气压制动装置

气压制动装置教学提要科目：气压制动装置条件：教材、资料、录像片、电教设备、器材、车辆、教室、训练场、道路等。内容：1.气压制动装置的功用2.气压制动装置的组成3.气压制动装置的构造标准：1.掌握气压制动装置的功用和组成2.熟知气压制动装置主要部件的构造方法：集中授课时间：40分钟地点：多媒体教室、训练场要求：1.集中精力，做好笔记2.认真听讲，切实掌握每个重点一、功用以压缩空气的压力作为驱动力，驱动车轮制动器，使车辆减速或停车。二、组成主要由空气压缩机、调压器、制动控制阀、气压表、单向阀、安全阀、油水放出阀、制动连接管路、前后制动气室等组成。（一）气压制动装置工作原理汽车气压制动装置大多均采用双管路制动装置系统，其布置如图11-1所示。双管路制动装置系统的特点是有两个各自独立的制动回路，若其中一条制动回路发生故障失效时，另一条制动回路仍能继续起制动作用，从而提高了汽车制动的可靠性和行驶的安全性。经发动机空气滤清器滤清的空气进入空气压缩机，所产生的压缩空气经单向阀先进入湿贮气筒，湿贮气筒上装有安全阀和供外界使用压缩空气的放气阀；压缩空气先经湿贮气筒冷却进行油水分离，然后经单向阀分别送入主贮气筒的前、后腔，贮气筒前腔与制动阀上腔相连，以控制后轮制动，同时通过三通管与双针气压表及气压调节器相连；贮气筒后腔与制动阀下腔相连，以控制前轮制动，同时也通过三通管与双针气压表相连，双针气压表的上针指示贮气筒前腔气压，下针指示后腔气压。制动过程如图11-2所示。当踩下制动踏板时，制动阀被打开，来自贮气筒的压缩空气经制动阀由管路供给制动气室，压缩空气进入制动气室后，推动皮膜，带动推杆前移，推杆带动制动凸轮旋转，将制动蹄张开，压向制动鼓，制动蹄上的摩擦片与制动鼓之间产生摩擦力，起到制动作用。当放松制动踏板时，回位弹簧将制动蹄拉会原位，摩擦力矩消失，制动作用停止。（二）气压制动装置各组成部分的构造1.空气压缩机（1）功用：产生压缩空气供车辆制动和轮胎充气、气喇叭等使用。（2）构造：目前汽车上多装用活塞式空气压缩机。解放CA1121J、东风EQ1118G型汽车分别采用风冷单缸或双缸活塞式空气压缩机，其基本结构如图11-3所示。空气压缩机装在发动机右侧，与燃油高压泵串联。通过齿轮由发动机曲轴带动旋转。（3）工作情况：柴油发动机工作时，通过喷油泵联轴节带动空气压缩机的曲轴转动，活塞便上、下运动。当活塞向下移动时，气缸上部形成真空，气缸盖进气腔内的大气作用在进气阀片上，压开进气阀门而进入气缸中；当活塞向上移动时，气压升高而推动排气阀片、打开排气阀门，压缩空气便进入汽缸盖的排气腔，通过管路到贮气筒。当贮气筒的气压升高到748~833kpa时，来自贮气筒中的压缩空气便压开气压调节器的阀门而进入空气压缩机的松压装置中，将松压膜片向下压，使松压阀随之下移，打开松压阀门使气缸与大气相通。此时，活塞上、下移动时，只是通过松压阀门将大气吸入又排出，不产生压缩作用，空气压缩机便停止向贮气筒供气。贮气筒内气压降至637~686kpa时，气压调节器的阀门自行关闭，松压装置的松压阀和松压膜片在弹簧的作用下升起，松压阀门关闭，于是空气压缩机继续产生压缩空气。空气压缩机通过支架安装在发动机前部左侧，当空气压缩机气缸内的活塞向下移动时，活塞上部形成真空。气缸盖进气腔内的大气，在真空吸力的作用下，压缩进气阀弹簧，打开进气阀门进入气缸。当活塞向上移动时，进气阀在弹簧的作用下关闭。随着活塞上部溶剂的逐步减少，气压增高，推动排气阀片，压缩排气阀弹簧，打开排气阀使气体进入汽缸盖的排气腔，通过管路输送到湿贮气筒中。2.气压调节阀（1）功用：通过控制空气压缩机的卸荷阀来调节贮气筒内的气压，使之保持在一定的范围内，保证制动装置正常工作。（2）构造：气压调节阀由膜片、芯杆、橡胶平面阀门、回位弹簧、平衡弹簧、调整螺钉及阀体等机件组成，如图11-4所示。（3）工作情况：当贮气筒内气压升高到748~833kpa时，膜片带动芯杆上升，回位弹簧吧阀门总成顶起来，将大气通孔关闭，此时贮气筒内的压缩空气通过芯杆通道进入空气压缩机，使松压装置起作用。当贮气筒的气压降到637~686kpa时，平衡弹簧推动膜片下移，芯杆下端与阀门总成接触，芯杆通道关闭，使空气压缩机松压装置与大气相通，空压机恢复向贮气筒供气。气压调节阀出厂前已调整好，因此不要随意旋转调整螺钉。当贮气筒气压过高或过低时，可利用调整螺钉来调整气压。旋入时，贮气筒内的工作气压增高，反之，降低。调节阀不能正常工作或漏气时，应拆卸检查膜片、阀门总成及垫的密封情况。3.四回路保护阀（1）功用：将全车气路分成四个即相互联系又相互独立的回路，当任何一个回路发生故障（如断、漏）时，不影响其他回路正常工作与充气。（2）构造：由调压螺栓、阀杆、阀门等组成。解放CA1121J型汽车四回路保护阀如图11-5所示，用来保证贮气筒间的隔离，安装在湿贮气筒之后，在行驶过程中，该阀所在的任一回路损坏漏气时，其回路中的压力首先下降到安全压力之下，未失效回路中的压力回升到安全压力之上。最低安全压力为670kpa。（3）工作情况：压缩空气从进气口进入，同时达到A、B、C、D四腔，当气压达到开启压力时，四个阀门同时打开，压缩空气经Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ口输向各自的控制机构。当某一回路失效时（如Ⅰ回路），压缩空气使膜片将A腔通道堵住，从而保证其余三个通道仍继续同期。当气压超过A腔阀门的开启压力时，气压才从损坏的回路泄露，但其他三回路仍保证供气。4.贮气筒制动系统中均装有两个贮气筒。解放CA1121J型汽车装有一个20L的湿贮气筒和一个容积为40L的整体双腔干贮气筒，前腔17L供前轮制动用气，后腔23L，供后轮制动用气。5.安全阀安全阀装于湿贮气筒端盖上，由球阀和橡胶阀两种。当贮气筒的压力过高时，其压力超过弹簧的弹力时，阀门被推开，时贮气筒与大气相通。当气压降低后，阀门在弹簧力的作用下，被压入阀座上，时贮气筒的压缩空气与大气隔离。6.制动阀（1）功用：控制从贮气筒进入制动气室的压缩空气量，并使制动气室的气压与制动踏板行程有一定的比例关系。（2）构造：解放CA1121J型汽车采用串联双腔活塞式制动控制阀，由上盖、上壳体、中壳体、下壳体、平衡他那黄、上活塞总成、小活塞总成、大活塞、上阀门、下阀门、调整螺钉等组成，如图11-6所示。（3）工作情况：当踏下制动踏板时，挺杆使平衡弹簧及上活塞总成向下移动，消除排气间隙而推开上阀门。此时从贮气筒前腔来的压缩空气经上阀门与中壳体阀门间的进气间隙进入左上腔并被输送到后制动室，使后轮制动。与此同时，进入左上腔的压缩空气通过孔进入大活塞与下腔小活塞的上方，使其下移推开下阀门，此时从贮气筒后腔来的压缩空气经下阀门与下壳体的阀门之间的进气间隙进入左下腔，并被输送到前制动室，使前轮制动。当踏下踏板保持在某一位置时，压缩空气在进入左上腔的同时通过小孔进入上活塞下方腔室，推动小活塞上移，左上腔其他达到一定值时与平衡弹簧平衡，与此同时左下腔中压缩空气与大活塞上方的压缩空气平衡，此时上、下阀门均关闭，上下腔中气压处于稳定状态。当放松踏板时，平衡弹簧及上活塞总成受回位弹簧伸张力而升高；上阀门随之上移与中壳体的阀门接触，关闭贮气筒与后制动室的通路。平衡弹簧及上活塞总成继续上移，其下端与上阀门之间形成排气间隙。后制动室的压缩空气经左上腔及所形成的排气间隙，通过下腔小活塞的内墙，至制动阀最下部同期口到大气中。下阀门随之上移与下壳体的阀口接触，关闭贮气筒与前制动室的通路，大活塞及下腔小活塞继续上移，小活塞的下端与下阀门之间形成排气间隙，前制动室的压缩空气经左下腔及所形成的排气间隙，通过下阀门的内孔，至排气口到大气。7.快放阀（1）功用：迅速排放制动气室的压缩空气，以便迅速解除制动。（2）构造：快放阀由上壳体、阀门、密封圈、回位弹簧等零件组成，如图11-7所示。快放阀接在驻车气压控制管路中，当手制动阀位于解除驻车制动位置时，压缩空气从进气口进入时，将驻车制动器进气口打开并关闭排气门，时压缩空气充入驻车制动气室；当手制动阀位于驻车制动位置时，阀门进气口无气压作用，将进气门关闭并打开排气门，使驻车制动气室与大气连通，制动气室内的压力排泄为零，此时装在快放阀上的气压警报开关搭铁闭合，指示汽车处于驻车制动状态。8.挂车制动阀（1）结构：挂车制动阀主要由上壳体、下壳体、芯杆及膜片、阀门、平衡弹簧等组成。挂车制动阀为膜片式橡胶平面阀，安装在主车上。该阀有三个气管接口，一个接湿贮气筒，一个接制动阀下腔，一个接挂车分离开关。（2）工作情况：当汽车制动时，从制动阀来的压缩空气进入挂车制动阀下气室B腔，作用在膜片上，压缩平衡弹簧，使阀门与上壳体接触，关闭湿贮气筒的进气通道，切断气源。通向分离开关的通气口与大气相通，使挂车制动阀至分离开关空气管中的压缩空气被迅速排出。此时挂车分配阀因断气而起作用，挂车贮气筒中的压缩空气进入挂车制动室而起制动作用。9.制动气室（1）膜片式制动气室解放CA1121J、东风EQ1118G型汽车的前轮均采用膜片式制动气室，如图11-8所示。1）功用：把压缩空气的压力转变为推动凸轮的机械力。2）构造：制动气室由外壳、盖、橡胶膜片、推杆、弹簧及卡箍等组成。外壳和盖之间有夹布橡胶膜片，膜片与盖之间为工作腔。通过制动软管与由制动阀接触的钢管连通，膜片右方则通大气。当不充气时，膜片与盖紧贴。膜片的另一面与推杆的圆盘相接触，推杆的另一端有一连接叉，用以连接制动臂。3）工作情况：踏下制动踏板时，压缩空气自制动阀充入制动气室工作腔，使膜片克服弹簧张力将推杆推出，使制动调整臂和制动凸轮旋转而实现制动。松开制动踏板，压缩空气消失，膜片与推杆都在回位弹簧作用下而解除。（2）复合式制动气室解放CA1121J、东风EQ1118G型汽车的后腔均采用复合式制动气室，如图11-9所示。1）构造：复合式制动气室由膜片制动气室和弹簧制动气室复合而成，两个制动气室是独立控制的。膜片制动气室可以实现行车制动的功能，构造同前所述。弹簧制动气室为驻车制动气室，可以实现驻车制动的功能。主要由解除制动螺栓、制动储能弹簧、托架、大膜片、推力杆、回位弹簧、连接叉等组成。2）工作情况：图中右侧以近期口B控制的制动气室为行车制动气室；左侧以进气口A控制的制动气室为驻车制动气室。为了解除驻车制动，手制动阀应置于解除制动位置，此时贮气筒前腔或（和）后腔的压缩空气经过双路阀、手制动阀和快放阀由进气口A进入弹簧制动缸，压缩空气推动大膜片向左移动，推动托架向左移动，压缩制动储能弹簧。当压缩空气压力达到40kpa以上时，就足以克服制动储能弹簧的弹力将其压缩；推力杆在回位弹簧作用下回位，解除了对小膜片的压力；连接叉在回动弹簧作用下向左移动，解除对制动蹄片的作用，驻车制动解除。驻车制动时，手制动阀置于驻车制动位置，快放阀和手制动阀回路中的压缩空气排入大气，同时将快放阀的进气阀关闭，排放阀打开，弹簧制动气室中的压缩空气经进气口A反向流动至快放阀排入大气；大膜片无压缩作用，制动储能弹簧伸长，推动托架右移，推动大膜片右移，压缩弹簧，推动推力杆右移，推动小膜片右移，推动连接叉右移，连接叉带动制动凸轮轴和凸轮转动，将制动蹄片张开，使制动摩擦片紧压在制动鼓内圆表面上，实现驻车制动。汽车行车制动时，压缩空气由进气口B进入右腔，压力作用在小膜片的左侧，推动小膜片右移，压缩回动弹簧，推动连接叉右移，连接叉时制动调整臂和制动凸轮旋转，带动制动蹄片张开实现制动，解除行车制动时，右腔中的压缩空气经行车制动进气口等气路排入大气；连接叉在回动弹簧的作用下回动，小膜片回动，连接叉左移回位，从而解除行车制动。汽车驻车制动使用时间较长或因制动系统漏气使气压降低，由不能启动发动机使气压升高时，就不能以气压力解除驻车制动，而此时不得己又需要拖车移动汽车时，就只好以人工方法解除驻车制动。其方法是将两后轮储能弹簧制动气室外出的解除制动螺栓向外旋，解除驻车制动。人工解除驻车制动时两侧车轮都要做，有一侧车轮处于驻车制动状态也无法时汽车拖走。当制动装置气压低的故障排除后，要及时的将解除制动螺栓旋回，使汽车恢复驻车制动功能，汽车才能正常行驶。10.车轮制动器车轮制动器可分为鼓式和盘式两大类，载货汽车大多装用鼓式制动器。制动器装在每个车轮上，故称为车轮制动器，如图11-10所示。（1）功用：承受制动臂的推力，使制动蹄片张开，与制动鼓接触，产生摩擦阻力，起制动作用。（2）构造：鼓式制动器根据其工作性能可分为非平衡式、平衡式和自动增力式三种结构型式，解放CA1121J、东风EQ1118G型汽车前后制动器都采用非平衡式结构，主要由制动鼓、制动蹄、凸轮轴、蹄片轴、回位弹簧等组成。如图11-10、11-11所示。制动蹄上柳有摩擦片，制动蹄下端圆孔松套在地板下部的偏心蹄片轴上，上端由回位弹簧来着紧靠在凸轮上。凸轮与轴制成一体，支承在地板上相应的凸轮轴支架的衬套内，轴端键槽与制动臂下端蜗轮的内健齿相配合。制动鼓用铸铁制成，通过端面孔用螺栓与轮毂结合成一体。制动鼓边缘开有检测孔，用以检查制动蹄摩擦片与制动鼓的间隙。（3）工作情况：制动时，压缩空气进入制动气室，推杆推动制动臂，驱使凸轮轴转动，凸轮将前后两蹄片张开，两蹄片以各自的蹄片轴为支点，压向制动鼓，产生制动作用。放松制动踏板后，制动气室内的压缩空气排出，凸轮轴回位，两制动蹄片在回位弹簧的作用下回位，制动作用解除。6.贮气筒解放CA1121J和东风EQ1118G型汽车的制动装置中，均设有两种贮气筒，即湿贮气筒和干贮气筒（主贮气筒），如图11-12