陈家瑞《汽车构造》之制-动-系-统

1、制 动 系 统,第一节 概述,一、功用,1、使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车； 2、使已停驶的汽车保持不动（驻车）； 3、使下坡行驶的汽车速度保持稳定。,二、 制动系统的工作原理,工作原理：利用摩擦原理，借助摩擦力矩对车轮进行制动。 制动力大小的影响因素： 、踏板力的大小； 、制动系统的形式； 、路面的附着性能。,三、制动系统的组成,制动器：产生制动力的部件。 制动驱动机构：供能装置、控制装置、传动装置、制动力调节装置， 此外还有报警装置、压力保护装置。,四、制动系统的类型,1、按功用分类: 行车制动系统 驻车制动系统 第二制动系统 辅助制动系统,2、按制动能源分类 人力制动

2、系统 动力制动系统 伺服制动系统,3、按制动能量的传输方式 机械式 液压式 气压式 电磁式 组合式 4、按制动管路分 单回路 双回路,第二节 制动器,制动器：制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。 摩擦制动器：利用固定元件与旋转元件表面之间的摩擦而产生制动力矩。 一、分类 、按结构分：鼓式、盘式 、按位置分：车轮制动器(可用于行车制动和驻车制动 )、中央制动器(只用于驻车制动 ),旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。 旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器称为中央制动器。,二、鼓式制动器,按

3、促动力的不同分为： 促动力：使制动蹄向外张开的力。 轮缸式制动器:促动力由液压轮缸产生。 凸轮式制动器:促动力由凸轮产生。 楔式制动器:促动力由楔促动装置产生。,(一）轮缸式制动器 、领从蹄式制动器,制动蹄的受力情况,领蹄从蹄 等促动力制动器 受力状况： 促动力FS 法向反力N1、N2 切向反力T1、T2 支点反力S1、S2 增势减势,这种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称为领从蹄式制动器。 领蹄具有“增势”作用，从蹄具有“减势”作用，故二制动蹄对制动鼓所施加的制动力矩不相等。 凡制动鼓所受来自二蹄的法向力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器。,2、单向双领蹄式

4、前进制动时，两蹄都是领蹄，但是在倒车制动时，两蹄都是从蹄。,、双向双领蹄式 两蹄在前进和倒车时都是领蹄，倒车、前进制动效果一样。,、双从蹄式制动器,、单向自增力式,、双向自增力式,（在基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下） （1）根据制动效能 自增力式双领蹄式(双向双领蹄式）领从蹄式双从蹄式 （2）根据制动效能的稳定性 自增力式双领蹄式(双向双领蹄式）领从蹄式双从蹄式,制动器的选取原则,（3）自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下过于急速。 （4）双向自增力式制动器多用于轿车后轮，便于兼充作驻车制动器。 （5）单向自增力式制动器只用于中、轻型汽车的前轮，因为倒车时对前轮的制动效能的要求不高

5、。 （6）双从蹄式制动器虽然制动效能最低，但是却具有最好的效能稳定性，有少量高级轿车为保证制动可靠性而采用。 （7）双领蹄式、双向双领蹄式和双从蹄式最适宜布置双回路系统。 （8）领从蹄式发展较早，其制动效能和制动稳定性居于中游，结构简单，目前应用最为广泛。,（二）凸轮式制动器,制动气室 凸轮 制动鼓,（三）楔式制动器,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盘，被称为制动盘。,由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。,制动钳分解,1、定钳盘式制动器 制动钳固定安装在车桥或转向节上，不能沿制动盘轴线方向移动，其中安装有制动块促动装置。,1.制动盘 2.活塞 3.摩擦

6、块 4.进油口 5.制动钳体 6.车桥部,1,6,2,5,4,3,（工作原理）,定钳盘式制动器的缺点： 油缸较多，使制动钳结构复杂。 制动钳的尺寸过大，难于安装在现代轿车的轮毂内。 热负荷过大，油缸和跨越制动盘的油管和油道中的制动液容易受热汽化。,2、浮钳盘式制动器,（工作原理）,盘式制动器的优点：,、一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，制动效能较稳定。 、浸水后制动效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常。 、在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小。 、制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小。 、较容易实现间隙的自动调整，其他维修作业也较简单。 6、散热性好。,盘式

7、制动器的不足,、用于液压制动系时所需要的制动管路压力较高，一般要用伺服装置。 、兼用于驻车制动时，需要加装的驻车制动传动装置较鼓式的复杂，因而在后轮上的应用受到一定限制。,汽车构造,第四十七讲,主讲教师：冯原 学时：,一、机械制动系统,第三节 人力制动系统,红旗CA7220型轿车制动系统布置图,1.操纵杆 2.平衡杠杆 3.拉绳 4.拉绳调整接头 5.拉绳支架 6.拉绳固定夹 7.制动器,二、人力液压制动系统,1、组成：制动踏板，制动推杆，制动主缸（总泵），制动管路，制动轮缸（分泵）； 、工作特点： （）制动踏板感：汽车所受到的制动力和制动踏板力成线性关系。 （）制动系统传动： 踏板全行程不应

8、超过150mm至180mm，踩下踏板到完全制动的踏板工作行程不应超过全行程的50-60%;最大踏板力一般不超过300-550N。,3、制动液 （1）要求： 高温下不易汽化。 低温下具有良好的流动性。 腐蚀性不强，不会使橡胶件老化。 对液压系统具有良好的润滑作用。 吸水性能差而溶水性能强。 （2）种类： 植物制动液 矿物制动液 合成制动液,三、制动主缸,伺服制动系统 是在人力液压制动系统的基础上加设一套动力伺服系统而形成的，兼用人体和发动机作为制动能源的制动系统。,第四节 伺服制动系统,真空助力式伺服制动系统,真空助力器:工作原理,第五节 动力制动系统,用于进行制动的能量是空气压缩机造成的气压能

9、，或由油泵造成的液压能，而空气压缩机或油泵则是由汽车发动机驱动。 分类： 气压制动系：供能装置和传动装置全部是气压的； 气顶液制动系：传动装置包括气压式和液压式 全液压动力制动系：供能、控制和传动装置全是液压的,（工作原理）,一、的概念： ABS是指防抱死刹车系统(anti-lock brake system),简称ABS。是可防止车轮完全抱死,制动效果优于普通制动系统的刹车装置。 ABS制动系统在制动时既有普通制动系统的刹车功能，又有防止车轮被完全抱死的功能，是20世纪末汽车上安装的现代最新制动系统。 ABS系统是在原来普通制动系统之上另增加一套控制系统而成。 普通制动系统的正常工作是ABS

10、系统工作的基础。 如果普通制动系统发生故障或失灵，ABS系统随即失去控制作用；倘若ABS系统发生故障，普通制动系统会照常工作，只是没有了防抱死的功能。,第六节 ABS防抱死制动系统,二、的功用： 滑移率：汽车的实际车速与车轮滚动的圆周速度之间的差异就称为滑移率： Sb=(V-Vc)/V*100% 式中 Sb-制动时车轮的滑移率 V-实际车速 Vc-车轮滚动的圆周速度,最佳制动点 ：ABS系统能将汽车的制动效果调整到最佳状态，而普通的制动系统却不能，最佳制动状态并不是最大制动力时产生的，而是实施相应的制动力，在一定条件下车轮与路面之间处于某一特定状态下产生的，这一特定的车轮与路面的状态就是最佳制

11、动点。,在干路面或湿路面上，当滑移率在15%-30%时，车轮具有最大的纵向附着系数，而在20%左右，侧向附着系数也较大，制动效果最佳，此处就是最佳制动点。防抱死系统就是将滑移率Sb控制在20%左右，使制动效果最好以确保行车安全。,纵向附着系数,侧向附着系数,ABS系统的主要目的是当车辆刹车时，防止车轮被抱死，造成轮胎与路面形成点接触的动摩擦，摩擦力小，刹车效果差，车辆滑行距离长，且易造成车辆转向困难等。故ABS系统显著优点有四： 、能缩短制动距离和制动时间。 ABS系统就像是一个经验非常丰富的驾驶者，能以每秒12次的频率做踩放刹车，使车辆在很短的时间，很短距离就刹停。,、增加了汽车制动时的稳定

12、性 前轮抱死：如果前轮被抱死，驾驶员就无法控制汽车的行驶方向。 后轮抱死：如果后轮先抱死，会出现侧滑、甩尾，甚至汽车整个调头等严重事件。 ABS防抱死：ABS系统可防止四个轮子制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。,、改善了轮胎的磨损状况 车轮抱死会造成轮胎磨损，使轮胎磨损消耗费用增加。经测定，汽车在紧急制动时，车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费，已超过一套防抱死制动系统的造价。因此，装用ABS系统具有一定的经济效益。,、使用方便、工作可靠 制动时，只要把脚踩在制动踏板上，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，只需要踩死制动踏板，A

13、BS系统就会使制动状态保持在最佳点。,ABS系统的物理局限性： 不管一个ABS系统多么完善，它仍然摆脱不了一定的物理规律。尽管四轮防抱死制动系统能使汽车在尽可能短的距离内进行制动，但如果制动进行得太迟，仍不能阻止事故发生。另外当汽车在弯道上行驶时，其速度超过了物理学上所允许的速度，即使ABS系统也不能阻止汽车在离心力作用下离开弯道。,三、ABS系统的组成,、轮速传感器 检测每个车轮的转速。 、压力调节器 接收的指令、通过电磁阀的作用来实现车轮制动器的压力的自动调节。 、电子控制器（） 接受传感器送来的信号，进行测量比较，分析放大和判别处理，通过精确的计算，得出制动滑移率和车轮的角加速度，再进行逻辑比较，最后，输出级向压力调节器发出指令来控制制动压力。,1.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