一、前言

从20世纪末到21世纪的今天，是汽车行业飞速发展的时段，人们对汽车需求量逐渐增大，同时对汽车的质量要求也不断提高。众所周知，汽车的制动系统是汽车上至为重要的装置，它是评价一辆汽车的驾驶安全性的主要指标，对车内人员的人身安全有着直接的影响。在2018年的今天，全国各地车流量迅猛增长，车流密集度不断增大，驾驶车速也逐渐提高，这无疑是对制动器安全性能一项十分严峻的考验。查询公安系统交通事故资料可知，在因汽车自身问题从而导致的交通事故中，将近一半是由制动方面的故障引起的^[1]。除此之外，在讲究能源高效利用、注重生产效率的今天，良好的汽车制动性能还能有效提高燃油经济性，保障交通运输安全并且大力提高生产效率。综上所述，给汽车配备安全可靠的制动系统十分必要，这也促使研发生产部门对制动器进行更好的设计及性能优化。

制动器通过接触部件的非线性摩擦，使得汽车减速或停车。现代社会所生产的制动器大多是使制动器的摩擦部件与转动部件接触，按照人为的减速度降低转动部件的转速，同时地面对轮胎的摩擦力降低汽车行驶方向的速度，使得汽车制动或减速^[2]。

制动器是制动系统中极其重要的部件，它的工作情况将直接影响行车安全性。鼓式制动器不仅成本较低，而且在可靠性和安全性上也比较好，并且有自动增力的作用。在轻型客车上运用鼓式制动器，不但满足了安全性的要求，同时也满足了经济性要求。

二、国外研究概况

制动器的历史比内燃机历史更为悠久，早在1918年，马尔科姆·洛克西德发明了一种液压制动器，并于1921年首次运用在社森伯格牌轿车上，但是有些轿车制造者对于这种新装置缺乏认识，比如福特汽车公司直到1938年，在其生产的所有车型上安装的仍是机械制动器^[3]。20世纪初德国汽车总设计师威廉﹒迈巴赫率先发明了外带式制动器（属于鼓式制动器）。但是由于外带式制动器的制动带和制动鼓没有保护措施，很容易脏污，直到1950年鼓式制动器才被重新装备到车辆上^[4]。国外对制动器的研究起步相对较早，从早期的运动学、动力学和摩擦学分析阶段逐步过渡到热学和热弹耦合阶段。意大利高性能制动系统供应商布雷博推出了最新的制动盘，为了提高系统的散热性能该公司拟通过增设通风设计（PVT）来改善制造。布雷博新型通风系统针对每个独立的子系统设计了柱状结构并将其安装在每个制动环上，从而提升了抗热裂纹性能达30%以上，延长了制动盘的疲劳寿命^[5]。

第一个实际应用的防抱制动器于1966年出现在英国一种名叫JessenFF的跑车上。默谢苔斯公司在1978年推出了一种更加适用的防抱制动器。1955年美国55%的新轿车装有防抱制动器，到2000年达到100%。罗伯特·波许公司现今工程部副经理奥拓·霍尔津格指出，未来的防抱制动器将与其他电子系统结合成体，当轿车出现不稳定后可使其立即恢复稳定。这种联合装置将施加动力，调节制动平衡和改变悬架的定位等，以帮助司机恢复对滑移轿车的控制^[3]。D.K.Kolluri 等对摩擦衬片的材料在制动过程中对制动器发热区域影响范围进行了研究,提出了衬片中微小颗粒含量及直径对制动器接触面热问题有影响^[6]。I.Paacute;czelt等研究了制动器衬片接触面的位移变化对制动器应力的影响，得到了衬片不同位移下制动鼓的接触压力分布曲线，并分析了该曲线与热问题的关系，且对制动器结构提出来改进措施^[7]。

三、国内研究概况

我国早期对制动器的研究偏向于对其摩擦特性的试验研究，随着人们对其使用性能和寿命要求的提高，我国对其基础理论和使用性能方面的探索也在逐步深入。现阶段的汽车制动器基本都是摩擦式的，分为鼓式制动器和盘式制动器，其中盘式制动器占据主导地位，但鼓式制动器也有着不可或缺的作用。