钳体15上，内卡簧18的两端支承在活塞22内孔中并将制动块底板13拉靠在活塞22上；活塞22在制动钳体15的活塞孔中，进油螺栓20将进油管21固定在制动钳体15上，活塞密封圈17装在活塞22的槽中，活塞防尘罩16固定在活塞孔的端部；速度传感器29固定在转向节5上。

普通盘式制动器的工作原理：汽车不制动时，制动块摩擦片与风冷制动盘之间有间隙，风冷制动盘随车轮自由转动；汽车制动时，驾驶员踩下制动踏板，一定压力的制动液经进油管流入制动钳体的活塞孔中，推动活塞及右边的制动块摩擦片左移，同时推动制动钳体及左边的制动块摩擦片右移，消除制动块摩擦片与风冷制动盘之间的间隙后，制动块摩擦片压紧在风冷制动盘上，风冷制动盘受到与转动方向相反的摩擦力矩，使汽车减速。

普通盘式制动器存在以下不足之处：普通盘式制动器的风冷制动盘为风冷式制动盘，汽车制动时，风冷制动盘转动，制动块摩擦片与风冷制动盘摩擦产生热量，风冷制动盘的外圆柱体的中间有径流式叶片，构成风扇，使空气按图1～2中箭头方向流过风冷制动盘，带走风冷制动盘的热量，另处，风冷制动盘的外圆柱体的两个侧面与空气接触散热，这些，使风冷制动盘的散热能力较低，并与汽车的车速有关，汽车下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动，将导致普通盘式制动器的温度过高，随着制动块摩擦片与风冷制动盘的温度升高，制动块摩擦片与风冷制动盘之间的摩擦系数减小，高温时制动块摩擦片与风冷制动盘之间的摩擦系数减小较多，制动块摩擦片与风冷制动盘之间的摩擦系数减小后，普通盘式制动器的制动效能降低，制动发“软”，产生热衰退，热衰退严重时，汽车防抱死制动装置（AntilockBrakingSystem，简称ABS）等现代制动系统的作用难以得到充分发挥，并因此产生过多起交通事故，是汽车制动系统要解决的一大安全难题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有汽车盘式制动系统存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种雾冷和风冷的汽车盘式制动器，其目的在于解决汽车紧急制动、下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动时，降低制动盘和制动块摩擦片的温度，减小汽车盘式制动器的热衰退的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种雾冷和风冷的汽车盘式制动器，此制动器包括，雾冷制动盘、制动钳单元、出雾单元和冷却单元，其中，雾冷制动盘，设置于轮毂上；制动钳单元，与所述雾冷制动盘活动接触，其包括，钳架组件、活塞组件和制动块组件，所述活塞组件和制动块组件分别与所述钳架组件相连；出雾单元，设置于所述轮毂上，且配合于所述雾冷制动盘的一侧，其包括，出雾风管、出风管和出雾管，所述出风管和出雾管均与所述出雾风管相连；以及，冷却单元，与所述出雾单元相连，其包括风冷组件和雾冷组件，所述雾冷组件与出雾风管相连，而所述风冷组件与出风管相连。

作为本发明所述雾冷和风冷的汽车盘式制动器的一种优选方案，其中：所述雾冷制动盘的径向侧壁中开设有径流孔，所述径流孔具有若干组且均匀分布。

作为本发明所述雾冷和风冷的汽车盘式制动器的一种优选方案，其中：所述钳架组件包括制动钳体、制动钳架和制动钳导向销，所述制动钳导向销安装于所述制动钳架上，而所述制动钳导向销支撑所述制动钳体，且所述制动钳体可相对于所述制动钳导向销的轴向滑动；所述制动块组件包括制动块摩擦片和制动块底板，所述制动块摩擦片通过铆钉固定在所述制动块底板上，而所述制动块底板的两端支撑在所述制动钳架上；所述活塞组件包括活塞、活塞防尘罩、活塞密封圈和卡簧，所述卡簧固定于所述制动块底板上，而所述活塞则安装于所述制动钳体上的活塞孔内，所述活塞防尘罩和活塞密封圈均设置于所述活塞的伸缩端，并与所述制动块底板相接触。

作为本发明所述雾冷和风冷的汽车盘式制动器的一种优选方案，其中：所述出雾风管包括圆环板、挡板、隔板和缺口盆，其中，所述圆环板包括外环和内环，所述挡板包括左挡板和右挡板，所述隔板包括左隔板和右隔板，所述外环和内环分别与所述左挡板和右挡板连接，构成环形空间，而所述左隔板和右隔板设置于所述环形空间内，将所述环形空间分为两部分，所述缺口盆连接于所述外环和内环的一端。

作为本发明所述雾冷和风冷的汽车盘式制动器的一种优选方案，其中：所述环形空间的两部分为风冷空间和雾冷空间，所述外环的径向侧壁上开设有多组出风孔和出雾孔，所述出风孔与风冷空间相通，而所述出雾孔与雾冷空间相连通。

作为本发明所述雾冷和风冷的汽车盘式制动器的一种优选方案，其中：所述出风管的一端与一所述出风孔相连通，所述出雾管的一端与一所述出雾孔相连通。

作为本发明所述雾冷和风冷的汽车盘式制动器的一种优选方案，其中：所述出雾风管的外环配合套接于所述雾冷制动盘的凹腔内，且所述出风孔、出雾孔与所述径流孔一一对应，且保持相通。

作为本发明所述雾冷和风冷的汽车盘式制动器的一种优选方案，其中：所述风冷组件包括进风总管、风机、中间风管和风管接头，所述进风总管、风机、中间风管和风管接头依次相连，且所述风管接头与所述出风管相连；雾冷组件包括水箱、进水管、喉管、中间雾管和雾管接头，所述进水管的一端位于水箱中，另一端与所述喉管相连，所述喉管同时与所述中间风管相连，其输出端与所述中间雾管相连，所述中间雾管的另一端通过所述雾管接头和出雾管相连；所述进水管上设置有水流量电磁阀。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种雾冷和风冷的汽车盘式制动系统，其目的在于提供解决汽车紧急制动、下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动时，降低制动盘和制动块摩擦片的温度，减小汽车盘式制动器的热衰退的问题的系统。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种雾冷和风冷的汽车盘式制动系统，此系统包括上述所述雾冷和风冷的汽车盘式制动器，还包括，

监测单元，包括速度传感器、湿度传感器和温度传感器，其中，所述速度传感器用于监测车轮行驶的速度，而所述湿度传感器和温度传感器能够监测所述雾冷制动盘上的温度和湿度；

控制单元，其包括控制器和电池，所述控制器通过电线分别与所述湿度传感器、温度传感器、风机和水流量电磁阀电性连接，所述电池为所述控制器、湿度传感器、温度传感器、风机和水流量电磁阀提供电能。

作为本发明所述雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的一种优选方案，其中：采用以下控制方法：当制动时，所述速度传感器监测到车轮的速度大于一定的速度阈值，且所述温度传感器监测到所述雾冷制动盘的温度大于一定的温度阈值，启动所述风冷组件和雾冷组件共同降温；待制动结束时，先关闭所述雾冷组件，且当所述雾冷制动盘的温度小于一定的温度阈值时，再关闭所述风冷组件。

发明的有益效果：

1．汽车制动时，雾吹到雾冷制动盘的外圆柱体的两个侧面和中间；风吹到雾冷制动盘的外圆柱体的两个侧面和中间，并吹向制动块摩擦片和制动块底板，还吹向制动钳体，使雾冷制动盘、制动块摩擦片、制动块底板和制动钳体的温度降低，这种强制雾冷和风冷散热，提高了汽车盘式制动器的热稳定性和散热性。

2．在目前的普通盘式制动器的基础上，增加水冷和风冷系统及其控制电路，用雾冷制动盘替换风冷制动盘，构成雾冷和风冷的汽车盘式制动系统，这有利于保留目前的普通盘式制动器的特性，有利于雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的设计和制造。

3．由于雾冷和风冷的汽车盘式制动系统有良好的散热性能，使制动块摩擦片和雾冷制动盘的工作温度降低，制动块摩擦片和雾冷制动盘的剪切强度提高，有利于提高制动块摩擦片和雾冷制动盘的耐磨性和寿命。

4．由于雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的雾冷和风冷的控制电路控制雾的浓度，使水的利用率高，用水量少，且向雾冷制动盘吹雾后，水不会成为制动块摩擦片和雾冷制动盘之间的润滑剂。

5．雾冷和风冷的汽车盘式制动系统对雾冷制动盘、制动块摩擦片、制动块底板和制动钳体的冷却，不受汽车的车速影响，散热性好。

6．雾吹到雾冷制动盘的外圆柱体的两个侧面和中间，能加速水的汽化，有利于雾冷制动盘的散热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为普通盘式制动器的主视图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的右视图。

图4为雾冷和风冷的汽车盘式制动器的主视图。

图5为图4的左视图。

图6为图4的右视图。

图7为图6的C-C向视图。

图8为雾冷制动盘的主视图。

图9为图8的左视图。

图10为出雾风管的主视图。

图11为图10的左视图。

图12为图10的俯视图。

图13为雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的雾冷和风冷系统。

图14为雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的雾冷和风冷的控制电路图。

附图中标记：1轮辋；2轮辋螺栓；3螺母；4外圆锥滚子轴承；5转向节；6轮毂盖；7开口螺母；8沉头螺钉；9轮毂；10风冷制动盘；11外卡簧；12制动块摩擦片；13制动块底板；14铆钉；15制动钳体；16活塞防尘罩；17活塞密封圈；18内卡簧；19制动液；20进油螺栓；21进油管；22活塞；23挡尘盘；24制动钳架；25钳架螺栓；26密封圈；27轴承拆卸板；28内圆锥滚子轴承；29速度传感器；30制动钳导向销。

31雾冷制动盘；32径流孔；33出雾风管螺钉；34出雾风管；35湿度传感器；36左隔板；37出雾孔；38内环；39外环；40右隔板；41温度传感器；42出风孔；43出风管；44出雾管；45缺口盆；46左挡板；47右挡板；48进风总管；49风机；50中间风管；51风管接头；52雾管接头；53中间雾管；54水箱；55水；56进水管；57水流量电磁阀；58喉管；59电线；60控制器；61电池。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图4~12，为本发明第一个实施例，提供了一种雾冷和风冷的汽车盘式制动器，此制动器包括，雾冷制动盘31、制动钳单元、出雾单元和冷却单元，其中，雾冷制动盘31，设置于轮毂9上；制动钳单元，与雾冷制动盘31活动接触，其包括，钳架组件、活塞组件和制动块组件，活塞组件和制动块组件分别与钳架组件相连；出雾单元，设置于轮毂9上，且配合于雾冷制动盘31的一侧，其包括，出雾风管34、出风管43和出雾管44，出风管43和出雾管44均与出雾风管34相连；以及，冷却单元，与出雾单元相连，其包括风冷组件和雾冷组件，雾冷组件与出雾风管34相连，而风冷组件与出风管相连。

雾冷制动盘31的径向侧壁中开设有径流孔32，径流孔32具有若干组且均匀分布。

其中，本方案中的盘式制动器，是用雾冷制动盘31替换现有的风冷制动盘10；具体的，雾冷制动盘31相较于传统的风冷制动盘10在其径向侧壁中开设了径流孔32，径流孔32分布在雾冷制动盘31的周向侧壁上，用于将冷却单元产生的水或雾导向在雾冷制动盘31的盘体上；制动钳单元配合设置于雾冷制动盘31的盘体外侧，与雾冷制动盘31的盘体接触，实现车轮的制动减速；而出雾单元则为产生冷却气或雾的结构，安装在轮毂9的外侧，配合冷却单元使用，将冷却单元产生的用于冷却制动盘的气或雾导向给雾冷制动盘31。

钳架组件包括制动钳体15、制动钳架24和制动钳导向销30，制动钳导向销30安装于制动钳架24上，而制动钳导向销30支撑制动钳体15，且制动钳体15可相对于制动钳导向销30的轴向滑动；制动块组件包括制动块摩擦片12和制动块底板13，制动块摩擦片12通过铆钉14固定在制动块底板13上，而制动块底板13的两端支撑在制动钳架24上；活塞组件包括活塞22、活塞防尘罩16、活塞密封圈17和卡簧，卡簧固定于制动块底板13上，而活塞22则安装于制动钳体15上的活塞孔内，活塞防尘罩16和活塞密封圈17均设置于活塞22的伸缩端，并与制动块底板13相接触。

进一步的，在此钳架单元中，与传统的制动钳结构相似，其中，制动钳体15、制动钳架24和制动钳导向销30配合相连，卡簧包括外卡簧11和内卡簧18，其具体连接为外卡簧11、内卡簧18分别与制动块底板13点焊，外卡簧11的两端支承在制动钳体15上并将制动块底板13拉靠在制动钳体15上，内卡簧18的两端支承在活塞22内孔中并将制动块底板13拉靠在活塞22上；活塞22在制动钳体15的活塞孔中，进油螺栓20将进油管21固定在制动钳体15上，活塞密封圈17装在活塞22的槽中，活塞防尘罩16固定在活塞孔的端部；速度传感器29固定在转向节5上。

出雾风管34包括圆环板、挡板、隔板和缺口盆45，其中，圆环板包括外环39和内环38，挡板包括左挡板46和右挡板47，隔板包括左隔板36和右隔板40，外环39和内环38分别与左挡板46和右挡板47连接，构成环形空间，而左隔板36和右隔板40设置于环形空间内，将环形空间分为两部分，缺口盆45连接于外环39和内环38的一端。

环形空间的两部分为风冷空间和雾冷空间，外环39的径向侧壁上开设有多组出风孔42和出雾孔37，出风孔42与风冷空间相通，而出雾孔37与雾冷空间相连通。

出风管43的一端与一出风孔42相连通，出雾管44的一端与一出雾孔37相连通。

出雾风管34通过出雾风管螺钉33固定在挡尘盘23上，出雾风管34与雾冷制动盘31不接触，出雾风管34由左隔板36、内环38、外环39、右隔板40、出风管43、出雾管44、缺口盆45、左挡板46和右挡板47构成一个部件；内环38和外环39的两端分别与左挡板46、右挡板47焊接，构成环形的空间；左隔板36、右隔板40分别与内环38、外环39、左挡板46和右挡板47焊接，并将内环38和外环39之间的环形的空间分为两部分，分为风冷空间和雾冷空间。进一步的，左隔板36在雾冷制动盘31转出制动块摩擦片12的出口处，左隔板36与制动块底板13之间的间隙所对的圆心角θ为8～22°，目的在于，防止水汽膜进入雾冷制动盘31与制动块摩擦片12之间；右隔板40与湿度传感器35之间的间隙所对的圆心角β为5～12°；出风管43、出雾管44紧靠在右隔板40的两边并分别与外环39焊接，外环39的侧壁上各自开设有3排出风孔42和3排出雾孔37，但不仅限于3排，出风管43与出风孔42相通，出雾管44与出雾孔37相通，进一步的，出雾孔37和出风孔42分别面向雾冷制动盘31的外圆柱体的两个侧面和中间，出风孔42面向制动块摩擦片12，出雾孔37位于远离制动块摩擦片12的一侧；缺口盆45与内环38和外环39的一端焊接，出风管43和出雾管44穿过挡尘盘23，与缺口盆45焊接。

出雾风管34的外环39配合套接于雾冷制动盘31的凹腔内，且出风孔42、出雾孔37与径流孔32一一对应，且保持相通。

风冷组件包括进风总管48、风机49、中间风管50和风管接头51，进风总管48、风机49、中间风管50和风管接头51依次相连，且风管接头51与出风管43相连；雾冷组件包括水箱54、进水管56、喉管58、中间雾管53和雾管接头52，进水管56的一端位于水箱54中，另一端与喉管58相连，喉管58同时与中间风管50相连，其输出端与中间雾管53相连，中间雾管53的另一端通过雾管接头52和出雾管44相连；进水管56上设置有水流量电磁阀57。

进一步的，风冷组件中进风总管48从外接空气抽取空气，经风机49增压后进入中间风管50，流入中间风管50的空气分为两路，一路空气流入风管接头51，另一路空气流入喉管58，而经过风管接头51的一路与出风管43相连，将增压后的空气导入风冷空间内。雾冷组件中的水箱54中承装有用于冷却的水55，进水管56的一端伸入水箱54内的水55中，另一端与喉管58相连，而位于进水管56上的水流量电磁阀57用于控制水55雾化的浓度，雾在进入喉管58后，在中间风管50中增压气的作用下，经中间雾管53和雾管接头52与出雾管44相连，将冷却雾导入雾冷空间内。

实施例2

参照图1，为本发明第二个实施例，提供了一种雾冷和风冷的汽车盘式制动系统，此系统包括上述具有雾冷和风冷的汽车盘式制动器，还包括：

监测单元，包括速度传感器29、湿度传感器35和温度传感器41，其中，速度传感器29用于监测车轮行驶的速度，而湿度传感器35和温度传感器41能够监测雾冷制动盘31上的温度和湿度。

具体的，速度传感器29固定在转向节5上，湿度传感器35和温度传感器41固定在挡尘盘23上，且位于雾冷制动盘31转入制动块摩擦片12的入口处，湿度传感器35和温度传感器41均不与雾冷制动盘31接触，有1～6mm的间距。

控制单元，其包括控制器60和电池61，控制器60通过电线59分别与湿度传感器35、温度传感器41、风机49和水流量电磁阀57电性连接，电池61为控制器60、湿度传感器35、温度传感器41、风机49和水流量电磁阀57提供电能。

本制动系统可采用以下控制方法：当制动时，速度传感器监测到车轮的速度大于一定的速度阈值，且温度传感器41监测到雾冷制动盘31的温度大于一定的温度阈值，启动风冷组件和雾冷组件共同降温；待制动结束时，先关闭雾冷组件，且当雾冷制动盘31的温度小于一定的温度阈值时，再关闭风冷组件。

此制动分为前进制动、后退或驻车制动，速度阈值可进一步通过温度阈值判断；设定温度阈值为100度；具体的，结合附图1~14，控制过程具有以下情况：

汽车前进制动时：温度传感器41测得雾冷制动盘31的温度高于100℃时，风机49开始工作，空气从进风总管48沿图13中的箭头方向流入风机49，经风机49增压后，沿图13中的箭头方向流入中间风管50，流入中间风管50的空气分为两路，一路空气流入风管接头51，另一路空气流入喉管58；流入风管接头51的空气再沿图13、图4~5、图7、图10~12中的箭头方向经出风管43、内环38和外环39之间的环形空间、出风孔42吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的两个侧面和中间，并吹向制动块摩擦片12和制动块底板13，其中，空气经径流孔32吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的一个侧面；流入喉管58的空气沿图13中的箭头方向流过喉管58，水箱54中的水55沿图13中的箭头方向经进水管56、水流量电磁阀57流入喉管58，空气吹到水55上形成雾，雾再沿图13、图4~5、图7、图10~12中的箭头方向经中间雾管53、雾管接头52、出雾管44、内环38和外环39之间的环形空间、出雾孔37吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的两个侧面和中间，其中，雾经径流孔32吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的一个侧面；在相对湿度35～75%RH之间，取一个相对湿度作为相对湿度的设定值，当湿度传感器35测得空气的相对湿度高于相对湿度的设定值时，通过水流量电磁阀57减小水55的流量，使雾的浓度降低，反之，增大水55的流量，使雾的浓度增大；汽车停止制动时，水流量电磁阀57关闭，没有水55进入喉管58，只有空气流出喉管58，空气沿图13、图4~5、图7、图10~12中的箭头方向经中间雾管53、雾管接头52、出雾管44、内环38和外环39之间的环形空间、出雾孔37吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的两个侧面和中间，其中，空气经径流孔32吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的一个侧面，温度传感器41测得雾冷制动盘31的温度低于100℃后，风机49停止工作。

汽车后退或驻车制动时，水流量电磁阀57关闭，没有水55进入喉管58；温度传感器41测得雾冷制动盘31的温度高于100℃时，风机49开始工作，空气从进风总管48沿图13中的箭头方向流入风机49，经风机49增压后，沿图13中的箭头方向流入中间风管50，流入中间风管50的空气分为两路，一路流入风管接头51，另一路流入喉管58；流入风管接头51的空气再沿图13、图4~5、图7、图10~12中的箭头方向经出风管43、内环38和外环39之间的环形空间、出风孔42吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的两个侧面和中间，并吹向制动块摩擦片12和制动块底板13，其中，空气经径流孔32吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的一个侧面；流入喉管58的空气再沿图13、图4~5、图7、图10~12中的箭头方向经中间雾管53、雾管接头52、出雾管44、内环38和外环39之间的环形空间、出雾孔37吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的两个侧面和中间，其中，空气经径流孔32吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的一个侧面；汽车停止后退或驻车制动时，温度传感器41测得雾冷制动盘31的温度低于100℃后，风机49停止工作。

汽车前进制动时，雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的工作原理：在雾冷和风冷的汽车盘式制动系统中，雾冷制动盘31的温度高于100℃后，雾从出雾孔37吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的两个侧面和中间，雾中的水55接触高温的雾冷制动盘31后，产生汽化，形成沿图4~5、图7中的箭头方向流动的水汽，强制散热，使雾冷制动盘31的温度降低，并形成雾冷的汽车盘式制动系统；空气从出风孔42吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的两个侧面和中间，并沿图4~5、图7中的箭头方向吹向制动块摩擦片12和制动块底板13，强制通风散热，使轴流雾冷制动盘31、制动块底板13和制动块摩擦片12的温度降低，并形成风冷的汽车盘式制动系统；雾冷的汽车盘式制动系统和风冷的汽车盘式制动系统结合，共同构成雾冷和风冷的汽车盘式制动系统。

汽车后退制动时，雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的工作原理：为了防止雾冷制动盘31上的水膜进入雾冷制动盘31与制动块摩擦片12的接触面，降低摩擦系数，水流量电磁阀57关闭，没有水55进入喉管58，雾冷和风冷系统吹出风，仅依靠风，给制动块摩擦片12、制动块底板13和雾冷制动盘31降温，使雾冷和风冷的汽车盘式制动器热稳定性。

汽车驻车制动时，雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的工作原理：制动块摩擦片12、制动块底板13和雾冷制动盘31的温度不升高，水流量电磁阀57关闭，没有水55进入喉管58，雾冷和风冷系统吹出风，仅依靠风，给制动块摩擦片12、制动块底板13和雾冷制动盘31降温，使雾冷和风冷的汽车盘式制动器热稳定性。

控制雾的浓度及防止转入制动块摩擦片12的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面有水汽膜的方法：用湿度传感器35判别雾的浓度是否合适,并根据湿度传感器35的相对湿度测定值和设定值控制雾的浓度，控制雾的浓度及防止转入制动块摩擦片12的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面有水汽膜。

控制雾的浓度及防止转入制动块摩擦片12的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面有水汽膜的原理：控制雾的浓度及防止转入制动块摩擦片12的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面有水汽膜关联；如果雾的浓度高，转入制动块摩擦片12的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面有水汽膜（由水汽形成的一层膜），会降低雾冷制动盘31与制动块摩擦片12之间的摩擦系数，影响雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的制动效能，此外，会有水55从雾冷制动盘31的边缘甩出，降低水55的利用率；如果雾的浓度低，可使转入制动块摩擦片12的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面没有水汽膜，但不能有效地发挥雾冷系统的散热作用，影响雾冷和风冷的汽车盘式制动系统的散热效果；雾从出雾孔37吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面，雾中的水55接触高温的雾冷制动盘31后，产生汽化，形成沿图4~5、图7中的箭头方向流动的水汽，并在雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面形成水汽膜，由于右隔板40与湿度传感器35之间的间隙所对的圆心角β为5～12°，使转入湿度传感器35的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面仍有水汽膜且影响湿度传感器35的相对湿度，转入湿度传感器35的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面的水汽膜厚度大，相对湿度大，反之，相对湿度小，转入湿度传感器35的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面的水汽膜厚度小，这样，用湿度传感器35检测得到的相对湿度能间接反映雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面的水汽膜厚度的大小，进一步反映雾的浓度的大小；在相对湿度35～75%RH之间，取一个相对湿度作为相对湿度的设定值，当湿度传感器35测得空气的相对湿度高于相对湿度的设定值时，通过水流量电磁阀57减小水55的流量，使雾的浓度降低，减小转入湿度传感器35的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面的水汽膜厚度，反之，增大水55的流量，使雾的浓度增大，增大转入湿度传感器35的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面的水汽膜厚度，从而控制了雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面的水汽膜的厚度；此外，湿度传感器35安装在雾冷制动盘31转入制动块摩擦片12的入口处，湿度传感器35下方的雾冷制动盘31转入制动块摩擦片12的下方，要转过一个角度，雾冷制动盘31的温度高于100℃，在雾冷制动盘31转动的过程中，湿度传感器35下方的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面的水汽膜要被蒸发，同时，从出风孔42吹到雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面的风，吹走雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面的水汽膜，使转入制动块摩擦片12的雾冷制动盘31的外圆柱体的侧面没有水汽膜。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种雾冷和风冷的汽车盘式制动器，其特征在于：包括，

雾冷制动盘，设置于轮毂上；

制动钳单元，与所述雾冷制动盘活动接触，其包括，钳架组件、活塞组件和制动块组件，所述活塞组件和制动块组件分别与所述钳架组件相连；

出雾单元，设置于所述轮毂上，且配合于所述雾冷制动盘的一侧，其包括，出雾风管、出风管和出雾管，所述出风管和出雾管均与所述出雾风管相连；以及，

冷却单元，与所述出雾单元相连，其包括风冷组件和雾冷组件，所述雾冷组件与出雾风管相连，而所述风冷组件与出风管相连；

所述雾冷制动盘的径向侧壁中开设有径流孔，所述径流孔具有若干组且均匀分布；

所述钳架组件包括制动钳体、制动钳架和制动钳导向销，所述制动钳导向销安装于所述制动钳架上，而所述制动钳导向销支撑所述制动钳体，且所述制动钳体能够相对于所述制动钳导向销轴向滑动；

所述制动块组件包括制动块摩擦片和制动块底板，所述制动块摩擦片通过铆钉固定在所述制动块底板上，而所述制动块底板的两端支撑在所述制动钳架上；

所述活塞组件包括活塞、活塞防尘罩、活塞密封圈和卡簧，所述卡簧固定于所述制动块底板上，而所述活塞则安装于所述制动钳体上的活塞孔内，所述活塞防尘罩和活塞密封圈均设置于所述活塞的伸缩端，并与所述制动块底板相接触；

所述出雾风管包括圆环板、挡板、隔板和缺口盆，其中，

所述圆环板包括外环和内环，所述挡板包括左挡板和右挡板，所述隔板包括左隔板和右隔板，所述外环和内环分别与所述左挡板和右挡板连接，构成环形空间，而所述左隔板和右隔板设置于所述环形空间内，将所述环形空间分为两部分，所述缺口盆连接于所述外环和内环的一端；

所述环形空间的两部分为风冷空间和雾冷空间，所述外环的径向侧壁上开设有多组出风孔和出雾孔，所述出风孔与风冷空间相通，而所述出雾孔与雾冷空间相连通；

所述出风管的一端与一所述出风孔相连通，所述出雾管的一端与一所述出雾孔相连通；

所述出雾风管的外环配合套接于所述雾冷制动盘的凹腔内，且所述出风孔、出雾孔与所述径流孔一一对应，且保持相通。

2.如权利要求1所述的雾冷和风冷的汽车盘式制动器，其特征在于：所述风冷组件包括进风总管、风机、中间风管和风管接头，所述进风总管、风机、中间风管和风管接头依次相连，且所述风管接头与所述出风管相连；

雾冷组件包括水箱、进水管、喉管、中间雾管和雾管接头，所述进水管的一端位于水箱中，另一端与所述喉管相连，所述喉管同时与所述中间风管相连，其输出端与所述中间雾管相连，所述中间雾管的另一端通过所述雾管接头和出雾管相连；

所述进水管上设置有水流量电磁阀。

3.一种雾冷和风冷的汽车盘式制动系统，其特征在于：包括上述权利要求2所述雾冷和风冷的汽车盘式制动器，还包括，

监测单元，包括速度传感器、湿度传感器和温度传感器，其中，所述速度传感器用于监测车轮行驶的速度，而所述湿度传感器和温度传感器能够监测所述雾冷制动盘上的温度和湿度；

控制单元，其包括控制器和电池，所述控制器通过电线分别与所述湿度传感器、温度传感器、风机和水流量电磁阀电性连接，所述电池为所述控制器、湿度传感器、温度传感器、风机和水流量电磁阀提供电能。

4.如权利要求3所述的雾冷和风冷的汽车盘式制动系统，其特征在于：采用以下控制方法：

当制动时，所述速度传感器监测到车轮的速度大于设定的速度阈值，且所述温度传感器监测到所述雾冷制动盘的温度大于设定的温度阈值，启动所述风冷组件和雾冷组件共同降温；

待制动结束时，先关闭所述雾冷组件，且当所述雾冷制动盘的温度小于设定的温度阈值时，再关闭所述风冷组件。

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