汽車磁流變制動系統的設計開發

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汽車磁流變制動系統的設計開發

提出了一種使用磁流變液（MRF）的新電動制動系統。該設計用于電動汽車的制動系統，與傳統制動系統相比有很大的優勢。制動系統是由一個制動盤、殼體、MRF和所述電磁體組成。制動盤在MRF中，隨著所施加的磁場產生屈服應力。該系統的制動轉矩在沒有傳統真空助力器的情況下，可以在幾毫秒內通過電流實現線性調節。該系統具有一個低滯后的快速響應和精確的控制性能。介紹了MRF制動器的類型和結構。基于MRF理論模型進行了制動仿真，采用有限元方法對不同類型MRF制動器進行了優化設計。優化的目的是得到MRF制動器的最佳幾何尺寸和制動轉矩的最佳值。

MRF是微米級的混懸劑，其屈服應力隨施加磁場的變化而急劇變化。當有高強度的磁場施加于液體，MRF粘度將在幾毫秒的時間內增大為正常狀態的數千倍，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被移除之后的牛頓流體。在20世紀40年代MRF被發現，并且在磁場中，當某些磁化顆粒加入到該流體時，其粘度將發生變化。MRF流變效應的特點是響應速度快、穩定性好、能耗低，并且磁流變效應是連續、可逆、快速且易于控制的，因此MRF被廣泛應用于建筑、機械、醫療等領域。

近年來，由于在性能穩定方面的突破和高剪切應力場，MRF在車輛上得到了很多的應用，如MRF懸架已在實車實際應用，MRF離合器的研究也取得了不少成果。此外，MRF制動也得到了一定程度的研究。MRF制動器能夠滿足汽車常規制動所需的制動轉矩的需求，并根據所施加的磁場迅速改變制動轉矩。

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

編譯：李雪