汽车制动器的发展历史简介

随着汽车工业的不断发展和人们生活水平的不断提高，汽车不再只是单纯的交通工具，人们在购买车辆的同时更注重体验和与车辆的交互上。直接影响驾驶体验的就是方向和速度的控制，制动系统是速度控制的最后一环保证，是安全保证的基础。

制动系统的发展，也经历了：机械制动→压力制动→电子制动等阶段，目前线控制动的主流产品还是基于压力制动的基本原理。

（一）机械制动系统

基本原理：机械制动系统的制动能量完全由驾驶员来提供，驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，从而达到制动的效果。

优点：结构简单，成本低。

缺点：制动力不足。由于这个阶段的汽车还处于初级阶段，它们结构简单、质量小、低速，因此对制动力要求不高。

现在，在普通汽车上已经完全找不到机械制动系统的身影了，而在一些低速且质量较轻的休旅车、农用车、拖拉机、电动三轮车上还在使用机械制动系统。

（二）压力制动系统

压力制动系统，又分为气压制动和液压制动。

（1）气压制动

基本原理：气压制动，利用压缩空气作动力源，将发动机（或者电机）带动空压机所产生的压缩空气的压力转变为机械推力，使车轮制动；驾驶员只是操纵制动阀，起控制作用，并不直接给制动过程提供能量。

优点：制动力较大。

缺点：气压制动反应慢，制动力大却难控制。压缩空气杂质较多，且在压缩空气中的水蒸气进入储气罐后冷凝成水，制动时容易带出水来，影响制动效果，需要加装过滤装置和干燥罐。

由于气压制动系统靠压缩空气助力，必须有空压机、贮气筒、制动阀等装置体积大，只有空间允许的车辆才能采用，多用于中、重型汽车，如卡车、大型客车等。

（2）液压制动

液压制动，是将驾驶员施压于制动踏板的力经过推杆传到主缸活塞，活塞推动制动液流过油管至制动轮缸，轮缸活塞在压力作用下驱使制动蹄片压向制动鼓（或制动摩擦片压向制动盘），在摩擦片的作用下使制动鼓（或制动盘）减小转速或者停止转动，从而产生制动力。

优点：作用滞后时间较短；轮缸尺寸小，可以安装在制动器内部，直接作为制动蹄的张开机构或制动块的压紧机构，而不需要制动臂等传动件，使之结构简单，质量小；机械效率较高，且液压系统有自润滑作用。

缺点：制动操纵费力，且制动力没有气压制动大；过度受热后，部分制动液汽化，在管路中形成气泡，严重影响液压传输，使制动系效能降低，甚至完全失效。

在现代车辆中，常采用真空助力器在降低制动过程中的操作力。

（三）液压式线控制动（EHB）

液压式线控制动EHB=Electro-Hydraulic Brake，以传统的液压制动系统为基础，用电子器件代了一部分机械部件的功能，使用制动液作为动力传递媒介，控制单元及执行机构布置的比较集中，有液压备份系统，也可以称之为集中式、湿式制动系统。

正常工作时，制动踏板与制动器之间的液压连接断开，备用阀处于关闭状态。电子踏板配有踏板感觉模拟器和电子传感器，ECU可以通过传感器信号判断驾驶员的制动意图，并通过电击驱动液压泵进行制动。电子系统发生故障时，备用阀打开，EHB系统变成传统的液压系统。

优点：由于具有备用制动系统，安全性较高，是现阶段的首选方案。

缺点：液压系统结构复杂；容易发生液体泄漏，存在安全隐患；成本和维护费用较高。

（四）线控制动EMB

机械式线控制动，EMB也被称为分布式、干式制动系统。和EHB的最大区别就在于它不再需要制动液和液压部件，制动力矩完全是通过安装在4个轮胎上的由电机驱动的执行机构产生。EMB系统的ECU根据制动踏板传感器信号及车速等车辆状态信号，驱动和控制执行机构电机来产生所需要的制动力。

优点：响应速度大大提高；简化了制动系统的结构、便于装配和维护；随着制动液的取消，降低了环境污染。

缺点：对可靠性要求很高，需要备份系统来保证可靠性；电机功率限制动力不足；工作环境恶劣，刹车片附近的半导体部品无法承受高温。

前景：目前EMB还处在研究阶段，但是EMB是未来的发展方向。

现阶段，混动车基本都采用高压蓄能器为核心的EHB，电动车基本都采用EHB。从目前整个市场来看，线控制动尚处于发展早期阶段，目前渗透率较低，仅有少量车型配备，新能源汽车配置率相对较高。随着新能源汽车、L3及以上自动驾驶的逐步渗透，线控制动有望爆发。