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客车卡车制动系统 1 目录 第一章空气制动器概述第二章空气制动器的工作原理第三章气顶油式系统第四章全空气式系统第五章防抱死制动系统第六章发动机排气制动系统 2 第一章空气制动器概述 重型汽车采用压缩空气与油液作为制动能源 压缩空气是经过压缩的空气 所占的空间比处于大气状态下的正常形态要小 压缩空气在汽车领域有很多用途 压缩空气在汽车气压制动器中的应用原理比较简单 压缩空气被吸入一个包含有活塞的气缸 压缩空气使活塞移动 直到所遇阻力与压缩空气所发的力相等为止 例如 图中活塞的面积为10cm2 压缩空气的压力为10 cm2 压缩空气在活塞上所形成的总压力为10 10即100 cm2 其效果与液力是相似的 注意 作用于活塞的空气数量对所形成的力并无影响 这里唯一的决定因素是空气压力与气压所作用的活塞面积 10cm2活塞 100 力 10 cm2压缩气 3 第一章空气制动器概述 1 压缩空气的特点压缩空气有一个缺点 压缩机吸入空气 空气在压缩机中高速旋转的作用下受到压缩 随着活塞的往复运动 压缩机中的空气温度增加 当空气流经管路时 温度下降 此时便产生潮气 这些潮气是导致管路与相关件锈蚀的原因 系统中的潮气在冬季的低温下会冻结 因而可能使管路阻塞 这对汽车安全性构成严重的问题 为解决这个问题 可安装空气干燥器 以便将大部分潮气吸进干燥器 未装空气干燥器的系统更换期为100 000公里 但装配了干燥器的系统则为4 500 000公里 2 系统构成由于压缩空气从贮气筒抵达执行器的时间不同 不能满足同步的要求 因而可能出现 折刀 现象 为了补偿时间差 在系统中安装了继动阀 同样 空气制动系统也要考虑同步性 不能有延迟 空气制动系统包括压缩空气生成系统 压缩空气存贮系统 压力控制和动力传递系统及安全系统 A 压缩空气生成系统 a 空气压缩机 空气压缩机由曲轴带动 向制动系统提供压缩空气 b 空气干燥器和调节器 吸收压缩空气中的潮气和油并控制系统压力 4 第一章空气制动器概述 B 压缩空气存贮系统 a 贮气筒 贮气筒存贮制动系统与附件系统所用的压缩空气 依用途不同 贮气筒独立地安装在如前轮制动器 后轮制动器 挂车制动器 驻车制动器与附件的管路中 C 制动压力控制系统 a 双腔制动阀 双腔制动阀与制动踏板相接 当司机踩制动踏板时 贮气筒与继动阀之间的气道通连 b 快放阀 快放阀通常装在前轮回路中 位于双腔制动阀与制动气室之间 松开制动踏板时 加给执行器的压缩空气通过快放阀迅速放入大气 c 继动阀 继动阀的作用与快放阀类似 在制动室离司机座位过远的情况下 继动阀在施加与松开制动的同时吸收时间差 D 动力传递系统 a 制动气室 制动气室仅用于全气动式制动系统 当压缩空气通过继动阀加给制动气室时 制动气室将压缩空气能量转变为机械能 b 弹簧室 扳动驻车制动手柄时 弹簧室动作 如弹簧室加有压缩空气 驻车制动器松开 气压卸掉后 驻车制动器接合 行车制动器失效时 弹簧室可以作为一个紧急制动器 E 安全和附件系统 a 低压指示器 b 停车灯开关 c 保护阀 d 安全阀 e 止回阀 5 第二章空气制动器工作原理 空气制动系统有两种型式 一个是气顶油式 另一个为全空气式 对于气顶油式制动系统 当司机踩下制动踏板时 压缩空气通过双腔制动阀送入气动伺服制动器 由此将气压能转换为液压能 并将制动液送入制动分泵 气动伺服制动器的输出功率决定于其活塞的截面积 对于全空气制动系统 由发动机驱动的压缩机给贮气筒提供压缩空气 只使用压缩空气作为制动的源功率 因此 全空气制动系统需要有压缩机 贮气筒 制动 弹簧室与阀门 制动力由阀门控制 这样用小的制动操纵力就可以产生很大的制动功率 由于空气可以压缩 即使有小泄漏 也不至于影响到制动器性能 气压制动系统不需要更换制动液 也不需要进行放气处理 气压制动系统一般用于大中型公共汽车与重型卡车 6 第二章空气制动器工作原理 1 双腔制动阀 自贮气筒 自贮气筒 至后制动器 至前制动器 双腔制动阀负责通断与调节来自贮气筒的压缩空气 以操纵 解除和控制制动 踩下制动踏板时 活塞被柱塞推下将内阀顶开 来自贮气筒的压缩气驱动气动伺服制动器 气顶油型 或快放阀 前轮 或继动阀 后轮 7 第二章空气制动器工作原理 1 1双腔制动阀 剖视图 调整螺钉 自贮气筒 自贮气筒 至后制动器 至前制动器 8 第二章空气制动器工作原理 1 2当踩下制动踏板时 主边情况 主边 踏板 柱塞 活塞 进气阀 排气通道关闭 阀座P开启 贮气筒的气压 至后制动器 制动踏板的运动 B腔 进气阀 A腔 自贮气筒 至后轮 阀座P 9 第二章空气制动器工作原理 1 3当踩下制动踏板时 副边情况 副边 A腔内的气压 通道孔 进气阀 继动活塞 阀座S开启 贮气筒中的气压 至前制动器 制动踏板的运动 继动活塞 C腔 进气阀 E腔 D腔 阀座S A腔 至前制动器 至后制动器 10 第二章空气制动器工作原理 1 4制动压力稳定时 主边情况 主边 气压作用于活塞底面 进气阀与继动活塞上行 阀座P关闭 来自贮气筒的气压被切断 后制动系统趋于稳定 气压停止增加 制动踏板无运动 后制动器气压 进气阀 阀座P 11 第二章空气制动器工作原理 1 5当制动压力稳定时 副边情况 主边 气压作用于活塞底面 进气阀与继动活塞上行 阀座S关闭 来自贮气筒的气压被切断 前制动系统趋于稳定 气压停止增加 贮气筒气压 前制动器气压 制动踏板无运动 D腔 E腔 A腔 C腔 继动活塞 进气阀 12 第二章空气制动器工作原理 1 6当抬起制动踏板时 主边情况 主边 制动踏板抬起 活塞与进气阀上行 自后制动系统的气压 进气阀与继动活塞的底端分离 至大气 后制动器气压 大气 制动踏板的运动 活塞 活塞 弹簧 A腔 F腔 13 第二章空气制动器工作原理 1 7当抬起制动踏板时 副边情况 副边 A腔中的气压 进至大气 继动活塞与进气阀上行 C腔中的气压进至大气 至大气 进气阀与继动活塞的底端分离 前制动系统的气压 大气 fromFrontbrake 制动踏板的运动 F腔 C腔 D腔 继动活塞 进气阀 14 第二章空气制动器工作原理 主边的工作情况与正常时相同 为后制动系统产生制动压力 在副边 主边动作产生的气压作用于C腔 但在供气口没有气压 结果 没有生成供前制动系统用的制动气压 1 8当双腔制动阀发生故障时 前制动系统空气管损坏的情况 自贮气筒 至后制动器 制动踏板的运动 C腔 无气压 无气压 15 第二章空气制动器工作原理 未生成供后制动系统的制动压力 至供气口的通道内无气压 如果进一步踩下制动踏板 主边活塞与副边继动活塞相接触并一起移动 直到副边进气阀被压下 进气阀座 S 与进气阀之间的通道开启 气室E被导入气室D并提供给前制动系统 1 9当双腔制动阀发生故障时 后制动系统空气管损坏的情况 自贮气筒 至前制动器 制动踏板的运动 无气压 无气压 E腔 D腔 继动活塞 进气阀 16 第二章空气制动器工作原理 1 10双腔制动阀特性图 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 10 30 50 70 1 2 3 4 5 6 7 供给压力 7 kgf cm2 输出压力 kgf cm2 Primary 脚制动力 kg 距踏板支撑点150mm处 踏板压下的角度 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 踏板行程mm 17 第二章空气制动器工作原理 1 11双腔制动阀拆卸 安装时的注意事项 将无关的管道和双腔制动阀接口处塞上塞子 以防异物进入 拆卸 清洗零件橡胶部分 用沾有酒精的棉布擦拭金属部分 用干净溶液清洗并用微风吹干不要把橡胶部分放在溶液中清洗 18 第二章空气制动器工作原理 2 空气干燥器 19 第二章空气制动器工作原理 2 1空气干燥器概述由空气压缩机生成的压缩空气因高温会有潮气 润滑油也能进入压缩空气中 这些异物应被清除 特别是潮气可对系统造成严重的不利影响 如果压缩空气中含有潮气 在冰点温度下 气道可能因潮气冻结而阻塞 此时 即使司机狠命踩制动踏板 压缩空气也不能从贮气筒进到制动系统 使制动性能大打折扣 空气干燥器的主要部件是过滤器与阀体 过滤器由滤芯 环形过滤装置及干燥剂组成 阀体由压缩空气调节器 加热器和排气口组成 2 2空气干燥器的工作过程2 2 1充气由空压机生成的压缩气被送到进气口 进入过滤器和环形过滤装置 在此将较大的颗粒和机油滤除 清洁后的压缩气流经干燥剂 其潮气在此大部分被吸收 清洁与干燥的压缩气先流到清洗罐 然后通过止回阀进入主贮气筒 20 第二章空气制动器工作原理 2 2 2切出 最大压力 当贮气筒中的气压达到最大设定压力时 弹簧支撑的调节活塞便向右移 压缩气流过气道 作用于清洗活塞的上部 清洗活塞被压缩气推动下行 阀座A开启 此时 来自空气压缩机的压缩气直接通过阀座A进入大气 如果阀座A开启 清洗罐与清洗活塞之间便有一个巨大的压差 于是清洗罐中所充的空气调转方向 通过滤清器放入大气 这一过程称为 再生 再生过程中 干燥剂与环形过滤器中所积存的异物和潮气一起被放入大气 使空气干燥器的过滤器得到清洗 2 2 3切入 最小压力 当贮气筒中的气压降到最低设定压力以下时 弹簧支撑的调节活塞左行 切断至清洗活塞的气道 清洗活塞受弹簧力推动上行 阀座A关闭 此时来自空气压缩机的压缩气流向过滤器并再次注入贮气筒 2 2 4调节器切出与切入压力由与空气干燥器一体的调节器决定 通过改变调节器的设定 可以控制这些压力 21 第二章空气制动器工作原理 在车上调整调节器时 需要两人操作 1 如图示将螺丝1 2置于43mm和57mm处 2 起动发动机检查仪表中的空气压力表 3 如下调整调节器压力 1 切出 如果压力比规范值高 扭松螺丝1 如果压力比规范值低 紧固螺丝1 2 切入 如果压力比规范值低 扭松螺丝2 如果压力比规范值高 紧固螺丝2 注意 如擅自调整调节器阀 有可能使制动性能与耐用性大大下降 不要调到偏离规范 2 3空气干燥器的保养间期 每3个月或15 000公里 检查贮气筒 同时打开装在贮气筒底面的放水节门 如果排出的水中有泥污 更换滤芯 每12个月或50 000公里 拆检过滤器 用修理包更换干燥剂 机油滤清器及所有橡胶件 22 第二章空气制动器工作原理 2 4空气干燥器装配后的检查 更换滤芯后1 放掉贮气筒中残余的压力和水 2 启动发动机 检查空气干燥器调节器的工作情况 3 用肥皂水检查各接头处是否漏气 4 给贮气筒充气后 从贮气筒放出压缩气 检查水是否排尽 更换加热器后1 检查开放的管路与线路接头 2 当环境温度为13度以上时 发动机起动 分钟后 如果空气干燥器机壳发烫 更换加热器 原因为导线接反 加热器常通 3 当环境温度在1度以下时 发动机起动 分钟后 如果空气干燥器机壳冰冷 更换加热器 原因为导线接反 加热器不通 Hotatonorstart Fuse Relaybox Fuse415A Airdryer MC0410 C462 C461 23 第二章空气制动器工作原理 3 空气压缩机 空气压缩机由与发动机正时齿轮啮合的驱动齿轮驱动 转速为发动机转速的一半 空气压缩机的气缸盖上设有进气口与出气口 24 第二章空气制动器工作原理 3 1空气压缩机的安装程序 1 转动发动机曲柄直到与刻有 1 6 的刻度线对齐 并移动1号汽缸到它的上止点 定位点 飞轮座检修口刻线 飞轮外围 在飞轮后端安装一个螺栓用以固定压缩机 以螺栓为标记固定飞轮座 在此位置泵齿末端和惰轮啮合在一起 将泵齿表面与后盘标记线对齐 然后安装压缩机 螺钉 空气压缩机 惰轮 C 25 第二章空气制动器工作原理 在飞轮座上移动传感器确保传感器盘的凸起位于传感器安装接触孔的中心 然后才可安装压缩机 如果凸起安装位置不对 拔出空气压缩机 重复先前的步骤 3 2空气压缩机的安装程序 2 26 第三章气顶油式系统 4向保护阀 贮气筒 安全阀 油箱 气动伺服制动器 3向磁力阀 排气制动 进气消声器 遥控器 空气压缩机 清洗罐 双腔制动阀 制动分泵 前轮 快放阀 驾驶室控制阀 空气表 空气干燥器 制动分泵 后轮 1 系统布置 27 清洗罐 制动踏板 双腔制动阀 空气压缩机 制动分泵 制动鼓 制动蹄片 前轮 后轮 空气干燥器 制动液壶 储气筒 气路 油路 制动液壶 第三章气顶油式系统 2 系统工作原理图 28 第三章气顶油式系统 3 气动伺服制动器气动伺服制动器仅用于气顶油式制动系统 气动伺服制动器由继动阀 动力缸与液压缸等四大件组成 继动阀 动力活塞 液压活塞 至轮缸 自贮气筒 自双腔制动阀 29 第三章气顶油式系统 动力流 弹簧 推杆 活塞盘 来自空气干燥器的空气压力 A腔 双腔制动阀 F腔 活塞盘 推杆 3 1气动伺服制动器的动力缸总成 由继动阀动作提供的气压进入A腔 作用于活塞盘上 B腔与大气接通 在A腔与B腔之间产生压差 如推动活塞板的力大于弹簧力 活塞便向右移 推杆将来自继动阀的气压传递给液压活塞 B腔 30 第三章气顶油式系统 3 2气动伺服制动器的液压缸总成踩下制动踏板时的情况 动力活塞的运动带动推杆将液压活塞推向右方 由于液压活塞的轭架离开了座圈 阀门密封便落在液压活塞座上 结果制动液贮罐侧的C腔与轮缸侧的D腔之间的通道关闭 D腔中的制动液被向右运动的液压活塞加压送往轮缸 随着液压缸的运动 C腔体积增大 止回阀中的剩余压力变为负值 从而使剩余阀开启 从制动液贮罐中吸油 弹簧 接头 剩余压力止回阀总成 C腔 回位弹簧 座圈 推杆 液压活塞 D腔 C腔 轭架 阀座 31 第三章气顶油式系统 3 3气动伺服制动器的液压缸总成抬起制动踏板时的情况 当松开制动踏板时 动力缸中的压缩空气被排放到大气中 动力活塞的回位弹簧与D腔中制动液压力迫使液压活塞回到原位 轭架与座圈接触 使C腔与D腔彼此开放 制动液通过C腔 压缩剩余压力止回阀弹簧 经剩余阀外缘回到制动液贮罐 当弹簧与制动液压力平衡时制动液停止流动 弹簧 接头 剩余压力止回阀 C腔 座圈 推杆 液压活塞 D腔 液压缸缸体 轭架 阀座 回位弹簧 32 第三章气顶油式系统 动力活塞行程检测开关的操作测试 1 松开缩紧螺钉放出制动液 2 完全压下制动踏板 使开关动作一次 3 检查仪表盘上的制动液报警等是否点亮 BLAKEFLUID 报警灯亮 开关完好 3 4气动伺服制动器安装后的检查 开关 缸体 推杆 活塞板 缸壳 挡圈 弹簧 座圈 33 第三章气顶油式系统 4 继动阀总成踩下制动踏板时 双腔制动阀的引导压力进入继动阀的A腔 作用在压缩弹簧的活塞上 使阀座与阀分离 连通贮气筒与气动伺服制动器之间的气道 自双腔制动阀 自贮气筒 活塞 A腔 弹簧 阀座 阀 至动力缸 排出口 贮气筒的压缩气进入气动伺服制动器的动力缸 松开制动踏板时 导向压力撤除 继动阀活塞上行 阀上行直至阀的上部分抵到阀座 贮气筒和气动伺服制动器的动力缸之间通道关闭 压缩空气不再能进入到动力缸 加给动力缸的压缩气通过排出口放入大气 34 第三章气顶油式系统 5 动力活塞行程检测开关当制动系统就绪时 行程检测开关的测杆在弹簧力作用下定在图示右面的位置处 开关触点处在测杆切口内 使开关保持在断开状态 开关 缸体 推杆 缸壳 挡圈 弹簧 座圈 由于制动衬片磨损或制动管损坏使制动液泄漏 动力活塞运行行程较长 活塞板与杆端相接触 如右图所示将杆移向右侧 其结果 开关离开测杆的切口并进入接通状态 仪表板中的警示灯点亮 提醒司机注意危险 开关 缸体 推杆 活塞板 缸壳 挡圈 弹簧 座圈 35 第三章气顶油式系统 通电或启动 6 制动报警系统 自动驻车继电器 低气压开关 组合仪表 接点连接器 驻车开关 低气压蜂鸣器 36 第三章气顶油式系统 制动分泵管路 制动分泵 制动蹄片 弹簧 制动鼓 破损 烧蚀 裂纹 疲劳 老化 内表面有条纹不均匀磨损 安装盘总成 7 车轮制动系统部件的检查 37 第三章气顶油式系统 8 制动蹄片的更换目前汽车上使用的制动衬片有三种基本类型 非石棉有机型 金属型与半金属型 过去制造制动衬片几乎都要使用石棉 后来人们发现吸进含有石棉纤维的粉尘会给身体带来严重的伤害 有机材料摩擦片通常由非石棉摩擦材料 填料与高温树脂构成的复合材料制成 这些成分经充分混合 模压成形 然后进行加热固化 最后形成像石板似的硬质板材 经过切割 弯曲 形成一个个板条固定在鼓式制动器的制动蹄上 或切割成一个个 衬块 装在盘式制动器的制动蹄上 金属型制动衬片采用烧结金属制造 成分包括细铁粉或铜粉 石墨 少量无机填料及改性剂等 经充分混合后 通常还要加入润滑油来防止不同成分的分离 然后对混成料进行压块加工 压成所要的形状 一般制动器采用非石棉有机型制动衬片或半金属式衬片 对于苛刻的制动条件 使用金属型衬片 在苛刻的使用条件下 金属衬片的摩擦特性比有机材料衬片更为稳定 操作要点 从制动蹄的中心部分铆起 依次向两端进行 压铆力为 1 700 1 900Kgf cm2 左右车轮要选用同样尺寸同样漆色的衬片 检查制动鼓与衬片之间有无接触不良的问题 衬片厚度 标准 12mm 极限 5mm 38 第三章气顶油式系统 9 制动分泵的检查 推杆 推杆 活塞密封圈 活塞密封圈 活塞 活塞 磨损 损坏 锈蚀 损坏 弹簧 锈蚀 疲劳 39 第三章气顶油式系统 10 制动液的更换起动发动机并将空气压力保持在685kPa 7kg cm2 以上 直到更换制动液 1 如图在前后轮缸的放气阀处接一根塑料管 2 反复踩制动踏板 直到贮液罐的制动液全部改变为止 塑料管 11 排空气在修理工作完成后或如果空气进入该系统 必须给液压制动系统放气 系统中有空气会造成踏板软绵无力 因为空气可以压缩 使压力减小 造成制动时效果变差 制动系统放气常用的有两种方法 手动放气与压力放气 本章介绍手动放气法 40 第三章气顶油式系统 注 起动发动机 令其怠速 直到制动系统排净空气 1 在前或后气动伺服制动器的螺塞或轮缸的放气阀处装上专用工具 乙烯塑料管 按下列步骤给管路放气 前 后 制动管 前 后 制动助力器 右轮缸 左轮缸2 缓慢踩下制动踏板几次 然后使制动踏板保持踩下状态 拧松活塞或放气塞 使空气与制动液一起排放 注 确保制动液箱内的制动液加满至 H 位 在整个放气过程中 要加注制动液 以使其保持在 H 位 3 拧紧活塞或放气塞 然后释放制动踏板 4 重复第2和第3步 直到气泡由制动液中排净 5 当制动液中的气泡排净后 按规定拧紧活塞或放气塞 6 在两条管路都放气后 检查制动液面 也应反复踩下制动踏板几次 以检验可能的液体泄漏 最后 进行制动测试 41 第四章全空气式系统 空气压缩机 空气干燥器 清洗罐 弹簧制动气室 储能弹簧 三通电磁阀 双腔制动阀 制动气室 双向止回阀 手制动阀 快放阀 贮气筒 继动阀 快放与止回阀 四路保护阀 1 系统布置 AeroSpace车型 弹簧制动气室 储能弹簧 贮气筒 贮气筒 贮气筒 制动气室 42 第四章全空气式系统 空气压缩机 空气干燥器 三通电磁阀 双腔制动阀 手制动阀 快放阀 继动阀 快放与止回阀 贮气筒 清洗罐 贮气筒 贮气筒 贮气筒 贮气筒 弹簧制动气室 储能弹簧 弹簧制动气室 储能弹簧 制动气室 制动气室 1 系统布置 AeroExpress车型 43 第四章全空气式系统 2 系统参数 AeroSpace AeroExpress 项目 标准值 型式 全空气制动 管路系统 双回路制动系统 空气制动阀 踏板 踏板式 双重 弹簧制动控制阀开启压力 1 8 2 5Kg 空气压力控制范围低压叶片弹簧空气悬架高压叶片弹簧空气悬架 7 15Kg 7 15Kg 7 15Kg 8 9 0 35Kg 制动腔型式前后 24 30 44 第四章全空气式系统 2 系统参数 续 AeroSpace AeroExpress 项目 标准值 推力杆最大值前后 轮制动轮制鼓I D 极限 前后制动面前W T Limit 后制动鼓与制动面间隙 410 414 410 414 156 19 6 3 220 19 6 3 0 3 0 5 5763 5 45 第四章全空气式系统 3 系统组件3 1四路保护阀装在多回路制动系统中的回路保护阀的作用是当一个回路发生故障时 使另一条未受影响的回路保持一定的压力 阀座 膜片 B腔 A腔 弹簧 有槽环 1 21 23 24 22 4路保护阀由4个压力保护阀组成 这些保护阀具有有限的反馈能力 彼此并联或串联 开启压力是当制动系统失压时 1号阀口打开阀座所需的压力 它由膜片的环状面积决定 上面作用有经A腔传过来的压力及压簧的预加载荷 并联时回路的开启顺序受各自开启压力的影响 各回路的开启压力虽然公称值相等 但可能在公差范围内变动 静态闭合压力是有回路出现慢泄气而压缩机不能提供压缩气时阀座闭合的压力 静态闭合压力低于开启压力 决定于膜片的整个环形面积 上面作用有经A腔和B腔送过来的气压与压簧的预加载荷 46 第四章全空气式系统 如果有某个回路压力迅速下降 在其它回路中将会维持所谓动态闭合压力 动态闭合压力总是高于静态闭合压力 决定于漏泄的规模 回充的空气量及单个回路贮气罐的容积 在部分充气回路中 为了使阀座开启 必须成为A腔的主压力 而此值低于所示的开启压力 这是由于膜片环形面积的内侧作用有由B腔过来的贮气筒压力 抵消了压簧的作用力 在故障回路中 B腔压力为零 因而要求A腔的开启压力要高于部分充气的未受故障影响时的情况 在那种情况下 所提供的压缩气将通过故障回路的渗漏而泄入大气 阀座 膜片 B腔 A腔 弹簧 有槽环 1 21 23 24 22 47 第四章全空气式系统 标准值 描述 回路1 2 回路3 4 阀开启压力 5 7 6 0 5 2 5 5 阀关闭压力 4 5或稍大 4 0或稍大 单位 Kgf 48 第四章全空气式系统 3 2快放阀快放阀装在双腔制动阀和前轮制动气室之间 松开制动踏板时 加给制动气室的压缩空气通过快放阀迅速放入大气 使制动得以松开 当踩下制动踏板时 压缩空气加到快放阀的进气口 空气如图 所示流至两个前制动气室 抬起制动踏板时 加给前制动气室的压缩空气如图 经快放阀迅速放掉 自双腔制动阀 制动气室 制动气室 制动气室 至大气 施加制动 松开制动 49 第四章全空气式系统 3 3继动阀继动阀装在贮气筒与制动气室之间 负责将贮气筒中的压缩气传递给后轮制动气室并将加给制动气室的压缩气迅速放入大气 如果全空气制动系统无继动阀 贮气筒中的压缩空气直接通过双腔制动阀流至制动气室 但由司机座椅至各车轮的制动管线距离是不同的 到达制动气室的时间也不相同 这样不可能同时满足同步性与即时性 为了解决这个问题 采用了继动阀 制动系统不带继动阀 制动系统带继动阀 继动阀由供气口 出气口 检修口与排气口组成 各气口分别与贮气筒 前轮制动气室 双腔制动阀及大气相通 贮气筒 双腔制动阀 制动气室 贮气筒 双腔制动阀 制动气室 50 第四章全空气式系统 自双腔制动阀 自贮气筒 至制动气室 进气阀 继动活塞 检修口 出气口 供气口 排气口 弹簧 当司机踩下制动踏板时 双腔制动阀动作 贮气筒的压缩气加到继动阀的检修口 当压缩空气加到继动阀的继动活塞上部时 继动活塞向下运动 如图所示排气口闭合 进气阀开启 与从贮气筒来的压缩气合在一起通过出气口流向后轮制动气室 当司机轻踩制动踏板并保持时 加给制动气室的压缩气作用于继动活塞的底面 继动活塞的上部与底部受力相同 此时 由于内置的弹簧力 继动活塞会稍稍向上运动 于是进气阀关闭 继动阀中无气流通过 当司机松开制动踏板时 检修口的压缩气在双腔制动阀处放入大气 继动阀的继动活塞向上运动 进气阀关闭 排气口开启 加到制动气室的空气经过排气口排到大气中 51 第四章全空气式系统 当气压传输到供气端口和控制端口时 控制和输出工作压力相差25Kpa 0 25Kgf 或稍小 若参数不合适 更换每个弹簧或弹簧总成 气压 压力测量表 为控制端口压力 压力量规 用以测供给压力 输气 弹簧 弹簧 活塞 车身 进气阀 阀导向 52 第四章全空气式系统 气压 压力量规 控制压力 压力量规 测量供气压力 供气 当气压传输到供气端口和控制端口时 控制和输出工作压力相差25Kpa 0 25Kgf 或稍小 盖 活塞 活塞 壳体 插入阀 阀导向 排气盖 3 4双向继动阀 53 第四章全空气式系统 3 5双向止回阀双向止回阀有两条供气管路 通过双向止回阀可以使更高的压力进入后轮的弹簧室 双向止回阀用于防止空气管损坏 漏气及驻车制动压力与行车制动压力混合 双向止回阀由两个供气口与一个出气口组成 如果一侧的压力高于另一侧 低压侧气口被活塞封闭 高压侧的压缩气便通过出气口流向弹簧室 如图所示 至制动气室 自驻车制动器 至制动气室 自驻车制动器 活塞 54 第四章全空气式系统 漏气检查 左或右侧提供0 4 0 6Kgf 和6 5 7 5Kgf 的空气压力 并保持5 6秒 壳体 单向阀 套筒 55 第四章全空气式系统 29Kpa 0 3Kgf cm 或稍小 冒 阀体 阀 29Kpa 0 3Kgf cm 或稍小 49Kpa 0 5Kgf cm 或稍小 3 6单向止回阀 56 第四章全空气式系统 按钮时 提供供气部件390Kpa 4Kgf cm 的气压 然后逐渐减少气压以确保当压力量规达到1 8 2 3Kgf cm 时 按钮自动弹起 若按钮不能弹起 更换弹簧或更换总成 按狃 壳体 活塞 阀弹簧 阀 3 7手制动阀 57 第四章全空气式系统 3 8弹簧制动气室弹簧制动气室将压缩的空气能转移成机械能 司机踩下制动踏板 压缩气流入制动气室的进气口 推动膜片 膜片由推盘支承并将推杆推向前 推杆与间隙调节器相接 间隙调节器与S凸轮轴相接 S凸轮轴推动制动蹄压向制动鼓 于是行车制动器接合 对于驻车制动器 当压缩气加到弹簧室时 驻车制动器松开 情况正相反 要使驻车制动器接合 需要放掉压缩气 58 第四章全空气式系统 3 8 1弹簧制动气室组件 24 30 压力盘 隔板 推力杆 回位弹簧 夹箍 无压力盘 防尘盖 59 第四章全空气式系统 推力杆 隔板 弹簧 弹簧 3 8 2剖视图 60 第四章全空气式系统 抗复合功能 制动系统带有弹簧与制动气室 如果行车制动与驻车制动同时都动作 有可能因施加的制动力过大而损坏制动部件 为了保护制动系统管路与气室 在使用弹簧与制动气室的系统中加设了抗复合功能 a 踩下制动踏板时也施加了驻车制动司机踩下制动踏板 压缩空气加进制动气室 此时 如驻车制动阀动作使驻车制动器接合 加到弹簧室的压缩气通过继动阀与驻车制动阀排出 由于行车制动器的气压高于驻车制动器的气压 双止回阀只让来自行车制动器的压缩气进入弹簧室 如图所示 于是 驻车制动器保持解除 b 加有驻车制动时又踩了行车制动驻车制动器接合时 加到弹簧室的压缩气在驻车制动阀处泄掉 司机踩制动踏板时 压缩气加给弹簧制动器 压缩弹簧室内的动力弹簧使驻车制动松开 同时 压缩气还加给制动气室 制动气室动作 如图对汽车施加制动 61 第四章全空气式系统 回位弹簧 间隙调整 防尘盖 柱支架 曲轴 制动蹄 制动蹄 柱销 制动鼓 摩擦片厚度标准值 16mm极限值 6mm 安装长度41 8Kgf 265mm 制动鼓I D标准值 410mm极限值 414mm 轴 衬套间隙B D 40mm标准值 0 16 0 21mm极限值 0 5mm 4 前制动轮组件 62 第四章全空气式系统 从制动蹄中央位置开始 向外开始铆接 用1 700 1 900Kgf力挤压铆钉 选用相同尺寸和颜色的制动蹄安装在左右轮 检查制动鼓和摩擦片之间的连接 摩擦片厚度 标准值 16mm 极限值 6mm 5 制动摩擦片 63 第四章全空气式系统 6 后制动轮组件 回位弹簧 柱销 衬套 制动蹄 制动蹄 制动气室 间隙调整 曲轴 防尘盖 柱支架 腔支架 安装长度标准值 57 9Kgf 268mm 制动鼓 B D 410mm极限值 414mm 摩擦片厚度标准值 16mm极限值 6mm 衬套到柱销间隙标准值 0 05 0 14mm极限值 0 3mm 64 第四章全空气式系统 7 自动间隙调整装置全空气制动系统中制动衬片间隙由间隙调节器调节 不过 并不是定期调节 故在制动衬片与制动鼓之间的间隙大于规范值时 制动性能变差 自动间隙调节器的特性如下 1 间隙自动调整2 保持适当的气室行程3 保持稳定的制动性能4 无需衬片间隙调整5 节约保养时间 65 第四章全空气式系统 7 1性能参数 66 第四章全空气式系统 7 2性能对比 手工调整装置对比 自动间隙调整装置影响 手工 时间 间隙 自动 67 第四章全空气式系统 1 壳体2 衬套3 4 蜗轮5 O形环6 轴承7 单向离合器8 滚针轴承9 罩 10 控制单元11 齿条12 回位弹簧13 塞14 螺旋弹簧15 止推垫圈16 罩17 控制盘 7 3组成部件 68 蜗杆齿轮 衬套 蜗杆齿轮 衬套 第四章全空气式系统 7 4结构 壳体采用球墨铸铁铸造 进行了tenifer处理以获得低摩擦系数与高耐磨性 壳体供应有多种型 可选择操纵杆的长度 衬套采用硬化钢制造 可按不同的尺寸供应 蜗轮将来自壳体的力传给S凸轮轴 蜗轮的齿形是非对称的 二者均采用经特殊处理的优质钢制造 丁腈橡胶O形环可使机件免受盐 水与灰尘的侵扰 69 第四章全空气式系统 齿条将控制盘的转动转换为往复的直线运动 齿条经过烧结 具有很高的密度与坚硬 当锥形离合器分离时 回位弹簧使齿条保持与控制盘凹槽下侧的接触 盲塞将壳体中回位弹簧的插入口封闭 控制单元提供调节器补偿作用所需的运动 控制单元由控制盘 控制臂与罩板组成 控制臂与控制盘彼此刚性连接在一起 可以作为一个装置在罩板中自由转动 在罩板与控制臂之间有一个密封环 控制盘上有一个铣切的凹槽供容纳齿条触指用 凹槽的两侧做了硬化处理 70 第四章全空气式系统 单向离合器将齿条的直线运动转换为旋转运动 离合器由齿轮 离合器弹簧与离合器环组成 蜗杆轴承为向心轴承 采用高速切削钢制造 经过tenifer处理 滚针轴承止推垫圈与蜗杆罩承受螺旋弹簧的推力 螺旋弹簧使蜗杆与离合器环保持接触 蜗杆罩通过铆接固定在所要的位置上 拆卸也很容易 71 第四章全空气式系统 7 5工作原理 制动调节器控制臂的定位保证了当齿条处于行程的末端时其触指与控制盘凹槽的上侧接触 控制盘凹槽下侧与齿条触指之间的角度A 间隙角 决定了制动衬片与制动鼓之间将要获得的正常间隙 起始位置 72 2020 1 15 73 第四章全空气式系统 制动调节器穿过角度A直到齿条触指顶在控制盘凹槽的下侧 制动蹄张开 但尚不足以触到制动鼓 这样正常间隙 C 便相应于间隙角A 在间隙角 C 范围内的移动 74 第四章全空气式系统 控制盘向上推动齿条 使其转动单向离合器的齿轮 在这种转动下 离合器分离 同时S凸轮轴使制动蹄张开直至衬片与制动鼓接触 在过间隙角 Ce 范围内的工作 75 第四章全空气式系统 蜗杆4轴向移位 压缩螺旋弹簧17使4与9之间的锥形离合器分离 在制动衬片以更大的力压靠在制动鼓上 使S凸轮轴上的扭矩急速增加时便发生这种情况 弹性区域内的运动 E 76 第四章全空气式系统 控制盘21继续推动齿条13向上 不过现在由于锥形离合器4与9分离 齿条转动的是整个单向离合器总成7 8 9 弹性区域内的运动 E 77 第四章全空气式系统 回位弹簧14与15使齿条触指13顶在控制盘21凹槽的下侧 由于锥形离合器4与9分离 齿条13转动整个单向离合器总成7 8 9 弹性区域内的运动 E 78 第四章全空气式系统 间隙区内的运动 C 当作用在曲轴上的力矩降到螺旋弹簧17能使蜗杆螺钉4与离合器齿圈9啮合时 锥形离合器4与9连在一起 79 第四章全空气式系统 间隙角 C 范围内的运动 当锥形离合器分开时 回位弹簧14 15作用在齿条13上的力不能使离合器7 8 9转动 结果齿条13趾端和控制盘21上凹槽间的触点在最下端与最上端齿面之间运动 80 第四章全空气式系统 控制盘21将齿条向下推到壳体1的底部位置 由于现在两个离合器均接合 蜗杆4由齿条带动 蜗轮3与S凸轮轴随之转动 总的结果是一种自动调整 使制动蹄与制动鼓之间的间隙保持恒定 如果间隙异常大 比如修理时曾将制动调节器拆下过 需要经过多次施加制动后 才能使制动调节器回到正常的行程 也可以转动六角调节螺栓 人工调节过大的间隙 制动调节器每行程的调节量决定于速比 间隙的消除 81 第四章全空气式系统 7 6制动磨擦片与制动鼓间隙设计上确定摩擦片与制动鼓的间隙时主要的考虑是保证制动器不拖滞的情况下尽量缩短制动气室的行程 耗气量小 针对实际的S凸轮升程 业务类型与制动器设计型式 选择适当的位置与切口大小就可以获得所要的间隙 位置与切口大小按厂家的计算决定 如车桥生产厂家未规定间隙值 可取自动间隙调节器生产厂家的推荐值0 8 1 0mm 7 7制动气室的位置制动气室支架定位时要保证制动气室 a 与实际L尺寸平齐 即允许推杆叉头孔与自动衬套孔对齐 b 自动间隙调节器与实际L尺寸持平可以避免自动间隙调节器与制动气室推杆受到侧向推力 U形叉头的底部和推杆端头在制动气室的任一行程处都不允许触及ABA臂 L尺寸 C C A A B B CC CC 82 第四章全空气式系统 7 8安装程序以及注意事项控制臂必须固定在它的休止位置 即在制动气室推杆 完全 处在休止位时 将控制臂朝作用方向推到头 控制臂不能有制动气室回位弹簧或外部弹簧施加的剩余力 注 如果车桥交货时S凸轮上装着自动间隙调节器但不带制动气室 则装上制动气室后须进行安装调整 1 压缩的空气压力保持在最小6kg cm2 2 释放驻车制动 3 涂润滑脂 最小6kg cm2 83 第四章全空气式系统 5 顺时针转动蜗杆 如图将间隙调节器与叉头接在一起 6 装上销子 7 装上洗涤器和卡环 4 装上自动间隙调节器 84 第四章全空气式系统 8 如图示按箭头标记将控制臂推到底 9 将控制臂固定到支架上 10 顺时针转动螺杆 直到制动衬片抵到制动鼓 0 5 2 0mm A B 最大0 5mm 50 50 0 5 2 0mm 85 第四章全空气式系统 警告 不要用冲击扳手拧蜗杆轴的六角头 否则可能损坏内部机件 11 反时针方向转动蜗杆3 4圈 然后踩制动踏板20次 离合器弹簧破裂 86 第四章全空气式系统 7 9安装后检查表7 9 1在回程时自动间隙调节器能否自由回到其限定的休止位 7 9 2控制臂是否安装 调整正确 在任何方向上没有受到过大的负荷 为检查这一点 可以拆下叉杆销 如有弹簧制动执行器 必须完全解除 最小6kg cm2 如叉杆销孔与自动间隙调节器衬套孔对准 表明安装正确 如制动气室推杆或自动间隙调节器在两个方向上都可以移动 表明安装还需要调整 7 9 3固定支架安装正确吗 7 9 4自动间隙调节器在S凸轮花键上的轴向间隙在规定值以内吗 7 9 5应用弹簧制动器时加设了推荐的抗复合功能了吗 87 第四章全空气式系统 7 9 6将制动踩到底时是否未超过最大有效制动气室行程 7 9 7车轮与车桥之间的制动力分配是否平衡 汽车车轮或车桥过热表明过热的车桥可能制动过度 也可能是其它不正常的车桥或车轮制动不足造成的 原因通常不在制动间隙自动调节器 7 9 8安装后自动功能检查 反时针方向将蜗杆轴转180度 将扳子放在六角头上 施加与松开制动5次 每次回程时扳手均顺时针方向移动 正常 88 第四章全空气式系统 7 10技术数据调整部分 8 的过量调节扭矩 新件 最小32Nm 更换 大修极限 18Nm 通过检查反时针方向转动蜗杆轴六角头所需的扭矩测量调节扭矩 读取扭力扳手在第一个棘爪时的读数 控制臂所受的最大弯曲 衬套与S凸轮间隙 A B 弯曲 0 5mm B 50 50 0 5 2 0mm A 89 第四章全空气式系统 自动间隙调节器在S凸轮花键上的轴向间隙 0 5 2 0mm润滑脂 带特压添加剂钙基 防水 NLGI2润滑剂温度范围 40 100 自动润滑 最大输入0 1 0 2 3 6小时间隔涂层 自动间隙调节器可使用任何形式的油漆 自动间隙调节器涂漆前须清洁 控制臂固定方式 90 第四章全空气式系统 7 11调整臂过热故障的检修 1 检查自动间隙调整装置的安装 把杆的位置复原 控制臂的安装位置2 检查制动气室的左 右行程3 是否衬片被同时更换 4 与部位相连的衬片是否为伪劣品 5 自动间隙调整装置部位数是否正确 6 制动鼓及原料是否为伪劣品 7 把自动间隙与手动间隙调整装置是否装在一起 91 第四章全空气式系统 7 12控制臂破裂故障的检修 1 曲轴衬套间隙是否为0 5mm或更小 2 支架是否弯曲 3 控制臂是否安装正确 4 曲轴是否被卡住 5 控制臂与较低的轴是否彼此发生干涉 6 自动间隙调整装置的侧面元件间隙是否为0 5 2mm 92 第四章全空气式系统 7 13正常的维护保养操作 1 制动蹄 衬套 滚轮和回位弹簧是否正常 2 键是否磨损 3 U型销和调整装置衬套是否磨损 4 空气气室安装位置是否正确 5 重新调节力矩是否为18n m 18kgf 或更大 93 第四章全空气式系统 7 14调整时的注意事项 推杆行程 推杆行程 连接推力杆 检查气路是否漏气 并使推力杆运动 使气压达到8Kgf 检查压力量规 30分钟内不超过0 8Kgf 检查弹簧制动腔内是否充满压缩空气 并保持主制动侧的气压处于一定状态 为调节制动蹄间隙 通过旋转间隙调节器的蜗轮轴 使制动蹄紧压制动鼓直到制动蹄不能再移动为止 随着制动踏板压力的下降 蜗轮轴调节制动腔推力杆行程达到标准值 前 25mm 后 30mm 这样就得到了正确的间隙 当制动腔推力杆行程达到极限值 前 40mm 后 50mm 利用间隙调节器重新调整 94 第四章全空气式系统 8 驻车制动系统 储气筒 排气 手制动阀 继动阀 排气 制动腔 空压机 制动气室 派气 继动阀 间隙调节器 间隙调节器 拉 推 95 第五章防抱死制动系统 在制动器有故障或路面湿滑的情况下进行汽车制动很容易产生打滑现象 制动打滑会减小制动力 增加制动距离 侧向打滑会使车头调转并失去转向控制能力 因而造成事故 因此采用ABS系统来防止制动中车轮抱死和打滑以保证 1 稳定性在湿滑路面上行驶时 ABS可防止车轮过度打滑 使汽车不会飘移或驶下路面 2 操纵性当汽车减速通过弯道时 ABS可以减小因车轮抱死造成的打滑 保证转向稳定 3 最佳制动距离ABS通过减少因车轮抱死造成的打滑能够提供最佳的制动距离 保证良好的制动能力 1 概述防抱死制动系统ABS 96 第五章防抱死制动系统 防抱死制动系统 A B S 在紧急制动时可以自动调节加给制动器的气压 防止车轮抱死 最大限度地利用可用牵引力 ABS通过在制动中防止车轮抱死 使汽车能够保持稳定并具有转向能力 通过最佳利用可用牵引力 ABS还可以使制动距离得到缩短 安装ABS时 还可以加装一个防滑调节 ASR 系统 在起动加速时ASR可自动防止驱动轮打滑 ASR还可以将驱动扭矩传给具有最大牵引力的车轮 Bosch 客车 与Wahco 卡车 ABS系统由以下部件组成 轮速传感器 电子控制模块 ECM 压力控制阀 PCV ABS报警灯 ABS诊断灯 车轮滑移指示器 ASR阀 如装配 97 第五章防抱死制动系统 1 1ABS工作原理 如果司机踩制动时用力过大 车轮就可能抱死 通过监测车轮转速 ABS的电子控制模块 ECM 可以确定何时就要发生抱死 当轮速与车速达到规定的差值时 一个或多个车轮会显出抱死的倾向 ECM便对相应车轮的制动压力进行调节 防止车轮抱死 保证有最佳的附着力 制动压力由压力控制阀 PCV 控制 该阀可以精确的增量减少 保持或增加气压 直到达到司机所给的压力 除非车轮有要抱死的迹象 否则ABS不会激活 ABS有故障时会关闭系统中受影响的部分 同时点亮ABS警告灯 ABS关闭后 剩下的部分还可以进行非ABS的一般制动 1 2ASR工作原理 在不利的行驶条件下起步或加速时驱动轮可能打滑 如汽车两侧牵引力不同 牵引力最小的车轮可能打滑 汽车往往被陷住 ASR 牵引力控制 通过使用ASR电磁阀与ABS压力控制阀制住打滑车轮 可以对这种情况给以补救 驱动扭矩转给有牵引力的车轮 使汽车能够开走 这样 ASR起了自动差速锁的作用 98 第五章防抱死制动系统 1 3滑移率 行驶中的汽车制动时滑移率可从0变到100 直到车轮抱死 汽车完全停止 滑移率 可如下所示 A B A 100 A 车速B 轮速 20 40 60 80 100 制动滑移率 0 2 1 0 0 8 0 6 0 4 锁定 稳定 不稳定 0 ABS S 横向力系数 B 制动力系数 B B S S 自由滚动 高摩擦路面 轮胎 路面摩擦系数 低摩擦路面 滑移率 与表面摩擦系数 B 可能如图示具有相关性 滑移率 最大 B依路况而不同 但最大范围约为8 30 转向力 防止侧滑力 随滑移率增加而减小 车轮抱死时的表面摩擦系数 B减小 滑动摩擦系数 S变为 0 汽车很容易打滑 实际上后轮抱死会造成车头调转 前轮抱死会失去转向能力 ABS系统可以控制制动力 使滑移率保持在8 13 的范围内 为了产生最大的表面摩擦系数 将滑动摩擦系数控制在较高的范围上 并提供稳定性与可操纵性 99 第五章防抱死制动系统 在极端的条件下ABS系统提供稳定的制动 甚至在冰雪路面上也能迅速制动 车轮不会抱死并与路面保持最大磨擦力 提供最佳制动距离 通过在路面上限制抱死车轮侧的气室压力 系统保证了汽车得以直行 司机稍加转动方向盘就可以使汽车保持正确方向 1 4ABS效力 100 第五章防抱死制动系统 当一侧车轮被湿滑或泥泞的路面陷住时 打滑车轮空转 汽车无法行驶 传动系统 差速器 半轴 也无法正常发挥作用 为了补偿滑转 保证稳定性 ASR功能可以对滑转车轮适当制动并将扭矩转给其它车轮以便使汽车脱出 ASR功能就是所谓牵引力控制 是ABS系统应用的一种扩展 只有ABS系统中集成的ASR控制阀 电磁阀 提供ASR功能 1 5ASR效力 汽车在湿滑路面起步或加速时 车轮可能滑转 汽车可能无法起步或者行驶不稳而导致事故 当两侧车轮转速不同时 ASR系统对转得较快的车轮 滑转车轮 实施制动使两侧车轮的速度变得相等 当车速高于30公里 时 ASR系统不作用 1 在一侧路面结冰的情况下起步 比如在公共汽车站 或在弯道加速或起步 系统可以提供最佳行驶性能 2 滑转车轮及抱死车轮不能传递驱动力 并降低汽车的可控性 使汽车甩尾 ASR系统可以使司机保持对汽车的控制 3 系统还可以减少传动机构 差速器 车桥 与轮胎的磨损 101 第五章防抱死制动系统 1 6ABS控制循环说明 右图从原理上给出了一个ABS控制循环的示例 其中有主要的控制变量 车轮减速度阈值 b 车轮加速度阈值 b 以及滑移率阈值 1与 2 如果制动压力增加 车轮会逐渐减速 在点1处 车轮减速度超过了汽车减速度实际能够达到的值 参考速度与在此点之前的车轮转速一直相同 现在开始出现差异 直到在点2轮速达到一个很高的减速度为止 由一个对角车轮和另一个前轮速度的参考速度得到一个最大值 然后通常用此值作为此对角的所有其它三个车轮的公共参考速度 车轮滑移率根据实际轮速 即传感器输出 与相应的参考速度计算 在