汽车整车装配与调试课件：制动系统的结构和工作原理

汽车整车装配与调试制动系统的结构和工作原理制动系统的结构和工作原理一、

制动系统的功用汽车制动系统的主要作用是根据需要使汽车减速或停车，以保证行车的安全。二、制动系统的类型1、按制动系统作用分类：行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统和辅助制动系统。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统；用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统；在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。2、按动力来源制动系统可分为：人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统；完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统；兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。3、按传能介质不同分为：机械式、液压式、气压式、电磁式、组合式。4、按传动机构分为：单回路、双回路、多回路。三、制动滑移率制动滑移率描述制动过程中的滑移程度，滑移率值越大，表明滑移越严重。制动滑移率的计算公式为：制动滑移率与车轮运动状态的关系:四、液压制动系统的结构液压制动是以人力为能源，以液体作为传动介质的一种制动形式。主要由制动踏板、制动主缸、制动轮缸和油管等组成，如图所示。人力液压制动系的基本组成和回路五、液压制动系统的工作原理

液压制动装置利用液压油，将驾驶员肌体的力通过制动踏板转换为液压力，再通过管路传至车轮制动器，车轮制动器再将液压力转变为制动蹄张开的机械推力，使制动蹄摩擦片与制动鼓产生摩擦（将机械能转换成热能而消耗），从而产生阻止车轮转动的力矩。

当驾驶员踏下制动踏板时，推杆推动制动主缸活塞使制动液升压，通过管道将液压力传至制动轮缸，轮缸活塞在制动液挤压的作用下将制动蹄片摩擦片压紧制动鼓形成制动，根据驾驶员施加于踏板力矩的大小，使车轮减速或停车。

当驾驶员放开踏板，制动蹄和分泵活塞在回位弹簧作用下回位，制动液压回到总泵，制动解除。六、液压制动系的布置形式1、单回路液压制动单管路是利用一个制动主缸，通过一套相互连通的管路，控制全车制动器。若传动装置中一处漏油，会使整个制动系统失效。目前，一般汽车上已很少采用。2、液压式双管路传动装置优点：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，其示意图如图所示。（a）前后分开式制动管路（b）对角线分开式制动管路（c）同一制动器两个轮缸独立制动液压式双管路传动装置示意图前后分开式制动管路若其中一套管路失效时，另一套管路仍有一定的制动效能。但前后桥制动力分配的比值被破坏，造成附着力利用率降低，使制动效能低于50％。对角线分开式制动管路若一套管路失效时，另一套管路对角地使前后桥制动器保持一定的制动效能。由于前后桥制动力分配的比值未变，附着力利用率高，制动效能为50％。同一制动器两个轮缸独立制动。当一套管路失效时，另一套管路仍能使前、后制动器保持一定的制动效能。制动效能为正常时的50％。七、双腔式制动主缸的结构及工作原理制动主缸作用是将制动踏板机械能转换成液压能。主缸内有两个活塞。后活塞右端连接推杆；前活塞位于缸筒中间把主缸内腔分成两个腔，两腔分别与前后两条液压管路相通，贮液罐分别向各自管路供给制动液，如图所示。制动主缸制动主缸的结构主缸的壳体内装有前活塞、后活塞及前后活塞弹簧，前后活塞分别用皮碗、皮圈密封，前活塞用挡片保证其正确位置。两个储液筒分别与主缸的前、后腔相通，前出油口、后出油口分别与前后制动轮缸相通，前活塞靠后活塞的液力推动，后活塞直接由推杆推动，如图所示。制动主缸的工作情况：（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，前腔封闭，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。制动主缸的结构1-左前轮缸；2-右前轮缸；3-储液罐；4-制动主缸；5-加力气室；6-控制阀；7-制动踏板机构；8-右后轮缸；9-左后轮缸；10-感载比例阀；11-真空单向阀；12-真空供能管路；13-制动信号灯液压开关真空助力器传动装置示意图八、真空助力器1、真空助力式液压制动传动装置的组成真空助力器液压传动装置主的结构如图所示。2、真空助力器的结构真空助力器主要由伺服气室、主缸推杆、控制阀、控制阀推杆等组成，如图所示。1-A腔；2-膜片座；3-橡胶反作用盘；4-制动主缸推杆；5-控制阀柱塞；6-B腔；7-膜片；8-控制阀推杆；9-阀门弹簧；10-空气阀；11-真空阀真空助力器结构示意图3、真空助力器工作原理真空助力器工作原理是利用发动机工作时吸入空气这一原理，造成助力器的一侧真空，相对于另一侧正常空气压力的压力差，利用这压力差来加强制动推力。如果膜片两边有即使很小的压力差，由于膜片的面积很大，仍可以产生很大的推力推动膜片向压力小的一端运动。制动时，如图所示，踩下制动踏板，踏板力推动控制阀推杆7和控制阀柱塞5向前移动，在消除柱塞与橡胶反作用盘3之间的间隙后，再继续推动制动主缸推杆4，主缸内的制动液压油以一定压力流入制动轮缸。与此同时，在阀门弹簧9的作用下，控制阀也随之向前移动，直到压靠在膜片座2的阀座上，从而使通道A与B隔绝。进而空气阀10离开真空阀11而开启，空气过滤后，经过空气阀10的开口和通道B充入伺服气室后腔，使伺服气室前、后腔出现压差而产生推力，此推力通过膜片座2、橡胶反作用盘3推动制动主缸推杆4向前移动，此时制动主缸推杆上的作用力（即踏板力）和伺服气室反作用盘推力的综合，使制动主缸输出压力成倍增高。解除制动时，控制阀推杆弹簧9使控制阀推杆和空气阀向后移动，真空阀离开膜片座，真空阀开启。伺服气室前、后腔相同，均为真空状态。膜片座和膜片在回位弹簧作用下回位，制动主缸解除制动。（a）盘式制动器

（b）鼓式制动器制动器形式九、制动器在汽车制动系统中，制动器是汽车制动系中用以产生阻止车辆运动或运动趋势的力的部件，按形式可分为鼓式制动器和盘式制动器，如图(a)和(b)所示。盘式制动器工作原理：制动时，油路系统向钳体输入油压，以制动盘工作面为参照物，油压推动活塞向内侧制动块加压，顶压在制动盘内侧面，由反作用力将制动钳体向相反方向推，拉动外制动块压向制动盘外侧面，内外制动块形成对制动盘的夹紧力，从而实现车辆的制动。

定钳式制动器