汽车构造(下)汽车制动系 制动器.ppt

1、2020/8/7,1,本讲主要内容： 制动器类型 盘式车轮制动器构造 鼓式车轮制动器构造 驻车制动器 教学重点： 钳盘式车轮制动器构造 鼓式车轮制动器构造,汽车制动系,第二章 制动器,鼓式车轮制动器,2020/8/7,2,一、制动器类型 功用是在制动系中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力，即直接产生制动作用 1、按结构不同 (1)鼓式：旋转元件为制动鼓 ，其工作表面为圆柱面。 (2)盘式：旋转元件为制动盘，其工作表面为端面。 2.按旋转元件固装位置 (1)车轮制动器：旋转元件固装在车轮或半轴上(行车制动系、应急制动、驻车) (2)中央制动器：旋转元件固装在传动系的传动轴上(驻车制动、缓速制动)

2、 3.按制动原理 (1) 摩擦制动器：利用固定和旋转元件间的摩擦原理制动 (2) 缓速器：用于缓速制动 二、鼓式制动器 鼓式制动器分为内张型和外束型两种。 前者的制动鼓以其内圆柱面为工作表面，在汽车上广泛应用；后者制动鼓的工作表面则是外圆柱面，目前只有少数汽车应用为驻车制动器。 内张型鼓式制动器都采用带有摩擦片的制动蹄作为固定元件。制动蹄张开装置的形式、张开力作用点和制动蹄支承点的布置有多种，使制动器的工作性能也有所不同。 内张型鼓式制动器按制动蹄促动装置不同可分为：轮缸式制动器，以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置；凸轮式，用凸轮作为促动装置；楔式，用楔块作为促动装置。,制动器,2020/8/7

3、,3,1、结构组成 制动蹄促动装置：是以液压轮缸对制动蹄端加力为其促动装置 固定元件：制动蹄和制动底板； 旋转元件：制动鼓 张开机构：轮缸 定位调整：调整凸轮、偏心支承销 2、鼓式制动器常见的类型 （1）领从蹄式制动器：一种非平衡制动器,1、鼓式制动器,2020/8/7,4,（1）领从蹄式制动器,1） 结构： 制动蹄促动装置为一双活塞轮缸，制动蹄在弹簧拉力作用下与轮缸活塞靠紧，前蹄磨损严重，多比后蹄加工时长。 在制动鼓正、反向旋转时，有一领蹄（张开时旋转方向与鼓旋转方向相同）和一从蹄（相反） 当汽车倒驶，制动鼓反转，原领蹄变成从蹄，而原从蹄则变成领蹄。 在制动鼓正向旋转和反向旋转时，都有一个领

4、蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器。 2） 工作原理 如左图，制动时两活塞施加的促动力相等。制动时，领蹄和从蹄在促动力F的作用下，分别绕各自的支承点旋转到紧压在制动鼓上。旋转着的制动鼓即对两制动蹄分别作用着法向反力F1和F2，以及相应的切向反力T1和T2。,2020/8/7,5,领从蹄式制动器-工作原理,由上图可见，领蹄上切向合力Tl所造成的绕支点的力矩与促动力F所造成的绕同一支点的力矩是同向的。所以力T1的作用结果是使领蹄1在制动鼓上压得更紧从而力T1也更大。这表明领蹄具有增势作用。相反，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。 倒车制动时，虽然蹄2变成领蹄，蹄1变

5、成从蹄，但整个制动器的制动效能还是同前进制动时一样。 在领从式制动器中，两制动蹄对制动鼓作用力F1和F2的大小是不相等的，因此在制动过程中对制动鼓产生一个附加的径向力。 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。 由于制动蹄摩擦片磨损，使蹄鼓间隙加大，制动灵敏变差，可采用转向调整凸轮和偏心支承销来调整蹄鼓间隙。,2020/8/7,6,（2）单向双领蹄式制动器,在制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器 双领蹄式制动器与领从蹄式制动器在结构上主要有两点不相同，一是双领蹄式制动器的两制动蹄各用一个单活塞式轮缸，而领从蹄式制动器的两蹄共用一双活塞式轮缸；二是

6、双领蹄式制动器的两套制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是中心对称的，而领从蹄式制动器中的制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是轴对称布置的。 在制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄的制动器，可提高前进方向的制动效能。 结构上采用了两个单活塞式制动轮缸，且上下反向布置。 倒车制动时，该制动器两制动蹄变为从蹄，制动效能下降很多。 若把两蹄的单活塞式轮缸上下分别对调就成了双从蹄式制动器,单向助势平衡式制动器,2020/8/7,7,（3）双向双领蹄式制动器,领蹄式双向双制动器是一种平衡式制动器 无论是前进制动还是倒车制动，两制动蹄都是领蹄的制动器称为双向双领蹄式制动器 与领从蹄式制动器相比，双

7、向双领蹄式制动器在结构上有三个特点，一是采用两个双活塞式制动轮缸；二是两制动蹄的两端都采用浮式支承，且支点周向位置也是浮动的；三是制动底板上的所有固定元件，如制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是成对的，而且既按轴对称、又按中心对称布置。 在前进或倒驶两制动蹄都为领蹄的制动器可使前进、倒驶两方向制动效能相同。结构上前进变倒驶时两蹄支承点和促动力作用点互换位置。（如：红旗 A7560）,2020/8/7,8,（4）单向自增力式制动器,1）结构：浮动顶杆浮支于两蹄下端，单活塞式轮缸只作用于第一蹄上。 2）工作原理 前进制动时：轮缸活塞加力于第一蹄，第二蹄受力于浮动顶杆，受力分析可知第二蹄产生制动力矩远大

8、于第一蹄（两蹄均为领蹄）。 前进时制动效能高于领从蹄双领从蹄式。 倒驶时制动：两蹄均为领蹄但力臂大为减小，故制动效能较低。 3）调整：制动间隙一般由顶杆长度的改变来调节 4）应用：因倒驶制动比前轮制动功效要求不高，多用于中、轻型汽车前轮。,F1,F2,F2 F1,2020/8/7,9,（5） 双向自增式制动器,1）特点：制动鼓正向、反向旋转时均能借蹄鼓摩擦起作用 2）结构：采用双活塞轮缸 3）工作原理 不制动时，两制动蹄的上端在回位弹簧的作用下浮支在支承销上，两制动蹄的下端在拉簧的作用下浮支在浮动的顶杆两端的凹槽中。 汽车前进制动时，制动轮缸的两活塞向两端顶出，使前后制动蹄离开支承销并压紧到制

9、动鼓上，于是旋转着的制动鼓与两制动蹄之间产生摩擦作用。由于顶杆是浮动的，前后制动蹄及顶杆沿制动鼓的旋转方向转过一个角度，直到后制动蹄的上端再次压到支承销上。此时制动轮缸促动力进一步增大。由于从蹄受顶杆的促动力大于轮缸的促动力，从蹄上端不会离开支承销。汽车倒车制动时，制动器的工作情况与上述相反。 4）应用：驻车制动故多用于轿车后轮（如：丰田王冠轿车）,2020/8/7,10,2、凸轮式制动器,目前，所有国产汽车及部分外国汽车的气压制动系统中，都采用凸轮促动的车轮制动器，而且大多设计成领从蹄式。 制动时，在制动气室的推杆作用下，凸轮轴转动，使得两制动蹄压靠到制动鼓上而制动。由于凸轮轮廓的中心对称性

10、及两蹄结构和安装的轴对称性，凸轮转动所引起的两蹄上相应点的位移必然相等。 前、后制动蹄在凸轮的作用下，压向制动鼓，制动鼓对制动蹄产生摩擦作用。在摩擦力的作用下，前制动蹄有离开凸轮的趋势，使凸轮对制动蹄的压力有所减弱；后制动蹄有向凸轮的趋势，致使凸轮对制动蹄的压力有所增强。 由于前制动蹄有领蹄作用，后制动蹄有从蹄作用，又有凸轮对前制动蹄促动力较小，对后制动蹄促动力较大这一情况，所以，前后制动蹄片的制动效果是接近的。,2020/8/7,11,鼓式制动器小结,以上介绍的各种鼓式制动器各有利弊。 就制动效能而言，在基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下，自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用得最为充分而

11、居首位，以下依次为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。但蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因素，随制动鼓和摩擦片的材料、温度和表面状况(如是否沾水、沾油，是否有烧结现象等)的不同可在很大范围内变化。自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大，因而其效能的热稳定性最差。 在制动过程中，自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速。双向自增力式制动器多用于轿车后轮，原因之一是便于兼充驻车制动器。单向自增力式制动器只用于中、轻型汽车的前轮，因倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高。双从蹄式制动器的制动效能虽然最低，但却具有最良好的效能稳定性，因而还是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而采用(例如英国女

12、王牌轿车)。领从蹄制动器发展较早，其效能及效能稳定性均居于中游，且有结构较简单等优点，故目前仍相当广泛地用于各种汽车。,2020/8/7,12,3、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，称为制动盘。其固定元件有着多种结构型式。根据固定元件的结构型式不同，盘式制动器大体上可以分为两类，即钳盘式制动器和全盘式制动器。 （1） 钳盘式车轮制动器 广泛应用于轿车和轻型货车上 优点：散热性好、热衰退小、热稳定性好、最适合对制动性能要求较高的轿车前轮制动器，一般此类系统后轮多采用寿命较长的鼓式制动器，以便附装驻车制动器，这就是前盘后鼓式混合制动系统 盘式制动器径向尺寸有限，而工作

13、面是端面，可使制动钳有两对轮缸，满足双管路布置 1）基本结构 制动盘与车轮固装在一起旋转，端面为摩擦面，其固定部分的摩擦件总称为制动钳。制动钳安装在转向节或桥壳上，并可用垫片调整钳与盘的间隙,2020/8/7,13,钳盘式车轮制动器,2）工作原理 制动时，油液压入轮缸内，活塞在液压作用下压紧制动盘，产生摩擦力矩而制动；放松时，活塞和制动块依靠密封圈的弹力和弹簧回拉 注意：控制端跳，防止“拖带”以及矩形密封圈的作用 3）钳盘式制动器的类型 以制动钳固定在支架上的结构形式分：固定式和浮动式 固定式制动钳制动器 跨置在制动盘上的制动钳体固定安装在车桥上，它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动，其内的两

14、个活塞分别位于制动盘的两侧。 制动时，制动油液由制动总泵(制动主缸)经进油口进入钳体中两个相通的液压腔中，将两侧的制动块压向与车轮固定连接的制动盘，从而产生制动。,2020/8/7,14,钳盘式制动器,缺点：油缸较多，使制动钳结构复杂；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，这使得制动钳的尺寸过大，难以安装；热负荷大时，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；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。 浮动式制动钳制动器 制动钳体通过导向销与车桥相连，可以相对于制动盘轴向移动。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。

15、制动时，液压油通过进油口进入制动油缸，推动活塞及其上的摩擦块向右移动，并压到制动盘上，并使得油缸连同制动钳体整体沿销钉向左移动，直到制动盘右侧的摩擦块也压到制动盘上夹住制动盘并使其制动。,2020/8/7,15,钳盘式制动器,浮动式制动钳制动器 与定钳式制动器相反，浮钳式制动器轴向和径向尺寸较小，而且制动液受热汽化的机会较少。此外，浮钳盘式制动器在兼充行车和驻车制动器的情况下，只须在行车制动钳油缸附近加装一些用以推动油缸活塞的驻车制动机械传动零件即可。故自70年代以来，浮钳盘式制动器逐渐取代了定钳盘式制动器 （2）、全盘式制动器 在重型和超重型载货汽车上，要求有更大的制动力，为此采用了全盘式制

16、动器。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。其结构原理与摩擦离合器相似。 （3）、盘式制动器的特点 1）盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点： 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，即制动效能较稳定； 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； 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，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； 较容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也较简便。 对于钳盘式制动器而言，因为制动盘外露，还有散热良好的优点。 2）缺点 效能较低，

17、故用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置。 目前，盘式制动器广泛应用于轿车，但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以外，大都只用作前轮制动器，而与后轮的鼓式制动器配合，以期汽车有较高的制动时的方向稳定性。在货车上，盘式制动器也有采用，但离普及还有相当距离。,2020/8/7,16,钳盘式制动器,3）应用:如桑塔纳轿车前轮制动器 四、驻车制动器 1、功用：停驶后防止溜滑；坡道起步；行车制动失效后临时使用或配合行车制动器进行紧急制动 2、类型 按在汽车上安装位置的不同，驻车制动装置分中央驻车制动装置和车轮驻车制动装置两类。前者的制动器安装在传动轴上，称为中央制动器；后者和行车制动装置共用一套制动器，结构简单紧凑，已在轿车上得到普遍应用。左图以盘鼓组合式制动器为例 这种制动器将一个作行车制动器的盘式制动器和一个作驻车制动器的鼓式