气压制动传动装置课件

气压制动传动装置 n 气压制动传动装置是用压缩空气做力源的动力，使车 轮产生制动，驾驶员只需按不同的制动强度要求，控制踏板的 行程，释放出不同数量的压缩空气，便可控制制动气压的大小 来获得所需要的制动力。 n 气压制动装置的特点是踏板行程较短，操作比较轻便， 制动力较大，消耗发动机的动力，装置结构较为复杂，制动时 不如液压制动柔和平稳。气压制动目前应用于中、重型汽车上 。 一、气压制动传动装置类型 n 气压制动传动装置常见的布置形式有单管路和双管路两 种。 n 1.单管路气压制动传动装置 n 单管路气压制动传动装置基本由空气压缩机、贮气筒、 气压表、调压机构(包括卸荷阀和调压器)、制动控制阀、制动 气室、制动开关和管路等组成，现已很少应用。 n 2.双管路气压制动传动装置 n (1)构造 n 由气源和控制部分组成。气源包括单缸空气压缩机、调 压装置、双针气压表、前后桥储气筒、气压过低报警装置、油 水放出阀和取气阀、安全阀等部件，控制装置包括制动踏板、 拉杆、并列双腔制动阀等。 CA1091双回路气压制动系统 n (2)工作过程 n 当踩下制动踏板时，拉杆拉动制动控制阀使之工作 ，由于前桥储气筒与并列双腔与制动控制阀的右腔室相连，后 桥贮气筒与控制阀的左腔室相连，所以，前、后桥贮气筒的压 缩空气便通过制动控制阀的右腔和左腔进入前、后轮制动气室 ，使前、后轮制动。 n 同时，通过前、后制动管路之间并联的双通单向阀接 通挂车制动控制阀，将由湿贮气筒与通向挂车的通路切断。由 于挂车采用断气制动，所以挂车也同时制动。 n 当放松制动踏板时，前后制动气室，挂车制动阀及 管路中的压缩空气，都经制动控制阀排气孔排入大气，从而解 除制动。 n (一）主要总成 n 1.空气压缩机 n 空气压缩机的作用是产生压缩空气，是气压制动整个 系统的动力源。 n 它固定于发动机一侧支架上，由曲轴带轮通过V带连接 驱动。 n 常见空气冷却往复活塞式气体压缩机，按其缸的数量 可分为风冷单缸式和风冷双缸式两种。 二、气压制动传动装置中的 主要总成及检修 (1)风冷单缸式空气压缩机 n 构造 n 空气压缩机具有与发动机类似的曲柄连杆机构。铸铁 制造的气缸体下端用螺栓与曲轴箱连接，缸体外铸有散热片 ，铝制气缸盖用螺栓紧固在气缸体上端面，其间装有密封缸 垫，缸盖上有进、排气室，里面各装一个方向相反的片状阀 ，用弹簧压紧于阀座上。排气阀经排气管与贮气筒相通，进 气阀经进气道与空滤器相通，进气阀上方装有卸荷装置(卸荷 室或卸荷阀)。当贮气筒气压达到规定值后，由调压器进入卸 荷室，使卸荷阀下移，压开进气阀使空气压缩机卸荷空转。 n 工作过程 n 进气过程，当活塞由上止点向下止点运动时，气缸内产 生真空，迫使进气阀打开，排气阀关闭，外界空气经空气滤清 器、进气阀进入气缸。当活塞运动到接近下止点时，由于真空 度的减弱，进气阀门在回位弹簧作用下关闭，进气过程结束。 n 泵气过程，当活塞由下止点向上止点运动时，气缸内的 空气被压缩。进气阀门关闭。当被压缩的空气压力超过排气阀 回位弹簧预紧力时，排气阀打开，空气被压送到贮气筒，压缩 过程结束。 n 拆装与调整 n 首先拆下缸盖总成，拆开底板，解体活塞连杆组，取下 曲轴及带轮，取下活塞销挡圈，用压器压出活塞销，最后进行 清洗、检测。 n 空气压缩机组装可按上述相反顺序操作，装配时，要注 意活塞环缺口不能对正，需要交叉错位，分布成90 ，连杆 方向不得装错，缸盖螺栓拧紧，其力矩应符合技术标准。 n 活塞连杆组装时，应进行必要的检测、调整，活塞与气 缸的间隙，曲轴的松紧度等，其技术标准应符合要求。 n (2)风冷式双缸空气压缩 机 n 结构与单缸空气压缩机 基本相同，主要区别是两个缸 交替不断地向贮气筒充气，供 气压力稳定均匀，且泵气效率 高，一个卸荷室控制两个气缸 的卸荷阀，风冷式双缸空气压 缩机被广泛应用。 n 风冷式双缸空气压缩机 拆装、调整及工作过程基本与 单缸式空气压缩机相同。 n 2.调压器 n （1）调压器的作用 n 调压器是使贮气筒内气压能控制在规定的范围内，并 在超过规定气压时，使空气压缩机能卸荷空转，以减少发动机 的功率损失。 调压器的连接方式通常有 并联和串联两种。 n (2)调压器的构造 n 调压器壳体上装有两个 带滤芯的管，接头分别与卸荷 室和贮气筒相连。壳体和盖之 间装有膜片调压弹簧，膜片中 用螺纹固连着空心管。空心管 可以在壳体中央孔中滑动，其 间有密封圈，上部的侧面有径 向孔与轴向孔相通。调压器下 部装有与大气相通的排气阀。 n (3)调压器的工作过程 n 当贮气筒内气压低于规 定值时，膜片下腔气压较低不 能克服调压弹簧的预紧力，膜 片连同空心管被调压弹簧压到 下极限位置，空心管下端面紧 压着排气阀，并将它推离阀座 。此时，由贮气筒至卸荷室的 通路被隔断，卸荷室与大气相 通，卸荷阀在最高位置，进气 阀处于密封状态，空气压缩机 对贮气筒正常充气。 n 工作过程 n 当贮气筒气压达到规定值时，膜片下方气压便克服了调 压弹簧的预紧力而推动膜片上拱，空心管和排气阀也上移，直 到排气阀压靠阀座，切断卸荷室与大气的通路，并且空心管下 端面也离开排气阀，而出现一相应的间隙，卸荷室即与贮气筒 相通。压缩空气便经气管进入卸荷室，压下两卸荷阀和进气阀 ，使两气缸相通，失去了密封作用，停止泵气并卸掉了载荷。 n 随着贮气筒内压缩空气不断消耗，膜片下面的气压降低 ，膜片和空心管组即在调压弹簧作用下相应下移，气压降到关 闭气压时，空心管下端将排气阀压开，卸荷室与贮气筒的通路 被切断，而与大气相通，卸荷室内的压缩空气即排入大气，卸 荷阀在其弹簧作用下升高，进气阀又恢复正常工作，空气压缩 机又恢复了对贮气筒正常供气。 n 3.双管路并列双腔膜片式制动控制阀 n 制动控制阀的作用 n 制动控制阀控制从贮气筒进入制动气室和挂车制动阀的压缩 空气，即控制制动气室的工作气压。同时在制动过程中具有渐进随 动的作用。从而保证制动气室的工作气压与制动踏板的行程，有一 定的比例关系，确保制动的稳定，可靠，安全。 n (2)制动控制阀的组成 n 主要由上壳体，下壳体、平衡臂、膜片及阀门等部件组成。 n (3)制动控制阀的工作过程 n 踩下制动踏板时，拉动制动阀拉臂，将平衡弹簧上座下压， 经平衡弹簧和下座、钢球，通过推杆及钢球压下平衡臂，推动两腔 膜片总成下移。消除间隙后，先关闭排气阀口，再打开进气阀口， 贮气筒内的压缩空气经制动阀进人各制动气室，推杆推动调整臂使 凸轮转动，制动蹄压向制动鼓，产生制动作用。 n n 踩下踏板某一位置不动时，由于压缩空气不断输送到 前、后制动气室，同时压缩空气经节流孔进入平衡腔V的气压 也随之增大。 n 当膜片下方的总压力和回位弹簧的弹力之和大于平衡弹 簧的弹力时，膜片总成上移，通过平衡臂，顶动平衡弹簧下座 上移，平衡弹簧被压缩，阀门将进气阀和排气阀同时关闭，贮 气筒停止对制动气室输送压缩空气，处于一种平衡状态，同样 。各制动气室的压缩空气便保留在室中，车轮应保持一定的制 动强度，此时称为平衡过程。 n 放松制动踏板时，拉臂在回位弹簧的作用下回位，平 衡弹簧座上端面的压力消除，推杆、平衡臂、膜片总成均在回 位弹簧及平衡腔内压缩空气的作用下向上移，排气阀口E打开 ，制动气室及制动管路的压缩空气便经排气阀口，穿过芯管内 孔通道，从上体排气口B排入大气，同时，制动蹄在回位弹簧 作用下，摩擦片与制动鼓分离，解除制动。 n 4.制动气室 n （1）制动气室的作用： n 将输入的空气压力转变为制动凸轮的机械力，使轮制动 器产生摩擦力矩。 n 制动气室分膜片式和活塞式两种。 n （2）制动气室的结构 n 图示为解放CA1092型汽车所采用的膜片式制动气室。它 主要有盖、膜片、外壳及回位弹簧等部件组成。 n （3）制动气室的工作过程 n 制动时，踩下制动踏板，压缩空气经制动阀进气口充入 工作腔，膜片向右拱曲将推杆推出，使制动调整臂带动制动凸 轮转动，从而推动制动蹄张开压向制动鼓，实现制动。松开制 动踏板，工作腔中的压缩空气经制动控制阀(或快放阀)排入大 气，膜片和推杆在弹簧作用下回位，从而解除制动。 n n （二）主要总成的检修 n 1.空气压缩机的检修 n (1)缸体与缸盖的检修 n 用直尺和塞尺进行检测，缸盖与缸体、曲轴箱与底盖 的平面度误差不大于0.05mm，否则应予磨修。直观或敲击检查 ，缸体、缸盖若有裂纹，应换用新件。 n (2)气缸内径磨损状况的检测 n 用量缸表检测气缸磨损状况。若圆柱度误差大于 0.25mm，圆度误差大于0.08mm时，应进行镗磨。镗磨时，应按 修理尺寸进行，一般分五级，每一级加大0.25mm。 n 当气缸镗磨至最后一级修理尺寸时，可重新镶套修复 ，进行镶套时，其配合过盈量应为0.050.12mm。 n (3)曲轴的检修 n 直观检查曲轴出现裂纹，应换用新件。检测曲轴轴颈与 滚珠轴承配合间隙大于0.02mm，可对轴颈镀铬或堆焊修理，或 换用新件。若连杆轴颈的圆度误差超过0.10mm时，应磨修或换 用新件，超过极限磨损量，必须换用新件。 n (4)活塞连杆组的检修 n 若连杆出现弯曲变形，应进行校正。若有裂纹，换用新 件，若选用新活塞，应达到技术标准，活塞与气缸的配合间隙 0.030.09mm。活塞环的配合间隙见表4-2。连杆轴承与轴颈的 配合间隙大于0.12mm时，应换用新轴承。 n n (5)其他零件的检修 n 检查进、排气阀阀片及卸荷阀复位弹簧、油堵弹簧弹力 减弱或折断，均换用新件。进、排气阀阀座磨损出凸痕应更换 阀板总成，各密封垫圈均换用新件。空滤器滤芯脏污时，可用 清洗剂清洗。若严重脏污可换用新件。 n (6)空气压缩机的磨合与试验 n 空气压缩机装复后，应进行磨合与试验。试验可在专用 试验台上或发动机上进行。 n 在试验台上试验 n 低速磨合试验，不装气缸盖，转速为600r/rnin，机油 压力不低于147196kPa。 n 高速磨合试验，转速为1200r/min ，仍不装气缸盖， 主要磨合运动副的工作表面。此时，活塞顶部不应有积油现象 。机油压力为196294kPa。 n 充气效率试验，转速为1200r/min，装上气缸盖，并按 规定扭力扭紧固定螺栓，当气压表达到一定压力时，所需时间 应符合要求，最高气压实验试验转速为1200r/min ，运转 15min，此时最高气压一般而达到882kPa。 n 在发动机上试验 n 发动机以12001350r/min的转速运转，观察压力表达 到一定气压所需时间和能达到的最高气压。气压表指示的贮气 筒压力与充气时间关系应符合图4-46所示充气特征。同时检查 空气压缩机有无渗油、杂音、轴承过热等现象。 n 当发动机停止运转后，当压力为686kPa时，贮气筒压 力开始下降，在1min内下降不得大于19.6kPa。 n 若空气压缩机需要进行镗缸、磨曲轴、换活塞销及衬套 等，一般不应修复，予以报废，换用新的空气压缩机总成。 n 2.制动控制阀的检修 n (1)用塞尺检测制动阀壳体结合面平面度误差不大于 0.10mm，否则进行修磨。若阀门压痕深度超过0.50mm，应换用 新件。 n (2)直观检查各弹簧断裂或弹力明显减弱，应换用新件 ，各弹簧的技术状况，应符合要求。 n (3)检查进、排气阀和阀座，若有刮伤，凹痕或磨损过 度，应换用新件。若有轻微磨损，可在接触面上均匀涂上细研 磨膏进行研磨。 n (4) 检查制动信号灯开关工作是否正常。若壳有裂纹或 螺纹损坏时，应换用新件。 n (5)若进行大修时，解体后各种橡胶密封圈及膜片均换 用新件。推杆与衬套配合松旷时，也应换用新件。 n 3.制动气室的检修 n (1)膜片式制动气室的检修 n 膜片如有裂纹、变形或老化等损伤，应换用新件。制动 软管内径大小，膜片的厚度，同一轴上的左、右轮必须一致， 否则予以调整更换。 n 弹簧如有明显变形、严重锈蚀或弹力减弱、断裂，应换 用新件。 n 盖与壳有裂纹，可用环氧树脂胶粘接或进行焊修，推杆 弯曲可进行校正，推杆孔磨损过多，可堆焊修复。 n (2)膜片式制动气室调整与装配要点 n 首先把弹簧套在推杆上，再把推杆插入壳的孔中，装上 连接叉。然后按拆时所作记号装复壳和盖，并分两次均匀对称 地拧紧盖上螺母。当把连接叉拧到推杆螺纹底部时，推杆外露 部分的长度应符合技术标准，装复后用压力为882kPa的压缩空 气试验时，不得有漏气现象。 n 调整连接杆叉孔与制动调整臂孔时，可转动推杆叉或 制动臂蜗杆进行调整，使连接叉孔与制动调整臂孔重合。但要 注意，推杆外露部分不能过长，而且左、右轮应保持一致，不 允许用拉动推杆的方法对准叉孔。 三、制动性能的检测 n 1.路试检测 n 路试检测是汽车在总装完毕后，在道路上行驶的过程中 检查其制动效能。检测时，汽车应在平坦、硬实、清洁、干燥 、附着系数不小于0.7的水泥或沥青路面上进行。 n 检测时，按照要求，当滑行到规定的初速时，急踩制动 踏板进行制动。从脚开始踩制动踏板到汽车完全停止，此段时 间汽车所行驶的距离即为制动距离，以此距离，判断其制动效 能是否达到技术标准，见表4-4及国家标准(附后)。该距离可 用速度表、五轮仪或其他方法测量，由于路试法直观，通常被 汽车大修厂和交通管理部门采用。 n 2.台架检测 n 台架检测科学性强，精确度较高，安全可靠，便于分析 。目前台架检测主要采用惯性式滚筒试验台，反力式制动试验 台。 n (1)反力式制动试验台 n 试验时，把汽车车轮(前轮或后轮)停置在滚筒之间，并 使车轮与滚筒成直角。起动电动机，车轮随滚筒旋转。当转速 达测试所要求速度，踩下制动踏板使车轮制动，滚筒在制动力 作用下停止转动，此时测力计指示制动力大小。若左、右两车 轮同时制动，测力计指示出制动力之和，即为该车轴最大制动 力，前、后两轴最大制动力之和即为该车的最大制动力。 n (2)惯性式滚筒制动试验台 n 试验时，将被测汽车车轮置于两滚筒之间，放松制动踏 板，发动机熄火，变速器置空挡。起动电动机，让滚筒带动车 轮转动。用旋转飞轮的动能来模仿行驶汽车的平移动能。当达 到规定速度时，关闭电动机，断开联轴器。当车轮制动后，滚 筒在飞轮带动下继续转动，直至完全停止，然后检测滚筒转过 的圈数，即为汽车的制动距离。 四、气压制动装置常见故障 诊断与排除 n 1.制动失效 n (1) 现象 n 汽车行驶中制动时，不能减速或停车，制动阀无排气声 ，或制动突然失效。 n (2)原因 n 贮气筒内无压缩空气或气量不足。 n 制动控制阀的进气阀不能打开或排气阀不能关闭。 n 制动气管堵塞，制动控制阀或制动气室膜片破裂漏 气。 n 制动踏板与制动控制阀拉臂脱节。 n (3)诊断与排除 n 先检查贮气筒内有无压缩空气。若无压缩空气，应 查找有无漏气之处。若无漏气，则为空气压缩机故障，应检 修空气压缩机。 n 若空气压缩机工作正常，则检查制动踏板与制动控 制阀拉臂是否脱节，制动控制阀的调整螺钉是否松动。若上 述都正常，则应拆检制动控制阀，疏通气道。 n 2.制动不良 n (1)现象 n 汽车行驶中，将制动踏板踩到底后，汽车减速慢，制 动距离长。 n (2)原因 n 贮气筒内压缩空气不足。 n 踏板自由行程过大。 n 制动控制阀和制动气室膜片破裂，制动调整蜗杆调 整不当，使制动气室推杆行程过大。 n 气管破裂或接头松动漏气。 n 制动蹄片与制动鼓间隙过大或接触面积小或蹄片上 有油污、泥水、烧焦、磨损过度。 n 制动鼓失圆、起槽、磨损过量。 n 制动凸轮轴或蹄片轴锈蚀，转动阻力大。 n (3)诊断与排除 n 先起动发动机运转数分钟，观察气压表读数是否达 到技术标准。如果气压不足，应检查空气压缩机是否工作正常 、管路是否漏气、空气压缩机传动带是否过松。 n 若发动机运转时，未踩下制动踏板，贮气筒内气压 不断升高，而发动机熄火后，气压又不断下降，则空气压缩机 至制动控制阀之间的气道漏气。 n 贮气筒内气压符合标准，若踩下制动踏板，气压不 断下降，即为制动控制阀至各制动气室之间有漏气处或膜片破 裂而漏气。 n 若无漏气，则应检查制动踏板自由行程，检查摩擦 片与制动鼓之间的间隙是否过大，再检查制动臂蜗杆的调整是 否适当，否则应进行调整。 n 3.制动跑偏 n (1)现象 n 汽车同轴上的左、右车轮制动力不等或制动生效时间 不一致，当汽车制动时，将导致汽车偏向制动力较大或制动较 早的一侧。 n (2)原因 n 左、右车轮制动器制动力不等，左、右车轮制动器 间隙不一致，制动鼓与制动摩擦片接触面积相差太大，个别制 动鼓失圆，内径相差过大；或回位弹簧弹力相差悬殊，制动蹄 与支承销锈蚀，转动困难；个别摩擦片有油污、硬化、铆钉外 露或材料不一样或质量不同。 n 左、右车轮制动操纵力不平衡。个别制动气室连接软 管腐蚀、老化、破裂、堵塞或接头漏气；个别制动气室膜片破 裂、老化、弹簧折断或弹力过小及推杆弯曲变形；制动凸轮转 角大小不一，支架磨损、松旷或凸轮轴颈与支架锈蚀卡滞。 n 左、右轮胎气压大小不一致。轮胎花纹不一样，前轴 两侧钢板弹簧弹力不等；车架变形，前轴位移，前后轴不平行 等。 n (3)诊断与排除 n 汽车行驶中制动时，当汽车向左偏斜，即为右轮制动 性能差，反之则为左轮制动性能差，通常是根据路试法，后轮 轮胎拖印判断或经制动试验台检测法进行检测，确定其故障部 位。 n 应先检查制动气室。一人踩住制动踏板，另一人检查 该车轮制动气室、气管或接头有无漏气，若无漏气检查制动气 室推杆伸缩情况，察看是否有弯曲、变形或卡死现象及左右推 杆是否一致。 n 如果上述良好，可将车轮架起，从制动鼓检视孔察 看摩擦片是否有油污等；检测制动间隙是否过大。若上述良好 ，可踩下制动踏板，并迅速抬起，观察制动蹄回位是否自如。 若不能迅速回位，多为制动蹄回位弹簧弹力不