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汽車磁流變制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)

提出了一種使用磁流變液（MRF）的新電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)用于電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)相比有很大的優(yōu)勢(shì)。制動(dòng)系統(tǒng)是由一個(gè)制動(dòng)盤、殼體、MRF和所述電磁體組成。制動(dòng)盤在MRF中，隨著所施加的磁場(chǎng)產(chǎn)生屈服應(yīng)力。該系統(tǒng)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩在沒有傳統(tǒng)真空助力器的情況下，可以在幾毫秒內(nèi)通過電流實(shí)現(xiàn)線性調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)具有一個(gè)低滯后的快速響應(yīng)和精確的控制性能。介紹了MRF制動(dòng)器的類型和結(jié)構(gòu)?；贛RF理論模型進(jìn)行了制動(dòng)仿真，采用有限元方法對(duì)不同類型MRF制動(dòng)器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化的目的是得到MRF制動(dòng)器的最佳幾何尺寸和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的最佳值。

MRF是微米級(jí)的混懸劑，其屈服應(yīng)力隨施加磁場(chǎng)的變化而急劇變化。當(dāng)有高強(qiáng)度的磁場(chǎng)施加于液體，MRF粘度將在幾毫秒的時(shí)間內(nèi)增大為正常狀態(tài)的數(shù)千倍，呈固體狀的特性。而材料的流變特性是類似于所施加的磁場(chǎng)被移除之后的牛頓流體。在20世紀(jì)40年代MRF被發(fā)現(xiàn)，并且在磁場(chǎng)中，當(dāng)某些磁化顆粒加入到該流體時(shí)，其粘度將發(fā)生變化。MRF流變效應(yīng)的特點(diǎn)是響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、能耗低，并且磁流變效應(yīng)是連續(xù)、可逆、快速且易于控制的，因此MRF被廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、醫(yī)療等領(lǐng)域。

近年來，由于在性能穩(wěn)定方面的突破和高剪切應(yīng)力場(chǎng)，MRF在車輛上得到了很多的應(yīng)用，如MRF懸架已在實(shí)車實(shí)際應(yīng)用，MRF離合器的研究也取得了不少成果。此外，MRF制動(dòng)也得到了一定程度的研究。MRF制動(dòng)器能夠滿足汽車常規(guī)制動(dòng)所需的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的需求，并根據(jù)所施加的磁場(chǎng)迅速改變制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

Liangxu Ma et al. SAE 2013-01-2061.

編譯：李雪