汽车制动系统-PPT资料共78页

第二十四章汽车制动系统第二十四章汽车制动系统本章将主要介绍以下内容第一节制动系统概述第二节制动器第三节人力制动系统第四节伺服制动系统第五节动力制动系统第六节制动力调节装置第七节辅助控制系统第一节制动系统概述3.制动系：一系列专门用于制动的装置称为制动系。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。一、概念二、制动原理工作示意图第一节制动系统概述要是行驶中的汽车减速，驾驶员应踩下制动踏板1，通过推杆2和主缸活塞3，使制动主缸4内的油液在一定压力作用下流入轮缸，并通过两个轮缸活塞7推动俩制动蹄10绕支撑销12转动，使其摩擦片压紧在制动鼓的内圆柱面上。这样，不旋转的制动蹄就对旋转的制动蹄作用一个摩擦力矩Mμ，其方向与车轮旋转方向相反。制动鼓将该力矩Mμ传到车轮后，由于车轮与路面间有附着作用，车轮对路面作用一个向前的周缘力Fμ，同时路面也对车轮作用着一个向后的反作用力，即制动力FB。制动力由车轮和悬架传给车架及车身，迫使整个汽车产生一定的减速度。制动力越大，则汽车减速度也越大。当放开制动踏板时，制动蹄回位弹簧13即将制动蹄拉回原位，摩擦力矩Mμ和制动力消失，制动作用即行消失。三、制动原理第一节制动系统概述汽车制动系统的组成第一节制动系统概述1、制动系统由制动器和制动驱动机构组成。2、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。3、制动驱动机构包括供能装置、传动装置、制动力调节装置、控制装置以及报警装置等附加装置1.按制动系统的功用分类1）行车制动系；2）驻车制动系；3）第二制动系；4）辅助制动系。2.按制动系统的制动能源分类1）人力制动系；2）动力制动系；3）伺服制动系。四、制动系统的类型第一节制动系统概述第四章汽车制动系统本章将主要介绍以下内容第一节概述第二节制动器第三节人力制动系统第四节伺服制动系统第五节动力制动系统第六节制动力调节装置第七节辅助控制系统第二节制动器摩擦制动器的类型按结构可分为按安装位置可分为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都称为摩擦制动器。鼓式盘式车轮制动器（可用于行车制动和驻车制动）中央制动器（只可用于驻车制动）鼓式制动器有内张型和外束型两种，分别以制动鼓的内、外圆柱面为工作表面。内张型鼓式制动器采用带摩擦片的制动蹄为固定元件。凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置。按照促动装置的不同，鼓式制动器又可分为轮缸式制动器以液压制动轮缸为制动蹄促动装置凸轮式制动器以凸轮为制动蹄促动装置楔式制动器以楔为制动蹄促动装置第二节制动器一、鼓式制动器1）领从蹄式制动器第二节制动器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。等促动力制动蹄受力制动时，领蹄和从蹄在相等促动力Fs作用下，分别绕各自的支点旋转而紧压在制动鼓5上。旋转着的制动鼓即对俩制动蹄分别作用着微元法向反力等效合力（以下简称法向反力）FN1和FN2，以及相应的微元切向反力(即微元摩擦力)的等效合力（以下简称切向反力）FT1和FT2。为解释方便，假设这些力的作用点和方向如图，两蹄上的这些力分别为各自的支点反力FS1和FS2所平衡。由图可见领蹄上的切向合力FT1所造成的绕领蹄支点的力矩与促动力FS所造成的绕同一支点的力矩是同向的，所以力力FT1的作用结果是使领蹄在制动鼓上压的更紧，即力FN1变得更大，从而力FT1也更大。这表明，领蹄具有“增势”作用。与此相反，切向合力FT2则时从蹄有放松制动鼓，即有使FN2和FT2本身减少趋势，故从蹄具有“减势”作用。2）双领蹄式和双向双领蹄式制动器第二节制动器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。如图所示的BJ202N型汽车前轮制动器。两制动蹄各用一个单活塞式制动轮缸促动，且两套制动蹄、轮缸、支撑销和调整凸轮等在制动底板上的布置是中心对称的，以代替领从蹄式制动器中的轴对称布置。两轮缸可借轮缸连接油管13连通，使其中油压相等。这样，在前进制动时两蹄都是领蹄，制动蹄效能也得到提高。但也必须看到，在倒车制动时，两蹄将都变成从蹄。双向双领蹄式制动器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。两制动蹄的端点都采用浮式支撑，且支点的周向位置也是浮动的。第二节制动器在前进制动时，所有的轮缸活塞都在液压作用下向外移动，将两制动蹄压靠在制动鼓上。在制动鼓的摩擦力矩作用下，两蹄都绕车轮中心，按箭头所示的车轮旋转方向转动，将两轮缸活塞外端的支座推回，直到顶靠着轮缸端面为止。此时，两轮缸的支座成为制动蹄的支点，制动器的工作情况便同上面所讲图所示的制动器一样。3）双从蹄式制动器概念：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。（双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式）4）单向自增力式蹄式制动器第二节制动器第一制动蹄和第二制动蹄的下分别浮支在浮动杆顶的两端。制动器只在上方有一个支撑销。不制动时，两蹄上端均借各自的回位弹簧拉靠在支撑销上。汽车前进制动时，单活塞轮缸只将促动力FS1加于第一蹄，使其上端离开支撑销，整个制动蹄绕顶杆左端支撑点旋转，并压靠在制动鼓上。显然，第一蹄是领蹄，并且在促动力FS1、法向合力FN1、切向合力FT1和沿杆轴线方向的支反力FS3的作用下处于平衡状态。由于顶杆是浮动的，自然成为第二蹄的促动装置，将与力FS3大小相等、方向相反的促动力FS2施加于第二蹄下端，故第二蹄也是领蹄。因为顶杆是完全浮动的，不受制动底板约束，所以作用在第一蹄上的促动力和摩擦力不会像一般领蹄那样完全被制动鼓的法向反力和固定于制动底板上的支撑件反力所抵消，而是通过顶杆传到第二蹄上，形成第二蹄促动力FS2。由于制动鼓対第一蹄上的摩擦力增势作用使得FS2大于FS1，而且力FS2对第二蹄支撑点的力臂也大于FS1対第一蹄支撑点的力臂，因此第二蹄的制动力矩必然大于第一题的制动力矩。由此可见，在制动鼓尺寸和摩擦因数相同的条件下，这种制动器的前进制动效能不仅高于领从蹄式制动器，而且也高于双领蹄式。倒车制动时，第一蹄上端压靠支撑销不动。此时，第一蹄虽然仍是领蹄，且促动力FS1仍与前进制动时的相等，但其力臂却大为减小，因而第一蹄此时的制动效能比一般领蹄要低得多；第二蹄则因为受到促动力而不起制动作用。因此，整个制动器这是的制动效能甚至比双从蹄式制动器的效能还低。5）双向自增力式蹄式制动器第二节制动器特点：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。它的结构不同于单向自增力式之处，主要是采用双活塞式轮缸，可向两蹄同时施加相等的促动力FS，制动鼓正向旋转时，前制动蹄为第一蹄，后制动蹄为第二蹄；制动鼓反向旋转时则相反。由图可见，在制动时第一蹄只受到一个促动力FS，而第二蹄则有两个促动力FS和FS’,且FS’FS。考虑到汽车前进制动的机会多于到车制动，且前进制动时制动器工作负荷也远大于倒车制动，故后制动蹄的摩擦片面积做的较大。制动器间隙如果过小，就不易保证彻底解除制动，造成摩擦副的拖磨；过大又将使制动踏板行程太长，以致驾驶员操作不便，同时也会推迟制动器开始起作用的时刻。制动器间隙：制动器不工作时，其摩擦片与制动鼓之间的间隙；一般在0.25～0.5之间。制动器工作过程中摩擦片的不断磨损必将导致制动器间隙逐渐增大。间隙过大时，将制动踏板踩下到极限位置，也产生不了足够的制动力矩。因此，要求任何形式的制动器在结构上必须保证有检查调整其间隙的可能。5）轮缸式制动器间隙的调整第二节制动器（1）手动调整①转动调整凸轮和偏心支承销第二节制动器在北京BJ2020N型汽车制动器中，若发现制动器间隙以增大到使制动器效能明显降低时，可按箭头所示方向转动调整凸轮，进行局部调整。这样，沿摩擦片周向各处的间隙即减小。当制动鼓磨损到一定程度时，需要重新加工修整其内圆柱面。在进行修理作业后重新装配制动器时，为保证制动鼓的正确接触状态和间隙值，应当全面调整制动器间隙。全面调整凸轮外，还要转动制动蹄下端的支撑销。②转动调整螺母第二节制动器用一字旋具拨动调整螺母的齿槽，使螺母转动，带动螺杆的可调支座向内或向外做轴向移动，可使制动蹄上端靠近或远离制动鼓，则制动器间隙减小或增大。③调整可调顶杆长度第二节制动器可调顶杆由顶杆体、调整螺钉、顶杆套组成。顶杆套一端具有带齿的凸缘，套内只有螺纹，调整螺钉借螺纹旋入顶杆套内；顶杆套与顶杆体作动配合。当拨动顶杆套带齿的凸缘，可使螺钉沿轴向移动，改变可调顶杆的总长度，从而调整了制动间隙。（2）自动调整①摩擦限位式间隙自调装置第二节制动器△=B-bB：活塞上的环槽或螺旋槽的宽度b：摩擦限位环厚度摩擦限位式间隙自调装置工作原理（动画）第二节制动器2.凸轮式制动器第二节制动器制动时，制动调整臂在制动气室的推动下，带动制动凸轮轴转动，推动两制动蹄压靠在制动鼓上。3.楔式制动器第二节制动器1、导向销2、防尘罩3、柱塞4、滚轮5、滚轮隔离架6、调整柱塞7、制动底板8、调整螺母9、调整螺钉10、导向棘爪销11、弹簧12、螺塞13、制动楔14、制动楔回位弹簧15、轮缸活塞16、活塞限位块17、放气螺钉18、轮缸体19、制动蹄回位弹簧销WABCO120C型汽车前轮制动器二、盘式制动器第二节制动器｛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。几种钳盘式制动器的示意图第二节制动器1.定钳盘式制动器第二节制动器结构：活塞制动钳体制动块车桥进油口制动盘定钳盘式制动器缺点第二节制动器1）液压缸较多，使制动钳结构复杂。2）制动钳尺寸过大，难以安装在现代轿车的轮辋内。3）热负荷大时，液压缸（特别是外侧液压缸）和跨越制动盘的油管或油道中的制动液如意受热汽化。4）若要兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。2.浮钳盘式制动器第二节制动器浮钳盘式制动器的工作原理（动画）第二节制动器制动钳支架固定在转向节上，制动钳体可沿导向销相对于制动支架滑动。制动时，活塞在液压力作用下将活动制动块（带摩擦块磨损报警装置）推向制动盘。与此同时，作用在制动钳体上的液压力推动钳体沿导向销向右移动，使固定在制动钳体上的固定制动块压靠在制动盘上。于是，制动盘两侧的摩擦块在俩个液压力作用下夹紧制动盘，在制动盘上产生与运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。优点缺点鼓式制动器1.鼓式的制造成本更低，维修保养也非常便宜，所以你能看到很多小型车上一直采用这样的设计。2.鼓式排水性较好，因为整个刹车系统都在一个近乎相对密闭的空间中，所以不易受到水和泥沙的影响3.以相同力量踩下刹车时，因为鼓式的接触面积更大，所以获得的刹车力也会更大，而在没有助力刹车的情况下，这种效果更加明显。1.鼓式最大问题就是热衰退性很差，因为存在于一个相对封闭的环境，刹车时产生的热量并不能及时散去，所以长时间刹车后，刹车效果明显变差。2.同样由于鼓式的刹车来令片密封于刹车鼓内，造成刹车来令片磨损后的碎屑无法散去，影响刹车鼓与来令片的接触面从而影响刹车性能。盘式制动器1.第一就是鼓式刹车最大的弱点，盘式刹车因为刹车卡钳、刹车盘全部暴露在空气中，所以热衰退现象并不明显，长时间刹车后依然可以获得很好的刹车效果。2.由于刹车系统没有密封，因此刹车磨损的细削不到于沈积在刹车上，碟式刹车的离心力可以将一切水、灰尘等污染向外抛出，以维持一定的清洁。3.刹车盘在受热之后尺寸的改变并不使踩刹车踏板的行程增加。4.与鼓式刹车相比较下，盘式刹车的构造简单，且容易维修。1.盘式刹车的来令片与刹车盘之间的摩擦面积较鼓式刹车的小，所以刹车的力量也比较小。如果想加大刹车力只能通过增大刹车盘的直径，或提高刹车系统的油压，以提高刹车的力量。2.因刹车