第十一章 汽車制動(dòng)系

1、第十一章 汽車制動(dòng)系n第一節(jié) 概述n第二節(jié) 車輪制動(dòng)器n第三節(jié) 制動(dòng)傳動(dòng)裝置n一、機(jī)械傳動(dòng)裝置n二、液壓傳動(dòng)裝置n三、氣壓傳動(dòng)裝置第一節(jié) 概述n汽車上用以使外界(主要是路面)在汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力，從而對(duì)其進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)的一系列專門裝置統(tǒng)稱為制動(dòng)系統(tǒng)。一、制動(dòng)系統(tǒng)功用：1.使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；2.使已停駛的汽車在各種道路條件下(包括在坡道上)穩(wěn)定駐車；3.使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。二、制動(dòng)系統(tǒng)組成和分類1.組成:汽車制動(dòng)系一般包括兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置。一套為行車制動(dòng)裝置，另一套為駐車制動(dòng)裝置。汽車制動(dòng)系統(tǒng)一般由四部分組成:(1)供能裝

2、置:空氣壓縮機(jī)、人。(2)控制裝置:如制動(dòng)踏板等。(3)傳動(dòng)裝置:如制動(dòng)總泵(主缸) 、分泵(輪缸).(4)制動(dòng)器:如有盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器.較完善的制動(dòng)系還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置、報(bào)警裝置、壓力保護(hù)裝置等附加裝置。2.分類：(1) 按制動(dòng)系統(tǒng)的作用 制動(dòng)系統(tǒng)可分為行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)等。 上述各制動(dòng)系統(tǒng)中，行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。(2)按制動(dòng)操縱能源 制動(dòng)系統(tǒng)可分為人力制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)和伺服制動(dòng)系統(tǒng)等。以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱為人力制動(dòng)系統(tǒng)；完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)稱為

3、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)；兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服制動(dòng)系統(tǒng)或助力制動(dòng)系統(tǒng)。 (3)按制動(dòng)能量的傳輸方式 制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng)。三、制動(dòng)系統(tǒng)基本組成及一般工作原理1.基本組成:有車輪制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分.(1)制動(dòng)器由三部分組成:旋轉(zhuǎn)部分,固定部分和張開機(jī)構(gòu)。2.圖11-1所示的一種簡(jiǎn)單的液壓制動(dòng)系統(tǒng)示意圖來(lái)說明制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。汽車制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理： 在汽車車輪上作用一個(gè)與汽車行駛方向或趨勢(shì)相反的力矩，并使路面產(chǎn)生阻礙車輪轉(zhuǎn)動(dòng)和汽車行駛的阻力。圖11-1液壓制動(dòng)系統(tǒng)工作示意圖四、對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求1

4、.具有良好的制動(dòng)效能迅速減速;2.操作輕便;3.制動(dòng)穩(wěn)定性好;4.制動(dòng)平順性好;5.散熱性好;6.對(duì)掛車要求掛車制動(dòng)略早于主車,掛車自行脫掛時(shí)能自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)急制動(dòng)。第二節(jié) 車輪制動(dòng)器車輪制動(dòng)器可分為盤式和鼓式制動(dòng)器。盤式制動(dòng)器:旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)盤,工作表面為制動(dòng)盤的端面。如動(dòng)畫1鼓式制動(dòng)器:旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓,工作表面為制動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面。如動(dòng)畫2一、鼓式車輪制動(dòng)器按照張開機(jī)構(gòu)的不同,鼓式制動(dòng)器可以分為:輪缸式、凸輪式等;(轎車都采用輪缸式制動(dòng)器)按照制動(dòng)時(shí)兩制動(dòng)蹄產(chǎn)生制動(dòng)力矩的不同,可分為:領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、單向自增力式和雙向自增力式制動(dòng)器。n制動(dòng)蹄張開的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同

5、為領(lǐng)蹄，領(lǐng)蹄具有“助勢(shì)”作用。n制動(dòng)蹄張開的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反為從蹄，從蹄具有“減勢(shì)”作用。l.領(lǐng)蹄 2.從蹄 3、4.支點(diǎn) 5.制動(dòng)鼓 6.制動(dòng)輪缸1.領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器圖為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖，設(shè)汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向(這稱為制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn))如圖中箭頭所示。動(dòng)畫3 l.領(lǐng)蹄 2.從蹄 3、4.支點(diǎn) 5.制動(dòng)鼓 6.制動(dòng)輪缸n凡制動(dòng)鼓所受來(lái)自二蹄的法向力不能互相平衡的制動(dòng)器稱為非平衡式制動(dòng)器。2.單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)示意圖動(dòng)畫4所示。如圖11-2為實(shí)物圖1.制動(dòng)輪缸 2.制動(dòng)蹄 3.支承銷 4.制動(dòng)鼓圖11-2單向雙領(lǐng)

6、蹄式制動(dòng)器實(shí)物3.雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器右如圖,無(wú)論是前進(jìn)制動(dòng)還是倒車制動(dòng)，兩制動(dòng)蹄都是領(lǐng)蹄的制動(dòng)器稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在結(jié)構(gòu)上有三個(gè)特點(diǎn):一是采用兩個(gè)雙活塞式制動(dòng)輪缸；二是兩制動(dòng)蹄的兩端都采用浮式支承，且支點(diǎn)的周向位置也是浮動(dòng)的；三是制動(dòng)底板上的所有固定元件，如制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸、回位彈簧等都是成對(duì)的，而且既按軸對(duì)稱、又按中心對(duì)稱布置。動(dòng)畫 5圖11-3雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器實(shí)物圖4.單向自增力式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)如右圖。第一制動(dòng)蹄1和第二制動(dòng)蹄4的下端分別浮支在浮動(dòng)的頂桿5的兩端。工作原理如動(dòng)畫65.雙向自增力式制動(dòng)器特點(diǎn)：是制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)均能借蹄鼓間的摩擦起自增力作用。它的結(jié)

7、構(gòu)不同于單向自增力式之處主要是采用雙活塞式制動(dòng)輪缸，可向兩蹄同時(shí)施加相等的促動(dòng)力。工作原理：如動(dòng)畫76.凸輪式制動(dòng)器目前，所有國(guó)產(chǎn)汽車及部分外國(guó)汽車的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)中，都采用凸輪促動(dòng)的車輪制動(dòng)器，而且大多設(shè)計(jì)成領(lǐng)從蹄式。工作原理：動(dòng)畫8二、盤式車輪制動(dòng)器n盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，被稱為制動(dòng)盤。n其固定元件則有著多種結(jié)構(gòu)型式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有24個(gè)，由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器；另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形，制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，這種制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。

8、鉗盤式制動(dòng)器用于各級(jí)轎車和貨車的車輪制動(dòng)器，全盤式制動(dòng)器只有少數(shù)汽車(主要是重型汽車)采用為車輪制動(dòng)器，我們只要學(xué)習(xí)鉗盤式制動(dòng)器。鉗盤式制動(dòng)器又可分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩類。1.定鉗盤式制動(dòng)器（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：跨置在制動(dòng)盤1上的制動(dòng)鉗體5固定安裝車橋6上，它不能旋轉(zhuǎn)也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng)，其內(nèi)的兩個(gè)活塞2分別位于制動(dòng)盤1的兩側(cè)。（2）工作原理：動(dòng)畫9（3）定鉗盤式制動(dòng)器存在著以下缺點(diǎn)：油缸較多，使制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜；油缸分置于制動(dòng)盤兩側(cè)，必須用跨越制動(dòng)盤的鉗內(nèi)油道或外部油管來(lái)連通，這使得制動(dòng)鉗的尺寸過大，難以安裝在現(xiàn)代化轎車的輪輞內(nèi)；熱負(fù)荷大時(shí)，油缸和跨越制動(dòng)盤的油管或油道中的制動(dòng)液容易受熱汽化

9、；若要兼用于駐車制動(dòng)，則必須加裝一個(gè)機(jī)械促動(dòng)的駐車制動(dòng)鉗。 2.浮鉗盤式制動(dòng)器（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：制動(dòng)鉗體2通過導(dǎo)向銷6與車橋7相連，可以相對(duì)于制動(dòng)盤1軸向移動(dòng)。制動(dòng)鉗體只在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附裝在鉗體上。（2）工作原理：動(dòng)畫10（3）與定鉗盤式制動(dòng)器比較：與定鉗盤式制動(dòng)器相反，浮鉗盤式制動(dòng)器軸向和徑向尺寸較小，而且制動(dòng)液受熱汽化的機(jī)會(huì)較少。自70年代以來(lái)，浮鉗盤式制動(dòng)器逐漸取代了定鉗盤式制動(dòng)器。3.盤式制動(dòng)器的特點(diǎn)（1）盤式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：一般無(wú)摩擦助勢(shì)作用，因而制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定；浸水后效能降低較少，而且只須經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)

10、正常；在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較??；制動(dòng)盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會(huì)象制動(dòng)鼓的熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏板行程過大；較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡(jiǎn)便。對(duì)于鉗盤式制動(dòng)器而言，因?yàn)橹苿?dòng)盤外露，還有散熱良好的優(yōu)點(diǎn)（2）盤式制動(dòng)器不足之處是效能較低，故用于液壓制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路壓力較高，一般要用伺服裝置。 （3）目前，盤式制動(dòng)器已廣泛應(yīng)用于轎車，但除了在一些高性能轎車上用于全部車輪以外，大都只用作前輪制動(dòng)器，而與后輪的鼓式制動(dòng)器配合，以期汽車有較高的制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。在貨車上，盤式制動(dòng)器也有采用，但離普及還有相當(dāng)距離。三、駐車制動(dòng)器1.作

11、用：停駛后防止滑溜，坡道起步，行車制動(dòng)效能失效后臨時(shí)使用或配合行車制動(dòng)器進(jìn)行緊急制動(dòng)。 2.分類：按在汽車上安裝位置的不同，駐車制動(dòng)裝置分中央駐車制動(dòng)裝置和車輪駐車制動(dòng)裝置兩類。前者的制動(dòng)器安裝在變速器或分動(dòng)器之后，稱為中央制動(dòng)器，其制動(dòng)力矩作用在傳動(dòng)軸上；有些轎車在后輪制動(dòng)器中加裝必要的機(jī)構(gòu)，使之兼充駐車制動(dòng)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，為復(fù)合式制動(dòng)器。 3.中央制動(dòng)器 中央制動(dòng)器多采用蹄鼓式制動(dòng)器，它可采用高制動(dòng)效能的自動(dòng)增力式制動(dòng)器，其外廓尺寸小，易調(diào)整，防泥沙性能好，停車后沒有制動(dòng)熱負(fù)荷的影響，故應(yīng)用較廣。如圖11-3東風(fēng)EQ1090e型汽車采用中央制動(dòng)、領(lǐng)從蹄鼓、凸輪張開的駐車制動(dòng)器按鈕拉桿彈簧

12、駐車制動(dòng)桿齒扇鎖止爪傳動(dòng)桿搖臂偏心支承銷孔制動(dòng)蹄滾輪凸輪軸調(diào)整螺母拉桿擺臂壓緊彈簧圖11-3中央制動(dòng)器.盤鼓組合式制動(dòng)器這種制動(dòng)器將一個(gè)作行車制動(dòng)器的盤式制動(dòng)器和一個(gè)作駐車制動(dòng)器的鼓式制動(dòng)器組合在一起。雙作用制動(dòng)盤2的外緣盤作盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤，中間的鼓部作鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)鼓。動(dòng)畫11第三節(jié) 制動(dòng)傳動(dòng)裝置制動(dòng)傳動(dòng)裝置的作用:是將駕駛員或其他動(dòng)力源的作用傳到制動(dòng)器。汽車上采用的制動(dòng)傳動(dòng)裝置有機(jī)械式、氣壓式和液壓式。目前,但是轎車上的制動(dòng)傳動(dòng)裝置有機(jī)械式和液壓式兩種。一、機(jī)械傳動(dòng)裝置一般，駐車制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置組成如圖11-4所示。 1.操縱桿 2.平衡杠桿 3.拉繩 4.拉繩調(diào)整接頭 5.拉

13、繩支架 6.拉繩固定夾 7.制動(dòng)器 二、液壓傳動(dòng)裝置n目前，轎車的行車制動(dòng)系統(tǒng)都采用了液壓傳動(dòng)裝置，主要由制動(dòng)主缸(制動(dòng)總泵)、液壓管路、后輪鼓式制動(dòng)器中的制動(dòng)輪缸(制動(dòng)分泵)、前輪鉗盤式制動(dòng)器中的液壓缸等組成，如圖11-5所示。1.制動(dòng)主缸(制動(dòng)總泵)制動(dòng)主缸:將踏板輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能。(1)單腔制動(dòng)主缸如圖11-4為單腔制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)圖11-4為單腔制動(dòng)主缸示意圖制動(dòng)主缸的工作過程:如圖11-5a)開始制動(dòng)b)快速放松c)完全回位圖11-5制動(dòng)主缸的工作過程示意圖(2)雙腔制動(dòng)主缸雙腔制動(dòng)主缸主要由儲(chǔ)液罐、制動(dòng)主缸、外殼、前活塞、后活塞及前后活塞彈簧、推桿、皮碗等組成。結(jié)構(gòu)如圖11-6

14、圖11-6 雙腔制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)示意圖動(dòng)畫2.制動(dòng)輪缸：把油液壓力轉(zhuǎn)變成輪缸推力，推動(dòng)制動(dòng)蹄壓靠在制動(dòng)鼓上，產(chǎn)生制動(dòng)作用。一般制動(dòng)輪缸分為雙活塞式與單活塞式兩種。(1)雙活塞式制動(dòng)輪缸：其缸體通常用螺釘固裝在制動(dòng)底版上,內(nèi)裝鋁合金活塞，密封皮碗的刃口方向朝內(nèi),并由彈簧壓靠在活塞上與其同步運(yùn)動(dòng).其活塞外端壓在有頂塊并與制動(dòng)蹄的上端相抵緊。結(jié)構(gòu)如圖11-7圖11-7雙活塞式制動(dòng)輪缸示意圖（2）單活塞式制動(dòng)輪缸： 結(jié)構(gòu)如圖11-8圖11-8單活塞式制動(dòng)輪缸3.真空液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置 在普通液壓制動(dòng)系統(tǒng)中，加裝真空加力裝置，可以減輕駕駛員施加于制動(dòng)踏板上的力，達(dá)到操縱輕便、制動(dòng)可靠的目的。 真空加力裝置是利

15、用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)在進(jìn)氣管中形成的真空度（或利用真空泵）為力源的動(dòng)力制動(dòng)傳動(dòng)置。 它可分為增壓式增壓式與助力式助力式兩類。增壓式增壓式-裝在主缸之后，通過增壓器將制動(dòng)主缸的液壓進(jìn)一步增加。助力式助力式-裝在踏板與主缸之間，通過助力器來(lái)幫助制動(dòng)踏板對(duì)制動(dòng)主缸產(chǎn)生推力。（1）真空增壓式液壓制動(dòng)裝置真空增壓式液壓制動(dòng)裝置，其比液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置多了一個(gè)由真空單向閥、真空罐、控制閥、增壓缸等組成的真空增壓器。結(jié)構(gòu)如圖11-9.圖11-9 真空增壓式液壓制動(dòng)裝置 1-車輪制動(dòng)器 2-制動(dòng)主缸 3-雙活塞安全閥 4-輔助缸 5-真空伺服（加力）氣室6-控制閥 7-真空筒 8-單向閥 9-進(jìn)氣歧管真空增壓式液壓制

16、動(dòng)裝置，其主要部件是真空增壓器，它由加力氣室、輔助缸和控制閥三部分組成。結(jié)構(gòu)如圖11-10圖11-10真空增壓器結(jié)構(gòu)示意圖a)踩下制動(dòng)踏板；b)放松制動(dòng)踏板（）真空助力式液壓制動(dòng)裝置真空助力器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣管的真空度和大氣壓力差，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械力來(lái)推動(dòng)主缸活塞以減輕駕駛員施加于制動(dòng)踏板上的力。真空助力式液壓制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)如圖11-11圖11-11 真空助力式液壓制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖 圖11-12 真空助力器與制動(dòng)總泵實(shí)物圖圖11-13 真空助力器與制動(dòng)總泵安裝位置工作過程：主要是控制真空閥和空氣閥開啟和關(guān)閉來(lái)起助力作用。 a.真空助力器不工作時(shí)真空閥開啟，空氣閥關(guān)閉。膜片前、后腔A和B互相連

17、通，并與空氣隔絕。如圖11-14空氣閥空氣閥真空閥真空閥圖11-14真空助力器不工作時(shí)示意圖后腔后腔B前腔前腔A真空閥真空閥空氣閥空氣閥前腔前腔A后腔后腔Bb.制動(dòng)時(shí)真空閥關(guān)閉，空氣閥開啟。膜片前、后腔A和B互不相通，A腔通真空，B腔通大氣。如圖11-15圖11-15真空助力器制動(dòng)時(shí)示意圖c.制動(dòng)后真空閥關(guān)閉，空氣閥關(guān)閉。膜片前、后腔A和B互不相通，且 膜片回位彈簧彈力= A腔真空+ B腔氣壓如圖11-16圖11-16制動(dòng)后回位示意圖動(dòng)畫10三、氣壓傳動(dòng)裝置以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)作為制動(dòng)器制動(dòng)的唯一能源，而駕駛員的體力僅作為控制能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱之為氣壓制動(dòng)系統(tǒng)。一般裝載質(zhì)量在8000kg以上的載貨汽車和大客車都使用這種制動(dòng)裝置。1.氣壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置 氣壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置利用壓縮空氣作動(dòng)力源的動(dòng)力制動(dòng)裝置，駕駛員通過控制制動(dòng)踏板的行程，便可控制制動(dòng)氣壓的大小，得到不同的制動(dòng)強(qiáng)度。 特點(diǎn)：操縱省力，制動(dòng)強(qiáng)度大，踏板行程小，需要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，制動(dòng)粗暴且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般在重型和部分中型汽車上采用。 氣壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置布置形式一般分為單管路與雙管路兩種。雙管路氣壓傳動(dòng)裝置是利用一個(gè)雙腔（或三腔）的制動(dòng)控制閥，二或三個(gè)儲(chǔ)氣筒，組成兩套彼此獨(dú)立的管路，分別控制兩橋（或三橋）制動(dòng)器。結(jié)構(gòu)如圖1