制动系培训讲义PPT课件

24 04 2020 第1页 制动系培训讲义 服务保障部培训中心 24 04 2020 第2页 汽车在保证行驶安全的前提下 应尽可能地提高行驶速度 以提高运输生产率 同时还应视需要能减速和停车 因此 汽车上必须设有用来强制汽车减速和停车及能在坡道上停放的可靠装置 汽车制动系统 制动系功用 视需要使汽车减速或在最短的距离内停车 并保证汽车停放可靠 不至自动滑溜 一 汽车制动系概述 1 制动系的功用 24 04 2020 第3页 1 行车制动装置 行驶时减速和停车2 驻车制动装置 使停驶的车辆驻留原地不动3 辅助制动装置 基本制动的辅助部分 防止因制动器过热而降低制动效能 4 应急制动装置 在行车制动失效的情况下实现汽车减速或停车 一 汽车制动系概述 2 制动系的组成 24 04 2020 第4页 3 制动系的要求 具有良好的制动性能操作轻便制动稳定性好制动平顺性好散热性好 一 汽车制动系概述 24 04 2020 第5页 4 东风系列重型汽车制动系特点 1 采用先进的气压制动技术 引进德国WABCO公司的全套制动阀类总成 大大提高整车的安全性 可靠性 舒适性 灵敏性 2 采用双回路制动系统 当某一回路失效时 另一回路仍可产生一定的制动力 确保行车安全 3 辅助制动采用排气制动 大大增加制动系统的安全性 减小了驾驶员疲劳强度 一 汽车制动系概述 24 04 2020 第6页 二 汽车制动系组成及原理 前桥制动管路气流从前桥贮气筒经串联式双腔制动阀下腔输入口和输出口 再经过快放阀 最后到达前桥左右气室 后桥制动管路气流从后桥贮气筒经串联式双腔制动阀上腔的输入口和输出口 再经过感载阀 最后到达后桥左右弹簧气室的膜片腔 使车辆处于制动或解除制动状态 1 行车制动部分 24 04 2020 第7页 空气压缩机作用 产生压缩空气 是制动系统的动力源结构 往复活塞式冷却 空冷式水冷式润滑 压力强制润滑 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第8页 工作原理 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第9页 调压阀作用 使储气筒保持在规定的气压范围内 并在超过规定气压后 实现空压机的卸荷空转 以减小发动机的功率消耗 延长空压机寿命 另可向外取气 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第10页 调压阀工作原理1 空压机 1口 B腔 e212 B腔 E腔 膜片C上移 810KPa 阀d打开 K下移 排气门i打开 3 当21口下降60 130 Kpa 膜片C下移 K上移 排气门i关闭 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第11页 空气干燥器作用 过滤压缩空气中的水份 机油和杂质 减少管路腐蚀 提高制动系统安全性 设有防冻加热功能 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第12页 由于经空压机压缩后的气体温度较高 因此空气中包含的水分随同空气一起进入气路 含有水蒸气的压缩空气 经过管道凝聚成水 这些水分会引起金属零件锈蚀 橡胶密封件龟裂 润滑油脂分解失效 管路堵塞等故障 严重影响行车安全性 特别在寒冷地区的冬季 存留在气路中的水分会进一步冻结成冰 破坏阀的正常工作 甚至使制动操纵失效 空气干燥器利用分子筛作为干燥剂 采用与卸载阀一体的整体式结构 巧妙利用卸载阀排气的动作过程 使再生贮气筒中的压缩空气反向通过干燥筒 将干燥剂表面吸收的水分和油污排入大气 实现了分子筛的再生活化 能长期有效的吸收空气中的水分 见图 组合式干燥器 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第13页 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第14页 在充气过程中 由空压机输出的压缩空气 经接口1进入9室 这时由于温度下降会产生冷凝水 冷凝水经过通道流到8处 压缩空气经过过滤器10和环形室到达干燥筒12上端 当空气经过干燥剂11时 水分被吸收 并滞留在干燥筒的上层 干燥后的空气经过单向阀14 接口21流向四回路保护阀 最后预存在前桥贮气筒 后桥贮气筒和辅助贮气筒中待用 同时干燥的空气经气道13和接口22通向再生贮气筒 当整个系统压力升高到810 830KPa时 压缩空气推动胶碗1向右移动 打开阀门2 压缩空气经过通道4到达活塞7的上端 推动活塞7向下运动 从而使阀门8打开 开始了排气过程 水分和油污随气体从排污口6处排向大气 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第15页 在排气过程同时 来自再生贮气筒的干净空气由22口进入干燥器 经气道13 干燥筒12 9室 排气阀门8和排污口6排向大气 当来自再生贮气筒的干净空气从下往上流经干燥筒时 将滞留在分子筛表层的水分带走 并排向大气 从而使分子筛活化 当干燥器22口的压力下降至卸载阀的回关压力 700 770KPa 时 阀门2关闭 活塞7向上运动 活塞7上端的空气经通道4 调压阀芯3中小孔至通道5 最后由排污口6排出 同时 排气阀门8关闭 排气过程结束 下一个充气过程重新开始 通过调节螺钉16可调节卸载阀的回关压力值 当环境温度低于4 C时 干燥器的电加热装置启动 防止排水系统因结冰而堵塞排气阀门8 影响使用效果 当环境温度上升到20 C时 电加热装置自动切断 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第16页 四回路保护阀 作用保证贮气筒间的隔离 安装在贮气筒后 在行驶过程中 该阀所连接的任一回路损坏漏气时 其它回路中的压力首先下降到安全压力之下 然后未失效的回路中的压力回到安全压力之上 最低安全压力670KPa 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第17页 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第18页 工作原理 以21口为例 湿贮气筒 1口 d腔 阀2打开 h腔 21口同时h腔 膜片由于膜片的有效面积大于阀2的有效面积 故h腔作用在膜片上的力大于d腔作用在阀2上的力 故膜片进一步被顶起当某一管路失效 则h腔和d腔中压力下降 由于损坏中在d腔压力达到700KPa时 阀2自动关闭 h腔中压力仍可通过膜片克服弹簧的作用 21口则能以安全670KPa供气 空压机产生的多余气体由损坏回路排入大气 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第19页 贮气筒及排水阀 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第20页 串联制动阀作用 控制储气筒进入各车轮制动气室和挂车控制阀的压缩空气量 它能起随动作用并能保证有足够的踏板感 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第21页 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第22页 工作原理 制动过程 踩制动踏板 橡胶弹簧 活塞c 排气阀d关闭 进气阀j开 11口 A腔 21口 B腔 f下行 排气阀h关 进气阀g开 12口 C腔 22口平衡过程 A腔中压力作用在活塞C的底面上 活塞克服橡胶弹簧b的力向上运动 直到活塞的上下表面达到力的平衡为止 在此位置上 进气阀和排气阀同时关闭 达到一平衡位置 以相同方式 C腔中上升的压力使活塞f重新向上运动 直到在此又达到新的平衡位置为止 进排气阀门同时关闭 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第23页 感载阀是随着汽车轴负荷的变化 自动地调节制动器的制动气压 使其制动力的大小尽量与轮胎和地面之间的附着情况相适应 以保持汽车在各种载荷 各种减速度情况下制动的稳定性 另外 它还具有继动阀的功能 即对制动气室进行快速的充排气 自动载荷感应阀 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第24页 二 汽车制动系组成及原理 自动载荷感应阀 24 04 2020 第25页 二 汽车制动系组成及原理 自动载荷感应阀 24 04 2020 第26页 工作原理 1 连接情况2 4口 A腔 b b 向下 d 关闭 m 打开 C 加载于 f 的有效面积 3 A 经过 a E D e 上面 80Kpa内感载比得以提高 4 C压力 f 向下动动 h 关闭 k 开启 1口 k B腔 f 底面 当B大于C时 f 向上 k 关闭5 膜片 e 当活塞B向下时 靠在扇形活塞片上 当C腔中作用在膜片底面的力等于活塞上的作用力 则活塞马上向上运动 进气阀关闭 达到一平衡位置 6 阀门挺杆 g 的位置决定制动力的大小 带扇形片 e 的活塞 I 在初始工作时 需运动一段与挺杆 g 的位置相应的行程 这个行程使膜片 e 的有效气压面积发生改变 满载时P4与P2之比为1 1 空载8 1 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第27页 感载阀安装在汽车车架上 通过推杆j及弹性臂与车桥相连 空载时 车桥与阀的距离最大 摆杆j处于最低位置 随着汽车的加载 此距离缩小 摆杆j从空载向满载位置方向移动 受摆杆j控制的凸轮i 使挺杆g上升到相应的负载位置 若摆杆j或弹性臂断裂时 凸轮j自动回位 使挺杆g处于某个特定位置 从而决定了汽车的半载或满载位置的功能 来自串联式双腔制动阀上腔的压缩空气从4口流入A腔 并作用于活塞b上使其下移 关闭排气阀门d 打开进气阀门c 压缩空气流入膜片e下方的C腔 加载于继动活塞f上 同时 A腔的压缩空气经阀门a由通道E进入D腔 并作用于膜片e的上面 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第28页 正是这种预先调节 在低控制压力下的部分载荷范围内的载荷范围内的感载比得以提高 当压力再增大时 活塞n将克服弹簧o的弹簧力向上运动 关闭阀门a 由于在C腔中建立了压力 继动活塞f向下运动 排气门h关闭 进气门k打开 1口中的压缩空气经B腔到达2口 进入汽车的弹簧制动气室的膜片腔 同时当B腔空气作用在继动活塞f上 当B腔压力等于C腔压力时 继动活塞f向上移动 进 排气阀门k h都关闭 弹簧制动气室中得到一恒定的气压值 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第29页 输出压力P2的调节 取决于挺杆g的位置 挺杆g直接由凸轮i及摆杆j所控制 在带扇形片的活塞l初始工作时 需运动一段与挺杆g的位置相应的行程 这个行程使膜片e的有效气压面积发生改变 满载时 挺杆g处于最高位置 控制压力P4与输出压力P2之比为1 1 空载时 挺杆g处于最低位置 控制压力P4与输出压力P2之比为8 1 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第30页 3 1串联式双腔制动阀 制动阀用来操纵汽车及其挂车的制动器 其制动效能的大小应能随操纵力的大小比例变化 且不管汽车的速度 载荷情况如何 均应保证安全 迅速和有效地把汽车制动住 串联式双腔制动阀工作原理 见图 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第31页 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第32页 当向顶杆座a施加制动力时 平衡活塞c下移 关闭排气阀门d 打开进气阀门j 从后桥贮气筒来的气压经11口进入到A腔 从21口输出到后回路中的弹簧制动气室的膜片腔 在A腔中的气压通过孔道D进入B腔 作用在继动活塞f的上部 使继动活塞f下行 同时压缩回位弹簧 关闭排气阀门h 打开进气阀门g 从前桥贮气筒来的气压经12口到达C腔 从22口输出到前回路中 当A腔中气压增长时 使平衡活塞c压缩橡胶弹簧b向上移动 当平衡活塞c达到平衡时 进排气阀门j和d同时关闭 同理 当继动活塞f和作用在它上面的压力 弹簧的作用力达到平衡时 进排气阀门g和h也同时关闭 制动气室中得到一恒定的气压值 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第33页 在弹簧的调节下 维持在C腔的气压总比A腔和B腔的气压稍低 因此 两腔的输出气压与踏板力成正比关系 解除制动时 21口和22口的气压分别经排气阀门d和h从排气口3排向大气中 当前回路失效时 其工作过程仍如上述 并不影响后回路的工作 当后回路失效时 阀门总成e推动继动活塞f向下移动 关闭排气阀门h 打开进气阀门g 使前回路正常工作 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第34页 快放阀 快放阀可以迅速地将制动气室中的气压排入大气 以便迅速解除制动 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第35页 不工作时 气路中没有压力 阀片a在本身弹力的作用下 使进气口和排气口处于关闭状态 制动时 气压从进气口1进入 将阀片a紧压在排气口上 同时打开进气口 经A腔从出气口2向制动气室供气 解除制动时 1口压力下降 阀片a在气室压力作用下 关闭进气口 打开排气口 气室气压从2口进入排气口3排入大气 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第36页 制动气室作用 将输入的空气压力转变为转动制动凸轮的机械推力 使车轮产生制动力矩 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第37页 非制动状态制动状态工作原理 踩下制动踏板时 压缩空气自制动阀充入制动气室工作腔 使膜片拱曲而将推杆推出 使制动调整臂和制动凸轮转动 制动蹄张开实现制动 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第38页 储气筒和制动气室二者一般是只通过制动阀用管路连接的 这样 储气筒向制动气室充气以及制动气室内压缩空气排入大气 都必须迂回流经制动阀 在储气筒 制动气室和制动阀相距较远的情况下 这种迂回充气和排气将导至制动和解除的滞后时间过长 不利于汽车的及时制动和制动过后的及时加速 继动阀 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第39页 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第40页 未制动状态即将制动状态制动充气状态 制动平衡状态制动加强状态制动再次平衡状态 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第41页 快放阀 外形 工作原理 24 04 2020 第42页 2 驻车制动 24 04 2020 第43页 手制动阀 手制动阀是一个手操纵的制动阀 它用作停车制动和紧急制动的操纵 制动的动作可以通过排气的方式达到 24 04 2020 第44页 当手柄在行车位置 0 10 时 手柄a上凸轮与柱塞b处在最高点 使进气阀门全开 排气法门f和h关闭 气压从1口进入 从21口和22口输出 通向弹簧式制动气室的弹簧腔 完全解除制动 紧急制动操作 当手柄转到 10 55 范围内时 在平衡弹簧c d和平衡活塞e的作用下 进 排气阀门同时关闭 输出气压随手柄转角的增加而按比例下降 逐步到零 而在弹簧制动气室里所造成的制动力却逐步增加而达到最大 这就保证了一个可控制 调节 的制动作用 停车制动操纵 当手柄从紧急制动止推位置继续向右转动时 手柄可以被锁住 21口输出气压保持为零 附加阀推杆g向下打开阀门h 22口输出全气压 牵引车处于全制动状态 挂车处于完全解除制动状态 列车只依靠牵引车作停车制动 24 04 2020 第45页 手控阀作用 驻车制动控制机构 24 04 2020 第46页 驻车制动时 放气 解除驻车制动时 充气 24 04 2020 第47页 弹簧式制动气室 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第48页 c行车制动状态 a驻车制动状态 b驻车制动解除状态 24 04 2020 第49页 弹簧式制动气室 见图 由两部分组成 膜片气室部分用于行车制动 弹簧气室部分用于驻车制动或紧急制动 而膜片气室部分和弹簧气室部分的操纵气路完全独立 在行车状态时 A腔气压为零 从手控阀来的气压经12口进入B腔 作用于活塞e上 压缩弹簧f 则制动器被放松 行车制动时 从串联式双腔制动阀来的压缩空气经11口进入A腔 作用于膜片d上 压缩回位弹簧c将活塞a推出 作用在膜片d上的力通过推杆b作用于制动臂上 对车轮产生制动力矩 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第50页 在装有弹簧式制动气室的车辆 必须采用相应的手制动阀 驻车制动或紧急制动时 操纵手制动阀 使B腔内的压缩空气经12口从差动阀排入大气 在强大的被压缩的弹簧f的作用下 推动活塞e 推杆b以及制动臂 对车轮产生制动力矩 此时 制动器完全在机械力 弹簧力 的作用下 可保持永久的制动状态 解除制动时 操纵手制动阀 气压重新进入B腔 压缩弹簧f 可完全解除制动 手制动阀也可部分地释放B腔内气压 从而得到部分的制动作用 即制动力是可控制 调节 的 因此 弹簧制动气室可用在紧急制动系统中 在弹簧制动气室上装有螺钉g 可在B腔内没有气压时 拧出放松螺钉g 压缩弹簧f 可完全解除制动 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第51页 双通单向阀作用 该总成装于制动管路中 其作用是两个气源交替向一个气源充气 或者两个不同的操纵元件 交替操纵一个气压元件 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第52页 工作原理 当气压从输入口11进入时 活塞a将输入口12关闭 气压从输出口2输出 当气压从12口进入时 活塞a被气压推向左面 将11口关闭 气压从2口输出 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第53页 作用 防止行车及停车制动系统同时操作时 组合式弹簧制动缸及制动室 弹簧制动气室 中力原重叠 从而避免机械传递元件超负荷 使弹簧制动缸迅速充 排气 差动式继动阀 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第54页 工作原理行车状态下 手控阀经42口不断向A腔提供气 活塞 a 及活塞 b 受压向下 打开进气阀门 d 通过1口从贮气筒来的压缩空气经2口输出 与2口相连的弹簧制动气室从而被提供压缩空气 弹簧制动得以解除 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第55页 行车状态 行车状态下 手制动阀经42口不断向A腔供气 活塞a及活塞b受压向下 关闭排气阀门e 并推动阀杆c向下 打开进气阀门d 通过1口从贮气筒来的压缩空气经2口输出 与2口相连的弹簧制动室从而被提供压缩空气 弹簧制动得以解除 行车制动系统单独动作时 当操纵手制动阀时 A腔部分或全部排空 活塞a不受压力 被暴露于C腔贮气筒气压的活塞b向上推 排气阀门e打开 同时阀杆c上升 关闭进气阀门d 这样 弹簧制动缸就根据手制动阀手柄的位置使气体经2口 阀杆c和排气阀门3排出 从而实现弹簧制动 部分制动时 排气阀门e在排气后关闭 A腔 C腔气压平衡上升 差动式继动阀处于平衡位置 然而 完全制动时 进气口d继续开启 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第56页 当行车制动和驻车制动同时动作时 1 行车制动排气即弹簧制动缸动作时弹簧制动室排空 如果行车制动也在工作 压缩空气经41口进入B腔 作用于活塞b 由于C腔排空 活塞b向下移动 通过阀杆c关闭排气阀门e同时打开进气阀门d 来自1口的压缩空气经C腔到达2口 并进入弹簧制动室 弹簧制动按行车制动压力上升的程度解除 从而避免了两种制动的重叠作用 2 2口压力上升 高于B腔压力时 C腔压力推动活塞b上升 进气阀门d关闭 差动式继动阀处于平衡状态 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第57页 组合式管接头 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第58页 组合式管接头 见图 是带单向阀功能的接头组 从辅助贮气筒来的气压从3口进入 通过单向阀A到达1口和2口 气压再从1口到达手制动阀进气口 从2口到达差动阀进气口而不能倒流 从而保证了在4 5 6口漏气状态或气压下降时不致影响手制动的气压下降 而造成在不应停车的位置使车辆抱死停车 1口和2口只能用作手制动的管路 而4 5 6口可随意接在排气制动 气喇叭取气 离合器助力取气等接口上 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第59页 3 挂车制动操纵气路 挂车采用双线控制形式 可以求得较好的主 挂车协调和匹配性能 主车上 操纵挂车控制的信号来自于串联式双腔制动阀的上腔 后桥 下腔 前桥 以及手制动阀 它们中任一控制信号都可以完成对挂车的操纵 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第60页 挂车阀作用 使挂车和主车同步制动或制动略早于主车 分类 a挂车断气制动b挂车充气制动 二 汽车制动系组成及原理 挂车阀 24 04 2020 第61页 挂车阀工作原理a 一回路 41口 A腔 活塞a 排气门c关闭 进气门h开 2口输出 2口气压与41口成正比列 b 若41口失效则 二回路 42口 E腔 膜片e 排气门关闭 进气门h开启 2口输出 c 当解除制动时 41口和42口气压下降 而43口气压上升 进气门h关闭 排气门C打开 2口 B腔 3口 大气 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第62页 挂车阀装在牵引车上 用以操纵半挂车的制动 挂车阀 符号的意思是表示阀上有三个控制口 是输出气压随输入气压的增加而增加 用于挂车主制动操纵 是输出气压随输入气压的减少而增加 用于牵引车使用弹簧制动气室的挂车手制动 驻车制动或紧急制动 操纵 本阀是带有节流阀和越前性装置的挂车操纵阀 越前量为0 100KPa之间 由于主车分离开关与挂车紧急继动阀之间的管路长达15米以上 且有相当大的节流损失 要想制动时主车与挂车气室推杆同时开始运动 那么主车制动控制阀 感载阀 与挂车制动控制阀 紧急继动阀 的控制口气压应相同 因此 在主车上安装这种使制动时主 挂车控制阀控制口气压接近的阀的功能叫越前 越前并非让挂车先于主车制动 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第63页 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第64页 1 越前性装置原理 操纵气压从41口进入后 A B腔压力首先通过活塞c建立平衡关系 因而B腔在开始时气压增长的速度很快 气压增长到调节螺钉a的预调值后 A B腔气压由截面积不同的活塞d和c进行平衡 从而改变输出气压与输入气压的关系 越前量的大小可通过打开排气口 通过调节螺钉a来调节 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第65页 正常行驶时 从辅助贮气筒来的气压从11口进入 作用在柱塞l的下面 柱塞l克服回位弹簧n的弹力作用 处在上面的止推位置 节流阀体上的节流孔通路全部打开 气压直接通过C腔经12口给挂车贮气筒充气 当挂车制动操纵管路连接断裂或漏气 则制动时在进气口22口处不能建立压力 即B腔和F腔没有压力 而从41口来的制动气压进入G腔 作用在柱塞l的上面 使柱塞l下移 节流孔被堵住 使11口到C腔的气流受到很大的节流作用 同时进气阀门f在活塞c的作用下打开 因而使挂车充气管路中的气压很快地经12口 进气阀门f和22口排入大气 在挂车紧急继动阀地作用下使挂车产生自动制动作用 2节流阀原理 二 汽车制动系组成及原理 24 04 2020 第66页 正常行驶时 C腔在挂车充气气路气压作用之下 而D腔经手制动阀 气压从43口进入 也经常在气压作用之下 膜片i保持在最低位置 进气阀门f关闭 排气阀门e打开 22口 到紧急继动阀的控制管路 气压经排气阀门e 排气通道j和排气口3排入大气 挂车处于行驶状态 当牵引车双回路的主制动工作时 从第一回路 前桥制动回路 来的气压从41口进入A腔 作用在活塞c上 使活塞c下移 排气阀门e关闭 进气阀门f打开 C腔和B腔气路相通 压缩空气从22口输往挂车控制气路 打开紧急继动阀 使挂车制动 当A B腔气压