高性能赛车的自发电碳-碳（C/C）楔形制动器的热弹性建模 Giacomo Galvanini, Massimiliano Gobbi, Giampiero Mastinu, Carlo Cantoni, Raffaello Passoni

液压刹车系统在赛车应用中的研究，基于楔形自能刹车机制推导非线性增益系数表达式，改进耦合热弹性模型，采用有限体积法降低计算成本。实验发现楔角增大导致高压力下摩擦系数下降，通过虚拟验证原型卡钳性能。

　　

摘要

本研究探讨了在高性能赛车应用中使用的放大式液压制动系统，这些系统利用楔形机构实现自能源化。通过对楔形刹车片的简化平衡分析，推导出了增益系数的解析表达式，该表达式考虑了楔角和有效平均盘片-刹车片摩擦之间的非线性关系。先前在Dymola和Modelica中使用有限体积法（FVM）开发的碳-碳（C/C）制动系统的耦合热弹性模型以及解析局部摩擦公式，被改编用于楔形放大制动系统，旨在在新卡钳的设计阶段以较低的计算成本进行性能评估。在测功机上对具有不同楔角的几种卡钳配置进行了实验测试。观察到，在较高的平均有效接触压力下，由于楔角较大和刹车片面积减小，有效摩擦系数有所降低。为了验证热弹性模型的准确性，将模拟的制动力矩和盘面温度与台架数据进行比较。该模型在各种运行条件和测试循环下表现出令人满意的预测能力，在大多数模拟情况下，峰值制动力矩预测的平均误差指数低于5%。最后，使用经过验证的模型在新型卡钳原型制造和测试之前对其性能进行了虚拟评估。