13 第十三章 汽车制动系统

第十三章汽车制动系统,主要内容：,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,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；使已停驶的汽车可靠地驻留原地不动。,一、功用：,二、组成：,制动器,制动驱动机构,供能装置控制装置传动装置,附加装置,制动力调节装置压力保护装置,第一节概述,制动系的功用减速、停车。下坡时速度保持稳定。使已停驶的汽车可靠停驻。制动力：对汽车进行制动，并可以控制的外力。制动系：装设在汽车上，由驾驶员根据情况可对汽车进行一定程度的强制制动的一系列装置。,一、工作原理:,制动踏板,制动主缸,制动油管,制动鼓,制动轮缸,摩擦片,制动蹄,支承销,回位弹簧,轮缸式制动器,制动力大小的影响因素：1.制动力矩的大小。2.轮胎与路面间的附着条件。,二、组成：,制动器,制动驱动机构,供能装置控制装置传动装置,附加装置,制动力调节装置压力保护装置,按功能：行车制动系、驻车制动系、第二（应急）制动系、辅助制动系等；按制动能源：人力制动系、动力制动系、伺服制动系等；按制动能量的传输方式：机械式、液压式、气压式、电磁式和组合式制动系等。按传能介质的传输回路：可分为单回路制动系和双回路制动系。,三、分类：,第二节制动器对车轮施加制动力矩（摩擦力矩）以阻碍其转动的部件制动器。一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转速度降低。同时，利用车轮与路面间的附着作用，产生路面对车轮的制动力。凡是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。现代汽车几乎都采用摩擦制动器。,汽车制动器分为鼓式和盘式两种。它们的区别在于前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其圆柱面为工作表面；后者的摩擦副中的旋转元件为圆盘状制动盘，其端面为工作表面。车轮制动器和中央制动器,组成：旋转部分：制动鼓固定部分：制动底板制动蹄张开机构：轮缸定位调整：调整凸轮偏心支承销,制动鼓,制动底板,制动轮缸,调整凸轮,偏心支承销,一、鼓式制动器,二、鼓式制动器（一）轮缸式制动器,1.领从蹄式制动器：,工作原理：分制动时和解除制动两种情况说明。领蹄：制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。从蹄：与上反。领从蹄式制动器是轴向对称布置的。领从蹄式制动器：在制动鼓正向和反向旋转时，都有一个领蹄和一个从蹄的制动器。,等促动力制动器的“增势”作用和“减势”作用：等促动力制动器：凡两蹄所受促动力相等的领从蹄式制动器。,非平衡式制动器：凡制动鼓所受来自两制动蹄的法向反力不能互相平衡的制动器均属非平衡式制动器。由于制动鼓所受到的来自两蹄的法向反力不相平衡，它们的合力只能由车轮的轮毂轴承的反力来平衡，这就使轮毂轴承承受附加径向载荷，使其寿命缩短。,几种制动器制动效能比较，哪种最好？,自增力式制动器双领蹄式领从蹄式双从蹄式,6.轮缸式制动器间隙的调整：制动蹄在不工作的原始位置时，其摩擦片与制动鼓之间应保持有合适的间隙制动间隙。制动间隙由制造厂规定，一般是0.250.5mm。间隙小：不能彻底解除制动，造成摩擦副拖磨，消耗功率，发热使制动效能下降。间隙大：制动不灵敏，制动力矩小，易出事故。检查：通过检查孔用厚薄规（塞尺）检查其间隙调整：1）转动调整凸轮和偏心支承销：局部调整：通过转动调整凸轮进行。全面调整：必要时（换摩擦片时、制动鼓工作面修整后）转动偏心支承销和凸轮。,2）转动调整螺母：有些制动器轮缸两端的端盖制成调整螺母。,3）调整可调顶杆长度：在自增力式制动器中，制动蹄下端支承在可调顶杆上。,8.散热：不利影响：1）制动鼓升温将径向膨胀，使制动间隙增大。2）摩擦片温升过高，使摩擦系数大幅度下降而严重影响制动效能制动器热衰退。3）使摩擦片耐磨性变差，使用寿命缩短，严重时即时烧毁。减少温升的措施：1）使制动鼓有较大的热容量，故具有较大的质量2）有的制动鼓外表面铸有肋片，以增加散热面积3）摩擦片材料配方和制造工艺要保证其有良好的热稳定性。,（二）凸轮式制动器：国产汽车和部分外国汽车的气压制动系中，都采用凸轮促动的车轮制动器，而且大部分设计成领从蹄式。,凸轮式制动器工作原理：制动调整臂在制动气室的推动下，带动制动凸轮轴转动，推使两制动蹄压靠制动鼓。凸轮对制动效能高的促动力小于制动效能低的从蹄的促动力，从而使得蹄制动力矩相等。,二、盘式制动器,结构：,制动盘,制动钳体,一汽奥迪100轿车前轮制动器,制动块,活塞,制动钳导向销,分类：钳盘式制动器a、定钳盘式制动器b、浮钳盘式制动器全盘式制动器应用：轿车、轻型货车,1、定钳盘式制动器,结构：,活塞,制动钳体,制动块,车桥,进油口,制动盘,缺点：油缸多、结构复杂、制动钳尺寸大,油路中的制动液受制动盘加热易汽化。,2、浮钳盘式制动器,结构：,车桥,导向销,进油口,活塞,制动钳,制动块,制动盘,浮钳盘式制动器工作演示,盘式制动器与鼓式制动器相比，其优点：1.一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦因素的影响较小，即效能较稳定。2.浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常。3.在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小。4.制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大。5.较容易实现间隙自动调整，其它保养维修作业叫简便。不足：1.制动效能较低。2.在后轮上的应用受到限制。,人力制动系的制动能源仅仅是驾驶员的体力。按其中传动机构的形式，人力制动系有机械式和液压式两种。一、人力机械式制动系主要用于驻车制动系，其控制装置和传动装置主要由杠杆、拉杆、轴、摇臂等机械零件组成。其制动器可以是同行车制动系共用的车轮制动器，如Audi-100；也可以是专设的中央制动器，如CA1091、EQ1090等。,第三节人力制动系统,二、人力液压式制动系基本组成和回路如下图所示：,制动主缸,双腔制动主缸：,出油阀,出油阀,出油阀,活塞,活塞,与后腔连接的制动管路漏油时,先是后缸活塞前移,不能推动前缸活塞，在后缸活塞直接顶触前缸活塞时，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液压而制动。,与前腔连接的制动管路漏油时，则只能后腔中建立液压。此时前缸活塞迅速前移，后缸工作腔中液压升高到制动所需的值。,制动轮缸：,功用：将液压力转变为使制动蹄张开的动力。常见型式：双活塞式、单活塞、阶梯式等。应用：阶梯式：用于非平衡式制动器中，使前后摩擦片均匀磨损。大端推动后制动蹄，小端推动前制动蹄。,伺服制动系是在人力液压制动系的基础上加一套动力伺服系统而形成的，即兼用人体和发动机作为制动能源的制动系。一、分类：1.按伺服系统的输出力作用部位和对其控制装置的操纵方式不同分：,第四节伺服制动系,助力式：又叫直接操纵式，伺服系统的控制装置由制动踏板机构直接操纵，其输出力也作用于液压主缸，以助踏板力之不足。增压式：又叫间接操纵式，伺服系统的控制装置用制动踏板机构通过主缸输出的液压力操纵，且伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于一个中间传动液缸（辅助缸），使该缸输出到轮缸的液压远高于主缸液压。,2.按伺服能量的形式分：真空伺服式：真空能（负气压能）气压伺服式：气压能液压伺服式：液压能二、伺服制动系实例1.真空助力伺服制动系：又叫直接操纵真空伺服制动系。以CA7220轿车制动系为例，它采用对角线布置的双回路液压制动系，2和3组成一整体部件真空助力器。,2.气压助力伺服制动系：,3.真空增压式伺服制动系：,4.气压增压伺服制动系：,一、概述1.制动能源：空气压缩机造成的气压能或由油泵造成的液压能，空气压缩机或油泵则由发动机驱动，故动力制动系是以汽车发动机作为唯一制动初始能源。但就制动系范围而言，可认为制动能源是空气压缩机或油泵。驾驶员的体力仅作为控制能源，而不是制动能源。,第五节动力制动系统,2.动力制动系的形式：有三种形式：气压制动系：供能装置和传动装置都是气压式的，控制装置则多数由制动踏板机构和制动阀等气压控制元件组成。气顶液制动系：供能装置和控制装置与气压制动系相同，但其传动装置则包括气压式和液压式两部分。全液压制动系：除制动踏板机构以外，其供能、控制和传动装置全部是液压式的。,二、气压制动系（一）气压制动回路,1.布置图：2.工作原理：工作时，驾驶员通过踏板机构操纵制动阀。当踩下制动踏板时，通过传动装置使制动阀上、下两腔的进气口分别与本腔的出气口相通，使储气筒前、后腔的压缩空气得以分别通过制动阀的上、下腔进入后制动气室和前制动气室，从而促动制动器进入工作。当放松制动踏板时，隔断气体通路解除制动（使气室通大气，压力下降）。,3.气压系统各元件间的连接管路：包括钢管、橡胶软管和各种管接头，有三种：a.供能管路：供能装置各组成件（空压机、储气筒）之间和供能装置与控制装置（制动阀）之间的连接管路b.促动管路：控制装置与制动器促动装置（如制动气室）之间的连接管路。c.操纵管路：一个控制装置与另一个控制装置之间的连接管路。CA1091只有一个制动阀，故无操纵管路。,（二）供能装置1.组成：气压制动系的供能装置包括：1）产生气压能的空压机和积储气压能的储气筒。2）将气压限制在安全范围内的调压阀和安全阀。3）改善传动介质（空气）状态的进气滤清器、排气滤清器、管道滤清器、油水分离器、空气滤清器、防冻器等。4）在一个回路失效时用以保护其余回路，使其中气压能不受损失的多回路压力保护阀等部件。,2.空压机及调压阀,EQ1090E汽车空气压缩机,（三）控制装置,（四）制动气室：作用是将输入的气压能转换成机械能而输出。制动气室是整个制动系的传动装置，其输出的机械能还要传到制动凸轮之类的促动装置，使制动器产生制动力矩。EQ1090、CA1091都采用膜片式制动气室。黄河JN1181C13汽车前轮采用活塞式制动气室。活塞式制动气室较膜片式的推杆行程大，其活塞的工作寿命也比膜片长，但结构复杂、成本高,二、气顶液制动系气压制动系较容易实现在踏板力不大和踏板行程不过长的条件下产生较大制动力的要求。但气压系统的工作