現代汽車構造 汽車制動系構造與設計123 學習課件

汽車制動系構造與設計主要內容概述制動器及結構方案分析制動器參數選擇制動器計算汽車制動性分析制動驅動機構制動力調節(jié)裝置駐車制動機構第一節(jié)概述制動系統(tǒng)的定義能夠產生和控制制動力的一套裝置，稱為制動系統(tǒng)。制動力作用：讓行駛的汽車停車或減速行駛；讓停止的汽車實現駐車；汽車下坡行駛時保持車速穩(wěn)定。制動力：通過駕駛員操縱產生，并由駕駛員控制使汽車以一定的強度制動的力，稱為汽車的制動力。能使汽車速度減慢的外力包括：汽車滾動阻力、上坡阻力、空氣阻力等，都具有讓汽車減速的作用:不是制動力制動系統(tǒng)配置要求駐車制動裝置應急制動裝置輔助制動裝置必須配備的制動裝置有些車輛還需配備行車制動裝置制動系統(tǒng)的結構和工作原理制動系統(tǒng)的結構制動踏板制動主缸制動輪缸輪缸活塞制動鼓制動蹄片制動蹄支承銷制動蹄回位彈簧制動蹄安裝在制動底板上，為不動件；制動鼓與車輪一起旋轉。汽車制動力的產生制動蹄對制動鼓產生磨擦力矩磨擦力矩使車輪對路面產生向前的力，同時路面給車輪向后的力-------制動力。主要供能裝置控制裝置傳動裝置制動器此外制動力調節(jié)裝置報警裝置壓力保護裝置制動系統(tǒng)的類型設計制動系時應滿足的主要要求1.有足夠的制動能力

行車制動能力

駐坡能力

制動減速度

制動距離指標

JB3939-85

指標

最大坡度

JB4019-85

2.工作可靠

行車制動至少有兩套獨立的驅動制動器的管路。當其中的一套管路失效時，另一套完好的管路應保證汽車制動能力不低于沒有失效時規(guī)定值的30％。行車和駐車制動裝置可以有共同的制動器，而驅動機構各自獨立。行車制動裝置都用腳操縱，其它制動裝置多為手操縱。6.操縱輕便，并具有良好的隨動性；轎車貨車踏板力（N）500700手柄力（N）≤500≤700踏板行程（mm）100～150150～200手柄行程

（mm）160～200

4.防止水和污物進入制動器工作表面；

5.

制動器熱穩(wěn)定性好

；JB3935-85JB4200-86行車制動為腳操縱，其他為手操縱。

3.以任何速度制動，不應喪失操縱性和方向穩(wěn)定性；JB3939—85。7.制動時制動系產生的噪聲盡可能?。煌瑫r力求減少散發(fā)出對人體有害的石棉纖維等物質，以減少公害。8.制動器協(xié)調時間和解除制動時間盡可能短；氣動制動車輛不超過0.6秒，汽車列車不超過0.8秒。9.摩擦襯片（塊）有足夠的使用壽命；有消除摩擦副磨損間隙的自動調整機構；11.制動裝置失效時，有報警裝置。第二節(jié)制動器及結構方案分析制動器的作用用來產生阻礙車輛運動或運動趨勢的力的部件摩擦制動器：利用固定元件與旋轉元件工作表面摩擦而產生制動力的制動器。鼓式制動器：摩擦副為旋轉的制動鼓和固定不動的制動蹄（或制動帶）盤式制動器：摩擦副為旋轉的制動盤和固定不動制動鉗一、鼓式制動器鼓式制動器分為：內張型（最常用）、外束型按促動裝置的不同分為：輪缸式制動器：領從蹄式制動器雙領蹄式制動器雙向雙領蹄式雙從蹄式制動器單向和雙向自增力式制動器凸輪式制動器：楔塊式制動器：制動蹄促動裝置1.輪缸式制動器

領從蹄式制動器領蹄：制動時，蹄片張開旋轉方向與制動鼓旋轉方向一致蹄片從蹄：制動時，蹄片張開旋轉方向與制動鼓旋轉方向相反蹄片領蹄的受力情況制動輪缸產生促動力Fs制動鼓對領蹄作用力：Fn1、Ft1Ft1與促動力Fs產生的繞支點3的力矩同向，使領蹄壓得更緊，法向力Fn1增加。a.領從蹄式制動器從蹄的受力情況制動輪缸產生促動力Fs制動鼓對領蹄作用力：Fn2、Ft2Ft2與促動力Fs產生的繞支點3的力矩反向，使從蹄減勢，法向力Fn2減小。領從蹄式制動器特點結構簡單，只用一個促動力裝置；制動蹄片給制動鼓的法向反力不平衡，是非平衡式制動器。在汽車倒車時領從蹄功能互換，且制動效能相等制動效能的穩(wěn)定性較好。雙領蹄制動器組成：單活塞輪缸、蹄、銷、彈簧、凸輪，中心對稱布置工作原理：正向旋轉時…倒車制動時…平衡式雙領蹄式制動器雙向雙領蹄制動器結構：固定元件的布置既是軸對稱的又是中心對稱的。兩制動蹄的兩端都采用浮式支承。工作原理：前進制動時…倒車制動時…

平衡式雙向雙領蹄式制動器雙從蹄式制動器自增力式制動器單向自增力式制動器：在汽車前進時具有自增力作用，倒車時制動效能很低雙向自增力式制動器：在汽車前進和倒車時，都具有自增力作用單向自增力式制動器

組成：第一制動蹄第二制動蹄浮動頂桿支承銷回位彈簧

工作原理：前進制動時…，FS2大于FS1

；倒車制動時…，制動效能極低。

單向自增力式蹄式制動器

雙向自增力式制動器

結構：雙活塞式輪缸特點：前進和倒車制動的效能一致應用：南京依維柯輕型汽車、北京切諾基BJ2021輕型越野車的后輪制動器雙向自增力式蹄式制動器2.凸輪式制動器

應用：用于氣壓制動系統(tǒng)、設計成領從蹄式組成和工作原理：制動鼓、制動底板、制動蹄、支承銷、制動凸輪軸、彈簧、制動調整臂、制動氣室等位移式制動器非平衡式制動器

凸輪式3.楔式制動器

楔式36

領從蹄式雙領蹄式雙向雙領蹄式雙從蹄式雙向增力式單向增力式4.鼓式制動器結構方案分析1）結構形式機械式張開裝置示意圖2）張開裝置凸輪式機械式張開裝置的類型楔塊式非平衡凸輪式-等位移平衡凸塊式-等促動力，可滑動平衡活塞輪缸（液壓驅動）38

（2）

不同鼓式制動器的主要區(qū)別：

蹄片固定點的數量和位置張開裝置的形式與數量制動時兩塊蹄片之間的相互作用（1）

不同鼓式制動器的相同點蹄片固定于車架，利用張開裝置，使蹄片撐開緊貼與制動鼓內壁，蹄片與制動鼓的摩擦力阻止制動輪轉動。3）總體評價制動器效能因數4）制動器效能評價

制動效能制動效能的穩(wěn)定性

單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或者力矩。

在制動鼓（制動盤）作用半徑R上得到的摩擦力與輸入力之比。

效能因數K對摩擦因數f的敏感性（dK/df）。

領從蹄式結構特點：每個蹄片都有固定支點兩固定支點位于同一端性能特點：制動性能和效能穩(wěn)定性較好前進、倒退制動效果不變便于調整制動間隙蹄片磨損不均勻5）各種形式的特點

單向雙領蹄式結構特點：每個蹄片都有固定支點兩固定支點位于不同端性能特點：前進時，制動性能和效能穩(wěn)定性好便于調整制動間隙蹄片磨損均勻前進、倒退制動效果不一樣雙向雙領蹄式結構特點：兩蹄片浮動分別張開蹄片性能特點：制動性能和效能穩(wěn)定性好適于雙回路驅動機構蹄片磨損均勻結構復雜，調整間隙困難雙從蹄式結構特點：每個蹄片都有固定支點兩固定支點位于不同端性能特點：制動性能和效能穩(wěn)定性最好制動效能最低單向增力式結構特點：兩蹄片只有一個固定支點蹄片下端經推桿相連性能特點：前進制動時，皆為領蹄，制動效果好；制動效能穩(wěn)定性差；倒退時，制動效果差；蹄片磨損不均勻； 這種制動器只有一個輪缸，故不適合用于雙回路驅動機構；調整蹄片間隙困難。雙向增力式結構特點：兩蹄片有一個支點兩個活塞同時張開蹄片性能特點：制動性能好前進與倒車制動效能不變制動性能穩(wěn)定性較差蹄片磨損不均勻雙向增力式48

雙從蹄

領從蹄

雙領蹄雙向雙領蹄單增力雙增力制動效能123344前進、倒車的制動效果不同相同不同相同不同相同制動效能穩(wěn)定性432211兩蹄片單位壓力相等不等相等相等不等不等制動時輪轂受力不受受不受不受受受結構復雜程度復雜簡單復雜復雜簡單復雜間隙調整容易容易容易困難困難困難是否適用雙管路是否是是否否綜合比較

基本尺寸比例相同的各式鼓式制動器效能因數與摩擦因數的關系曲線如左圖所示：制動器的效能因數由高至低的順序為：增力式制動器，雙領蹄式制動器，領從蹄式制動器和雙從蹄式制動器。而制動器效能穩(wěn)定性排序則恰好與上述情況相反。鼓式制動器效能因數與摩擦系數的關系1——雙向增力式2——雙領蹄式3——領從蹄式4——雙從蹄式00.20.40.62468101211特別說明：鼓式制動器的效能并非單純取決于根據制動器的結構參數和摩擦因數計算出來的制動器效能因數值，而且還受蹄與鼓接觸部位的影響。蹄與鼓僅在蹄的中部接觸時，輸出制動力矩就小，而在蹄的端部和根部接觸時輸出制動力矩就較大。制動器的效能因數越高，制動效能受接觸情況的影響也越大，故正確的調整對高性能制動器尤為重要。二、盤式制動器

（一）

結構原理（二）結構類型鉗盤式全盤式按照摩擦副中固定元件的結構

固定元件安裝于固定件，制動盤與轉動件相連。制動時，固定元件壓緊在制動盤上，利用摩擦力，實現制動。分類鉗盤式(點盤式制動器)全盤式(離合器式制動器)固定鉗式滑動鉗式擺動鉗式浮動鉗式

全盤式制動器中摩擦副的旋轉元件與固定元件都是圓盤形，制動時，兩盤摩擦表面完全接觸，作用原理如同摩擦式離合器。全盤式制動器的結構原理鉗盤式制動器的結構原理

鉗盤式制動器固定元件是制動塊，裝在與車軸連接且不能繞車軸軸線旋轉的制動鉗中。制動塊與制動盤接觸面積很小。固定鉗式浮動鉗式按照制動鉗的結構鉗盤式制動器的分類滑動鉗式擺動鉗式（三）分類介紹1、固定鉗式結構特點：制動鉗不動制動盤兩側有液壓缸性能特點：除活塞和制動塊外無滑動件，剛度好；制造容易，能適應不同回路驅動要求；尺寸大，布置困難，產生熱量多；定鉗盤式2、浮鉗盤式制動器工作原理：制動鉗體導向銷制動鉗支架制動盤固定制動塊活動制動塊活塞密封圈活塞活塞推動活動制動塊油液壓力推動制動鉗體在導向銷上向右運動制動塊壓緊制動盤浮鉗盤結構特點：制動鉗可以做軸向滑動制動盤內側有液壓缸滑動鉗式結構特點：制動鉗與固定座鉸接制動盤內側有液壓缸擺動鉗式61

浮動鉗式制動器性能特點：軸向尺寸小油路便于布置成本低二、盤式制動器與鼓式制動器比較，盤式制動器有如下優(yōu)點：1)熱穩(wěn)定性好。一般無自行增力作用，襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻。制動盤的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無關，故無機械衰退問題。因此，前輪采用盤式制動器，汽車制動時不易跑偏。2)水穩(wěn)定性好。制動塊對盤的單位壓力高，易于將水擠出，因而浸水后效能降低不多；又由于離心力作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經一、二次制動即能恢復正常。鼓式制動器則需經十余次制動方能恢復。3)制動力矩與汽車運動方向無關。4)易于構成雙回路制動系，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。5)尺寸小、質量小、散熱良好。6)壓力在制動襯塊上分布比較均勻，故襯塊磨損也均勻。7)更換襯塊工作簡單容易。8)襯塊與制動盤之間的間隙小(0．05—0．15mm)，這就縮短了制動協(xié)調時間。9)易于實現間隙自動調整及應用。盤式制動器的主要缺點是：1)難以完全防止塵污和銹蝕(封閉的多片全盤式制動器除外)。2)兼作駐車制動器時，所需附加的手驅動機構比較復雜。3)在制動驅動機構中必須裝用助力器。4)因為襯塊工作面積小，所以磨損快，使用壽命低，需用高材質的襯塊。盤式制動器在轎車前輪上得到廣泛應用。三、制動器間隙的調整制動器間隙是指在不制動時，制動鼓與制動蹄摩擦片之間或制動盤與制動塊摩擦片之間的間隙必要性：

制動間隙必須在合理的范圍之內，過小的制動器間隙會導致制動解除不徹底，過大的間隙影響制動的靈敏度。鼓式制動器調整的方法：手動調整自動調整盤式制動器調整的方法：自動調整鼓式制動器間隙的手動調整調整凸輪與偏心銷方式調整凸輪與偏心銷方式

凸輪7轉動可以調整上部間隙；銷11是偏心的，所以在轉動銷11時可以調整下面的間隙。手動調整調整螺母方式調整螺母方式手動調整調整推桿方式調整推桿方式自增力式，推桿長度可調自動調整摩擦限位式間隙調整：一次調準式間隙調整裝置經過一次完全制動就可自動調整間隙到設定值裝置摩擦環(huán)活塞制動蹄楔塊式間隙自調裝置

正常制動時，活塞推動左蹄及楔塊連同駐車制動推桿一起左移；同時駐車制動杠桿上端右移；實現制動。當磨損使得間隙較大而超過設定值時，駐車制動推桿與杠桿接觸并克服內彈簧的彈力，將推桿右移，楔塊隨之下行填補這個間隙，當接觸制動時，蹄鼓間隙回復設定值。盤式制動器間隙的調整第三節(jié)制動器參數確定一、鼓式制動器主要參數確定1.制動鼓內徑D（半徑R）主要考慮：能產生足夠的制動力矩便于散熱由Mμ=Ff

?R可知，R大，則制動力矩大便于散熱摩擦面積大制約因素輪輞內徑制動鼓厚度制動鼓剛度鼓/輪輞（D/Dr）轎車0.64~0.74貨車0.70~0.83鼓式制動器主要幾何參數襯片寬度b按照摩擦片規(guī)格選??；包角β不宜大于120°。2.襯片寬度b和包角β襯片寬度影響摩擦襯片壽命。襯片寬度大，磨損小，但質量大，不易加工；襯片寬度小，磨損快，壽命短。原因：包角在90-100°，磨損最小，溫度最低，制動效能最高。包角太小，易如散熱，但單位壓力增大而加速磨損；而且包角兩端單位壓力最小，過分加大包角對減小單位壓力作用小，也使制動作用不平順，容易發(fā)生自鎖。3.摩擦片起始角，β0=90－β/2。4.制動器中心到張開力作用線距離尺寸，e≈0.8R。5.制動蹄支承點坐標a和c

在保證強度的情況下，尺寸e、a盡可能大，c盡可能小。二、盤式制動器主要參數的確定1.制動盤直徑D

2.制動盤厚度h實心式盤：10～20mm通風式盤：20～50mm

一般20～30mm盡量取大，降低制動鉗的夾緊力，減少襯塊的單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制通常為輪輞直徑的70％～79％。為使質量小些，制動盤厚度不宜取得很大；為了降低溫度，制動盤厚度又不宜取得過小。78

3.摩擦襯塊外半徑R2和內半徑R1比值不大于1.5。

若此比值偏大，工作時襯塊的外緣與內側圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，導致制動力矩變化大。

4.制動襯塊面積：單位襯塊面積占整車質量1.6~3.5kg/cm2。第四節(jié)制動器的計算一、鼓式制動器的設計計算

壓力和變形沿襯片長度方向的變化規(guī)律，分一個自由度和兩個自由度。所謂一個自由度指襯片繞瞬時轉動中心轉動時的變形；兩個自由度指除了繞瞬時轉動中心轉動外，還順著摩擦力作用方向沿支承面移動。

一、鼓式制動器的設計計算對于緊蹄的徑向變形δ1和壓力p1為：兩個自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律:壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律一個自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律表面的徑向變形和壓力為:新蹄片壓力沿摩擦襯片長度的分布符合正弦曲線規(guī)律一、鼓式制動器的設計計算1.蹄片上的制動力矩的計算有圖解法和解析法法向力制動力矩對于緊蹄對于松蹄液力驅動自鎖條件：當領蹄表面的最大壓力時不會自鎖。二、盤式制動器的設計計算單側制動塊加于制動盤的制動力矩單側襯塊加于制動盤的總摩擦力有效半徑m值一般不應小于0.65。m過小，扇形的徑向寬度過大，不同半徑的滑磨速度差過大，磨損不均勻，上述計算不適用。制動盤工作面的加工精度：平面度公差0.012mm，表面粗糙度0.7-1.3μm，兩摩擦面的平行度公差小于0.05mm，制動盤的端面圓跳動公差小于0.03mm。材料用珠光體灰鑄鐵，牌號不低于HT250.三、襯片磨損特性的兩個指標影響磨損的最重要的因素是摩擦表面的溫度和摩擦力。1、雙軸汽車的單個前輪及后輪制動器的比能量耗散率——單位時間內襯片單位摩擦面積耗散的能量。用e表示。鼓式制動器的比能量耗散率以不大于1.8W/mm2為宜，計算時取減速度j=0.6g。雙軸汽車的單個前輪和后輪制動器的比能量耗散率ma汽車總質量，δ旋轉質量換算系數，β制動力分配系數，t制動時間，A1和A2為前后制動襯片摩擦面積，j制動減速度，v1和v2為制動初速度和終速度。2、比摩擦力f0每單位襯片（襯塊）摩擦面積的制動器摩擦力在j=0.6g時，鼓式制動器的比摩擦力f0以不大于0.48N/mm2為宜。三種情況：Φ>φ0，后軸先抱死Φ<φ0，前軸先抱死Φ=φ0，前后軸同時抱死四、前、后輪制動器制動力矩的確定Φ>φ0，后軸先抱死制動時，踩下制動踏板，首先達到后軸先抱死狀態(tài)，駕駛員繼續(xù)踩踏板，達到前輪抱死臨界狀態(tài)。按照前輪抱死計算，前輪和地面的關系求出前制動器的制動力矩；根據β求出后輪制動力矩。對后輪取矩LL1Φ<φ0，前軸先抱死制動時，踩下制動踏板，首先達到前軸先抱死狀態(tài)，駕駛員繼續(xù)踩踏板，達到后輪抱死臨界狀態(tài)。按照后輪抱死計算，后輪和地面的關系求出后制動器的制動力矩；根據β求出前輪制動力矩。LL1對前輪取矩Φ=φ0，前后軸同時抱死制動時，踩下制動踏板，達到前后輪同時抱死狀態(tài)。按照前輪/后輪抱死計算，可求出前后制動器的制動力矩；五、應急制動和駐車制動所需的制動力矩1.應急制動應急制動時，后輪一般都將抱死滑移后橋制動力距后橋制動力2.駐車制動上坡停駐時后橋附著力下坡停駐時后橋附著力汽車可能停駐的極限上坡路傾角——根據附著力與制動力相等的條件求取汽車可能停駐的極限下坡路傾角第五節(jié)制動驅動機構97

一、制動驅動機構的形式

人力制動動力制動伺服制動1.人力制動機械式：主要用于駐車制動，行車淘汰液壓式98

1.人力制動優(yōu)點：（1）滯后時間短（2）工作壓力高（3）效率高缺點：過熱后，油汽化，使效能降低應用：轎車、輕型貨車、部分中型貨車機械制動系統(tǒng)主要用于駐車制動駐車制動要求：保證汽車在原地可靠駐車不自動滑行駐車制動系統(tǒng)組成手制動操縱杠桿、拉桿、鎖止裝置、繩索、駐車制動器等駐車制動系統(tǒng)人力液壓制動系統(tǒng)人力液壓制動系統(tǒng)的組成1.前輪制動器；2.制動輪缸；3.6.8.油管；4.制動踏板機構5.制動主缸；7.后輪制動器。人力液壓制動系統(tǒng)制動主缸：單向作用活塞式油泵。將制動踏板輸入的機械能轉化成液壓能輸出制動輪缸：單向單活塞或雙活塞式油缸。將油管輸入的液壓能轉化為機械能，提供制動器的促動力制動油管：由金屬管路和橡膠軟管組成；連接制動主缸和制動輪缸，傳遞液壓能制動主缸解除制動時，活塞在彈簧作用下回位，高壓油液從制動管路流回制動主缸。踩下制動踏板——推桿前移——第一活塞左移——第二活塞左移右腔出油左腔出油制動主缸第一制動管路損壞：后活塞運動至接觸前活塞——左腔高壓——第二制動管路通油——平衡活塞兩端腔體中液壓不等——平衡活塞右移——滑動銷下移——觸發(fā)報警開關——儀表盤上報警燈閃爍。制動主缸第二制動管路損壞：第二活塞運動到接觸主缸缸體——右腔高壓——第一制動管路通油——平衡活塞兩端腔體中液壓不等——產生警告信號。任一回路失效時，主缸仍能工作，只是需要的踏板行程加大，導致汽車的制動距離增長，制動效能降低。制動輪缸1）雙活塞式制動輪缸：兩活塞之間間隙形成輪缸內腔。油孔7進制動液——活塞外移——推動頂塊5——推動制動蹄。主要用于領從蹄式制動器、雙向雙領蹄式和雙向自增力式。1.缸體；2.活塞；3.皮碗；4.彈簧；5.頂塊；6.防護罩；7.進油孔；8.放氣孔；9.放氣閥；10.放氣閥防護螺釘。制動輪缸2）單活塞式制動輪缸：活塞端面凸臺形成輪缸內腔。進油管3進制動液——活塞外移——推動頂塊6——推動制動蹄。多用于雙領蹄式。1.放氣閥；2.橡膠護罩；3.進油管接頭；4.皮碗；5.缸體；6.調整螺釘（頂塊）；7.防護罩；8.活塞制動液對制動液的要求：高溫下不易汽化，否則管路中出現汽阻，導致制動失效；低溫流動性好，否則會引起制動靈敏性下降和解除緩慢；不會腐蝕與之接觸的金屬和對橡膠的破壞。對液壓系統(tǒng)產生較好的潤滑作用；吸水性差，溶水性好；常用的汽車制動液：

礦物油制動液：高低溫性能好，對金屬無腐蝕，溶水性差，橡膠膨脹；合成制動液：汽化溫度高，低溫流動性好，無腐蝕，但成本高。

植物油制動液：汽化溫度低，成本高。制動輪缸：分為雙活塞和單活塞兩種類型雙活塞式制動輪缸應用于領從式制動器、雙向雙領蹄式和雙向增力式。單活塞制動輪缸應用于雙領蹄式,單向自增力式制動系統(tǒng)的路感在地面附著力范圍內，地面制動力通過車輪反映到踏板上，并與踏板力成線性關系，制動系統(tǒng)的這種特性稱為制動系統(tǒng)的路感。制動系統(tǒng)踏板力和踏板行程的要求踏板行程：小于150mm(轎車)，180mm（貨車）踏板力：小于350N(轎車)，550N（貨車）2動力制動系統(tǒng)定義：完全靠發(fā)動機的動力（間接動力）轉化而成的氣壓或液壓能進行制動的系統(tǒng)。直接動力：空氣壓縮機的氣壓能或液壓泵的液壓能分類：氣壓制動：發(fā)展最早，尺寸和重量較大，供能裝置和傳動裝置全是氣壓、傳動氣頂液制動：傳動裝置有氣壓、液壓，其他與氣壓制動同全液壓動力制動：供能、控制、傳動裝置全是液壓111

氣壓式：

優(yōu)點：操縱輕便工作可靠維修方便氣源用途多

缺點：

帶壓縮機，貯氣筒、制動閥，結構復雜；滯后時間長；管路壓力小，體積質量大；噪聲大。應用：8噸以上貨車、客車，拖掛車、汽車列車

氣壓制動回路供能裝置空壓機：產生氣壓能儲氣筒：儲存氣壓能調節(jié)閥、溢流閥：限制氣壓在安全范圍內濾清器、油水分離器、防凍器等：改善空氣狀態(tài)多回路壓力保護閥：在一個回路失效時保護其余回路，使其中氣壓能不受損失制動氣室執(zhí)行裝置、傳動裝置：將氣壓能---機械能，傳動控制裝置氣壓制動操縱機構主要為動力制動，駕駛員踏板力只用來操縱控制裝置，適用于中型以上特別是重型的貨車和客車。

特點：

1.氣壓低，降低了對管路等元器件的密封要求，稍有滲漏仍能正常工作，方便用于帶拖掛車輛的制動；2.需要較大尺寸氣動元件，需要足夠大的空間。氣壓制動操縱機構的管路布置①供能管路②促動管路③操縱管路氣壓制動系統(tǒng)各元件之間的連接管路有3種：氣壓制動操縱機構的供能裝置①儲氣筒：產生氣壓能的空壓機和積儲氣壓能；②調壓閥和安全閥：將氣壓限制在安全范圍內；③進氣濾清器、排氣濾清器、管道濾清器、油水分離器、空氣干燥器、防凍器等：改善傳能介質（空氣）狀態(tài)的；④多回路壓力保護閥等：在一個回路失效時用以保護其余回路，使其中氣壓能不受損失。儲氣筒容積大小適當。太小，使得每次制動后筒中的壓力下降太大，在空壓機不工作時可能進行的有效制動次數太少；太大使得重啟時間過長，影響及時出車，占用的空間也大；主副儲氣筒都裝有壓力閥，只有主儲氣筒壓力達到0.6~0.63N/mm2左右時方可對副儲氣筒充氣。主儲氣筒達到上述值即可出車。儲氣筒容積計算設儲氣筒容積為Vc，全部制動管路總容積為ΣVg，各制動氣室壓力腔最大容積之和為ΣVs。通常ΣVg為ΣVs的25%-50%。制動前儲氣罐與制動管路、制動氣室隔絕。制動氣室壓力腔的容積為零，管路中的絕對壓力與大氣壓p0相等。儲氣罐中的相對壓力為pc，則制動前由儲氣罐-制動管路-制動氣室系統(tǒng)中的絕對壓力與容積乘積之和：完全制動時，儲氣筒的壓縮空氣經制動閥進入所有的管路和制動氣室，直至管路和氣室達到最大壓力pmax后，再將儲氣筒與制動管路和氣室隔絕為止。此時制動氣室壓力腔達到最大容積ΣVs，同時儲氣筒中壓力降至pc’。上述系統(tǒng)的空氣壓力與容積乘積的總和為：設系統(tǒng)中為等溫過程，有即所以，空壓機不工作時，進行一次完全制動后大的儲氣筒壓力降為設計時一般取儲氣罐的總容積此外還應考慮空壓機停止工作的情況下，儲氣罐壓力由最大下降至最小安全壓力前的連續(xù)制動次數n（8~12次）氣壓制動操縱機構的供能裝置空壓機和調壓閥活塞上行----缸內空氣壓縮----排氣閥開啟----壓縮空氣進入儲氣罐?？諌簷C由發(fā)動機通過帶傳動直接驅動，有單缸式和雙缸式，圖示為單缸風冷式。當儲氣筒的壓力達到一定值時，利用調壓閥可以使空壓機處于空轉狀態(tài)，而當儲氣筒的壓力下降到一定值時，調壓閥又能控制空壓機向儲氣筒充氣。氣壓制動操縱機構的供能裝置空壓機和調壓閥卸荷原理：儲氣筒的壓力達到一定值----調壓閥膜片組件上移---芯管上移-----芯管下閥門關閉-----儲氣筒氣壓作用在卸荷柱塞上方------柱塞下移----頂開進氣閥門----空壓機處于空轉狀態(tài)。氣壓制動操縱機構的供能裝置空壓機和調壓閥儲氣筒的氣壓下降到一定值-----膜片組件在彈簧作用下下移----芯管頂開閥門----卸荷柱塞上方的氣壓降低----柱塞上移---進氣閥門正常開關----空壓機向儲氣筒充氣。氣壓制動操縱機構的供能裝置防凍器為了防止在寒冷季節(jié)中，積聚在管路和其他氣壓元件內的殘留水分凍結，最好裝設防凍器，以便在必要時向氣路中加入防凍劑，以降低水的冰點。

工作原理:當溫度低于5°C，防凍器中的乙醇蒸氣會隨壓縮空氣流進入回路，回路中的冷凝水溶入乙醇后，冰點降低。氣壓制動操縱機構的供能裝置多回路壓力保護閥功用：來自空壓機的壓縮空氣經多回路壓力保護閥分別向各回路的儲氣筒充氣。當某一回路損壞漏氣時，壓力保護閥能保證其余完好回路繼續(xù)充氣。氣壓制動操縱機構的控制裝置制動閥1）串列式制動閥空壓機調壓閥儲氣罐前進氣口前制動氣室外住塞制動踏板滾輪鉸鏈內住塞上活塞中間活塞后制動氣室下活塞后進氣口下進排氣閥踩下7

8,6,10下移

11,12,14下移上下排氣閥的排氣口關閉,進氣口開啟壓縮空氣進入前后制動氣室.氣壓制動操縱機構的控制裝置制動閥串列式制動閥平衡彈簧限位螺釘上進排氣閥上排氣口松開制動踏板7

18恢復裝配長度上活塞、進排氣閥移動到上極限位置上下進氣口關閉,排氣口開啟解除制動.踏板保持不動當活塞下腔作用力和18平衡進氣閥和排氣閥都關閉制動汽車穩(wěn)定.活塞進排氣閥23.排氣口24.進氣口氣壓制動操縱機構的控制裝置手控制動閥應急制動或駐車制動時：凸輪順時針偏轉

3上移5上移關閉進氣口排氣口打開駐車制動氣室的壓縮空氣經10排氣通道排出動力彈簧11實施制動.凸輪彈簧圓盤閥柱支承活塞閥管彈簧空壓機繼動閥球形捏手杠桿鎖止柱塞駐車/應急制動氣室氣壓制動操縱機構的控制裝置手控制動閥解除制動：凸輪逆時針偏轉圓盤閥柱3下移關閉排氣通道開啟進氣口駐車制動氣室的壓縮空氣使10動作儲氣罐壓力進入制動氣室-壓縮動力彈簧11解除制動.在車行駛過程中,駐車/應急制動氣室中的動力彈簧11一直處于被壓縮狀態(tài).氣壓制動操縱機構的控制裝置繼動閥和快放閥繼動閥作用:使壓縮空氣不流經制動閥，而是通過繼動閥直接充入制動氣室，以縮短供氣路線，減少制動滯后時間。B通制動氣室C通制動閥A通儲氣筒孔口C為大氣壓力時，芯管在自重下壓靠閥門，同時閥門在彈簧作用下壓靠閥體上的閥座，繼動閥的進排氣閥都關閉。踩下制動踏板

C入口壓力增大，膜片和芯管下移打開進氣閥壓縮空氣由A直接流向B.氣壓制動操縱機構的控制裝置繼動閥和快放閥快放閥作用:保證解除制動時制動氣室快速放氣?？旆砰y布置在制動閥與制動氣室之間的管路上，靠近制動氣室，由于離制動氣室近，制動氣室排氣所經過的回路短，放氣速度較快。B通制動氣室A通制動閥C制動時:A進壓縮空氣閥門上移壓縮空氣進入B.解除制動時:A經制動閥通大氣閥門受彈簧力下移進氣閥關閉制動器室空氣通過C排出.制動氣室將氣壓能轉換成機械桿件的推力，使制動器產生工作。膜片式制動氣室的兩腔通過膜片隔離，推桿連接叉固定在一起，連接叉與制動調整臂相連。只用于凸輪式制動器做行車制動。1.單膜片式制動氣室橡膠膜片蓋卡箍殼體彈簧推桿支承盤制動氣室雙膜片式制動氣室密封唇進氣環(huán)第二制動氣室膜片膜片用于兩個單獨管路，一個為行車制動管路，一個為應急制動管路制動氣室膜片-活塞式制動氣室楔塊制動器拉桿手制動拉桿行車制動：壓縮空氣進入左邊氣室，活塞、膜片、中心套、楔塊拉桿一起右移。應急制動：壓縮空氣進入右邊氣室，膜片右移，產生制動。手制動：拉動手制動拉桿，使中心套右移，楔塊拉桿移動而制動。無論應急制動或行車制動，手制動桿都不會移動。用于楔式制動器，可同時用氣制動或手拉制動。制動氣室復合式制動氣室1.儲能彈簧2.駐車制動氣室膜片3.駐車制動氣室4、6.回位彈簧5.安裝螺栓7.卡箍8.行車制動氣室9.行車制動氣室膜片10.制動推桿11.連接叉12.調整臂13.圓錐頭及圓錐座14.儲能彈簧推桿15.螺桿(a)正常行駛）(b)行車制動）(c)駐車及應急制動）(d)手動解除制動氣頂液制動系統(tǒng)氣頂液制動系統(tǒng)的供能裝置和控制裝置都是氣壓式，傳動裝置是氣壓——液壓組合式。氣壓能通過串聯(lián)的動力氣室和液壓主缸轉換為液壓能，液壓能傳到各個輪缸，產生制動作用。優(yōu)點：

①氣壓系統(tǒng)布置緊湊，縮短了管路長度和滯后時間。②用液壓輪缸作為制動器促動裝置減少了非簧載質量。③使用氣頂液制動系統(tǒng)的汽車牽引掛車時，掛車可用氣壓制動，也可用液壓制動。④各個車橋的制動器可以分別采用液壓促動和氣壓促動。137

全液壓式：優(yōu)點：制動能力強，滯后時間短，易于采用制動力調節(jié)裝置和滑移裝置缺點：結構復雜，精密度高，密封性要求高應用：應用不廣泛全液壓動力制動系統(tǒng)139

3.伺服制動：特點：人力與發(fā)動機并用真空伺服制動：應用：總質量1.1～1.35t以上轎車，載重量6t以下輕、中型貨車140

空氣伺服制動：應用：載重量6～12t中、重型貨車，少數高級轎車液壓伺服制動：應用：各種車型廣泛應用助力式液壓制動系統(tǒng)在一般液壓制動系統(tǒng)基礎上增加一套助力裝置。正常情況下：兼用駕駛員體力和發(fā)動機動力作為制動能源;助力裝置失效時：完全由駕駛員體力提供制動能源。分類：

1.真空助力式

2.真空增壓式

3.液壓助力式真空助力式助力式液壓制動系統(tǒng)制動踏板和制動主缸之間裝有真空助力器。踏板直接操縱真空助力器，兩者聯(lián)合推動制動主缸活塞。真空助力式回位彈簧制動主缸推桿反作用活塞橡膠墊前殼體膜片座助力膜片前腔后腔限位盤支承密封墊控制閥控制閥彈簧空氣濾芯踏板推桿防塵罩回位彈簧柱塞后殼體單向閥控制閥20控制助力器的工作。利用發(fā)動機進氣管的真空和大氣之間的壓差起助力作用。氣室前腔8經單向閥20直通發(fā)動機進氣管。真空增壓式真空增壓器的結構輔助缸B與C相連D與A相連真空閥大氣閥控制閥體膜片座真空增壓式助力式液壓制動系統(tǒng)真空增壓器工作原理真空增壓式助力式液壓制動系統(tǒng)雙腔安全缸結構示意圖安全缸體旋塞軟金屬環(huán)回位彈簧活塞輪缸放氣頂桿進油口出油口油道軸向孔徑向孔進油孔7.防護罩；8.擋圈；9.進油閥桿；10.密封圈液壓助力式助力式液壓制動系統(tǒng)油泵及儲油罐制動主缸踏板機構后制動管路液壓助力器組合制動閥前制動管路助力轉向器油泵代替真空助力器中的真空罐.特點:體積小,容易裝在緊湊型轎車上;產生的助力大,適合于安裝在四輪都采用盤式制動器的轎車上;適合安裝在無進氣歧管真空度的柴油機汽車上.液壓助力式助力式液壓制動系統(tǒng)1.主缸推桿；2.限位螺釘；3.壓力腔；4.回油孔；5.控制閥管；6.回位彈簧；7.進油孔；8.動力活塞；9.動力腔；10.反作用柱塞；11.踏板推桿.液壓助力器結構不制動時：7關閉、4打開，9中油液經過5中的軸向孔和4像儲油罐回油。液壓助力式助力式液壓制動系統(tǒng)制動時：踏板推桿/反作用主色/控制閥管左移-----回油孔4關閉----閥管上徑向進油孔和動力活塞上徑向進油孔部分對齊---儲能器油液進入動力腔---產生助力。如保持制動踏板不動，閥管不動，動力活塞前移，關閉進回油孔，保持一定制動力。當控制閥管5上的徑向孔與動力活塞上的徑向進油孔完全對齊時，提供最大助力。關閉二、分路系統(tǒng)

為了提高制動工作可靠性，應采用分路系統(tǒng)。全車的所有行車制動器的液壓或氣壓管路分為兩個或更多的互相獨立的回路，其中一個回路失效后，仍可利用其它完好的回路起制動作用。雙軸汽車的雙回路制動系統(tǒng)有以下常見的五種分路形式：1)一軸對一軸(II)型；2)交叉(X)型；3)一軸半對半軸(HI)型；4)半軸一輪對半軸一輪(LL)型；5)雙半軸對雙半軸(HH)型154

二、分路系統(tǒng)II型X型HI型LL型HH型分路說明前后軸各用一個回路前軸一側制動器與后軸對側制動器同屬一個回路每側前制動器半數輪缸和全部后制動器輪缸一個回路

兩側前輪制動器半數輪缸和一個后軸制動器各一個回路

兩側前后制動器半數輪缸各一個回路前后制動器制動力比值變

不變變

不變

不變管路結構復雜程度

簡單

簡單

復雜

復雜

復雜

成本低低高高高二、分路系統(tǒng)II型X型HI型LL型HH型制動力變化前置前驅前回路失效，<50％50％前軸回路失效損失??；后軸回路失效損失

50％

50％

前后輪抱死的情況

前回路失效后軸抱死甩尾；后回路失效前軸先抱死

前回路失效，后軸抱死甩尾

Ⅱ型的管路布置較為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪缸(或單制動氣室)鼓式制動器配合使用，成本較低，目前在各類汽車特別是貨車上用得最廣泛。這種形式若后制動回路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉彎制動能力。對于采用前輪驅動因而前制動器強于后制動器的轎車，當前制動回路失效而單用后橋制動時，制動力將嚴重不足(小于正常情況下的一半)；若后橋負荷小于前軸，則踏板力過大時易使后橋車輪抱死而汽車側滑。

X型的結構也很簡單。直行制動時任一回路失效，剩余總制動力都能保持正常值的50％。但是，一旦某一管路損壞造成制動力不對稱，此時前輪將朝制動力大的一邊繞主銷轉動，使汽車喪失穩(wěn)定性。這種方案適用于主銷偏移距為負值(達20mm)的汽車上。這時，不平衡的制動力使車輪反向轉動，改善了汽車穩(wěn)定性。HI、HH、LL型結構都比較復雜。LL型和HH型在任一回路失效時，前、后制動力比值均與正常情況下相同。LL型和HH型的剩余總制動力可達正常值的50％左右。HI型單用一軸半回路時剩余制動力較大此時與LL型一樣，緊急制動情況下后輪很容易先抱死。第六節(jié)制動力調節(jié)裝置7.1概述制動蹄對制動鼓產生摩擦力矩Mμ；磨擦力矩使車輪對路面產生向前的力Fμ，同時路面給車輪一個向后的力FB。FB≤Fφ＝Gφ制動力FB必須滿足：Fφ

—車輪與地面的附著力

G—汽車對路面的垂直載荷φ—輪胎與路面的附著系數當最大制動力FB超過附著力Fφ時，車輪就完全停止旋轉（抱死），作純滑移。7.1概述獲得良好的制動穩(wěn)定性——避免前輪或后輪單獨抱死滑移。獲得最大的制動效能——前后制動輪的制動力都要接近最大值。車輪抱死后果：汽車前輪單獨抱死滑移，將使汽車失去操縱不能轉向；汽車后輪單獨抱死滑移，將使汽車失去穩(wěn)定，發(fā)生甩尾現象。汽車前后車輪能夠制動到同步滑移。7.1概述前后輪同步滑移的條件：前后制動力之比等于前后車輪對路面的垂直載荷之比。FB1——前輪制動力；FB2——后輪制動力；G1——前輪對路面的垂直載荷；G2——后輪對路面的垂直載荷；φ——輪胎與路面的附著系數。7.1概述行車制動時，由于汽車慣性力的作用，前輪載荷增加，后輪載荷減少。前后輪載荷之比發(fā)生變化，同步滑移條件亦發(fā)生變化。理想的前后輪促動管路壓力分配特性理想的制動力矩變化：汽車前后輪制動力矩的比值應該隨車輪載荷變化。在確定制動器形式的條件下，汽車制動力矩的大小取決于制動管路的壓力。理想的前后促動管路壓力分配曲線隨汽車質量、重心高度不同而不同,應盡量避免在制動時后輪先抱死滑移。7.1概述促動管路壓力調節(jié)裝置:讓實際的促動管路壓力分配曲線更接近理想曲線。7.2限壓閥和比例閥限壓閥：串聯(lián)在后促動管路中，在后促動管路增加到一定的壓力后，自動限制促動管路壓力不再升高，避免后輪抱死。汽車滿載情況下：當P1=P2=Ps時，前后輪同步抱死；P1≠P2時，總是前輪先抱死。7.2限壓閥和比例閥比例閥：采用承壓面積不等的異徑T形結構，串聯(lián)在制動回路的后促動管路中，當前后促動管路的壓力P1與P2同步增長到一定值Ps后，對p2的增長加以限制，減小其增量。

適合應用在理想促動力分配曲線中段的斜率較大的汽車，以便提高后輪附著利用率，獲得更大的后輪制動力。壓力p1的作用面積小于壓力p2的作用面積7.3感載閥感載閥在汽車不同載荷情況下，前后管路的壓力重新分配的轉折點不斷變化，能更好適應汽車在不同裝載情況下對管路壓力分配的要求。7.3感載閥作用在活塞上的軸向力是可變的。感載彈簧一端與閥體上杠桿相連，一端鉤在后軸上。當汽車裝載量增加時，后懸架載荷增加，后輪向車身靠近，活塞上推力增大，閥門開度減小或關閉。反之相反。1.感載比例閥車身比例閥后懸架控制臂旋塞閥體調節(jié)螺釘導向桿感載彈簧擺臂活塞球閥比例閥彈簧頂桿7.2感載閥2.感載限壓閥閥蓋閥體閥門預緊彈簧作用桿活塞推桿作用在閥門3上的預緊力大小隨推桿7的行程變化，推桿7連接在車架上，其行程隨汽車載荷的變化而變化，載荷小預緊力大，限壓閥起作用的油壓也低。感載閥預緊彈簧4的控制信號，一般來自于后懸架的變形量。7.3慣性閥1.慣性限壓閥閥體慣性球閥門閥閥蓋PS不僅與汽車總質量（或實際裝載質量）有關，并且與汽車制動減速度有關.當制動壓力P1增高到Ps后，汽車減速度足夠大，慣性球向前的慣性力克服球的重力沿斜面向下分力，沿斜面上滾，閥門彈簧可推動閥門向前靠近閥座，關閉液流通道，P1增加，P2=Ps。7.3慣性閥2.慣性比例閥慣性球閥體T形活塞閥針閥座托盤汽車制動時，若減速度不大，慣性球6在重力作用下滾向下方，由托盤托住，后輪的進油道是通的；減速度增大到某一值后，慣性力使球往前滾，將通向后輪的油道堵死，丟后輪限壓。減速度進一步加大，由于T形活塞，后輪管路油壓增長小于前輪的。7.4制動防抱死系統(tǒng)（ABS）滑動率：滑動成分在車輪縱向運動中所占的比例。φz：縱向附著系數，車輪縱向力與法向載荷之比；φc：側向附著系數，車輪側向力與法向載荷之比。制動時理想的滑動率在10%到30%之間，此時輪胎與路面之間有最大的縱向附著系數和較大的側向附著系數。1.ABS作用7.4制動防抱死系統(tǒng)2.ABS的基本組成和工作原理基本組成：輪速傳感器制動壓力調節(jié)器電子控制器（ECU）通過檢測和控制車輪的滑移率，以獲得最大的制動力與汽車側向穩(wěn)定性。7.4制動防抱死系統(tǒng)3.ABS的分類及其布置形式1）按汽車制動系統(tǒng)分類

（1）液壓制動系統(tǒng)ABS；

（2）氣壓制動系統(tǒng)ABS；

（3）氣頂液制動系統(tǒng)ABS。2）按ABS中控制管路(通道)數目分類：

（1）四通道ABS

（2）三通道ABS

（3）雙通道ABS

（4）單通道ABS7.4制動防抱死系統(tǒng)3.ABS的分類及其布置形式1)四通道ABS可以最大程度利用每個車輪的附著力進行制動，制動效能最好。但在附著系數分離（兩側車輪的附著系數不同）的路面，由于同一軸上的制動力不等，汽車產生較大的偏轉力矩而產生制動跑偏，不常用。對于四通道ABS系統(tǒng)，對4個車輪的制動壓力進行獨立控制，在每個車輪上各安裝一個輪速傳感器，并在通往各制動輪缸的制動管路中各設置一個制動壓力調節(jié)分裝置。由于四通道ABS系統(tǒng)在同一軸上的制動力不相等，容易使汽車發(fā)生制動跑偏，因此不常用。7.4制動防抱死系統(tǒng)3.ABS的分類及其布置形式2)三通道ABS對兩前輪的制動壓力進行單獨控制，對兩后輪的制動壓力按低選原則一同控制。汽車在緊急制動時，會導致前輪附著力比后輪附著力大很多。對前輪進行單獨控制，可充分利用兩前輪的附著力對汽車進行制動。此時的制動力不平衡對汽車行駛的方向穩(wěn)定性影響很小，而且可通過轉向操縱對此不利影響修正。7.4制動防抱死系統(tǒng)3.ABS的分類及其布置形式3)雙通道ABS比例閥左圖制動管路對角布置，兩前輪獨立控制，前管路壓力通過比例閥按一定比例減壓后傳給對角后輪；右圖是在前后制動管路中各設置一個制動壓力調節(jié)分裝置分別對兩前輪和兩后輪進行一同控制；雙通道AB