汽车底盘7(汽车制动系)

第二十三章汽车制动系§23－1概说几个概念：1.制动：使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动。2.制动力：可控制的对汽车进行制动的外力。3.制动系：这样一系列专门用于制动的装置称为制动系。制动系工作原理示意图一般制动系的工作原理4.制动器：对车轮施加制动力矩(摩擦力矩Mμ）以阻碍其转动的部件。5.行车制动系：用以使行驶中的汽车减低速度甚至停车的制动系。6.驻车制动系：用以使已停驶的汽车驻留原地不动的另一套装置。7.辅助制动系：下坡时用以稳定车速。8.制动装备：装设在车辆上的各种制动系总称。制动系包括以下四个基本组成部分：供能装置、控制装置、传动装置、制动器（另有些制动系附加有制动力调节装置等）。1.按制动能源分类｛人力制动系动力制动系伺服制动系2.按制动能量的传输方式｛机械式液压式气压式电磁式3.按回路来分｛单回路双回路§23－2制动器摩擦制动器：凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器均称为摩擦制动器（包括鼓式和盘式两种）。车轮制动器：旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器。中央制动器：旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制动力矩须经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器。一、鼓式制动器制动蹄（固定元件）→制动鼓内圆面上。制动器｛轮缸式制动器：以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置。凸轮式制动器楔式制动器（一）轮缸式制动器1.领从蹄式等促动力制动器的制动蹄受力示意图领从蹄制动器：这种在制动鼓正向旋转和反向旋转时，都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器。等促动力制动器：凡两蹄所受促动力相等的领从蹄制动器都可称为等促动力制动器。以上图为例：①T1与Fs同向→N1↗、T1↗，领蹄“增势”。②T2与Fs力矩反向→N2↘，T2↘，从蹄“减势”。N1＞N2，T1＞T2，故制动力矩不相等。领蹄制动力矩约为从蹄制动力矩的2－2.5倍。制动器的调整：摩擦片与制动鼓之间应保有合适的间隙：0.25－0.50mm。｛调整类型①局部调整：调整凸轮。②全面调整：除靠转动调整凸轮以外，还要转动支承销。支承销轴颈是偏心的。支承尾端面上打有标记，指明偏心轴颈轴线偏移方向。将支承销朝箭头方向转动，各处（特别是摩擦片下端处）的间隙即行减小。桑塔纳鼓式制动器奥迪100型轿车后轮制动器2.双领蹄式和双向双领蹄式制动器①双领蹄式：制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄。但倒车制动时，两蹄则都变成从蹄。②双向双领蹄式：无论制动鼓正向反向旋转，两蹄均为领蹄。制动底板上所有固定元件都是成对，且既按轴对称，以按中心对称布置。3.双从蹄式制动器将左右两侧车轮的双领蹄式制动器若对调安装，便都成为在制动鼓正向旋转时两蹄均为从蹄的双从蹄式制动器。平衡式制动器：固定元件均为中心对称，且制动鼓所受两蹄施加的两个法向合力能互相平衡，不会对轮毂轴承造成附加径向载荷。4.单向和双向自增力式制动器①单向自增力式制动器②双向自增力式制动器特点：无论制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓摩擦起自增力作用。制动效能的综合比较（基本结构参数和轮缸工作压力相同情况下）：自增力式＞双领蹄式＞领从蹄式＞双从蹄式（二）凸轮式制动器：自学（三）楔式制动器：自学东风EQ1090E型汽车前轮制动器凸轮式制动器二、盘式制动器盘式制动器｛钳盘式制动器：由制动盘和制动钳组成。全盘式制动器：制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触。（一）钳盘式制动器1.定钳盘式制动器活塞密封圈的工作情况注：极限摩擦力的密封圈极限变形量Δ，应等于制动器间隙为设定值时的完全制动所需活塞行程（0.1mm左右）。2.浮钳盘式制动器桑塔纳盘式制动器桑塔纳盘式制动器工作原理DBA盘式制动器：若浮钳盘式制动器在兼充行车和驻车制动器的情况下，不用加设驻车制动钳，只须在行车制动钳油缸附近加装一些用以推动油缸活塞的驻车制动机械传动零件即可。（二）全盘式制动器：略。盘式与鼓式的比较：优点：1）无摩擦助势作用，效能稳定；2）浸水后效能降低较少，且经一两次制动后即可恢复；3）尺寸和质量较小；4）制动盘沿厚度方向热膨胀量极小；5）较容易实现间隙自动调整。不足之处：1）效能较低；2）兼充驻车制动时结构较鼓式复杂，因而在后轮上的应用受到限制。§23－3人力制动系一、机械制动系机械制动系主要用于驻车制动。包括控制装置和传动装置。主要由杠杆、拉杆、轴、摇臂等机械零件组成。其制动器可以是同行车制动系共用的车轮制动器，也可以是专设的中央制动器。奥迪100型轿车制动系布置图作用在传动轴上的驻车制动器桑塔纳驻车制动示意图（车轮制动）二、人力液压制动系1.人力液压制动系基本原理：驾驶员控制力→制动踏板机构→制动主缸→油管→制动轮缸→制动器工作制动系的几个数据：①踏板全行程＜150mm（轿）~180mm（货）②踏板工作行程＜50%~60%全行程③踏板力＜350N（轿）~550N（货）2.制动液目前使用的制动液大部分是植物制动液，50%左右蓖麻油＋50%左右溶剂（丁醇、酒精、甘油等）配成。现市场上又出现较多的合成制动液，今后必将取代植物制动液。对制动液的要求：①高温下不易汽化；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起良好的润滑作用；⑤吸水性差而溶水性良好。3.制动主缸①主要结构：储液室、补偿孔、旁通孔、主缸推杆、橡胶密封圈、星形垫片、六个轴向小孔（活塞）、皮碗、回位弹簧、出油阀门、回油阀门。②制动过程：推杆推动活塞皮碗后移→皮碗盖住旁通孔→主缸内液压开始建立→液压略为升高，克服弹簧的预紧力而推开出油阀门→制动液送至各轮缸。撤除踏板力后，各自在回位弹簧作用下回位，管路中的制动液借其压力推开回油阀门流回主缸。（管路液压保持在0.05－0.1Mpa范围内）制动主缸工作示意图③制动踏板自由行程不制动时，推杆的球头与活塞之间保有一定间隙，主要为了保证活塞在回位弹簧作用下退到与挡圈接触的极限位置，使皮碗不致堵住旁通孔，制动时，为了首先消除这一间隙所需的踏板行程，称为制动踏板自由行程。微、轻型车的制动踏板自由行程的大致范围是5－20mm。思考题：制动踏板的自由行程该如何调整？4.制动轮缸①有双活塞与单活塞之分。②制动过程：制动液自油管接头和进油孔进入→活塞外移→通过顶块推动制动蹄。双活塞制动轮缸和单活塞制动轮缸§23－4动力制动系制动能源——空气压缩机造成的气压能或油泵造成的液压能。动力制动系分类：气压制动系、气顶液制动系、全液压动力制动系。一、汽车气压制动系东风EQ1090E型汽车制动系示意图（一）气压制动回路工作过程：驾驶员踩下制动踏板→拉杆带动制动阀拉臂下端左移→上端以销轴为支点往下压→制动阀上下两腔的进气口分别与本腔出气口相通→压缩空气进入前、后制动气室→促动制动器进入工作。放松制动踏板→制动阀使制动气室通大气以解除制动。（二）供能装置气压制动系的供能装置主要包括：储气筒、调压阀及安全阀、进排气滤清器、管道滤清器、油水分离器、空气干燥器、防冻器、多回路压力保护阀等。空压机缷荷装置与调压阀工作原理示意图空压机及调压阀（三）控制装置包括：制动阀、手动制动阀、快放阀与继动阀（加速阀）、梭阀单腔制动阀工作示意图双腔制动阀结构及工作原理示意图东风EQ1090E型汽车制动阀（四）制动气室单从气压系统而言，制动气室是执行装置，其作用是将输入的气压能转换成机械能而输出。但从整个制动系看来，制动气室还是属于传动装置，其输出的机械能还要传到制动凸轮之类的促动装置，使制动器产生制动力矩。制动气室工作示意图二、气顶液制动系与全液压动力制动系（一)气顶液制动系其供能装置和控制装置都是气压式，传动装置则是气压——液压组合式的，气压能通过互相串联的制动气室和液压主缸转换为液压能。（二）全液压动力制动系与气压制动系的不同之处：气压制动系不设回路，液压制动系在解除制动时由轮缸经液压制动阀的低压油液必须通过回油管路加以回收。§23－5伺服制动系伺服制动系＝人力液压制动系＋动力伺服制动系按输出力作用部位和操纵方式｛助力式（直接操纵式）增压式（间接操纵式）按伺服能量形式｛气压伺服式：气压能真空伺服式：真空能（负气压能）液压伺服式：液压能一、增压式伺服制动系（一）真空增压伺服制动系供能装置：真空源、真空单向阀、真空罐控制装置：控制阀传动装置：伺服气室真空增压器：辅助缸、真空伺服气室、控制阀工作原理：踩下制动踏板→制动主缸中输出液→辅助缸→｛制动轮缸控制阀→真空伺服气室工作腔通真空罐或大气→辅助缸跃进NJ1061A型汽车真空增压伺服制动系示意图真空增压器工作示意图（二）气压增压伺服制动系略。二、助力式伺服式制动系（一）真空助力伺服式制动系（直接操纵真空伺服）真空助力器：由真空伺服气室和控制阀组成。桑塔纳真空助力器放大（二）气压助力伺服制动系略。§23－6制动力调节装置制动力FB≤Fφ＝Gφ前轮先抱死滑移，后轮滚动→制动过程中不能转向后轮先抱死滑移，前轮滚动→制动过程中受到侧向干扰易甩尾｛应尽量避免制动时后轮先抱死滑移。设计目标：前后车轮制动到同步滑移。条件是：前后轮制动力之比等于前后轮对路面的垂直载荷之比。因前后轮载荷之比会经常变化，如果前后轮制动力矩（制动力）的比值可以随时调节到等于变化着的前后附着力之比，则在任何附着条件下，汽车都可能制动到前后轮同步濒临滑移。前后促动管路压力分配特性制动力调节装置：1.限压阀：p1、p2由0同步增加到一定值后，自动将p2限制在该值不变。2.比例阀：p1、p2同步增加到一定值ps后，自动对p2的增长加以节制，使p2的增量小于p1的增量。3.感载阀：感应载荷变化，自动改变调节起始点。4.惯性阀：与感载阀类似，但其调节作用起始点控制压力值ps取决于惯性力。5.制动防抱死装置：即ABS。限压阀及其静特性比例阀的结构原理及静特性皇冠轿车比例阀液压感载阀静特性液压感载比例阀及其感载控制机构奥迪100型轿车感载比例阀传感器感应信号→控制器（电控单元）→压力调节器奥迪100和200型轿车防抱死装置示意图§23－7辅助制动系作用：在不使用或少使用行车制动系的条件下，使车辆速度降低或保持稳定，但不能将车辆紧急制停，这种作用称为缓速作用。辅助制动系中用以产生制动力矩对车辆起缓速作用的部件称为缓速器。产生缓速作用的方法：1.发动机缓速2.牵引电动机缓速3.液力缓速4.电磁缓速5.空气动力缓速