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文档简介

第二十五章汽车制动系统本章讲述内容:1、制动系的功用、分类;制动系基本结构,工作原理;2、轮鼓系制动器的结构、工作原理、间隙调整;3、轮盘系制动器的结构、工作原理、间隙调整;4、驻车制动的类型;5、液压制动的传动装置,工作原理;6、行车制动力控制阀的结构、工作原理;7、制动防抱死装置。重点:1、制动系基本结构,工作原理;2、轮鼓系制动器的结构、工作原理;3、轮盘系制动器的结构、工作原理;4、制动力控制阀的结构、工作原理。课时:6节第二十五章汽车制动系统本章讲述内容:1§25.1 概述使汽车减速或停车;使汽车下坡时保持匀速行驶;使停止的汽车保持不动。以保证行车的安全。

行车制动装置驻车制动装置辅助制动装置一、制动系的功用二、制动系的类型1、按作用分类§25.1 概述使汽车减速或停车;使汽车下坡时保持匀2人力制动系统动力制动系统伺服制动系统2、按动力来源制动系统可分为三、制动系的工作原理3.按传能介质不同机械式液压式气压式电磁式组合式人力制动系统2、按动力来源制动系统可分为三、制动系的工作原理31.制动踏板2.推杆3.主缸活塞4.制动主缸5.油管6.制动轮缸7.轮缸活塞8.制动鼓9.摩擦片10.制动蹄11.制动底板12.支承销13.制动蹄回位弹簧当驾驶员踏下制动踏板,使活塞压缩制动液时,轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓,使制动鼓减小转动速度,或保持不动。制动系统的一般工作原理是:在人力作用下,制动蹄对制动鼓作用一定的制动摩擦力矩即制动器制动力矩Mμ,在Mμ的作用下,车轮将对地面作用一个向前的力Fμ,地面对车轮作用一个向后的反作用力FB,FB即为地面对车轮的制动力。

FuFB1.制动踏板2.推杆3.主缸活塞4.制动主缸5.油管4工作原理演示工作原理演示5四、对制动系的要求1、良好的制动性能;2、操纵轻便;3、制动稳定性好;4、制动平顺性好;5、制动器散热好;6、前后桥上的制动力分配应合理。

五、制动系的基本组成1、供能装置:2、控制装置:3、传能装置:4、制动器:产生制动摩擦力矩的部件

人体踏板主缸、轮缸四、对制动系的要求1、良好的制动性能;五、制动系的基本组成6第二十四章汽车制动系统课件7第二十四章汽车制动系统课件8§25-2制动器一、鼓式制动器

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有鼓式制动器和和盘式制动器两大类。§25-2制动器一、鼓式制动器制动鼓制动底板制动轮缸调91、领从蹄式制动器结构特点:两蹄上端共用一个双活塞分泵,下端分别用偏心销轴支撑。领蹄:促动力使制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同的制动蹄。领蹄1、领从蹄式制动器结构特点:领蹄:领蹄10从蹄:促动力使制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反的制动蹄。领从蹄式制动器:

在制动鼓正向旋转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:凡两蹄所受促动力相等的领从蹄式制动器都称为等促动力制动器。从蹄从蹄:领从蹄式制动器:等促动力制动器:从蹄11工作特点:两蹄对鼓的压紧力,领蹄大于从蹄。领蹄与从蹄使用寿命不同。非平衡式制动器:凡制动鼓所受来自两蹄的法向力不能互相平衡的制动器,均属于非平衡制动器。调整:局部调整:凸轮。全面调整:凸轮+偏心销轴。工作特点:两蹄对鼓的压紧力,领蹄大于从蹄。领122、双领蹄式和双向双领蹄式制动器定义:在制动鼓正向旋转时,两蹄均为领蹄的制动器。结构特点:两制动蹄各用一个单活塞轮缸促动。两套制动蹄、轮缸、支承销和调整凸轮等是中心对称布置的。工作特点:前进制动时,两蹄都是领蹄,倒车制动时,两蹄都变成从蹄。①双领蹄式制动器2、双领蹄式和双向双领蹄式制动器定义:结构特点:工作特点:①13定义:制动鼓正反方向旋转两蹄均为领蹄的制动器。结构特点:采用双活塞式制动轮缸。两制动蹄两端都采用浮式支承,且支点的周向位置也是浮动的。制动底板上所有固定元件既按轴对称,又按中心对称布置。②双向双领蹄式制动器定义:结构特点:②双向双领蹄式制动器14第二十四章汽车制动系统课件153、单向和双向自动增力式制动器①单向自动增力式制动器结构特点:两蹄下端分别浮支在顶杆两端。制动蹄只在上方有一支承销。只有一个单活塞轮缸。工作特点:第一蹄由轮缸促动,第二蹄是由顶杆促动。前进制动时,第二蹄制动力矩大于第一蹄制动力矩。倒车制动时,第一蹄制动力矩小,第二蹄无制动力矩。3、单向和双向自动增力式制动器①单向自动增力式制动器结构特点16②双向自动增力式制动器结构特点:两蹄下端分别浮支在顶杆两端。制动蹄只在上方有一支承销。采用双活塞轮缸。工作特点:前进制动时,后制动蹄制动力矩大于前制动蹄制动力矩。倒车制动时,前制动蹄制动力矩大于后制动蹄制动力矩。②双向自动增力式制动器结构特点:工作特点:17制动器间隙的调整

制动器间隙是指在不制动时,制动鼓和制动蹄摩擦片之间的间隙。

制动器间隙过小,不能保证完全解除制动,此间隙过大,制动器反应时间过长,直接威胁到行车安全。制动器在使用过程中,随着摩擦片的磨损,制动器间隙会变大,要求制动器必须有检查和调整间隙的可能。有:手动调整装置、自动调整装置

制动器间隙的调整

制动器间隙是指在不制动时,制动鼓和制动18(1)手动调整装置

①转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销

凸轮固定在制动底板上,支承销固定在制动蹄上,沿图中箭头所示方向转动调整凸轮时,通过支承销将制动蹄向外顶,制动器间隙将减小。(1)手动调整装置

①转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销19②转动调整螺母

有些制动器轮缸两端的端盖制成调整螺母,用一字螺丝刀拨动调整螺母的齿槽,使螺母转动,带螺杆的可调支座便向内或向外作轴向移动,使制动蹄上端靠近或远离制动鼓,制动间隙减小或增大。间隙调整好以后,用锁片插入调整螺母的齿槽中,固定螺母位置。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,20③调整可调顶杆长度

可调顶杆由顶杆体、调整螺钉和顶杆套组成。顶杆套一端具有带齿的凸缘,套内制有螺纹,调整螺钉借螺纹旋入顶杆套内。拨动顶杆套带齿的凸缘,可使调整螺钉沿轴向移动,从而改变了可调顶杆的总长度,调整了制动器间隙。此调整方式仅适用于自增力式制动器。③调整可调顶杆长度

可调顶杆由顶杆体、调整螺钉和顶杆套21(2)自动调整装置

摩擦限位式间隙自调装置

用以限定不制动时制动蹄内极限位置的限位摩擦环装在轮缸活塞内,限位摩擦环是一个有切口的弹性金属环,压装入轮缸后与缸壁之间的摩擦力可达400~550N。如果制动器间隙过大,活塞向外移动靠在限位环上仍不能正常制动,活塞将在油压作用下克服制动环与缸壁间的摩擦力继续向外移动,摩擦环也被带动外移,解除制动时,制动器复位弹簧不可能带动摩擦环回位,也即活塞的回位受到限制,制动器间隙减小。(2)自动调整装置

摩擦限位式间隙自调装置

用以限定22盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘,被称为制动盘。其固定元件则有着多种结构型式,大体上可分为两类。分类:钳盘式制动器a、定前盘式制动器 b、浮钳盘式制动器 全盘式制动器二、盘式制动器盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆23跨置在制动盘1上的制动钳体5固定安装在车桥6上,它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动,其内的两个活塞2分别位于制动盘1的两侧。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。1、定钳盘式制动器跨置在制动盘1上的制动钳体5固定安装在车桥6上,它不24第二十四章汽车制动系统课件25第二十四章汽车制动系统课件26定钳盘式制动器存在着以下缺点:

①油缸较多,使制动钳结构复杂;

②油缸分置于制动盘两侧,必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通。这必然使得制动钳的尺寸过大,难以安装在现代化轿车的轮辋内;

③热负荷大时,油缸(特别是外侧油缸)和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化;

④若要兼用于驻车制动,则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。

由于上述缺点,定钳盘式制动器目前使用较少。定钳盘式制动器存在着以下缺点:

①油缸较多,使制动钳结27制动钳体2通过导向销6与车桥7相连,可以相对于制动盘1轴向移动。制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸,而外侧的制动块则附装在钳体上。车桥导向销进油口活塞制动钳制动块制动盘2、浮钳盘式制动器制动钳体2通过导向销6与车桥7相连,可以相对于制动盘28第二十四章汽车制动系统课件293、全盘式制动器在重型和超重型汽车上,要求有更大的制动力,为此采用了全盘式制动器;其固定元件和旋转元件都是圆盘型。全盘式制动器摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的,分别称为固定盘和旋转盘,其工作原理与摩擦离合器相似。3、全盘式制动器全盘式制动器摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆30盘式制动器的优缺点分析

1)盘式制动器与鼓式制动器相比具有以下优点

(1)盘式制动器无摩擦助势作用,制动力矩受摩擦系数的影响较小,即热稳定性好;

(2)盘式制动器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,即基本不存在水衰退问题;

(3)在输出相同制动力矩的情况下,盘式制动器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,不会像制动鼓的热膨胀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,其他维修作业也较简便。

2)盘式制动器的缺点

1)效能较低,所需制动促动管路压力较高,一般要用伺服装置;

2)兼用于驻车制动时,需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂。

盘式制动器的优缺点分析

1)盘式制动器与鼓式制动器相比具31驻车制动:分:中央驻车制动和驱动轮驻车制动驻车制动:32第二十四章汽车制动系统课件33第二十四章汽车制动系统课件34五、驻车制动系1、功用:

停车后防止溜坡 坡道起步 紧急制动2、分类:

中央制动器 复合式制动器操纵杆手柄弹簧齿板棘爪摇臂传动杆凸轮拉臂凸轮调整杆调整螺栓调整螺套弹簧调整螺母五、驻车制动系1、功用:操纵杆手柄弹簧齿板棘爪摇臂传动杆凸35轿车后轮驻车制动系示意图轿36用于汽车后轮、带驻车制动传动装置的DBA盘式制动器的浮式制动钳如下图所示。驻车制动时,在驻车制动杠杆凸轮的推动下,自调螺杆连同自调螺母一直左移到螺母接触活塞底部。此时,由于扭簧的阻碍,自调螺母不可能倒转着相对于螺杆向右移动。于是轴向推力通过活塞传到制动块上而实现制动。解除驻车制动时,自调螺杆在膜片弹簧的作用下,随着驻车制动杠杆复位。用于汽车后轮、带驻车制动传动装置的DBA盘式制动器的浮式制动37§25、3人液压制动系一、液压制动回路后轮制动器前轮制动器油管前制动轮缸后制动轮缸制动主缸1、单回路液压制动管路:已禁止使用§25、3人液压制动系一、液压制动回路后轮制动器前轮制382、液压式双管路传动装置的布置形式

(1)前后分开式制动管路优点:当其中一套管路损坏时,另一套仍可以正常工作,保证汽车制动系的工作可靠性。当一套管路失效时,另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50%。

制动主缸2、液压式双管路传动装置的布置形式(1)前后分开式制动管路39(2)对角线分开式制动管路一套管路失效时,另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能,为正常时的50%。

制动主缸(2)对角线分开式制动管路一套管路失效时,另一套管路使对角制40二、制动主缸1、结构补偿孔旁通孔后腔储油室前腔储油室推杆缸体后腔活塞前腔活塞主皮碗主皮碗皮碗限位套回位弹簧膜片贮油室盖二、制动主缸1、结构补偿孔旁通孔后腔储油室前腔储油室推杆缸体412、工作情况(1)不工作时补偿孔与旁通孔均保持开放,推杆与活塞之间有一间隙。(2)踏下踏板时第一活塞前移主皮碗盖遮住旁通孔,后腔封闭,液压建立油液被压入前制动轮缸迫使第二活塞前移主皮碗盖遮住旁通孔,后腔封闭,液压建立,向后制动轮缸输液。(3)迅速放下踏板时环形腔室油液经活塞顶部的小轴向孔,流入压油腔,以填补真空,同时,贮油室油液经补偿孔进入环形腔室,这样在活塞回位过程中避免空气侵入主缸。2、工作情况(1)不工作时补偿孔与旁通孔均保持开放,42三、制动轮缸1、功用:

将液压力转变为使制动蹄张开的动力。2、常见型式:双活塞式、单活塞、阶梯式等。3、双活塞制动轮缸进油孔顶块防护罩支承盖活塞皮圈缸体调整轮放气螺钉调整轮锁片三、制动轮缸1、功用:将液压力转变为使制动蹄张开的动力。434、单活塞制动轮缸橡胶护罩进油管接头放气阀调整螺钉防护罩活塞缸体皮碗4、单活塞制动轮缸橡胶护罩进油管接头放气阀调整螺钉防护罩活塞44§25-4伺服制动系结构特点:在人力液压制动系的基础上增加一套动力伺服系统。类型:按结构分助力式增压式真空伺服式按能量形式气压伺服式液压伺服式§25-4伺服制动系结构特点:在人力液压制动系的基础上45一、真空助力器橡胶阀门膜片座控制阀柱塞后壳体前壳体膜片反作用盘主缸推杆膜片回位弹簧密封套导向螺栓控制阀大气阀座过滤环控制阀推杆调整叉真空管外界空气踏板压力一、真空助力器橡胶阀门膜片座控制阀后壳体前壳体膜片反作用盘主46

真空助力器工作过程图真空助力器工作过程图47§25.6制动力调节装置§25.6制动力调节装置48最大制动力:前后轮最大制动力比:前后轮同时滑移条件最大制动力:前后轮最大制动力比:前后轮同时滑移条件49常用种类:限压阀比例阀感载阀惯性阀制动防抱死装置理想前后轮制动力分配特性:思考:对装有普通制动系统的货车来说,是空车容易出现后轮抱死还是满载容易出现后轮抱死?常用种类:限压阀理想前后轮制动力分配特性:思考:对装有50一、限压阀功用:当前、后制动管路压力P1和P2由0同步增长到一定值PS后,即自动将P2限制在该值不变,以防止后轮抱死。

一、限压阀

51二、比例阀功用:当油压达到一定的值后,让输出与输入的油压按一定比例增加,使实际油压分配曲线更接近理想曲线。二、比例阀52三、感载阀功用:随汽车实际装载质量而改变满载和空载下的理想油压分配及特性曲线。三、感载阀53四、惯性阀功用:用于调节液压系统的制动力。思考:1、惯性阀水平安装会有何结果?2、下坡时制动对P1、P2值有何影响?四、惯性阀思考:54§25.7防抱死系统与驱动防滑系统一、制动防抱死系统(ABS)1、ABS概述

在汽车制动时,如果车轮抱死滑移,车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动,汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动,即使受到不大的侧向干扰力,汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。因此,汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移,而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知,汽车车轮的滑动率在15%~20%时,轮胎与路面间有最大的附着系数。所以为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着能力,目前在某些高级轿车、大客车和重型货车上装备了防抱死制动系统(AntilockBrakeSystem),简称ABS。§25.7防抱死系统与驱动防滑系统一、制动防抱死系统(A551.滑动率对附着系数的影响

汽车在制动过程中,车轮的运动可以划分为三个阶段:纯滚动、边滚边滑、完全拖滑。一般用滑动率S表征滑动成分在车轮纵向运动中所占的比例。1.滑动率对附着系数的影响

汽车在制动过程中,车轮的运动562、ABS的优点(1)增加了汽车制动时的稳定性。

汽车在制动时,如果前轮先抱死,驾驶员将无法控制汽车的行驶方向,这是非常危险的;倘若后轮先抱死,则会出现侧滑、甩尾,甚至使汽车整个调头等严重事故。ABS系统可以防止车轮制动时被完全抱死,提高了汽车行驶的稳定性。(2)能缩短制动距离。

这是因为在同样紧急制动的情况下,ABS系统可以将滑移率控制在20%左右,从而可获得最大的纵向制动力。需要说明的是,当汽车在积雪路面上制动时,若车轮抱死,则车轮前的楔状积雪可阻止汽车的前进。在此条件下,装有ABS系统的汽车,其制动距离可能更长。2、ABS的优点573、ABS的分类

按系统分为液压、气压、气顶,液压制动系统又分为整体式、分置式;按照控制通道数目的不同,ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式,而其布置形式却多种多样。

(4)使用方便,工作可靠。

ABS系统的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别,制动时只要把脚踏在制动踏板上,ABS系统就会根据情况自动进入工作状态,如遇雨雪路滑,驾驶员也没有必要用一连串的点刹车方式进行制动,ABS系统会使制动状态保持在最佳点。(3)改善了轮胎的磨损状况。

事实上,车轮抱死会加剧轮胎磨损,而且轮胎胎面磨耗不均匀,使轮胎磨损消耗增大。3、ABS的分类(4)使用方便,工作可靠。(3)改善了58整体式分置式四通道独立控制整体式分置式四通道独立控制59第二十四章汽车制动系统课件60⑴四传感器四通道ABS

对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式,四通道ABS也有两种布置形式,见下图。为了对四个车轮的制动压力进行独立控制,在每个车轮上各安装一个转速传感器,并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动,因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等)的路面上制动时,由于同一轴上的制动力不相等,使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此,ABS通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节。

⑴四传感器四通道ABS61(2)四传感器或三传感器三通道ABS

四轮ABS大多为三通道系统,而三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独控制,对两后轮的制动压力按低选原则一同控制,其布置形式见下图。所示的按对角布置的双管路制动系统中,虽然在通往四个制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置,但两个后制动压力调节分装置却是由电子控制装置一同控制的,实际上仍是三通道ABS。由于三通道ABS对两后轮进行一同控制,对于后轮驱动的汽车可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的平均转速。

(2)四传感器或三传感器三通道ABS62(3)双通道ABS

下图所示的双通道ABS在按前后布置的双管路制动系统的前后制动管路中各设置一个制动压力调节分装置,分别对两前轮和两后轮进行一同控制。由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾,因此目前很少被采用。(3)双通道ABS63(4)单通道ABS

所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节装置,对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器,见下图。由于前制动轮缸的制动压力未被控制,前轮仍然可能发生制动抱死,所以汽车制动时的转向操作能力得不到保障。但由于单通道ABS能够显著地提高汽车制动时的方向稳定性,又具有结构简单、成本低的优点,因此在轻型货车上得到广泛应用。

(4)单通道ABS641.前轮速度传感器2.制动压力调节装置3.ABS电控单元4.ABS警告灯5.后轮速度传感器6.停车灯开关7.制动主缸8.比例分配阀9.制动轮缸10.蓄电池11.点火开关4、ABS系统的结构与工作原理(1)ABS系统的结构由传感器、电控单元和执行器三部分组成。1.前轮速度传感器2.制动压力调节装置3.ABS电控65(2)循环式ABS系统的工作原理①常规制动(升压)过程轮缸柱塞电控单元电动机液压泵主缸线圈电磁阀轮速传感器②轮缸减压过程(2)循环式ABS系统的工作原理①常规制动(升压)过程轮缸柱66③轮缸保压过程④轮缸增压过程思考:ABS何时开始工作?③轮缸保压过程④轮缸增压过程思考:ABS何时开始工作?67(3)可变容积式制动压力调节器

可变容积式制动压力调节器主要由电磁阀、控制活塞、液压泵和储能器等组成,是在原液压制动系统中增设一套液压控制装置,控制制动管路中容积的增减,以控制制动压力的变化。可变容积式制动压力调节器有4个不同工作状态:常规制动状态、轮缸减压状态、轮缸保压状态和轮缸增压状态。

(3)可变容积式制动压力调节器

可变容积式制动压力调节器主要68第二十四章汽车制动系统课件69二、驱动防滑系统(ASR)1、作用:防止汽车在起步、加速,特别是在非对称路面或转弯时产生驱动轮滑转,以提高汽车在驱动过程中的方向稳定性、转向控制能力和加速性能。

2、优点:(1)汽车起步、行驶中驱动轮可提供最佳驱动力;(2)能保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能力;(3)减少了轮胎的磨损与发动机的油耗。

3、驱动防滑系统的控制方式(1)对发动机输出转矩进行控制(2)对驱动轮进行控制(3)对可变差速器进行控制二、驱动防滑系统(ASR)70驱动防滑转系统(ASR)和ABS一样,主要由电子控制器、传感器、制动压力调节器等三大部分组成。ASR中的电子控制器可以是独立的,也可以与ABS共用,轮速传感器可与ABS共用,ASR与ABS的制动压力调节器也可以共用。因此通常将ASR和ABS组合在一起。

驱动防滑转系统(ASR)和ABS一样,主要由电子控制器、传感71装有驱动力控制系统(ASR)的汽车实例

广州本田雅阁(3.0L)轿车装有牵引力控制系统(TCS)的实例。该轿车的防滑控制系统ABS和ASR(TCS)组合在一起。整个系统由ABS/ASR电子控制装置(ECU)、制动压力调节器和传感器等三部分组成。

各部件在整车的布置如下图所示。

装有驱动力控制系统(ASR)的汽车实例

广州本田雅阁(372小结制动器原理就是利用旋转件与固定件的摩擦产生摩擦力矩制动蹄制动鼓促动装置制动盘制动钳鼓式制动器盘式制动器理解领蹄和从蹄的含义小结制动器原理就是利用旋转件与固定件的摩擦产生摩擦力矩73广泛用于驻车制动系用于行车制动系机械式液压式真空助力器制动主缸制动轮缸人力制动系伺服制动系理解排气辅助制动系的工作原理广泛用于驻车制动系用于行车制动系机械式真空助力器人力制动系伺74气压制动系控制阀原理、制动回路与液压制动系的区别串列双腔控制阀结构作用ABSASR优点、分类、工作情况优点和分类气压制动系控制阀原理、制动回路与液压制动系的区别串列双腔控制75第二十五章汽车制动系统本章讲述内容:1、制动系的功用、分类;制动系基本结构,工作原理;2、轮鼓系制动器的结构、工作原理、间隙调整;3、轮盘系制动器的结构、工作原理、间隙调整;4、驻车制动的类型;5、液压制动的传动装置,工作原理;6、行车制动力控制阀的结构、工作原理;7、制动防抱死装置。重点:1、制动系基本结构,工作原理;2、轮鼓系制动器的结构、工作原理;3、轮盘系制动器的结构、工作原理;4、制动力控制阀的结构、工作原理。课时:6节第二十五章汽车制动系统本章讲述内容:76§25.1 概述使汽车减速或停车;使汽车下坡时保持匀速行驶;使停止的汽车保持不动。以保证行车的安全。

行车制动装置驻车制动装置辅助制动装置一、制动系的功用二、制动系的类型1、按作用分类§25.1 概述使汽车减速或停车;使汽车下坡时保持匀77人力制动系统动力制动系统伺服制动系统2、按动力来源制动系统可分为三、制动系的工作原理3.按传能介质不同机械式液压式气压式电磁式组合式人力制动系统2、按动力来源制动系统可分为三、制动系的工作原理781.制动踏板2.推杆3.主缸活塞4.制动主缸5.油管6.制动轮缸7.轮缸活塞8.制动鼓9.摩擦片10.制动蹄11.制动底板12.支承销13.制动蹄回位弹簧当驾驶员踏下制动踏板,使活塞压缩制动液时,轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓,使制动鼓减小转动速度,或保持不动。制动系统的一般工作原理是:在人力作用下,制动蹄对制动鼓作用一定的制动摩擦力矩即制动器制动力矩Mμ,在Mμ的作用下,车轮将对地面作用一个向前的力Fμ,地面对车轮作用一个向后的反作用力FB,FB即为地面对车轮的制动力。

FuFB1.制动踏板2.推杆3.主缸活塞4.制动主缸5.油管79工作原理演示工作原理演示80四、对制动系的要求1、良好的制动性能;2、操纵轻便;3、制动稳定性好;4、制动平顺性好;5、制动器散热好;6、前后桥上的制动力分配应合理。

五、制动系的基本组成1、供能装置:2、控制装置:3、传能装置:4、制动器:产生制动摩擦力矩的部件

人体踏板主缸、轮缸四、对制动系的要求1、良好的制动性能;五、制动系的基本组成81第二十四章汽车制动系统课件82第二十四章汽车制动系统课件83§25-2制动器一、鼓式制动器

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有鼓式制动器和和盘式制动器两大类。§25-2制动器一、鼓式制动器制动鼓制动底板制动轮缸调841、领从蹄式制动器结构特点:两蹄上端共用一个双活塞分泵,下端分别用偏心销轴支撑。领蹄:促动力使制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同的制动蹄。领蹄1、领从蹄式制动器结构特点:领蹄:领蹄85从蹄:促动力使制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反的制动蹄。领从蹄式制动器:

在制动鼓正向旋转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:凡两蹄所受促动力相等的领从蹄式制动器都称为等促动力制动器。从蹄从蹄:领从蹄式制动器:等促动力制动器:从蹄86工作特点:两蹄对鼓的压紧力,领蹄大于从蹄。领蹄与从蹄使用寿命不同。非平衡式制动器:凡制动鼓所受来自两蹄的法向力不能互相平衡的制动器,均属于非平衡制动器。调整:局部调整:凸轮。全面调整:凸轮+偏心销轴。工作特点:两蹄对鼓的压紧力,领蹄大于从蹄。领872、双领蹄式和双向双领蹄式制动器定义:在制动鼓正向旋转时,两蹄均为领蹄的制动器。结构特点:两制动蹄各用一个单活塞轮缸促动。两套制动蹄、轮缸、支承销和调整凸轮等是中心对称布置的。工作特点:前进制动时,两蹄都是领蹄,倒车制动时,两蹄都变成从蹄。①双领蹄式制动器2、双领蹄式和双向双领蹄式制动器定义:结构特点:工作特点:①88定义:制动鼓正反方向旋转两蹄均为领蹄的制动器。结构特点:采用双活塞式制动轮缸。两制动蹄两端都采用浮式支承,且支点的周向位置也是浮动的。制动底板上所有固定元件既按轴对称,又按中心对称布置。②双向双领蹄式制动器定义:结构特点:②双向双领蹄式制动器89第二十四章汽车制动系统课件903、单向和双向自动增力式制动器①单向自动增力式制动器结构特点:两蹄下端分别浮支在顶杆两端。制动蹄只在上方有一支承销。只有一个单活塞轮缸。工作特点:第一蹄由轮缸促动,第二蹄是由顶杆促动。前进制动时,第二蹄制动力矩大于第一蹄制动力矩。倒车制动时,第一蹄制动力矩小,第二蹄无制动力矩。3、单向和双向自动增力式制动器①单向自动增力式制动器结构特点91②双向自动增力式制动器结构特点:两蹄下端分别浮支在顶杆两端。制动蹄只在上方有一支承销。采用双活塞轮缸。工作特点:前进制动时,后制动蹄制动力矩大于前制动蹄制动力矩。倒车制动时,前制动蹄制动力矩大于后制动蹄制动力矩。②双向自动增力式制动器结构特点:工作特点:92制动器间隙的调整

制动器间隙是指在不制动时,制动鼓和制动蹄摩擦片之间的间隙。

制动器间隙过小,不能保证完全解除制动,此间隙过大,制动器反应时间过长,直接威胁到行车安全。制动器在使用过程中,随着摩擦片的磨损,制动器间隙会变大,要求制动器必须有检查和调整间隙的可能。有:手动调整装置、自动调整装置

制动器间隙的调整

制动器间隙是指在不制动时,制动鼓和制动93(1)手动调整装置

①转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销

凸轮固定在制动底板上,支承销固定在制动蹄上,沿图中箭头所示方向转动调整凸轮时,通过支承销将制动蹄向外顶,制动器间隙将减小。(1)手动调整装置

①转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销94②转动调整螺母

有些制动器轮缸两端的端盖制成调整螺母,用一字螺丝刀拨动调整螺母的齿槽,使螺母转动,带螺杆的可调支座便向内或向外作轴向移动,使制动蹄上端靠近或远离制动鼓,制动间隙减小或增大。间隙调整好以后,用锁片插入调整螺母的齿槽中,固定螺母位置。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,95③调整可调顶杆长度

可调顶杆由顶杆体、调整螺钉和顶杆套组成。顶杆套一端具有带齿的凸缘,套内制有螺纹,调整螺钉借螺纹旋入顶杆套内。拨动顶杆套带齿的凸缘,可使调整螺钉沿轴向移动,从而改变了可调顶杆的总长度,调整了制动器间隙。此调整方式仅适用于自增力式制动器。③调整可调顶杆长度

可调顶杆由顶杆体、调整螺钉和顶杆套96(2)自动调整装置

摩擦限位式间隙自调装置

用以限定不制动时制动蹄内极限位置的限位摩擦环装在轮缸活塞内,限位摩擦环是一个有切口的弹性金属环,压装入轮缸后与缸壁之间的摩擦力可达400~550N。如果制动器间隙过大,活塞向外移动靠在限位环上仍不能正常制动,活塞将在油压作用下克服制动环与缸壁间的摩擦力继续向外移动,摩擦环也被带动外移,解除制动时,制动器复位弹簧不可能带动摩擦环回位,也即活塞的回位受到限制,制动器间隙减小。(2)自动调整装置

摩擦限位式间隙自调装置

用以限定97盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘,被称为制动盘。其固定元件则有着多种结构型式,大体上可分为两类。分类:钳盘式制动器a、定前盘式制动器 b、浮钳盘式制动器 全盘式制动器二、盘式制动器盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆98跨置在制动盘1上的制动钳体5固定安装在车桥6上,它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动,其内的两个活塞2分别位于制动盘1的两侧。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。1、定钳盘式制动器跨置在制动盘1上的制动钳体5固定安装在车桥6上,它不99第二十四章汽车制动系统课件100第二十四章汽车制动系统课件101定钳盘式制动器存在着以下缺点:

①油缸较多,使制动钳结构复杂;

②油缸分置于制动盘两侧,必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通。这必然使得制动钳的尺寸过大,难以安装在现代化轿车的轮辋内;

③热负荷大时,油缸(特别是外侧油缸)和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化;

④若要兼用于驻车制动,则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。

由于上述缺点,定钳盘式制动器目前使用较少。定钳盘式制动器存在着以下缺点:

①油缸较多,使制动钳结102制动钳体2通过导向销6与车桥7相连,可以相对于制动盘1轴向移动。制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸,而外侧的制动块则附装在钳体上。车桥导向销进油口活塞制动钳制动块制动盘2、浮钳盘式制动器制动钳体2通过导向销6与车桥7相连,可以相对于制动盘103第二十四章汽车制动系统课件1043、全盘式制动器在重型和超重型汽车上,要求有更大的制动力,为此采用了全盘式制动器;其固定元件和旋转元件都是圆盘型。全盘式制动器摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的,分别称为固定盘和旋转盘,其工作原理与摩擦离合器相似。3、全盘式制动器全盘式制动器摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆105盘式制动器的优缺点分析

1)盘式制动器与鼓式制动器相比具有以下优点

(1)盘式制动器无摩擦助势作用,制动力矩受摩擦系数的影响较小,即热稳定性好;

(2)盘式制动器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,即基本不存在水衰退问题;

(3)在输出相同制动力矩的情况下,盘式制动器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,不会像制动鼓的热膨胀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,其他维修作业也较简便。

2)盘式制动器的缺点

1)效能较低,所需制动促动管路压力较高,一般要用伺服装置;

2)兼用于驻车制动时,需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂。

盘式制动器的优缺点分析

1)盘式制动器与鼓式制动器相比具106驻车制动:分:中央驻车制动和驱动轮驻车制动驻车制动:107第二十四章汽车制动系统课件108第二十四章汽车制动系统课件109五、驻车制动系1、功用:

停车后防止溜坡 坡道起步 紧急制动2、分类:

中央制动器 复合式制动器操纵杆手柄弹簧齿板棘爪摇臂传动杆凸轮拉臂凸轮调整杆调整螺栓调整螺套弹簧调整螺母五、驻车制动系1、功用:操纵杆手柄弹簧齿板棘爪摇臂传动杆凸110轿车后轮驻车制动系示意图轿111用于汽车后轮、带驻车制动传动装置的DBA盘式制动器的浮式制动钳如下图所示。驻车制动时,在驻车制动杠杆凸轮的推动下,自调螺杆连同自调螺母一直左移到螺母接触活塞底部。此时,由于扭簧的阻碍,自调螺母不可能倒转着相对于螺杆向右移动。于是轴向推力通过活塞传到制动块上而实现制动。解除驻车制动时,自调螺杆在膜片弹簧的作用下,随着驻车制动杠杆复位。用于汽车后轮、带驻车制动传动装置的DBA盘式制动器的浮式制动112§25、3人液压制动系一、液压制动回路后轮制动器前轮制动器油管前制动轮缸后制动轮缸制动主缸1、单回路液压制动管路:已禁止使用§25、3人液压制动系一、液压制动回路后轮制动器前轮制1132、液压式双管路传动装置的布置形式

(1)前后分开式制动管路优点:当其中一套管路损坏时,另一套仍可以正常工作,保证汽车制动系的工作可靠性。当一套管路失效时,另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50%。

制动主缸2、液压式双管路传动装置的布置形式(1)前后分开式制动管路114(2)对角线分开式制动管路一套管路失效时,另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能,为正常时的50%。

制动主缸(2)对角线分开式制动管路一套管路失效时,另一套管路使对角制115二、制动主缸1、结构补偿孔旁通孔后腔储油室前腔储油室推杆缸体后腔活塞前腔活塞主皮碗主皮碗皮碗限位套回位弹簧膜片贮油室盖二、制动主缸1、结构补偿孔旁通孔后腔储油室前腔储油室推杆缸体1162、工作情况(1)不工作时补偿孔与旁通孔均保持开放,推杆与活塞之间有一间隙。(2)踏下踏板时第一活塞前移主皮碗盖遮住旁通孔,后腔封闭,液压建立油液被压入前制动轮缸迫使第二活塞前移主皮碗盖遮住旁通孔,后腔封闭,液压建立,向后制动轮缸输液。(3)迅速放下踏板时环形腔室油液经活塞顶部的小轴向孔,流入压油腔,以填补真空,同时,贮油室油液经补偿孔进入环形腔室,这样在活塞回位过程中避免空气侵入主缸。2、工作情况(1)不工作时补偿孔与旁通孔均保持开放,117三、制动轮缸1、功用:

将液压力转变为使制动蹄张开的动力。2、常见型式:双活塞式、单活塞、阶梯式等。3、双活塞制动轮缸进油孔顶块防护罩支承盖活塞皮圈缸体调整轮放气螺钉调整轮锁片三、制动轮缸1、功用:将液压力转变为使制动蹄张开的动力。1184、单活塞制动轮缸橡胶护罩进油管接头放气阀调整螺钉防护罩活塞缸体皮碗4、单活塞制动轮缸橡胶护罩进油管接头放气阀调整螺钉防护罩活塞119§25-4伺服制动系结构特点:在人力液压制动系的基础上增加一套动力伺服系统。类型:按结构分助力式增压式真空伺服式按能量形式气压伺服式液压伺服式§25-4伺服制动系结构特点:在人力液压制动系的基础上120一、真空助力器橡胶阀门膜片座控制阀柱塞后壳体前壳体膜片反作用盘主缸推杆膜片回位弹簧密封套导向螺栓控制阀大气阀座过滤环控制阀推杆调整叉真空管外界空气踏板压力一、真空助力器橡胶阀门膜片座控制阀后壳体前壳体膜片反作用盘主121

真空助力器工作过程图真空助力器工作过程图122§25.6制动力调节装置§25.6制动力调节装置123最大制动力:前后轮最大制动力比:前后轮同时滑移条件最大制动力:前后轮最大制动力比:前后轮同时滑移条件124常用种类:限压阀比例阀感载阀惯性阀制动防抱死装置理想前后轮制动力分配特性:思考:对装有普通制动系统的货车来说,是空车容易出现后轮抱死还是满载容易出现后轮抱死?常用种类:限压阀理想前后轮制动力分配特性:思考:对装有125一、限压阀功用:当前、后制动管路压力P1和P2由0同步增长到一定值PS后,即自动将P2限制在该值不变,以防止后轮抱死。

一、限压阀

126二、比例阀功用:当油压达到一定的值后,让输出与输入的油压按一定比例增加,使实际油压分配曲线更接近理想曲线。二、比例阀127三、感载阀功用:随汽车实际装载质量而改变满载和空载下的理想油压分配及特性曲线。三、感载阀128四、惯性阀功用:用于调节液压系统的制动力。思考:1、惯性阀水平安装会有何结果?2、下坡时制动对P1、P2值有何影响?四、惯性阀思考:129§25.7防抱死系统与驱动防滑系统一、制动防抱死系统(ABS)1、ABS概述

在汽车制动时,如果车轮抱死滑移,车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动,汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动,即使受到不大的侧向干扰力,汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。因此,汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移,而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知,汽车车轮的滑动率在15%~20%时,轮胎与路面间有最大的附着系数。所以为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着能力,目前在某些高级轿车、大客车和重型货车上装备了防抱死制动系统(AntilockBrakeSystem),简称ABS。§25.7防抱死系统与驱动防滑系统一、制动防抱死系统(A1301.滑动率对附着系数的影响

汽车在制动过程中,车轮的运动可以划分为三个阶段:纯滚动、边滚边滑、完全拖滑。一般用滑动率S表征滑动成分在车轮纵向运动中所占的比例。1.滑动率对附着系数的影响

汽车在制动过程中,车轮的运动1312、ABS的优点(1)增加了汽车制动时的稳定性。

汽车在制动时,如果前轮先抱死,驾驶员将无法控制汽车的行驶方向,这是非常危险的;倘若后轮先抱死,则会出现侧滑、甩尾,甚至使汽车整个调头等严重事故。ABS系统可以防止车轮制动时被完全抱死,提高了汽车行驶的稳定性。(2)能缩短制动距离。

这是因为在同样紧急制动的情况下,ABS系统可以将滑移率控制在20%左右,从而可获得最大的纵向制动力。需要说明的是,当汽车在积雪路面上制动时,若车轮抱死,则车轮前的楔状积雪可阻止汽车的前进。在此条件下,装有ABS系统的汽车,其制动距离可能更长。2、ABS的优点1323、ABS的分类

按系统分为液压、气压、气顶,液压制动系统又分为整体式、分置式;按照控制通道数目的不同,ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式,而其布置形式却多种多样。

(4)使用方便,工作可靠。

ABS系统的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别,制动时只要把脚踏在制动踏板上,ABS系统就会根据情况自动进入工作状态,如遇雨雪路滑,驾驶员也没有必要用一连串的点刹车方式进行制动,ABS系统会使制动状态保持在最佳点。(3)改善了轮胎的磨损状况。

事实上,车轮抱死会加剧轮胎磨损,而且轮胎胎面磨耗不均匀,使轮胎磨损消耗增大。3、ABS的分类(4)使用方便,工作可靠。(3)改善了133整体式分置式四通道独立控制整体式分置式四通道独立控制134第二十四章汽车制动系统课件135⑴四传感器四通道ABS

对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式,四通道ABS也有两种布置形式,见下图。为了对四个车轮的制动压力进行独立控制,在每个车轮上各安装一个转速传感器,并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动,因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等)的路面上制动时,由于同一轴上的制动力不相等,使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此,ABS通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节。

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