百年前的汽车是怎么刹车的？漫谈制动系统发展史

近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，制动系统的重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，包括制动控制的理论和方法，以及采用新的技术。

然而在汽车刚发明时， 汽车的动力不足，传动系统设计也不完善，因而车速很慢，结构也很简陋，大部分汽车没有制动系统；另一些车辆配备了制动系统，这些制动系统是从马车上直接借鉴过来的手刹， 制动效果很差。随着汽车速度的提升，随时能站得住成为汽车一个必须的性能。

制动系统发展史

在1900年，威廉·迈巴赫设计出了最早的汽车鼓式刹车器。很快，制动系统成为汽车上的一个必须的的配置。同时，今天流行的盘式制动器在19世纪末问世了。1902年，英国工程师佛雷德里克·威廉·兰切斯特设计出了汽车盘式制动器并申请了专利。兰切斯特成为最早装备盘式制动器的轿车。但是受到金属材料制造水平的限制，当时的盘式制动器中的刹车片由铜制造，再加上恶劣的路况，使得铜制的刹车片很快磨损，因而那时的盘式制动器寿命很短，导致那时盘式制动器并没有流行起来。

虽然汽车都装上了制动器，但是由于没有解决好前后轮制动力分配的问题，早期的汽车只有后轮有制动器。1909年阿罗·约翰逊发明了四轮刹车系统。随着技术的完善，四轮制动系统在20世纪20年代开始普及。 虽然采用了四轮制动系统，但是制动效果不是非常理想，问题出在鼓式制动器上。鼓式制动器的造价虽然便宜，但是制动力稳定性差，在不同路况下制动力变化很大，驾驶者不易掌控。且由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量，容易产生热衰竭现象，引起制动效率下降。面对鼓式制动器的这些先天不足，设计师把注意力转向了其它制动器。随着金属加工制造工艺的进步，制造出寿命更长、制动效果更好的盘式制动器成为可能，盘式制动器再一次进入到了设计师的视线中。

克莱斯勒汽车公司在汽车设计和新技术应用上非常大胆，一辆1939年的Plymouth试验车成为第一辆装备四轮盘式制动器的轿车。第二次世界大战结束后，克莱斯勒继续完善盘式制动系统，1950年款的克莱斯勒Crown Imperial成为第一款装备四轮盘式制动器的量产车型，当时克莱斯勒的盘式制动器和今天的卡钳盘式制动器结构不同，它采用双盘式结构，制动时两个盘合并在一起摩擦产生制动力。1950年，英国汽车制造商克罗斯利（Crosley）制造了装备固特异公司设计的盘式制动器。

在1950年，克莱斯勒的盘式制动器价格为400美元，这是一个非常昂贵的价格。由于缺乏足够的道路验证，盘式制动器出现了腐蚀性和可靠性的问题，因而那时流行的制动器依然是鼓式制动器。不过，盘式制动器进入到了一个快速发展的阶段，1953年，捷豹C-TYPE赛车装备了英国邓禄普公司为其设计的卡钳盘式制动器。1955年法国雪铁龙DS成为第一辆装备现代概念盘式制动器的量产车型。随着技术的发展，到20世纪60年代时， 很多新问世的轿车都开始采用盘式制动器。

20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。

1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装置。这些早期的ABS装置性能有限，可靠性不够理想，且成本高。

1979年，默·本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现，以及电子信息处理技术的高速发展，ABS以成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。1992年ABS的世界年产量已超过1000万辆份，世界汽车ABS的装用率已超过20%。一些国家和地区已制定法规，使ABS成为汽车的标准设备。

写在最后

现如今，汽车行驶的速度越来越快，人们对制动系统的要求越来越高。仅仅的简单的盘式刹车和ABS已经不能满足大家了，现代汽车制动控制技术正朝着电子制动控制方向发展。全电制动控制因其巨大的优越性，将取代传统的以液压为主的传统制动控制系统。汽车也变得更加安全。