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1、第十三章第十三章汽車制動系汽車制動系 二、組成及類型二、組成及類型 三、制動基本原理三、制動基本原理 1234 578691 01 11 2P t1 31 4N t四、制動系的要求四、制動系的要求 第二節(jié)第二節(jié)制動器制動器 制制動動器器概概述述常見的鼓式制動器示常見的鼓式制動器示意圖意圖)簡單非平衡式)簡單非平衡式)凸輪張開的領從)凸輪張開的領從蹄式蹄式)單向助勢平衡式)單向助勢平衡式)雙向助勢平衡式)雙向助勢平衡式)雙向自增力式)雙向自增力式 一、鼓式(蹄片式)制動器一、鼓式(蹄片式)制動器123456平衡式平衡式 鼓鼓式式制制動動器器概概述述雙向助勢平衡式(雙向作用的雙領蹄式)雙向助勢平衡

2、式(雙向作用的雙領蹄式) 自動增力式自動增力式 23456制制動動摩摩擦擦片片介介紹紹制制動動底底板板介介紹紹盤盤式式制制動動器器概概述述二、盤式制動器二、盤式制動器 制制動動鉗鉗介介紹紹制制動動盤盤介介紹紹駐駐車車制制動動器器駐駐車車制制動動介介紹紹第三節(jié)第三節(jié)制動傳動機構制動傳動機構 液液壓壓制制動動系系概概述述單回路液壓控制傳動機構單回路液壓控制傳動機構 雙回路液壓控制制雙回路液壓控制制動傳動機構動傳動機構 (一)制動主缸(一)制動主缸 制制動動主主缸缸工工作作原原理理工作原理:工作原理: 雙雙腔腔液液壓壓制制動動主主缸缸工工作作原原理理真真空空助助力力器器介介紹紹三、氣壓控制制動傳動機

3、構三、氣壓控制制動傳動機構 氣氣壓壓制制動動概概述述雙回路氣壓制動傳動機構雙回路氣壓制動傳動機構 掛掛車車制制動動概概述述四、氣液綜合式制動傳動機構四、氣液綜合式制動傳動機構 ABS概概述述4、轎車防抱死自動系統(tǒng)(、轎車防抱死自動系統(tǒng)(ABS)和驅(qū)動力控制系)和驅(qū)動力控制系統(tǒng)(統(tǒng)(TRC)概述)概述 概述概述 p車輪抱死制動的危害性車輪抱死制動的危害性 l對制動效能的影響對制動效能的影響 評價指標用汽車在一定初速度下的制動距離、制動減速度和制評價指標用汽車在一定初速度下的制動距離、制動減速度和制動時間動時間 滑移率滑移率S為:為:S=(車身瞬時速度車輪瞬(車身瞬時速度車輪瞬時速度)時速度)/

4、車身瞬時速度車身瞬時速度 * 100% 當汽車車輪抱死制動時,由于滑動附著系數(shù)小于峰值附著系數(shù),制當汽車車輪抱死制動時,由于滑動附著系數(shù)小于峰值附著系數(shù),制動力有所下降,所以此時汽車制動效能較差。動力有所下降,所以此時汽車制動效能較差。對方向穩(wěn)定性的影響對方向穩(wěn)定性的影響 制動時的方向穩(wěn)定性是指制動時汽車遵循駕駛員預定方向直線或制動時的方向穩(wěn)定性是指制動時汽車遵循駕駛員預定方向直線或轉(zhuǎn)彎行駛的能力。常用制動跑偏、制動側滑和前輪喪失轉(zhuǎn)向能力轉(zhuǎn)彎行駛的能力。常用制動跑偏、制動側滑和前輪喪失轉(zhuǎn)向能力來評價。來評價。 S,則橫向附著系數(shù),則橫向附著系數(shù),當,當S=100%時,即汽車抱死制動時,橫時,即

5、汽車抱死制動時,橫向附著系數(shù)下降至零。此時,車輪在極小的側向力作用下即產(chǎn)向附著系數(shù)下降至零。此時,車輪在極小的側向力作用下即產(chǎn)生側滑。若汽車前軸先抱死,則汽車方向失控;后軸先抱死,生側滑。若汽車前軸先抱死,則汽車方向失控;后軸先抱死,則汽車甩尾。則汽車甩尾。 綜上所述,制動時車輪抱死,制動效能和制動時的方向穩(wěn)定性綜上所述,制動時車輪抱死,制動效能和制動時的方向穩(wěn)定性均變差。而如果制動時將車輪滑移率均變差。而如果制動時將車輪滑移率S控制在控制在15%20%,此,此時縱向附著系數(shù)最大,可得到最大的制動力。橫向附著系數(shù)也時縱向附著系數(shù)最大,可得到最大的制動力。橫向附著系數(shù)也較大,汽車具有較好的抗側滑

6、能力及制動時的轉(zhuǎn)向操縱能力。較大,汽車具有較好的抗側滑能力及制動時的轉(zhuǎn)向操縱能力。達到最佳的最大效果。達到最佳的最大效果。 ABS的作用的作用汽車防抱死制動系統(tǒng)即汽車防抱死制動系統(tǒng)即ANTILOCK BRAKING SYSTEM,縮寫,縮寫為為ABS。理想的制動控制過程理想的制動控制過程制動開始時讓制動力驟升,滑移制動開始時讓制動力驟升,滑移率達到理想值率達到理想值Sopt的時間,即縱的時間,即縱向附著系數(shù)達到最大值時間最短。向附著系數(shù)達到最大值時間最短。然后適當降低制動壓力,使滑移然后適當降低制動壓力,使滑移率率S保持在保持在Sopt,縱向附著系數(shù),縱向附著系數(shù)B保持在最大值保持在最大值Bm

7、ax,即可獲,即可獲得最短的制動距離。得最短的制動距離。ABS的功用的功用使實際的制動過程控制在使實際的制動過程控制在接近于理想制動過程。接近于理想制動過程。 在制動時,當車輪滑移率剛超過在制動時,當車輪滑移率剛超過Sopt,出現(xiàn)抱死趨勢時,出現(xiàn)抱死趨勢時,ABS迅迅速適當降低制動壓力,減小車輪制動力矩,使車輪恢復至靠近穩(wěn)速適當降低制動壓力,減小車輪制動力矩,使車輪恢復至靠近穩(wěn)定界限定界限Sopt的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)。再提高制動壓力,當?shù)姆€(wěn)定區(qū)域內(nèi)。再提高制動壓力,當S稍微超過穩(wěn)定界稍微超過穩(wěn)定界限,再降低制動壓力。如此反復,限,再降低制動壓力。如此反復, ABS的發(fā)展及應用的發(fā)展及應用 20世紀初世

8、紀初ABS就已用于火車上,防止制動時車輪抱死和局部摩擦。就已用于火車上,防止制動時車輪抱死和局部摩擦。1950年,開始用于航空領域的飛機上。年,開始用于航空領域的飛機上。德國博視公司(德國博視公司(BOSCH)是汽車)是汽車ABS的發(fā)明、研制單位。的發(fā)明、研制單位。1978年年正式生產(chǎn)出正式生產(chǎn)出ABS1型汽車防抱死制動系統(tǒng)。型汽車防抱死制動系統(tǒng)。1984年推出年推出ABS2型,型,1986年開始生產(chǎn)年開始生產(chǎn)ABS3型,以后相續(xù)開發(fā)出型,以后相續(xù)開發(fā)出ABS2S型及將汽車防抱型及將汽車防抱死制動系統(tǒng)和驅(qū)動力自動調(diào)節(jié)裝置結合的死制動系統(tǒng)和驅(qū)動力自動調(diào)節(jié)裝置結合的ABS/ASR系統(tǒng)。系統(tǒng)。德國瓦

9、布科公司(德國瓦布科公司(WABCO)是世界上最大的)是世界上最大的ABS生產(chǎn)廠家之生產(chǎn)廠家之一。其研制出全數(shù)字化和高度集成化的一。其研制出全數(shù)字化和高度集成化的ABS,并將微機控制應,并將微機控制應用于制動系統(tǒng)。用于制動系統(tǒng)。 德國戴維斯公司(德國戴維斯公司(TEVES)于)于1990年開始研制生產(chǎn)第四代年開始研制生產(chǎn)第四代ABS。 80年代是汽車年代是汽車ABS研制和生產(chǎn)應用的迅速發(fā)展階段。美國的研制和生產(chǎn)應用的迅速發(fā)展階段。美國的KELSEY HAYES研制生產(chǎn)后輪制動抱死裝置()。美國研制生產(chǎn)后輪制動抱死裝置()。美國通用的子公司通用的子公司DEL CO研制出研制出ABS 防抱死制動系

10、統(tǒng)。防抱死制動系統(tǒng)。ABS的分類、組成及布置型式的分類、組成及布置型式汽汽車車A AB BS S的的分分類類按 傳 動 介按 傳 動 介質(zhì)質(zhì)氣壓式:主要用于中、重型貨車氣壓式:主要用于中、重型貨車液壓式:用于液壓式制動系統(tǒng)的汽車液壓式:用于液壓式制動系統(tǒng)的汽車按結構按結構機械式:機械式:電子式:由車輪速度傳感器、壓力調(diào)節(jié)裝置、電子式:由車輪速度傳感器、壓力調(diào)節(jié)裝置、電子控制裝置和外圍電路組成。電子控制裝置和外圍電路組成。按壓力調(diào)節(jié)按壓力調(diào)節(jié)裝置與制動裝置與制動主缸的位置主缸的位置附加式(附加式(AddonAddon):如博視):如博視2 2型、戴維斯型、戴維斯MK MK 型型整體式(整體式(I

11、ntegralIntegral):如戴維斯):如戴維斯MK MK 型型控制通道的數(shù)目控制通道的數(shù)目單通道單通道;雙通道雙通道三通道三通道;四通道四通道六通道(貨車)六通道(貨車)壓力調(diào)節(jié)裝壓力調(diào)節(jié)裝置控制對象置控制對象單獨控制(輪控)單獨控制(輪控)一同控制一同控制軸控制軸控制對角控制對角控制ABS是由傳感器、電子控制單元(是由傳感器、電子控制單元(ECU)和制動壓力調(diào)節(jié)器三)和制動壓力調(diào)節(jié)器三個部分組成。其功用如表所示:個部分組成。其功用如表所示:博視(博視(BOSCH)制動防抱死系統(tǒng))制動防抱死系統(tǒng) 1978年博視公司研制的年博視公司研制的ABS2型制動防抱死系統(tǒng),是世界上最早型制動防抱死

12、系統(tǒng),是世界上最早成功采用數(shù)字電子技術的成功采用數(shù)字電子技術的ABS產(chǎn)品,其首先在產(chǎn)品,其首先在Mesdes Benzs車型車型上采用。上采用。1983年推出的年推出的ABS 2S型,是目前應用最廣泛的一種制動型,是目前應用最廣泛的一種制動防抱死系統(tǒng)。防抱死系統(tǒng)。1985年博視公司又在年博視公司又在ABS 2S的基礎上進一步簡化結的基礎上進一步簡化結構,開發(fā)出了經(jīng)濟性構,開發(fā)出了經(jīng)濟性ABS產(chǎn)品產(chǎn)品ABS 2E型。其后有推出可擴展型。其后有推出可擴展驅(qū)動防滑系統(tǒng)(驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR)的)的ABS 2U型、型、ABS 2I型和型和ABS 2P型等多型等多種增強功能的種增強功能的ABS產(chǎn)品??偟?/p>

13、來說,博視的產(chǎn)品??偟膩碚f,博視的ABS 2型均屬于附加型均屬于附加式制動防抱死系統(tǒng),其結構和工作原理基本相同。式制動防抱死系統(tǒng),其結構和工作原理基本相同。 ABS介介紹紹博視博視ABS 2型型ABS的構造的構造其組成主要有:車輪速度傳感器、電子控制裝置(其組成主要有:車輪速度傳感器、電子控制裝置(ECU)、)、主繼電器、液壓調(diào)節(jié)裝置、側向加速度開關、警示燈等主繼電器、液壓調(diào)節(jié)裝置、側向加速度開關、警示燈等 ABS的的ECU介介紹紹輪輪速速傳傳感感器器介介紹紹ABS工工作作原原理理其工作過程其工作過程 升壓升壓此時,電磁閥中無電流通過。由此時,電磁閥中無電流通過。由于主彈簧彈力大于副彈簧彈于主

14、彈簧彈力大于副彈簧彈力,進油閥被打開,卸荷閥力,進油閥被打開,卸荷閥關閉,制動主缸與輪缸油路關閉,制動主缸與輪缸油路接通,所以輪缸壓力即能在接通,所以輪缸壓力即能在沒有沒有ABS參與的常規(guī)制動條件參與的常規(guī)制動條件下增加,也能在下增加,也能在ABS系統(tǒng)工作系統(tǒng)工作的條件下增加。的條件下增加。 保持壓力保持壓力 降壓降壓博視博視ABS 2型型ABS的工作原理的工作原理起動發(fā)動機起動發(fā)動機起動發(fā)動機時,黃色起動發(fā)動機時,黃色ABS警示燈亮警示燈亮自檢無故障自檢無故障關閉關閉ABS警示警示燈。燈。低速行駛低速行駛當汽車以當汽車以517Km/h低速行駛時,低速行駛時,ECU自動檢測自動檢測制動,但制動

15、,但ABS不工作(常規(guī)制動)不工作(常規(guī)制動)制動,且制動,且ABS工作工作ABS的工作實際上就是的工作實際上就是“升壓保壓降壓升壓保壓降壓”過程的不斷循環(huán)。過程的不斷循環(huán)。驅(qū)動力控制裝置(驅(qū)動力控制裝置(TRC)概述)概述 汽車在起步加速或超車加速時,會出現(xiàn)驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象,其使輪汽車在起步加速或超車加速時,會出現(xiàn)驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象,其使輪胎與地面的附著性能惡化,路面附著能力不能充分利用。同時也胎與地面的附著性能惡化,路面附著能力不能充分利用。同時也會降低汽車抗側滑能力。對于前置前驅(qū)的汽車可能導致轉(zhuǎn)向能力會降低汽車抗側滑能力。對于前置前驅(qū)的汽車可能導致轉(zhuǎn)向能力喪失喪失。為防止驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn),提高車輛的

16、行駛安全性,國外的不少高級為防止驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn),提高車輛的行駛安全性,國外的不少高級轎車上與轎車上與ABS同時配置了驅(qū)動力控制裝置(同時配置了驅(qū)動力控制裝置(Traction Control),),簡稱為簡稱為TRC系統(tǒng);也稱為驅(qū)動輪防滑系統(tǒng)(系統(tǒng);也稱為驅(qū)動輪防滑系統(tǒng)(Mccleration Skid Rertraint),簡稱為),簡稱為ASR系統(tǒng)。系統(tǒng)。功用:功用:防止汽車在各種運行狀態(tài)下驅(qū)動輪可能發(fā)生的滑轉(zhuǎn),使驅(qū)動輪在防止汽車在各種運行狀態(tài)下驅(qū)動輪可能發(fā)生的滑轉(zhuǎn),使驅(qū)動輪在各種不同路面上均能獲得最佳驅(qū)動力,保證車輛的行駛穩(wěn)定性和各種不同路面上均能獲得最佳驅(qū)動力,保證車輛的行駛穩(wěn)定性和不喪失

17、轉(zhuǎn)向能力。不喪失轉(zhuǎn)向能力。ABS與與TRC系統(tǒng)的關系系統(tǒng)的關系 制動抱死拖滑和驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)都可以用滑移率定量分析,因此制動抱死拖滑和驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)都可以用滑移率定量分析,因此ABS和和TRC系統(tǒng)的控制原理上有很多相同處,在結構上有些組件是共系統(tǒng)的控制原理上有很多相同處,在結構上有些組件是共用的。用的。驅(qū)動力控制的途徑:驅(qū)動力控制的途徑: 制動控制對即將發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪進行制動,用制動力消耗部分驅(qū)動力,制動控制對即將發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪進行制動,用制動力消耗部分驅(qū)動力,防止驅(qū)動滑轉(zhuǎn)。制動控制響應快,但會產(chǎn)生差速鎖效果,故只適用于汽車防止驅(qū)動滑轉(zhuǎn)。制動控制響應快,但會產(chǎn)生差速鎖效果,故只適用于汽車低速行駛時使用,且采用時間不宜長。低速行駛時使用,

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