第十三章汽车制动系

无锡职业技术学院备课纸第十三章汽车制动系第一节概说一、功用（1）使行驶中的汽车减速甚至停下——行车制动系；（2）使下坡行驶的汽车车速保持稳定——辅助制动系；（3）使停驶的汽车保持不动——驻车制动系。二、制动系主要组成（1）供能装置：包括供给、调节制动系所需能量以及改善传能介质状态的各种部件；（2）控制装置：包括产生制动动作和控制动作效果的各种部件；（3）传动装置：包括将制动能量传输到制动器的各个部件；（4）制动器：产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件；（5）辅助装置：制动力调节装置、报警装置、压力保护装置等。三、制动系的分类1．制动力是可控制的，与行驶方向相反；行驶阻力是随机的，滚阻、坡阻、空阻等，也是与行驶方向相反。2．行车制动系：在一定范围内逐渐变化，渐进制动；驻车制动系：无上述要求，非渐进的；第二制动系：应急制动系、备用制动系，ISO要求渐进的；辅助制动系：下坡时稳定车速。3．按制度能源分：人力制动系、动力制动系（完全由发动机的动无锡职业技术学院备课纸力转化为气液压势能）、伺服制动系（人力+发动机动力）4．传动装置分：单回路、双回路（我国1988.1.1开始，所以汽车均采用双回路。所有制动器气压/液压管路分属于两个隔绝的回路，一路失效时，另一路仍能工作）。5．按能量传递方式分：机械、气压、液压、电磁式。四、制动系的工作原理驾驶员施与一定的制动踏板力，由推杆推动油缸，从而产生一定的油压，并传动到车轮油缸，推开轮缸两活塞使两制动蹄片绕支承销转动，并压紧在制动鼓内圆上。由于制动蹄片不动，制动鼓旋转，因此制动蹄片对制动鼓产生与旋转方向相反的制动摩擦力矩，该力矩传递给车轮后，由于车轮与地面的附着作用，车轮对地面产生一个向前的周缘力，同样地面对车轮作用产生一个向后的反作用力，即制动力，此制动力经车桥、悬架传给车架和车身，迫使汽车产生一定的减速度。因此制动力与制动蹄片与制动鼓的摩擦力矩和轮胎与地面的附着情况有关。第二节制动器制动系中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件。一、摩擦制动系利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦力矩产生制动力矩的制动器。一般分为鼓式和盘式两类。无锡职业技术学院备课纸二、鼓式制动系1．分类.外束型：工作表面为外圆柱表面，少数驻车制动系，火车制动系；内张型：工作表面为内圆柱表面。一般采用带摩擦蹄片的制动蹄片为固定元件。内张型按制动蹄促动装置方式分：轮缸式、凸轮式、楔式。2．轮缸式制动器（1）什么是领蹄、从蹄？制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同时，具有这种属性的叫领蹄。从蹄：二者旋转方向相反时叫从蹄。（2）领从蹄式制动器BJ2020N后轮制动器，制动蹄采用偏心支承销。①若轮缸的活塞均可在缸轴内轴向浮动且二者直径相等时，则两活塞对两制动蹄的促动力永远相等。叫等促动力制动器。②如图，领蹄上的微元摩擦力的切向合力作用下，会使领蹄压得更紧，即使合正压力N1增大，从而使切向力更大，具有“增势”作用，同理，从蹄具有“减势”作用。③由于N1和N2不能平衡二者的合力之和只能由车轮的轮毂轴承的反力平衡。凡制动鼓受来自两制动蹄的法向力不能互相平衡的制动器属非平衡式制动器。④间隙的调整无锡职业技术学院备课纸一般，制动蹄在不工作时的原始位置，摩擦制动蹄片与制动鼓应保留合适的间隙，出厂规定：0.25~0.5mm。间隙过小，会造成不易保证彻底解除制动，造成摩擦副拖磨；过大，会使制动踏板行程过长，驾驶员操作不方便，同时会推迟制动器制动的开始时间；在使用过程中，摩擦片进一步磨损，导致间隙进一步增大，情况严重时会在制动踏板在极限位置还产生不了足够的制动力矩。调整：进行两处调整。一处是调整有轮缸处的上制动蹄处的凸轮，凸轮表面可以是棘轮式或是连续圆滑曲线。一处是制动蹄的偏心支承销。偏心支承销调整：一般是使支承销先调整到蹄片下部间隙为零，制动鼓又能转动，然后调整上部凸轮使其间隙合适，最后在调整偏心支承销使其间隙合适。Audi100后轮制动器——制动蹄采用浮式支承。优点：制动蹄自动定新，保证有可能与制动鼓全面接触，兼充当驻车制动、应急制动。间隙自调整。（3）双领式和双向双领式制动器双领式代表车型：BJ2020N前轮制动器，中心对称（两制动蹄各用一个单活塞式轮缸，且两套制动蹄、轮缸、支承销和调整凸轮等在制动底板上的布置是中心对称），倒车时变成双从式。双向双领式：CA7560前后制动器。轴对称布置。间隙调整：调整轮缸上的调整螺母，调整好后用锁片锁住，螺母角位置固定。结构特点：①.为改善散热性能，制动鼓上铸有若干轴向散热肋片；无锡职业技术学院备课纸②.摩擦片用树脂粘接，容许磨损量大，使用寿命长，另由于没有铆钉，无积屑；③采用双回路制动系统。（4）双从式代表车型：英国女王牌轿车。制动效能低，但具有良好的效能稳定性。3和4均为平衡式制动器。（5）单向、双向自增力制动器单向自增力制动器：P281，23-7罗马尼亚产的布切奇113N前轮制动器；用于中轻型汽车的前轮。双向自增力制动器：本田-王冠后轮制动器；多用于轿车后轮，兼充当驻车制动器。缺点：自增力制动器的效能对摩擦系数的依赖性大，效能的热稳定性差。制动力矩的增长在某些情况下过于急速。（6）轮缸式制动器的间隙自调装置一次调准式——摩擦限位式间隙自调装置限位摩擦环压入轮缸后，与轮缸壁摩擦力可达400~500N，活塞上的环槽宽度B大于限位摩擦环厚度b，因此活塞相对于摩擦环的最大轴向位移即为二者之间的间隙bB。一次完全制动后，轮缸液压将活塞连同摩擦环推出，解除制动后，制动蹄只能回复到活塞处于新位置的限位摩擦环接触为止，制动蹄的回位弹簧力不能克服限位弹簧的摩擦力，因此，摩擦环与缸壁之间的这一不可逆转的轴向位移补偿了制动器的过量间隙，自动调整到间隙设定值。无锡职业技术学院备课纸缺点：由于制动过程中的过量间隙并不完全由于磨损所致，有一部分是由于制动鼓热膨胀，制动蹄变形等所致过量间隙。一次调准式自调装置会造成热态时补偿的“调整过头”，制动器冷态时制动器分离不彻底，发生“拖磨”或抱死。一次调准式自调装置，只能将间隙调小不能调大。阶跃式间隙自调装置——丰田-王冠双向自增力式。为避免“调整过头”，通过若干次倒车后，调整合适间隙。（1）汽车前进时，自调装置不起作用，在汽车倒车时，摩擦力矩通过一系列装置，支承销随摩擦转过一定角度带动一拉绳，由此带动一拨板的自由端向上；（2）如果间隙保证在设定值或增量很小，拨板的自由端向上的位移量不足以使之嵌入调整螺钉的棘齿间；制动间隙大过一定值，拨板方能嵌入棘齿间。（3）解除倒车后，蹄片回位，拨杆被拉到平衡位置，从而带动调整螺钉拨过相应于一个棘齿距的角度。如此反复，将能把间隙调整到规定范围内。3．凸轮式制动器目前国产和部分外国汽车的气压制动系中，采用凸轮促动式车轮制动器，大都是领从式。凸轮轮廓中心对称，轴线固定的凸轮促动的制动器是一种等位移制动器。由于结构上不是中心对称，微元法向力合力大小虽等，但不在一直线上，仍为“非平衡式的制动器”。无锡职业技术学院备课纸制动器的间隙根据需要进行局部或全面调整。如EQ1090E，靠近支承销一端0.25~0.40mm；靠近凸轮端0.40~0.55mm。有的制动蹄支承销不带偏心轴，如黄河JN1181C13，制动间隙仅调整制动凸轮轴原始角位置实现。4．楔式制动器可以是领从式，双向双领式，促动装置为机械式、液压式和气压式。代表车型：美国WABCO的120C型重型自卸车的双向双领蹄楔式制动器。三、盘式制动器1．分类钳盘式制动器：定钳盘式、浮钳盘式固定元件：制动块（工作面积为不大的摩擦块及其金属背板组成）、促动装置、制动钳支架；旋转元件：制动盘（以端面工作的金属圆盘）全盘式制动器：固定元件的金属背板和摩擦片呈圆盘形2、定钳盘式制动器——丰田-王冠前轮制动器制动钳既不旋转，也不能沿制动盘轴线方向移动，两侧均有油缸推动制动块压向制动盘。制动器的间隙依靠密封圈按一次调准式原理调整间隙。调整垫片11用以调整制动钳的支足部分与制动盘的距离L，使不小于一定值。无锡职业技术学院备课纸这种结构对橡胶圈的弹性、耐热性、耐磨性、刃边的几何精度和粗糙度要求较高，而且保持的间隙小，在保证彻底解除制动方面还不十分可靠。缺点：（1）油缸较多，制动钳结构复杂；（2）油缸置于制动盘两侧，油管布置复杂，导致制动钳尺寸过大，难以安装在轮辋内；（3）热负荷大时，跨置的油管易受热汽化；（4）若要兼作驻车制动，必须加一机械促动的驻车制动钳。3、浮钳盘式制动器——Audi100前轮制动器制动钳一般可以相对于制动盘轴向移动，内侧置油缸，活动摩擦块，外侧制动块附装在制动钳上。制动钳支架5固定在转向节上；制动钳体1用紧固螺栓2与制动钳导向销3连接，导向销插入制动钳支架的孔中动作配合使制动钳体可沿导向销作轴向滑动。制动盘6内侧悬装活动制动块10，固定制动块7，固定在制动钳支架5上。活塞上的密封橡胶圈的作用：密封、活塞回位（靠刃边变形）、间隙调整（靠橡胶圈与缸壁的摩擦限位）。4．全盘式制动器——法国产梅西尔摩擦副的固定元件、旋转元件均是圆形的。间隙调整根据一次调准式原理。缺点：多片全盘式制动器最大缺点是散热差，可考虑强制液冷多无锡职业技术学院备课纸片全盘式制动器，依靠冷却液带走热量。四、盘式与鼓式制动器相比的优缺点优点：（1）一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数影响较小，效能稳定；（2）浸水后效能降低少，一般经一两次制动即可恢复正常；（3）在输出制动力矩相同的情况下，尺寸质量一般较小；（4）制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，鼓式的热膨胀明显，引起制动踏板行程过大；（5）较易实现间隙自动调整，其他保养作业简单。缺点（1）效能较低，故用于液压制动系所需的促动管路压力较高，一般要伺服装置；（2）兼用于驻车制动时，需加装的驻车制动传动装置较鼓式的复杂，后轮应用受到限制。制动系一般采用前盘后鼓。第三节人力制动系人力制动系的制动能源仅仅是驾驶员的肌体。在汽车发展的早期，行车制动系和驻车制动系都是机械的。二十世纪初，行车制动系采用液压传动装置，但多数只用于前轮。在三十年代末，美国汽车行车制动系全部改成液压式。全世界直到50年代初，机械式行车制动系才能无锡职业技术学院备课纸完全淘汰。机械传动装置保留至今主要用于驻车制动系。一、机械制动系1．为什么驻车制动多采用机械制动传动装置？驻车制动系必须可靠地保证汽车原地停驻并在任何情况下不致自动滑行，只能机械锁止方式才能实现。无论气压式、液压式均有可能发生密封不严的情况而影响锁止制动。2．机械驻车制动系的控制和传动装置的主要组成。一般采用棘爪棘齿方式锁止，主要有杠杆、拉杆（绳索）、轴、摇臂等机械零件组成。3．机械驻车制动系的分类及操作特点？分类：与行车制动系共用的车轮制动器，代表车型：Audi100，桑塔纳轿车等；专设的中央制动器：红旗CA7560，BJ2020N，解放CA1091，东风EQ1090E等。操作特点：机械式车轮制动系一般与真空伺服行车系共用车轮制动系，大多数为后轮。操作时，将驻车制动压杆按扭压下，使锁止棘齿的棘爪抬起，不在锁止位置，然后将驻车制动操作杆往后扳起，带动一系列传动装置，最后促动两后轮或车轮制动器，可听到咔踏一声，是棘爪越过棘齿的声音，由于棘爪的锁止作用，操作杆不能反转，从而保证了驻车锁止制动。驻车制动系为车轮制动器可作为应急制动，而中央制动器的驻车无锡职业技术学院备课纸制动系不宜用于应急制动。否则发生传动轴和驱动桥严重过载，使车辆可能因差速器抱壳死，左右轮旋转方向相反，使汽车跑偏或掉头。二、人力液压制动系名词解释：制动踏扳路感：在轮胎和路面间的附着力足够的情况下，汽车所受到的制动力与踏板力应成线性关系，制动系的这项性能叫制动踏扳路感。自踏板到轮缸活塞的制动系传动比：等于踏板机构杠杆比乘以轮缸与主缸直径之比。制动液的要求①．高温下不易汽化，否则在管路中产生汽阻现象，使制动系失效；②．低温下有良好的流动性；③．不会使与之经常接触的金属件腐蚀，橡胶件发生膨胀变硬和损坏；④．对液压系统有良好的润滑作用；⑤．吸水性差而溶水性好，即使渗入其中的水汽也能均匀混合，否