制动系(74-81).doc

第5部分制动系统概述- 81 -制动系统的发展最近几年，制动系统的发展导致了用于压缩空气制动系统的部件的高级发展，如高容量低能耗的空压机、有效且工作友好的空气干燥器、负载传感阀、车轮制动器的自动调节装置和非石棉制动摩擦片等。现在的大多数重型卡车都装有ABS防抱死制动器。为了减少制动系统的维修费用，可以通过采用先进的材料来延长衬垫和制动鼓的耐久性。另外，现在的卡车很普遍在标准的车轮制动器上另外安装液力或电动辅助制动器或减速制动器。压缩空气制动系统和液力减速制动器的构造已经在“车辆技术基础卡车”一书中介绍了，这部分描述了一些改变了的结构，电动减速制动器也是如此。第5部分空气制动系统 压缩机空气制动系统的压力是由有一个或两个气缸的压缩机提供的，压缩机是由发动机的曲轴通过正时齿轮驱动的。压缩空气主要用于卡车制动系统，但它同时也用于其它功能如空气悬架、Geartronic变速系统的控制、EP调节器和差速器锁等。因为发动机的一部分动力要用于驱动压缩机，从燃油经济性角度来看，所以选择一款适合于卡车需求的压缩机型号是很重要的，根据选择的压缩机的型号，压缩机的排量可以在200到800 升/分钟之间变化。在充气过程时，根据不同型号的压缩机，需要用5到20个制动马力到驱动压缩机。当达到所要求的压力的时候，压缩机转换到释放过程，此时工作不再需要创造的压缩空气，这个过程的功率消耗在1到10个制动马力之间。因为在正常行使时压缩机是无负载的工作，可以通过技术措施来精确的调节发动机的耗用功率，可以在消耗释放过程中消耗轻微的功率。ESS压缩机ESS压缩机是专门针对在释放过程中降低功率消耗而开发的，ESS表示能源节省系统。安装在压缩机顶部的特定的阀门是用于减小功率消耗的，我们可以通过研究制动过程和释放过程来解释ESS压缩机的功用。ESS压缩机的描述见下页。第5部分1. 制动过程当活塞向下移动时，气缸产生的负压力打开进气阀（1）和放气阀（2），进气导管导通，空气就进入到气缸中。 当活塞向上移动时，气缸中的压力将排气阀关闭，空气从放气阀中的孔（3）通到排气阀（4）流到压缩空气系统。第5部分2. 释放过程当压缩空气系统的压力达到需求大小时，系统得压力调节器将空气释放到放气活塞（5），放气活塞被压紧并推动放气阀来打开到压缩机顶部的腔室（6）的导管。同时，导管（3）被关闭，因此就没有空气进入系统。当活塞向上移动时，空气在气缸和顶部腔室（6）中被压缩，压缩空气推动活塞向下移动，在压缩过程中除了生成的热能的损失外，用于压缩气体的能量转化为动能使得活塞向下移动，这样ESS压缩机载释放过程中消耗很少的功率。例如，空气悬架式卡车的两缸式压缩机在释放过程需要6个制动马力，相应的ESS压缩机仅消耗一个制动马力，这相当于每10公里节约燃油0.5到1dl。第5部分空气干燥器为了防止卡车的制动阀和压缩空气系统其它的组件在寒冷条件下不被冰冻，一个防冻装置是必不可少的。由于越来越多的车载系统是由压缩空气驱动，如空气悬架，将进口空气除湿的空气干燥器是越来越普遍了。空气干燥器的类型有一个干燥塔或两个干燥塔。双塔式空气干燥器用于有空气悬架和压缩空气消耗量大的汽车上。双塔式空气干燥器上安装了装有干燥剂的两个容器，在充气过程中，空气轮流的流经两个容器。这意味着当空气通过一个容器时而另一个容器是干燥的，这样湿气就会逐渐消失，在最新的型号中，空气干燥器的干燥剂容器与燃油过滤器同样的方式旋转，并且当吸湿能力为零时，就需要更换整个部件。双塔式空气干燥器的工作过程干燥从压缩机流出的空气经过进口（1）到开关阀（10）。空气从开关阀（10）流到干燥塔（A）的上部再到开关阀（9）中活塞的后部，这样干燥塔（B）的通道就会关闭。压缩的空气通过干燥塔（A）的干燥剂并且湿气就出去。干燥且清洁的空气回流到单向阀门（7）和（12）在通过出口（2）到卡车的压缩空气系统。干燥塔（A）中的小部分干燥空气（红色部分）通过在单向阀（8）中的限制孔到干燥塔（B）中，红色部分的空气受压向上从下面通过干燥塔（B），湿气就被干燥剂除去，空气再通过开关阀（9）和出口（3）到达外部。当制动系统的压力小于5.0 bar时，仅用一个干燥塔（A）就可以了。第5部分干燥塔之间的转换当压力超过5.0bar时，空气经过溢流阀（13）到达电磁阀（11），时间继电器发送信号开启电磁阀，于是空气就流到转换开关（10）的活塞的后部，它断开了空气流向干燥塔（A）。这导致转换开关（9）中活塞背面的空气压力消失，空气就可以通到干燥塔（B）中，空气在通过出口（2）到达压缩空气系统之前在干燥塔（B）中干燥。干燥塔（A）中红色部分空气除湿通过双单向阀（8）的导管在通过出口（3）排出。排水装置当压缩空气系统充气到最大工作压力时，压力调节器（C）发送气动信号到放气阀入口（4），活塞（5）被压进且到出口（3）的流道被打开。从入口（1）进来的压缩空气通过活塞阀门（5）并带走通过出口（3）的阀门收集的湿气。为了防止放气阀在寒冷气候冻死，就有一个自动温度调节加热器（14），它在+7时接通，再+29时关闭。第5部分辅助制动器电磁辅助制动器结构电磁阀辅助制动器减速制动器安装在变速箱的后部或安装在底盘上变速箱与后桥之间，因此它只对从动轮起作用。制动器由含16个电磁铁（2）得定子（1）和2个转子（3）组成，转子由软铁制成并位于定子的两端，定子与变速箱或汽车底盘连接，转子安装在定子中心的公共轴颈上并且分别与传动轴和变速箱输出轴机械连接。转子的旋转速度始终与传动轴旋转速度相同。当定子的电磁铁提供电流时，就会对转动的转子产生制动力。当转子停止运转时，即使电磁铁通电，转子不会有制动力或旋转动能。在这种类型的制动器中就没有摩擦衬片和摩擦表面。工作过程当软铁片（1）在电磁场中旋转时，它会导致磁场的变化，这样在软铁片中产生涡流，当这种涡流产生后就会在软铁片上产生制动力矩。软铁片上的制动力可以比作是将你的手指伸进装满水的旋转的盆中，就会产生泡沫和漩涡并且盆子转动就开始慢下来。伸入的手指越多、你的手指越粗，那么制动力就越大。在电磁制动器中，手指就由磁场的磁场力代替，电磁铁的数量越多且磁力越大，那么转子的制动力就越大，制动器有时叫做涡电流制动器制动力的大小随电磁场力大小、转子速度和温度等变化。示意图给出了制动力矩随转子速度的变化关系，可以看出当转子的速度接近1000 rpm (50-60 km/h)时制动力矩最大，此时提速或降速，制动力矩就不断减小，在转子刚要停止之前，制动力矩就完全消失。制动器可以通过手动或者制动踏板来控制，因此电磁铁有三个或四个工作阶段，这