制动器的工作原理

在下图中，将力F应用于杆的左端。杠杆的左端是右端（x）的两倍（2x）。因此，在杠杆的右端有2F的力，但左端移动（2y）的距离（y）的一半（y）。更改杠杆的左侧和右端的相对长度会更改乘数。

任何液压系统背后的基本思想都非常简单：使用一个点施加了力量不可压缩的液体，几乎总是某种油。大多数制动系统还会在此过程中乘积。

简单的液压系统

两根活塞拟合到两个装有油的玻璃缸中，并用油填充管相互连接。如果将向下力施加到一个活塞上，则将力通过管道中的油传递到第二活塞。由于油是不可压缩的，因此效率非常好 - 几乎所有施加力都出现在第二活塞上。液压系统的最佳用途是，连接两个圆柱体的管道可以是任何长度和形状，从而使其可以通过各种分隔两个活塞的东西进行蛇。管道也可以分叉，所以主缸如果需要，可以驾驶多个奴隶缸。

带有两个奴隶的主缸

关于液压系统的另一个整洁的事情是，它使力量乘法（或划分）相当容易。如果您读过块和铲球的工作方式或者齿轮比的工作方式，然后您知道，距离的贸易力量在机械系统中非常普遍。在液压系统中，您要做的就是更改一个活塞和圆柱体相对于另一个活塞和圆柱体的大小。

液压乘法

要确定乘法因子，请首先查看活塞的大小。假设左侧的活塞直径为2英寸（5.08厘米）（1英寸 / 2.54厘米半径），而右侧的活塞直径为6英寸（15.24厘米）（3英寸 / 7.62 cm半径）。两个活塞的区域是pi * r²。因此，左活塞的区域为3.14，而右侧活塞的区域为28.26。右侧的活塞比左侧的活塞大九倍。这意味着，在右手活塞上，施加到左手活塞上的任何力都会大9倍。因此，如果您向左活塞施加100磅的向下力，则右侧将出现900磅的向上力。唯一的收获是，您必须将9英寸（22.86厘米）的左活塞降低以抬起右活塞1英寸（2.54厘米）。

接下来，我们将研究摩擦在制动系统中的作用。

摩擦是对将一个对象滑过另一个对象有多么困难的量度。看看下面的图。这两个块都是由相同材料制成的，但是一个块更重。我想我们都知道，哪一个会使推土机更难推动。

要了解为什么这样做，让我们仔细看看其中一个块和表：

即使这些块看起来很光滑，但实际上它们在显微镜水平上也很粗糙。当您将块放在桌子上时，小峰和山谷会被压在一起，其中一些实际上可能会焊接在一起。较重的块的重量导致它更多地挤压在一起，因此更难滑动。

不同的材料具有不同的显微镜结构。例如，将橡胶滑入橡胶比滑动更难钢反对钢。材料的类型决定了摩擦系数，滑动块与块的重量所需的力之比。如果系数在我们的示例中为1.0，那么将需要100磅的力才能滑动100磅（45千克）的块，即400磅（180千克）的力才能滑动400磅重的块。如果系数为0.1，则需要10磅的力才能滑到100磅重的块或40磅的力才能滑动400磅重的块。

因此，移动给定块所需的力量与该块的重量成正比。重量越多，所需的力就越多。这个概念适用于制动器等设备离合器，将垫子压在旋转盘上。压在垫上的力越多，停止力就越大。

例如，假设从踏板到枢轴的距离是从气缸到枢轴的距离的四倍，因此踏板的力将增加四倍，然后将其传输到圆柱体之前。

同样，如果制动缸的直径是踏板缸直径的三倍。这进一步将力乘以九。总而言之，该系统将脚的力增加36倍。如果您在踏板上放10磅的力，则在挤压刹车片的方向盘上产生360磅（162千克）。

这个简单的系统有两个问题。如果我们有一个泄漏？如果泄漏缓慢，最终将没有足够的流体来填充制动缸，并且制动器将无法工作。如果这是一个重大泄漏，那么您第一次施加制动器时，所有的液体都会喷出泄漏，您将完全制动故障。

现代汽车上的主缸旨在处理这些潜在的故障。请务必查看有关的文章主缸和组合阀如何工作，以及制动系列中的其余文章（请参阅下一页上的链接），以了解更多信息。