汽車底盤構(gòu)造與原理 課件 第5章 汽車制動(dòng)系統(tǒng)

第5章汽車制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)車身傳動(dòng)系轉(zhuǎn)向系行駛系制動(dòng)系1.掌握汽車制動(dòng)系統(tǒng)的分類、結(jié)構(gòu)及工作原理2.掌握制動(dòng)器（鼓式、盤式）的結(jié)構(gòu)及工作原理3.掌握制動(dòng)傳動(dòng)裝置（機(jī)械、液壓、氣壓）的組成及工作原理4.掌握制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）的作用、基本組成、分類及工作原理5.理解驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）的基本作用與結(jié)構(gòu)原理6.理解車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）的基本作用與結(jié)構(gòu)原理教學(xué)目標(biāo)

思考：汽車能夠行駛的過程中，需要根據(jù)路況適時(shí)的減速甚至停車，在停車時(shí)能夠可靠的駐停，汽車底盤中的制動(dòng)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這些功能的呢？5.1汽車制動(dòng)系統(tǒng)概述使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行適時(shí)地強(qiáng)制減速甚至停車；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；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。汽車行駛的安全性，在很大程度上取決于汽車制動(dòng)裝置工作的可靠性。5.1.1制動(dòng)系統(tǒng)的作用5.1.2汽車制動(dòng)系統(tǒng)分類1.按功用分類1）行車制動(dòng)裝置。行車時(shí)，駕駛員常使用的制動(dòng)裝置，一般用腳操縱，能產(chǎn)生較大的制動(dòng)力。2）駐車制動(dòng)裝置。是駕駛員在停車時(shí)使用的制動(dòng)裝置，一般用手操縱，用于停車后防止汽車滑溜。它的制動(dòng)器可裝在變速器或分動(dòng)器之后的傳動(dòng)軸上，稱為中央制動(dòng)裝置。也可利用后橋車輪制動(dòng)器兼充駐車制動(dòng)器，稱為復(fù)合式制動(dòng)器。3）第二制動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)行車制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)仍然能夠保證汽車實(shí)現(xiàn)減速或停車的裝置。4）輔助制動(dòng)系統(tǒng)。在汽車下長(zhǎng)坡時(shí)用以穩(wěn)定車速的裝置。經(jīng)常行駛在山區(qū)的汽車，僅靠行車制動(dòng)系統(tǒng)來達(dá)到連續(xù)下長(zhǎng)坡時(shí)穩(wěn)定車速的目的，可能會(huì)致使車輪制動(dòng)器過熱而降低制動(dòng)效能，甚至?xí)耆А?.1.2汽車制動(dòng)系統(tǒng)分類2.按制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源分類1）人力制動(dòng)系統(tǒng)。指僅靠駕駛員施加于制動(dòng)踏板或手柄上的力作為制動(dòng)的動(dòng)力源的制動(dòng)系統(tǒng)，分為液壓式和機(jī)械式兩種。機(jī)械式僅用于駐車制動(dòng)。2）伺服制動(dòng)系統(tǒng)。指兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。3）動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。指利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力所轉(zhuǎn)化的氣壓或液壓作為制動(dòng)動(dòng)力源的制動(dòng)系統(tǒng)，由駕駛員通過制動(dòng)踏板或手柄控制制動(dòng)時(shí)刻與制動(dòng)強(qiáng)度。其中按傳力介質(zhì)不同又分氣壓式，全液壓式，氣頂液式。3.按制動(dòng)能量的傳輸方式分類按制動(dòng)能量的傳輸方式可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁式。5.1.3汽車制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成與工作原理1.制動(dòng)系統(tǒng)組成制動(dòng)系統(tǒng)主要由控制裝置、傳輸裝置和制動(dòng)器三個(gè)主要部分組成。2.制動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖5-1制動(dòng)系工作原理示意圖1—制動(dòng)踏板2一推桿3一主缸活塞4一制動(dòng)主缸5一油管6一制動(dòng)輪缸7一輪缸活塞8一制動(dòng)鼓9一摩擦片10一制動(dòng)蹄11一制動(dòng)底板12一支銷13一制動(dòng)蹄回位彈簧5.1.4制動(dòng)系統(tǒng)的要求1.具有良好的制動(dòng)性能，包括良好的制動(dòng)效能、良好的制動(dòng)效能穩(wěn)定性、良好的制動(dòng)方向穩(wěn)定性三個(gè)方面。2.操縱輕便、靈敏，調(diào)整與維護(hù)便捷。3.具有良好的制動(dòng)平順性，制動(dòng)力矩既能迅速而平穩(wěn)地增加，也能迅速而徹底地解除。4.對(duì)掛車的制動(dòng)系統(tǒng)，還要求掛車的制動(dòng)作用時(shí)間應(yīng)略早于主車；掛車自行脫鉤時(shí)能自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)急制動(dòng)。5.2制動(dòng)器制動(dòng)器是制動(dòng)系統(tǒng)中用來產(chǎn)生阻礙汽車運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的部件。制動(dòng)器主要由旋轉(zhuǎn)元件和固定元件兩部分組成，利用旋轉(zhuǎn)元件和固定元件的摩擦產(chǎn)生摩擦力矩，使其旋轉(zhuǎn)角速度降低，依靠車輪與路面的附著作用產(chǎn)生制動(dòng)力，達(dá)到減速的目的。按旋轉(zhuǎn)元件形狀的不同，汽車制動(dòng)器可分為鼓式和盤式兩大類。按旋轉(zhuǎn)元件安裝位置，汽車制動(dòng)器有中央制動(dòng)器和車輪制動(dòng)器兩類。5.2.1制動(dòng)器的類型5.2.2鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是制動(dòng)鼓，內(nèi)圓柱面是其工作面；制動(dòng)輪缸是制動(dòng)路張開的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。分為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器、雙領(lǐng)蹄式與雙從蹄式制動(dòng)器、雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器和自增力式制動(dòng)器。（1）領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器

圖5-2領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器1-偏心調(diào)整螺釘2-墊圈3-鎖止螺母4-托架5-制動(dòng)底板6-偏心輪調(diào)整螺釘7-偏心輪8-摩擦襯片9-制動(dòng)輪缸10-回位彈簧11、12-制動(dòng)蹄圖5-3領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器受力情況1-領(lǐng)蹄2-制動(dòng)輪缸3-回位彈簧

4-制動(dòng)鼓5-從蹄6、7-支承銷5.2.2鼓式制動(dòng)器（2）雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器（3）雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器圖5-6雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖1-雙活塞式制動(dòng)輪缸2-制動(dòng)鼓3-制動(dòng)蹄圖5-7雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器1-制動(dòng)鼓2、13-制動(dòng)輪缸3-制動(dòng)底板

4、8-支座5-上制動(dòng)蹄6-制動(dòng)蹄回位彈簧7、12-調(diào)整螺母9-制動(dòng)蹄限位裝置10-下制動(dòng)蹄11-可調(diào)支座圖5-4單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器受力情況

1-單活塞式制動(dòng)輪缸2-支承銷3-制動(dòng)蹄4-制動(dòng)鼓圖5-5雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器1—制動(dòng)底板2—輪轂3—回位彈簧4—制動(dòng)輪缸5—制動(dòng)鼓5.2.2鼓式制動(dòng)器（4）雙從蹄式制動(dòng)器

（5）自增力式制動(dòng)器圖5-8雙從蹄式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖1-回位彈簧2-制動(dòng)輪缸3-支承銷4-制動(dòng)蹄5-制動(dòng)鼓圖5-9雙向自增力式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖1-前制動(dòng)蹄2-頂桿3-后制動(dòng)蹄4-輪缸5-支撐銷5.2.3盤式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器由旋轉(zhuǎn)元件(制動(dòng)盤)和固定元件(制動(dòng)鉗)組成。按摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu)分類，盤式制動(dòng)器有鉗盤式和全盤式兩大類。全盤式制動(dòng)器主要用于重型汽車。鉗盤式制動(dòng)器又可分為固定鉗盤式和浮鉗盤式兩種。1.固定鉗盤式制動(dòng)器圖5-10固定盤式車輪制動(dòng)器基本結(jié)構(gòu)圖1一輪轂凸緣；2一制動(dòng)盤；3一復(fù)位彈簧；4一輪輻；5一鉗體；6一導(dǎo)向支承銷；7一制動(dòng)塊；8一活塞；9一調(diào)整墊片；10一轉(zhuǎn)向節(jié)或橋殼凸緣；r一制動(dòng)盤摩擦半徑5.2.3盤式制動(dòng)器固定鉗盤式車輪制動(dòng)器存在著以下缺點(diǎn)1）液壓缸較多，使制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2）液壓缸分置于制動(dòng)盤兩側(cè)，必須用跨越制動(dòng)盤的鉗內(nèi)油道或外部油管來連通，這必然使得制動(dòng)錯(cuò)的尺寸過大，難以安裝在現(xiàn)代化轎車的輪輞內(nèi)。3）熱負(fù)荷大時(shí)，液壓缸(特別是外側(cè)液壓缸)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。4）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。這些缺點(diǎn)使得固定鉗盤式制動(dòng)器難以適應(yīng)現(xiàn)代汽車的使用要求，故自20世紀(jì)70年代以來，大部分使用下述的浮動(dòng)鉗盤式車輪制動(dòng)器。5.2.3盤式制動(dòng)器2.浮鉗盤式制動(dòng)器圖5-12浮鉗盤式制動(dòng)器工作原理示意圖1一制動(dòng)鉗體；2一導(dǎo)向銷；3一制動(dòng)鉗支架；4一制動(dòng)盤；5一固定制動(dòng)塊；6一活動(dòng)制動(dòng)塊；7一活塞密封圈；8一活塞；；9一液壓缸與定鉗盤式制動(dòng)器相比，浮鉗盤式制動(dòng)器的單側(cè)液壓缸結(jié)構(gòu)不需要跨越制動(dòng)盤的油道，因此不僅軸向和徑向尺寸較小，有可能布置得更接近車輪輪轂，而且制動(dòng)液受熱汽化的機(jī)會(huì)較少。5.2.3盤式制動(dòng)器3.盤式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器的比較1）優(yōu)點(diǎn)：①一般無摩擦助勢(shì)作用，因而制動(dòng)器效能受摩擦因數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定。②在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小。③浸水后效能降低不大，而且只需經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)正常。④制動(dòng)盤厚度方向的熱膨脹量小，不會(huì)像制動(dòng)鼓熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏板行程過大。⑤較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其他維修作業(yè)也較簡(jiǎn)便。2）盤式制動(dòng)器的不足之處有：①制動(dòng)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。②兼用于駐車制動(dòng)時(shí)，需要加裝的駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置較鼓式制動(dòng)器復(fù)雜，因而在后輪上的應(yīng)用受到限制。5.2.4駐車制動(dòng)器駐車制動(dòng)器又稱手制動(dòng)器，其主要作用是使汽車可靠地停駐，便于在坡道上起步，在行車制動(dòng)器失效后臨時(shí)使用或配合行車制動(dòng)器進(jìn)行緊急制動(dòng)。按照安裝位置的不同，駐車制動(dòng)器可分為中央制動(dòng)式和車輪制動(dòng)式兩種。圖5-12中央制動(dòng)式駐車制動(dòng)器5.3制動(dòng)傳動(dòng)裝置汽車制動(dòng)傳動(dòng)裝置將駕駛員或其他動(dòng)力源的作用力傳到制動(dòng)器，并控制制動(dòng)器工作，從而獲得所需要的制動(dòng)力矩。按傳力介質(zhì)的不同，制動(dòng)傳動(dòng)裝置可分為液壓式、氣壓式和氣液綜合式；按制動(dòng)管路套數(shù)的不同，有單管路和雙管路制動(dòng)傳動(dòng)裝置?，F(xiàn)代汽車的行車制動(dòng)系統(tǒng)都必須采用雙管路制動(dòng)傳動(dòng)裝置。5.3.1汽車制動(dòng)傳動(dòng)裝置的類型5.3.2液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置是利用液壓油，將制動(dòng)踏板力轉(zhuǎn)換為液壓力，通過管路傳至車輪制動(dòng)器，再將液壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿?dòng)蹄張開的機(jī)械推力。雙回路液壓傳動(dòng)裝置是利用相互獨(dú)立的雙腔制動(dòng)主缸，通過兩套獨(dú)立管路，分別控制兩橋或三橋的車輪制動(dòng)器。其特點(diǎn)是若其中一套管路發(fā)生故障而失效時(shí)，另套管路仍能繼續(xù)起制動(dòng)作用，從而提高了汽車制動(dòng)的可靠性和行車安全性。1.雙回路液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置的布置形式(1)一軸對(duì)一軸(Ⅱ)型(2)交叉(X)型(3)一軸半對(duì)半軸(H)型(4)半軸一輪對(duì)半軸一輪(LL)型(5)雙半軸對(duì)雙半軸

圖5-2領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器a）一軸對(duì)一軸(Ⅱ)型b)交叉(X)型c)一軸半對(duì)半軸(HI)型d)半軸-輪對(duì)半軸輪(LL)型e)雙半軸對(duì)雙半軸(HH)型5.3.2液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置（1）總體構(gòu)造圖5-14轎車液壓制動(dòng)系統(tǒng)示意圖1-盤式制動(dòng)器(前輪)2-串聯(lián)式雙腔制動(dòng)主缸3-儲(chǔ)液室4-真空助力器5-制動(dòng)板6-鼓式制動(dòng)器(后輪，兼作駐車制動(dòng)器)5.3.2液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置（2）制動(dòng)主缸圖5-15串聯(lián)雙腔制動(dòng)主缸1-主缸缸體2-出油閥座3-出油閥4-進(jìn)油管接頭5-空心螺栓6-密封7-前缸(第二)活塞8-定位螺釘9-密封墊10-補(bǔ)償孔11-旁通孔12-后缸(第一)活塞13-擋圈14-護(hù)罩15-推桿16-后缸密封圈17-后活塞皮碗18-后缸彈簧19-前缸密封圈20-前活塞皮碗21-前缸彈簧22-回油閥A-后腔B-前腔5.3.2液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置（3）制動(dòng)輪缸圖5-16單活塞式制動(dòng)輪缸1-密封圈2-缸體3-頂塊4-防護(hù)罩5-活塞6-進(jìn)油管接頭7-放氣閥圖5-17雙活塞式制動(dòng)輪缸的結(jié)構(gòu)1-缸體2-活塞3-皮碗4-彈簧5-頂塊6-防護(hù)罩5.3.3真空液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置真空液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置是以發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)在進(jìn)氣管中產(chǎn)生的真空度(或利用真空泵)為力源的動(dòng)力制動(dòng)傳動(dòng)裝置。在人力液壓制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，加裝一套真空加力裝置便構(gòu)成真空液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置，有真空增壓式和真空助力式兩種。1.真空增壓式液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置圖5-18真空增壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置1-進(jìn)氣管2-真空單向閥3-真空筒4-控制閥5-伺服氣室6-輔助缸7-雙活塞安全缸8-制動(dòng)主缸9-車輪制動(dòng)器A-發(fā)動(dòng)機(jī)B-真空泵C-單向閥5.3.3真空液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置真空增壓器的工作原理示意圖

a)踩下制動(dòng)踏板時(shí)

b)放松制動(dòng)踏板時(shí)5.3.3真空液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置2.真空助力式液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置

圖5-21真空助力式液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置示意圖1-制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)2-控制閥3-伺服氣室4-制動(dòng)主缸5-儲(chǔ)液罐6-制動(dòng)信號(hào)燈液壓開關(guān)7-真空供能管路8-真空單向閥9-感載比例閥10-左后輪制動(dòng)器的輪缸11-左前輪制動(dòng)器的輪缸12-右前輪制動(dòng)器的輪缸13-右后輪制動(dòng)器的輪缸5.3.3真空液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置真空助力式液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置

圖5-22真空助力器的結(jié)構(gòu)1-伺服氣室前殼體2-制動(dòng)主缸推桿3-導(dǎo)向螺栓密封套4-膜片回位彈簧5-導(dǎo)向螺栓6-控制閥7-橡膠反作用盤8-伺服氣室膜片座9-真空閥)10-大氣閥座

11-過濾環(huán)12-控制閥推桿13-調(diào)整叉14-毛氈過濾環(huán)15-控制閥推桿彈簧16-閥門彈簧17-螺栓18-控制閥柱塞19-伺服氣室后殼體20-伺服氣室膜片5.3.4氣壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置氣壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置是利用壓縮空氣作為動(dòng)力源，并將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械推力，使車輪產(chǎn)生制動(dòng)。駕駛員可通過控制踏板的行程，便可調(diào)整氣體壓力的大小，來獲得不同的制動(dòng)力，得到不同的制動(dòng)強(qiáng)度。1.雙回路氣壓制動(dòng)裝置的基本構(gòu)造圖5-23解放CA1091型汽車雙回路氣壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置的布置示意圖1一空氣壓縮機(jī)2一前制動(dòng)氣室3一放氣閥4一濕儲(chǔ)氣筒5—安全閥6一三通管7一管接頭8一儲(chǔ)氣筒9—單向閥10一掛車制動(dòng)閥11后制動(dòng)氣室12-分離開關(guān)13一連接頭14一串聯(lián)雙腔式制動(dòng)閥15-氣壓表16—?dú)鈮赫{(diào)節(jié)器5.3.4氣壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置2.氣壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置主要部件的構(gòu)造和工作原理(1)空氣壓縮機(jī)它是整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源。最常見的結(jié)構(gòu)是空氣冷卻往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)，它與往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相似?？諝鈮嚎s機(jī)按其氣缸數(shù)量的不同可分為單缸式和雙缸式兩種。圖5-24風(fēng)冷單缸式空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1-活塞2-出氣閥3-卸荷柱塞4-柱塞彈簧5-空氣濾清器6—進(jìn)氣閥7—缸體8—連桿9—進(jìn)氣口10—出氣口5.3.4氣壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置2.氣壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置主要部件的構(gòu)造和工作原理(2)調(diào)壓閥其作用是保持儲(chǔ)氣筒內(nèi)的氣壓在規(guī)定的范圍內(nèi)，且在過載時(shí)實(shí)現(xiàn)空氣壓縮機(jī)的卸荷空轉(zhuǎn)，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的功率消耗。5.3.4氣壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置2.氣壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置主要部件的構(gòu)造和工作原理（3）制動(dòng)控制閥其作用是控制儲(chǔ)氣筒進(jìn)入各個(gè)車輪制動(dòng)氣室和掛車制動(dòng)控制闊的壓縮空氣量。圖5-26東風(fēng)EQ1092型汽車并列雙腔膜片式制動(dòng)控制閥1-拉臂2-平衡彈簧上座3-平衡彈簧4-防塵罩5-平衡彈簧下座6、10-鋼球7、12、23、24-密封圈8-推桿9平衡臂11-上體13-鋼墊14-膜片15-膜片回位彈簧16-芯管17-下體18-閥19-閥門回位彈簧20—密封墊21-門導(dǎo)向座22-防塵堵片25-防塵堵塞(運(yùn)輸及儲(chǔ)存時(shí)用)26-鎖緊螺母，27一調(diào)整螺釘28-拉臂軸A1-進(jìn)氣口(通前制動(dòng)儲(chǔ)氣筒)A2-進(jìn)氣口量(通后制動(dòng)儲(chǔ)氣筒)B1-出氣口(通前制動(dòng)氣室及掛車空氣管)B2-出氣口(通后制動(dòng)氣室)C-下部排氣口D-節(jié)流孔E-上部排氣口F-排氣閥座G-進(jìn)氣閥座5.3.4氣壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置2.氣壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置主要部件的構(gòu)造和工作原理(4)制動(dòng)氣室其作用是將輸入的空氣壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)凸輪的機(jī)械推力，使車輪制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)力矩。圖5-28膜片式制動(dòng)氣室1一進(jìn)氣口2一蓋3一橡膠膜片4一支承盤5-回位彈簧6一殼體7一固定螺釘孔8—推桿9一連接叉10一卡箍11—螺栓5.4防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（AntilockBrakingSystem，ABS）被認(rèn)為是汽車上采用安全帶以來在安全性方面所取得的最為重要的技術(shù)成就，現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用于汽車上。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的功用是防止汽車制動(dòng)時(shí)車輪抱死，并把車輪的滑移率保持在最佳滑動(dòng)率范圍內(nèi)，以保證車輪與地面具有良好的附著力，有效防止制動(dòng)時(shí)汽車側(cè)滑、甩尾、失去轉(zhuǎn)向等現(xiàn)象發(fā)生，提高了制動(dòng)穩(wěn)定性，同時(shí)縮短了制動(dòng)距離，減少了輪胎磨損。5.4.1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的功用5.4防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）汽車制動(dòng)時(shí)滑移程度用滑移率表示，其計(jì)算方法如下：s=式中s—滑動(dòng)率；υ—車速ω—車輪滾動(dòng)角速度r0—車輪運(yùn)動(dòng)半徑5.4.1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的功用5.4.1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的功用路面附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系，由實(shí)驗(yàn)得知，在當(dāng)s＝0時(shí)，車輪純滾動(dòng)，當(dāng)s＝1時(shí)，即車輪被抱死。當(dāng)滑移率s在15％-20％時(shí)，附著系數(shù)最大，可獲得最大的總制動(dòng)力，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生喪失轉(zhuǎn)向操縱性及甩尾，可以保持制動(dòng)時(shí)行駛方向穩(wěn)定性。所以在設(shè)計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)要能夠使前、后車輪制動(dòng)時(shí)不抱死，處于邊滾動(dòng)邊滑動(dòng)的滑轉(zhuǎn)狀態(tài)，滑移率保持在15％-20％，以獲得最佳制動(dòng)效果。5.4.2防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的組成防抱死制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)其對(duì)制動(dòng)壓力的控制方式可分為機(jī)械式和電子式，目前大多數(shù)都采用電子控制。該系統(tǒng)主要由車速傳感器、電控單元及液壓調(diào)節(jié)器三部分組成5.4.3防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的類型1.按照汽車制動(dòng)系統(tǒng)分類：1）液壓制動(dòng)系統(tǒng)ABS。2）氣壓制動(dòng)系統(tǒng)ABS。3）氣頂液制動(dòng)系統(tǒng)。2.按照制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置的布置分類：1）整體式ABS。2）分置式ABS。2.按照控制通道數(shù)目分類：根據(jù)ABS制動(dòng)管路布置方式的不同，可分為四通道式、三通道式、雙通道式、單通道式四種。5.4.3防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的類型1）四通道式ABS屬于四傳感器、四通道、四輪獨(dú)立控制式，根據(jù)各車輪輪速傳感器輸入信號(hào)分別對(duì)各個(gè)車輪進(jìn)行獨(dú)立控制，因此附著系數(shù)利用率高，制動(dòng)時(shí)可以最大限度地利用每個(gè)車輪的最大附著力；2）三通道式ABS有四傳感器三通道式和三傳感器三通道式兩種，其中四傳感器三通道式ABS又分前后布置和對(duì)角布置兩種；3）雙通道式ABS可以減少制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的數(shù)量，降低系統(tǒng)成本，主要有四傳感器式、三傳感器式和兩傳感器式；4）單通道式ABS在后輪制動(dòng)總管中設(shè)置一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器，在后驅(qū)動(dòng)轎上安裝一個(gè)傳感器或者在兩后輪上各安裝一個(gè)傳感器。圖5-31ABS通道式布置分類a)四通道雙管路前后布置

b)四通道雙管路對(duì)角布置c)四傳感器三通道前后布置d)三傳感器三通道e)四傳感器三通道對(duì)角布置f)四傳感器雙通道布置g)單通道式1一制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器2一傳感器5.4.4防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的工作原理紅旗CA7220型轎車采用的是三位三通電磁閥控制的制動(dòng)防抱死裝置如圖5-32所示，該裝置為四個(gè)輪速傳感器四通道式布置形式，主要由前后輪車速傳感器、液壓調(diào)節(jié)器、電子液壓控制單元和ABS警報(bào)燈等組成。四個(gè)輪速傳感器分別將各車輪的信號(hào)傳給電子控制器，經(jīng)電子控制器運(yùn)算得出各車輪的滑移率，并根據(jù)滑移率控制各輪缸油壓。當(dāng)滑移率在8％～35％時(shí)，車輛的縱向附著力和側(cè)向附著力都較高。將這一附著區(qū)域內(nèi)的汽車制動(dòng)的有關(guān)參數(shù)預(yù)先輸入到防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的控制系統(tǒng)，電子控制器(ECU)可隨機(jī)地根據(jù)實(shí)際制動(dòng)工況進(jìn)行判斷，給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作指令，使車輪的滑移率控制在這一最佳工作區(qū)范圍內(nèi)，即各車輪制動(dòng)到不抱死的極限狀態(tài)。因此汽車制動(dòng)時(shí)，既不“跑偏”又不“甩尾”。圖5-32紅旗CA7220型轎車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的組成及布置1-制動(dòng)主缸2-制動(dòng)燈開關(guān)3-電子控制裝置(ECU)4-電動(dòng)機(jī)5-液壓控制裝置6-輪速傳感器5.4.4防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的工作原理工作過程（1）常規(guī)制動(dòng)過程如圖5-33所示，ABS未進(jìn)入工作狀態(tài)，常規(guī)制動(dòng)電磁閥不通電，柱塞處于圖示的最下方，主缸與輪缸的油路相通，主缸可隨時(shí)控制制動(dòng)油壓的增減，此時(shí)液壓泵不工作。（2）輪缸減壓過程如圖5-34所示，輪速傳感器檢測(cè)到車輪有抱死信號(hào)并向電控單元輸入，輪速傳感器輸入到電磁閥的電流較大，柱塞移至圖示的最上方，制動(dòng)主缸與輪缸的通路被截?cái)?。制?dòng)輪缸和儲(chǔ)液器接通，制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液流入儲(chǔ)液器，制動(dòng)壓力下降。與此同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，帶動(dòng)液壓泵工作，把流回儲(chǔ)液器的制動(dòng)液加壓后送入制動(dòng)主缸，為下一制動(dòng)過程做好準(zhǔn)備。5.4.4防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的工作原理工作過程（3）輪缸保壓過程如圖5-35所示，擋輪速傳感器輸出抱死信號(hào)后，電控單元向液壓調(diào)節(jié)器發(fā)出保持壓力的指令，并給相應(yīng)的電磁閥通以有限電流，輪速傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)較弱，電磁閥通入較小電流，柱塞降至圖13-42所示位置，所有通路被截?cái)啵员３州喐讐毫?。如果在保持壓力的指令發(fā)出后，還有車輪發(fā)出抱死信號(hào)，電控單元將發(fā)出降低壓力的指令，輸入較大電流，電磁閥被提起，回流通路將被關(guān)閉。（4）輪缸增壓過程如圖5-36，保壓過程中，車輪轉(zhuǎn)速趨于零，感應(yīng)交流電壓亦于零，電磁閥斷電，柱塞下降到初始位置，制動(dòng)主缸與制動(dòng)輪缸油路再次相通，制動(dòng)主缸的高壓制動(dòng)液再次進(jìn)入制動(dòng)輪缸，使輪缸油壓回升，車輪又趨于接近抱死狀態(tài)。5.5驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）ASR系統(tǒng)就是當(dāng)車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時(shí)，通過對(duì)滑轉(zhuǎn)側(cè)的車輪施加制動(dòng)力或者控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩以抑制車輪的滑轉(zhuǎn)，從而避免汽車牽引力與行駛穩(wěn)定性的下降。因此，這種汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)又被稱為汽車牽引力控制系統(tǒng)。ASR系統(tǒng)是在汽車ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，實(shí)質(zhì)上，它是ABS基本思想在驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的延伸和擴(kuò)展。ASR技術(shù)能夠根據(jù)汽車行駛狀態(tài)，運(yùn)用數(shù)學(xué)算法和控制邏輯使汽車驅(qū)動(dòng)輪在惡劣路面或復(fù)雜條件下充分利用地面的附著性能，以獲得最大的驅(qū)動(dòng)力。5.5.1驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）的功用5.5驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）ASR的控制策略主要有發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩控制、驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制、防滑差速器扭矩分配控制和離合器控制等。5.5.2ASR的控制方式表5-1各種控制手段及優(yōu)缺點(diǎn)

控制方式實(shí)現(xiàn)方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩控制副節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)采用電子節(jié)氣門工作平穩(wěn)，夠與其他控制方式聯(lián)合使用反應(yīng)較慢，需要與其他控制方式配合點(diǎn)火參數(shù)調(diào)節(jié)減小點(diǎn)火提前角，甚至終止點(diǎn)火反應(yīng)迅速容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴供油量調(diào)節(jié)減少或中斷供油簡(jiǎn)單方便，容易實(shí)現(xiàn)容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作異常驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力控制對(duì)驅(qū)動(dòng)輪施加一定的制動(dòng)力反應(yīng)迅速影響汽車穩(wěn)定性，制動(dòng)器磨損防滑差速器扭矩分配在一定程度上鎖止差速器對(duì)開路面高附著系數(shù)一側(cè)附著力充分利用影響汽車操縱性能，不利于轉(zhuǎn)彎離合器控制減少離合器結(jié)合成都控制簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)離合器磨損大5.5驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）5.5.3ABS/ASR系統(tǒng)的組成和工作原理表5-1各種控制手段及優(yōu)缺點(diǎn)

圖5-37凌志LS400ABS/ASR的主要部件在車上的布置1-ABS執(zhí)行器2-ASR執(zhí)行器3-副節(jié)氣門位置傳感器4-主節(jié)氣門位置傳感器5-ASR副節(jié)氣門電動(dòng)機(jī)

6-ASR副節(jié)氣門繼電器7-ABS和ASR的ECU8-發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器ECU9-ASR關(guān)斷開關(guān)10-ASR警示燈和ASR關(guān)斷指示燈11-后輪速傳感器12-制動(dòng)燈開關(guān)13-空擋起動(dòng)開關(guān)14-ASR供液罐15-ASR供液罐電動(dòng)機(jī)繼電器16-ASR蓄能器17-制動(dòng)液位開關(guān)18-ASR制動(dòng)器主繼電器19-前輪速傳感器5.5驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）豐田凌志LS400型轎車為例，介紹汽車ABS/ASR系統(tǒng)的組成和工作原理。如圖5-37所示，該系統(tǒng)主要由車輪轉(zhuǎn)速傳感器、ABS/ASR電控單元ECU、ABS執(zhí)行器(制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器)、ASR執(zhí)行器(包括隔離電磁閥總成和制動(dòng)供能總成)、副節(jié)氣門控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和主、副節(jié)氣門位置傳感器等組成。5.5.3ABS/ASR系統(tǒng)的組成和工作原理圖5-38凌志LS400ABS/ASR液壓系統(tǒng)1-制動(dòng)主缸2一制動(dòng)液液位開關(guān)3-ASR制動(dòng)執(zhí)行器4-副節(jié)氣門步進(jìn)電動(dòng)機(jī)5-ASR警告燈6-ASR斷開指示燈7-副節(jié)氣門位置傳感器8-主節(jié)氣門位置傳感器9-發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器電控單元10-ABS與ASR電控單元11-電動(dòng)機(jī)和液壓泵10-蓄能器13-溢流閥14-壓力開關(guān)15一制動(dòng)主缸隔離電磁閥16-蓄能器隔離電磁閥17-儲(chǔ)液器隔離電磁閥18-回液泵19-3/3電磁閥20-儲(chǔ)液器21-右后制動(dòng)輪缸22-后輪車速傳感器23-左后制動(dòng)輪缸24-右前制動(dòng)輪缸25-前輪車速傳感器26-左前制動(dòng)輪缸27-ASR執(zhí)行器5.5驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）1.與其他系統(tǒng)集成2.現(xiàn)有技術(shù)的提高3.實(shí)現(xiàn)信息共享5.5.4ASR發(fā)展趨勢(shì)5.6車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ElectronicStabilityProgram，簡(jiǎn)稱ESP），是一種牽引力控制系統(tǒng)，與其他牽引力控制系統(tǒng)比較，ESP不但控制驅(qū)動(dòng)輪，而且可控制從動(dòng)輪。如后輪驅(qū)動(dòng)汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過渡情況，此時(shí)后輪失控而甩尾，ESP便會(huì)剎慢外側(cè)的前輪來穩(wěn)定車子；在前驅(qū)車出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足時(shí)，為了校正循跡方向，ESP則會(huì)剎慢內(nèi)側(cè)后輪，從而幫助車輛遵從駕駛者的轉(zhuǎn)向意圖。ESP系統(tǒng)包含ABS（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）及ASR（驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)），是這兩種系統(tǒng)功能上的延伸。因此，ESP稱得上是當(dāng)前汽車防滑裝置的最高級(jí)形式。有ESP與只有ABS及ASR的汽車，它們之間的差別在于ABS及ASR只能被動(dòng)地做出反應(yīng)，而ESP則能夠探測(cè)和分析車況并糾正駕駛的錯(cuò)誤，防患于未然。5.6.1車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）的作用5.6車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）ESP系統(tǒng)由控制單元及轉(zhuǎn)向傳感器（監(jiān)測(cè)方向盤的轉(zhuǎn)向角度）、車輪傳感器（監(jiān)測(cè)各個(gè)車輪的速度轉(zhuǎn)動(dòng)）、側(cè)滑傳感器（監(jiān)測(cè)車體繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)）、橫向加速度傳感器（監(jiān)測(cè)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力）等組成。5.6.2車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）的組成部分5.6車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）ESP通過兩套傳感器為電腦搜集行車信息，一套是方向盤轉(zhuǎn)向角度傳感器一套是車輪轉(zhuǎn)速傳感器(每個(gè)車輪上都裝有一個(gè))，前者用來收集駕駛者的轉(zhuǎn)向意圖，后者用來監(jiān)測(cè)車輛運(yùn)動(dòng)狀況。當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)向角度傳感器檢測(cè)到駕人的轉(zhuǎn)向角度以后，就會(huì)通知ESP電腦；與此同時(shí)，各個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的車輪轉(zhuǎn)速信息也會(huì)傳遞到ESP電腦。電腦可以根據(jù)各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速計(jì)算出車輛的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡。如果實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，跟理論運(yùn)動(dòng)軌跡有區(qū)別，或者檢測(cè)出某個(gè)車輪打滑(喪失抓地力)，電腦就會(huì)首先通知節(jié)氣閥，減小開度(收油)。然后通知制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)某個(gè)車輪進(jìn)行制動(dòng)，來修正運(yùn)動(dòng)軌跡。當(dāng)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡與理論運(yùn)動(dòng)軌跡(駕駛?cè)艘鈭D)相一致時(shí)，ESP自動(dòng)解除控制。5.6.3車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）的工作原理5.6車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）1）當(dāng)車輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足時(shí)。ESP各個(gè)傳感器會(huì)把轉(zhuǎn)向不足的消息告訴電腦，然后電腦就控制左后輪制動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)拉力和一個(gè)扭力來對(duì)抗車頭向右推的轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)。2）后輪抓地不足或后驅(qū)車油門踩猛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度時(shí)。ESP會(huì)控制右前輪制動(dòng)，同時(shí)減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率，糾正錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)向姿態(tài)。3）直線剎車，由于地面附著力不均勻出現(xiàn)跑偏時(shí)。ESP會(huì)控制附著力強(qiáng)的輪子減小制動(dòng)力，讓車按照駕駛?cè)祟A(yù)想的行駛線路前進(jìn)。同樣當(dāng)一邊車一邊轉(zhuǎn)向的時(shí)候ESP也會(huì)控制某些車輪増大制動(dòng)力或者減自小制動(dòng)力讓車子按照駕駛?cè)说囊鈭D行進(jìn)。5.6.4車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）的工作過程5.7制動(dòng)系統(tǒng)常見故障5.7.1傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的常見故障現(xiàn)象及原因故障故障現(xiàn)象故障原因制動(dòng)不靈汽車行駛制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)減速度小，制動(dòng)距離長(zhǎng)，不能迅速減速或停車。（1）制動(dòng)液不足，油液變質(zhì)；制動(dòng)管路泄漏或有空氣；油管變形，管路不通，軟管老化。（2）制動(dòng)主缸活塞與缸體的間隙過大；密封圈密封不嚴(yán)；制動(dòng)主缸的進(jìn)油孔，補(bǔ)償孔堵。（3）制動(dòng)器踏板自由行程過大；制動(dòng)踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)松曠；制動(dòng)主缸和輪缸推桿松動(dòng)。（4）真空管漏氣；控制閥閥門密封不嚴(yán)；增壓缸活塞磨損過多。（5）制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄或制動(dòng)盤、制動(dòng)器襯片磨損嚴(yán)重。制動(dòng)失效汽車行駛時(shí)，踩下制動(dòng)踏板車輛不減速，及時(shí)連續(xù)踩幾腳制動(dòng)也無明顯作用。（1）制動(dòng)主缸內(nèi)制動(dòng)液嚴(yán)重不足。（2）制動(dòng)主缸、輪缸皮碗嚴(yán)重破裂。（3）制動(dòng)軟管、金屬管斷裂或接頭處嚴(yán)重泄漏。（4）制動(dòng)踏板至制動(dòng)主缸的連接脫開。（5）制動(dòng)液壓系統(tǒng)內(nèi)有較多空氣。（6）制動(dòng)鉗與制動(dòng)盤之間的間隙過大，在第一腳制動(dòng)時(shí)踏板位置過低，制動(dòng)壓力不能立即建立。5.7.1傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的常見故障現(xiàn)象及原因制動(dòng)拖滯當(dāng)駕駛?cè)私獬苿?dòng)時(shí)，放松了制動(dòng)踏板，但是車輪制動(dòng)器仍全部或局部處在制動(dòng)狀態(tài)不能迅速解除制動(dòng)，將導(dǎo)致制動(dòng)鼓(盤)發(fā)熱，行駛阻力増大。（1）制動(dòng)踏板沒有自由行程，以及踏板回位彈簧松脫、折斷或太軟。（2）制動(dòng)踏板軸銹蝕或磨損而發(fā)卡，回位彈簧不能使其回位。（3）制動(dòng)液太臟或黏度太大，回油困難。（4）制動(dòng)主缸回油孔、旁通孔被贓物堵塞。（5）制動(dòng)主缸活塞發(fā)卡或橡膠皮碗發(fā)脹使其回位不靈活，堵住主缸回油孔。（6）制動(dòng)主缸活塞過軟或折斷。制動(dòng)主缸回油閥彈簧過硬。制動(dòng)跑偏汽車制動(dòng)時(shí)，車輛行駛方向發(fā)生偏斜，緊急制動(dòng)時(shí)甚至出現(xiàn)掉頭或甩尾現(xiàn)象。（1）一側(cè)制動(dòng)管路泄漏或制動(dòng)輪缸不工作（2）左、右輪輪胎氣壓不一致，直徑或花紋不一致等。（