第二十四章+汽車制動系

1、第二十四章 汽車制動系學(xué)習(xí)目標p掌握一般制動系工作原理；p了解鼓式制動器分類、結(jié)構(gòu)及工作原理； p了解盤式制動器分類、結(jié)構(gòu)及工作原理；p掌握液壓制動傳動裝置的工作原理； p掌握氣壓制動傳動裝置的工作原理；p了解防抱死制動系統(tǒng)ABS工作原理。24.1 概述制動系：用于產(chǎn)生制動力的一系 列專門裝置功用：p使行駛中的汽車減速甚至停車p使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定p使已停駛的汽車保持不動制動系統(tǒng)的組成p供能裝置p控制裝置p傳動裝置p制動器 制動系統(tǒng)的工作原理24.1 概述M MF FBF F：24.1 概述24.1 概述制動系統(tǒng)的類型功用分類： 行車制動系統(tǒng) 駐車制動系統(tǒng) 第二制動系統(tǒng) 輔助制動系統(tǒng)制

2、動能源分類 ： 人力制動系統(tǒng) 動力制動系統(tǒng) 伺服制動系統(tǒng) 制動能量的傳輸方式 ：機械式、液壓式、氣壓式和電磁式 雙回路制動系統(tǒng) 24.1 概述制動系性能要求p良好的制動效能其評價指標有：制動距離、制動減速度、制動力和制動時間。p操縱輕便即操縱制動系統(tǒng)所需的力不應(yīng)過大。對于人力液壓制動系最大踏板力不大于（500N）（轎車）和700N（貨車），踏板行程貨車不大于150mm，轎車不大于120mm。p制動穩(wěn)定性好即制動時，前后車輪制動力分配合理，左右車輪上的制動力矩基本相等，汽車不跑偏、不甩尾；磨損后間隙應(yīng)能調(diào)整。 p制動平順性好制動力矩能迅速而平穩(wěn)的增加，也能迅速而徹底的解除。 p制動器散熱好即連續(xù)

3、制動好，制動鼓的溫度高達400，摩擦片的抗“熱衰退”能力要高（指摩擦片抵抗因高溫分解變質(zhì)引起的摩擦系數(shù)降低）；水濕后恢復(fù)能力快。制動器分類凡是利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦作用產(chǎn)生制動力的都稱為摩擦制動器?，F(xiàn)代汽車基本上都是采用摩擦作用來產(chǎn)生制動力的。摩擦制動器分為：n按旋轉(zhuǎn)元件形狀分： 1）鼓式 2）盤式n按旋轉(zhuǎn)元件安裝位置分： 1）車輪制動器用于行車制動 2）中央制動器用于駐車制動24.2 制動器24.2 制動器 （一）鼓式制動器 按制動蹄促動裝置分： 輪缸式、凸輪式、鍥塊式 輪缸式制動器p 領(lǐng)從蹄式制動器 領(lǐng)從蹄制動器的受力分析 p該制動器的特點是：兩制動蹄的支承點都位于蹄的下端，

4、而張開力作用點在蹄的上端，共用一個輪缸張開，并且輪缸活塞直徑是相等的。稱為等促動力制動器。p該制動器結(jié)構(gòu)簡單，制動蹄張開力的大小，決定于輪缸的液壓，多用于輕型汽車的后輪制動。因其兩制動蹄與制動鼓之間的法向力不等而不能平衡，力差將使車輪的輪轂軸承承受附加載荷，故稱為簡單非平衡式制動器。為了使前后蹄摩擦片所受的單位面積壓力一致，前蹄摩擦片長于后蹄(寬度相等，包角大)，使兩片的壽命盡量接近，便于維修。領(lǐng)蹄的增勢作用 從蹄的減勢作用24.2 制動器24.2 制動器雙領(lǐng)蹄制動器每一制動蹄都用一個單活塞制動輪缸促動，固定元件的結(jié)構(gòu)布置是中心對稱式。24.2 制動器雙向雙領(lǐng)蹄式制動器使用兩 個雙活塞輪缸，無

5、論汽車前 進還是倒車，都是雙領(lǐng)蹄式 制動器，故稱雙向雙領(lǐng)蹄式 制動器24.2 制動器雙從蹄式制動器汽車前進時兩 個制動蹄均為從蹄的制動器 為雙從蹄式制動器24.2 制動器單向自增力式制動器單向自增力式制動器24.2 制動器單向自增力式制動器受力示意圖單向自增力式制動器受力示意圖F224.2 制動器雙向自增力式制動器雙向自增力式制動器自增力式制動器自增力式制動器雙領(lǐng)蹄式雙領(lǐng)蹄式領(lǐng)從蹄式領(lǐng)從蹄式雙從蹄式雙從蹄式 領(lǐng)從蹄制動器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且領(lǐng)從蹄制動器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且有結(jié)構(gòu)較簡單等優(yōu)點，故目前仍相當廣泛地用于各種汽車。有結(jié)構(gòu)較簡單等優(yōu)點，故目前仍

6、相當廣泛地用于各種汽車。 前進時前進時24.2 制動器24.2 制動器制動器制動間隙的自動調(diào)整 什么叫制動間隙?24.2 制動器制動器制動間隙的自動調(diào)整 24.2 制動器凸輪式制動器：等位移非平衡制動器等位移非平衡制動器 用凸輪取代制動輪缸對兩制動蹄起促動作用，通常利用氣壓使凸輪轉(zhuǎn)動24.2 制動器楔式制動器 制動蹄浮支在柱塞上，柱塞內(nèi)端面是斜面，與制動楔上滾輪接觸。制動時，輪缸活塞使制動楔向內(nèi)移動，制動楔上滾輪使柱塞向外展開，從而使制動蹄壓靠到制動鼓上。 二、盤式制動器二、盤式制動器廣泛地裝用在轎車和輕型貨車上廣泛地裝用在轎車和輕型貨車上。 它的優(yōu)點是：散熱良好，熱衰退小，熱穩(wěn)它的優(yōu)點是：散

7、熱良好，熱衰退小，熱穩(wěn)定性好，最適于對制動性能要求較高的轎定性好，最適于對制動性能要求較高的轎車前輪制動器。但近年來前后輪都采用鉗車前輪制動器。但近年來前后輪都采用鉗盤式制動器的結(jié)構(gòu)也日漸增多。盤式制動器的結(jié)構(gòu)也日漸增多。 24.2 制動器（二）盤式制動器 鉗盤式、全盤式 定鉗盤式制動器 制動盤兩側(cè)的制動塊用兩個液壓缸單獨促動缺點：缺點： 油缸較多，制動鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜 制動鉗的尺寸過大 熱負荷大時，制動液易受熱汽化 不能駐車制動 24.2 制動器 定鉗盤式制動器制動間隙調(diào)整 活塞密封圈作用活塞密封圈作用：密封、活塞回位和調(diào)整間隙 浮鉗盤式制動器滑動鉗盤式滑動鉗盤式制動器和擺動鉗盤式擺動鉗盤式制動器

8、結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：制動鉗可以相對制動盤作軸向滑動；只在制動盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動塊則附裝在鉗體上。24.2 制動器24.2 制動器全盤式制動器 全盤式制動器摩擦副的固定元件和旋轉(zhuǎn)元件都是圓盤形的，分別稱為固定盤和旋轉(zhuǎn)盤，其工作原理與摩擦離合器相似。24.2 制動器盤式制動器的優(yōu)點： 制動力矩受摩擦系數(shù)的影響較小，熱穩(wěn)定性好 不存在水衰退問題 盤式制動器尺寸和質(zhì)量可以較小 制動盤沿厚度方向的熱膨脹量極小 易實現(xiàn)間隙自動調(diào)整，維修簡便 缺點： 效能較低，所需制動促動管路壓力較高 兼用于駐車制動時，需要加裝的駐車制動傳動裝置24.3 人力制動系統(tǒng)人力制動系統(tǒng)分為機械式和液壓式（一）機械制動系

9、統(tǒng) 主要用于駐車制動24.3 人力制動系統(tǒng)人力制動系統(tǒng)分為機械式和液壓式（一）機械制動系統(tǒng) 主要用于駐車制動24.3 人力制動系統(tǒng) 24.3 人力制動系統(tǒng)（二）人力液壓制動系統(tǒng) 組成組成 ：制動踏板、制動主缸、制動輪缸和油管 工作過程工作過程 制動主缸制動主缸 24.3 人力制動系統(tǒng)（二）人力液壓制動系統(tǒng) 組成組成 ：制動踏板、制動主缸、制動輪缸和油管 工作過程工作過程 制動輪缸制動輪缸 24.3 人力制動系統(tǒng)（二）人力液壓制動系統(tǒng) 組成組成 ：制動踏板、制動主缸、制動輪缸和油管 工作過程工作過程 制動液制動液 制動液的性能要求：1)良好的粘溫性能和低溫性能2)適當?shù)臐櫥?3)保證制動安全可

10、靠不產(chǎn)生氣阻 4)較好的防腐蝕性 5)良好的化學(xué)安定性 6)良好的與橡膠的適應(yīng)性 汽車制動液一般分為如下3類：醇型、礦油型、合成型 現(xiàn)在我們用的一般都是合成型的制動液，合成型制動液是目前使用最多的制動液，可分為3類：醇醚型、酯型和硅型。 24.3 人力制動系統(tǒng)(1)醇醚型制動液 由潤滑劑、稀釋劑和添加劑組成，常用的潤滑劑有乙二醇、聚丙二醇、環(huán)氧乙烷加成物、環(huán)氧丙烷的聚合物等，常用的衡釋劑有二甘醇醚、三甘醇醚，四甘醇醚等。常用的添加劑有抗氧劑、抗腐蝕劑、防銹劑、抗磨劑、PH值調(diào)整劑等。產(chǎn)品性能較為穩(wěn)定，成本較低，用量最大。其缺點是平衡回流沸點不大高，及濕性強，低溫性能差，而且在濕熱氣候條件下使用

11、時，制動器部件易銹蝕。 (2)酯型制動液 其基礎(chǔ)液為羧酸酯與硼酸酯，加入量（質(zhì)量分數(shù)）大約為總量的2050，常用的衡釋劑為聚乙二醇的單烷基醚等，常用的添加劑有抗氧化劑、抗腐蝕劑、PH值調(diào)整劑等。性能比前者有很大改善。 (3)硅型制動液 一般為烷撐聚醚硅酸酯如聚烷撐乙二醇硅酸酯等，并加有橡膠抗溶脹劑和其他添加劑。這類制動液性能較好，但價格昂貴。 24.4伺服制動系統(tǒng) 人力液壓制動系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動力伺服系統(tǒng)，兼用人體和發(fā)動機作為制動能源 伺服能量形式分類：真空伺服真空伺服、氣壓伺服氣壓伺服、液壓伺服液壓伺服 伺服系統(tǒng)輸出力的作用部位和對其控制系統(tǒng)的操縱方式不同分為：助力式助力式和增壓式增壓式真

12、空助力伺服制動系統(tǒng) 真空助力器構(gòu)造24.4伺服制動系統(tǒng) 真空助力器是一個直徑較大的腔體，內(nèi)部有一個中部裝有推桿的膜片（或活塞），將腔體隔成兩部份，一部份與大氣相通，另一部份通過管道與發(fā)動機進氣管相連。它是利用發(fā)動機工作時吸入空氣這一原理，造成助力器的一側(cè)真空，相對于另一側(cè)正?？諝鈮毫Φ膲毫Σ?，利用這壓力差來加強制動推力。 后腔10前腔1 1 制動主缸推桿制動主缸推桿 2 2 橡膠反作用盤橡膠反作用盤 3 3 膜片座膜片座 4 4 大氣閥座大氣閥座5 6 5 6 彈簧彈簧7 7 控制閥推桿控制閥推桿8 8 控制閥柱塞控制閥柱塞9 9 膜片膜片1010橡膠閥座橡膠閥座真空閥：由真空閥：由3、10、

13、5即膜片座、橡膠閥座及橡膠閥組成即膜片座、橡膠閥座及橡膠閥組成,作用是將作用是將A、B兩腔分隔兩腔分隔大氣閥：由大氣閥：由4、10、5即大氣閥座、橡膠閥座及橡膠閥組成，作用是將大氣引入即大氣閥座、橡膠閥座及橡膠閥組成，作用是將大氣引入B腔腔24.4伺服制動系統(tǒng)24.4伺服制動系統(tǒng)增壓式伺服制動系統(tǒng) 輔助缸輸出到輪缸的液壓遠高于主缸液壓24.4伺服制動系統(tǒng)增壓式伺服制動系統(tǒng) 輔助缸輸出到輪缸的液壓遠高于主缸液壓24.5制動力調(diào)節(jié)裝置（一）前后車輪側(cè)滑對操縱穩(wěn)定性的影響p制動力FB不可能超過車輪與路面間的附著力F ，即： FB F =G式中G是車輪對路面的垂直載荷， 為車輪與路面間的附著系數(shù)。 車

14、輪上的制動力FB一旦達到附著力F的數(shù)值，車輪即完全停止旋轉(zhuǎn)（車輪被“抱死”），只是沿路面做純滑移。這時，即使進一步加大制動管路中的壓力，制動力FB也不會增加。 結(jié)論：在附著力允許的條件下，希望制動力盡可能大，以期獲得盡可能大的汽車減速度。但制動力大到等于附著力，以致車輪抱死滑移，也不一定能收到預(yù)期的最佳效果。 前輪抱死：不能轉(zhuǎn)向前輪抱死：不能轉(zhuǎn)向 后輪抱死：甩尾后輪抱死：甩尾 嚴重車禍嚴重車禍24.5制動力調(diào)節(jié)裝置 要使汽車得到盡可能大的總制動力，又能保持制動時的行駛方向穩(wěn)定性（即不喪失轉(zhuǎn)向操縱性又不甩尾），就必須將制動系統(tǒng)設(shè)計的能夠?qū)⑶昂筌囕喼苿拥酵交啤?（二）前后輪同步滑移的條件 （三）理想的前后輪制 動力分配特性2121GGFFbb前促動管路壓力P1后促動管路壓力P224.5制動力調(diào)節(jié)裝置限壓閥比例閥感載閥（四）制動力調(diào)節(jié)裝置制動力的最佳調(diào)節(jié)裝置是防抱死制動裝置，它可使前后制動管路中壓力的實際分配曲線接近于理想的分配特性曲線。24.6汽車制動防抱死控制系統(tǒng)ABS （五）制動防抱死系統(tǒng)（ABS） 制動防抱死系統(tǒng)的基本組成和工作原理一般用滑移率一般用