第十五章+汽車制動系

第十五章汽車制動系

汽車構(gòu)造主講：侯慶鋒授課學(xué)時：6教學(xué)目的與要求：了解：真空助力器與液壓助力器，車身自動水平系統(tǒng)，氣壓制動系回路、工作原理及主要部件，常用制動力調(diào)節(jié)裝置。熟悉：制動系的基本要求，液壓制動回路及主要零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理，輔助制動系的組成及工作特點，制動防抱死系統(tǒng)與驅(qū)動防滑系統(tǒng)。掌握：制動系的功用、分類及其工作原理，液壓式車輪制動器的分類、結(jié)構(gòu)及工作特點，制動力調(diào)節(jié)原理，ABS系統(tǒng)及ASR系統(tǒng)工作原理。教學(xué)難點與重點：液壓制動系回路及工作原理，制動力調(diào)節(jié)原理，ABS系統(tǒng)及ASR系統(tǒng)工作原理。第十五章汽車制動系行車制動裝置駐車制動裝置輔助制動裝置一、制動系的功用二、制動系的類型1、按作用分類第一節(jié)概述2、按動力來源制動系統(tǒng)可分為3.按傳能介質(zhì)不同可分為機(jī)械式液壓式氣壓式電磁式組合式1.制動踏板2.推桿3.主缸活塞4.制動主缸5.油管6.制動輪缸7.輪缸活塞8.制動鼓9.摩擦片10.制動蹄11.制動底板12.支承銷13.制動蹄回位彈簧當(dāng)駕駛員踏下制動踏板，使活塞壓縮制動液時，輪缸活塞在液壓的作用下將制動蹄片壓向制動鼓，使制動鼓減小轉(zhuǎn)動速度，或保持不動。制動系統(tǒng)的一般工作原理：利用與車身(或車架）相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢。三、制動系的工作原理五、制動系的基本組成1、供能裝置：2、控制裝置：3、傳能裝置：4、制動器人體踏板主缸、輪缸后輪制動器前輪制動器油管前制動輪缸后制動輪缸制動主缸1、單回路液壓制動管路優(yōu)點：當(dāng)其中一套管路損壞時，另一套仍可以正常工作，保證汽車制動系的工作可靠性。當(dāng)一套管路失效時，另一套管路仍能保持一定的制動效能。制動效能低于正常時的50％。

制動主缸一套管路失效時，另一套管路使對角制動器保持一定的制動效能，為正常時的50％。

制動主缸1、結(jié)構(gòu)補(bǔ)償孔旁通孔后腔儲油室前腔儲油室推桿缸體后腔活塞前腔活塞主皮碗主皮碗皮碗限位套回位彈簧膜片貯油室蓋2、工作情況（1）不工作時補(bǔ)償孔與旁通孔均保持開放，推桿與活塞之間有一間隙。（2）踏下踏板時第一活塞前移主皮碗蓋遮住旁通孔，后腔封閉，液壓建立油液被壓入前制動輪缸迫使第二活塞前移主皮碗蓋遮住旁通孔，后腔封閉，液壓建立，向后制動輪缸輸液。（3）迅速放下踏板時環(huán)形腔室油液經(jīng)活塞頂部的小軸向孔，流入壓油腔，以填補(bǔ)真空，同時，貯油室油液經(jīng)補(bǔ)償孔進(jìn)入環(huán)形腔室，這樣在活塞回位過程中避免空氣侵入主缸。3、雙活塞制動輪缸進(jìn)油孔頂塊防護(hù)罩支承蓋活塞皮圈缸體調(diào)整輪放氣螺釘調(diào)整輪鎖片4、單活塞制動輪缸橡膠護(hù)罩進(jìn)油管接頭放氣閥調(diào)整螺釘防護(hù)罩活塞缸體皮碗四、真空助力器橡膠閥門膜片座控制閥柱塞后殼體前殼體膜片反作用盤主缸推桿膜片回位彈簧密封套導(dǎo)向螺栓控制閥大氣閥座過濾環(huán)控制閥推桿調(diào)整叉真空管外界空氣踏板壓力

真空助力器工作過程圖五、真空增壓器真空增壓器利用真空能對制動主缸輸出的油液進(jìn)行增壓。其控制裝置是用制動踏板機(jī)構(gòu)通過主缸輸出的液壓操縱的。真空增壓器用于間接操縱式伺服制動系統(tǒng)中。六、液壓助力器優(yōu)點：體積小、可以很容易裝在緊湊型轎車上；助力效果好，適合于安裝在四輪都采用盤式制動器的轎車及重型載貨汽車和大客車上，或安裝在無進(jìn)氣歧管真空度的柴油機(jī)汽車上。七、車身自動水平調(diào)整系統(tǒng)車身自動水平調(diào)整系統(tǒng)是借助安裝在后橋上的水平調(diào)整系統(tǒng)，使轎車后部負(fù)荷由小到大都能夠使車身保持在相同的水平位置上，從而改善轎車的通過性、操縱穩(wěn)定性和舒適性。制動鼓制動底板制動輪缸調(diào)整凸輪偏心支承銷有鼓式制動器和和盤式制動器兩大類。（1）領(lǐng)從蹄式制動器結(jié)構(gòu)特點：兩蹄上端共用一個雙活塞分泵，下端分別用偏心銷軸支撐。領(lǐng)蹄：促動力使制動蹄張開時的旋轉(zhuǎn)方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同的制動蹄。領(lǐng)蹄從蹄：促動力使制動蹄張開時的旋轉(zhuǎn)方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反的制動蹄。領(lǐng)從蹄式制動器：

在制動鼓正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時都有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的制動器。等促動力制動器：凡兩蹄所受促動力相等的領(lǐng)從蹄式制動器都稱為等促動力制動器。從蹄工作特點：兩蹄對鼓的壓緊力，領(lǐng)蹄大于從蹄。領(lǐng)蹄與從蹄使用壽命不同。非平衡式制動器：凡制動鼓所受來自兩蹄的法向力不能互相平衡的制動器，均屬于非平衡制動器。調(diào)整：局部調(diào)整：凸輪。全面調(diào)整：凸輪+偏心銷軸。（2）雙領(lǐng)蹄式和雙向雙領(lǐng)蹄式制動器定義：在制動鼓正向旋轉(zhuǎn)時，兩蹄均為領(lǐng)蹄的制動器。結(jié)構(gòu)特點：兩制動蹄各用一個單活塞輪缸促動。兩套制動蹄、輪缸、支承銷和調(diào)整凸輪等是中心對稱布置的。工作特點：前進(jìn)制動時，兩蹄都是領(lǐng)蹄，倒車制動時，兩蹄都變成從蹄。①雙領(lǐng)蹄式制動器定義：制動鼓正反方向旋轉(zhuǎn)兩蹄均為領(lǐng)蹄的制動器。結(jié)構(gòu)特點：采用雙活塞式制動輪缸。兩制動蹄兩端都采用浮式支承，且支點的周向位置也是浮動的。制動底板上所有固定元件既按軸對稱，又按中心對稱布置。②雙向雙領(lǐng)蹄式制動器（3）單向和雙向自動增力式制動器①單向自動增力式制動器結(jié)構(gòu)特點：兩蹄下端分別浮支在頂桿兩端。制動蹄只在上方有一支承銷。只有一個單活塞輪缸。工作特點：第一蹄由輪缸促動，第二蹄是由頂桿促動。前進(jìn)制動時，第二蹄制動力矩大于第一蹄制動力矩。倒車制動時，第一蹄制動力矩小，第二蹄無制動力矩。②雙向自動增力式制動器結(jié)構(gòu)特點：兩蹄下端分別浮支在頂桿兩端。制動蹄只在上方有一支承銷。采用雙活塞輪缸。工作特點：前進(jìn)制動時，后制動蹄制動力矩大于前制動蹄制動力矩。倒車制動時，前制動蹄制動力矩大于后制動蹄制動力矩。分類：鉗盤式制動器a、定前盤式制動器 b、浮鉗盤式制動器 全盤式制動器2、盤式制動器活塞制動鉗體制動塊車橋進(jìn)油口制動盤缺點：油缸多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制動鉗尺寸大油路中的制動液受制動盤加熱易汽化。1）定鉗盤式制動器（1）鉗盤式制動器車橋?qū)蜾N進(jìn)油口活塞制動鉗制動塊制動盤2）浮鉗盤式制動器（2）全盤式制動器在重型和超重型汽車上，要求有更大的制動力，為此采用了全盤式制動器；其固定元件和旋轉(zhuǎn)元件都是圓盤型。（3）盤式制動器的特點1）盤式制動器與鼓式制動器相比，有以下優(yōu)點：a.一般無摩擦助勢作用，因而制動力與行駛方向無關(guān)；b.浸水后效能降低少，而且只須經(jīng)一兩次制動即可恢復(fù)正常；c.在輸出制動力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小；d.較容易實現(xiàn)間隙自動調(diào)整；e.散熱良好、熱穩(wěn)定性好。2）缺點：效能較低，故用于液壓制動系統(tǒng)時所需制動促動管路壓力較高，一般要用伺服裝置。第三節(jié)氣壓制動系（自學(xué)）原理：鼓式制動器以發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動空氣壓縮機(jī)作為制動器制動的唯一能源，而駕駛員的體力僅作為控制能源的制動系統(tǒng)稱之為氣壓制動系統(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裝置。一、氣壓制動回路

由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的空氣壓縮機(jī)（以下簡稱空壓機(jī)）1將壓縮空氣經(jīng)單向閥4首先輸入濕儲氣罐6，壓縮空氣在濕儲氣罐內(nèi)冷卻并進(jìn)行油水分離之后，分成兩個回路：一個回路經(jīng)儲氣罐14、雙腔制動閥3的后腔通向前制動氣室2，另一個回路經(jīng)儲氣罐17、雙腔制動閥3的前腔和快放閥13通向后制動氣室10。當(dāng)其中一個回路發(fā)生故障失效時，另一個回路仍能繼續(xù)工作，以維持汽車具有一定的制動能力，從而提高了汽車行駛的安全性。1.空氣壓縮機(jī)2.前制動氣室3.雙腔制動閥4.儲氣罐單向閥5.放水閥6.濕儲氣罐7.安全閥8.梭閥9.掛車制動閥10.后制動氣室11.掛車分離開關(guān)12.接頭13.快放閥14.主儲氣罐（供前制動器）15.低壓報警器16.取氣閥17.主儲氣罐（供后制動器）18.雙針氣壓表19.調(diào)壓器20.氣喇叭開關(guān)21.氣喇叭二、空氣壓縮機(jī)及調(diào)壓閥1、空壓機(jī)（1）功用：產(chǎn)生制動所用的壓縮空氣；（2）種類：單缸式和雙缸式；（3）結(jié)構(gòu)：活塞式。2、調(diào)壓閥功用：調(diào)節(jié)供氣管路中壓縮空氣的壓力，使之保持在規(guī)定的壓力范圍內(nèi)。三、雙回路壓力保護(hù)閥功用：雙回路制動系中，空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)雙回路保護(hù)閥分別向各回路的儲氣筒充氣，當(dāng)一條回路損壞時漏氣時，壓力保護(hù)閥能保證另一條完好的管路繼續(xù)充氣。四、制動閥1、功用：用以控制由儲氣筒進(jìn)入制動氣室的壓縮空氣量，并有隨動作用。2、型式：串列雙腔活塞式并列雙腔膜片式3、CA1091型汽車串列雙腔活塞式制動閥BEKDACHGF下腔閥門下腔大活塞下腔小活塞上腔閥門上腔活塞彈簧推桿平衡彈簧上腔活塞下腔小活塞回位彈簧⑴結(jié)構(gòu)⑵工作過程氣制動閥的隨動作用是靠平衡彈簧來保證的；制動閥的平衡位置是指進(jìn)排氣閥均關(guān)閉，且前后制動氣室的氣壓保證穩(wěn)定狀態(tài)。每次平衡過程，平衡彈簧下端面的位置相同。五、繼動閥與快放閥1、繼動閥：縮短由儲氣筒到制動氣室充氣路程。2、快放閥：解除制動時，可直接將制動氣室的壓縮空氣排入大氣。六、雙通單向閥在兩管路對同一裝置供氣的情況下，為防止兩管路氣壓不等，互相充氣而影響用氣裝置的工作，常采用雙通單向閥。七、制動氣式1、功用：將輸入的氣壓轉(zhuǎn)換成機(jī)械能再輸出，使制動器產(chǎn)生制動作用。2、分類：單制動氣室：活塞式、膜片式。復(fù)合制動氣式：多用活塞式。八、氣壓式車輪制動器1-制動氣室2-制動凸輪3-制動鼓一般采用凸輪式機(jī)械張開裝置。其結(jié)構(gòu)見下圖。操縱桿手柄彈簧齒板棘爪搖臂傳動桿凸輪拉臂凸輪調(diào)整桿調(diào)整螺栓調(diào)整螺套彈簧調(diào)整螺母轎車后輪駐車制動系示意圖第四節(jié)輔助制動系原因：汽車在坡度較大的道路上長距離下坡行駛時，需要不斷進(jìn)行制動，以使車速不至過高。但頻繁地使用行車制動，不僅會使制動器的摩擦片過度磨損，還會使制動器發(fā)生熱衰退，出現(xiàn)剎車失靈的情況。若采用輔助制動系統(tǒng)，則能避免這種情況的發(fā)生。輔助制動系統(tǒng)能夠降低車速或保持車速穩(wěn)定，但不能將車輛緊急制停。一、輔助制動有以下幾種：排氣制動、液力減速、電力減速、空氣動力減速等，其中最常用的是排氣制動。噴油泵停油控制氣缸加速踏板排氣管碟形閥碟閥工作氣缸踏鈕開關(guān)閥儲氣罐二、排氣制動應(yīng)用礦山或山區(qū)公路上行駛的汽車；在行車密度很高，交通情況復(fù)雜的城市街道上行駛的汽車；在冰雪泥濘等滑溜路面上行駛的越野車；在高速公路上行駛的汽車。三、排氣制動原理圖第五節(jié)制動力調(diào)節(jié)裝置原因：

既要使汽車得到最大的制動力,又要保持行駛方向的穩(wěn)定性,必須使汽車前后輪制動到同步滑移。而車輪的最大制動力與垂直載荷成正比,而在實際使用中垂直載荷是不斷變化的。在一些汽車上采用各種壓力調(diào)節(jié)裝置,來調(diào)節(jié)前后制動器的輸入壓力,改變前后輪制動力分配,從而獲得最高的制動性能。常用種類:限壓閥比例閥感載閥慣性閥了解四個閥的作用即可一、限壓閥功用：當(dāng)前、后制動管路壓力P1和P2由0同步增長到一定值后，即自動將P2限制在該值不變，以防止后輪抱死。三、感載閥功用：隨汽車實際裝載質(zhì)量而改變滿載和空載下的理想油壓分配及特性曲線。二、比例閥功用：當(dāng)油壓達(dá)到一定的值后，讓輸出與輸入的油壓按一定比例增加，使實際油壓分配曲線更接近理想曲線。四、慣性閥功用：通過汽車減速度感載，用于調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的制動力。第六節(jié)防抱死系統(tǒng)與驅(qū)動防滑系統(tǒng)一、制動防抱死系統(tǒng)（ABS）1、ABS概述

在汽車制動時，如果車輪抱死滑移，車輪與路面間的側(cè)向附著力將完全消失。如果只是前輪(轉(zhuǎn)向輪)制動到抱死滑移而后輪還在滾動，汽車將失去轉(zhuǎn)向能力。如果只是后輪制動到抱死滑移而前輪還在滾動，即使受到不大的側(cè)向干擾力，汽車也將產(chǎn)生側(cè)滑(甩尾)現(xiàn)象。這些都極易造成嚴(yán)重的交通事故。因此，汽車在制動時不希望車輪制動到抱死滑移，而是希望車輪制動到邊滾邊滑的狀態(tài)。由試驗得知，汽車車輪的滑動率在15％～20％時，輪胎與路面間有最大的附著系數(shù)。所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在的附著能力，目前在某些高級轎車、大客車和重型貨車上裝備了防抱死制動系統(tǒng)(AntilockBrakeSystem)，簡稱ABS。2、ABS的優(yōu)點（1）增加了汽車制動時的穩(wěn)定性。

汽車在制動時，如果前輪先抱死，駕駛員將無法控制汽車的行駛方向，這是非常危險的；倘若后輪先抱死，則會出現(xiàn)側(cè)滑、甩尾，甚至使汽車整個調(diào)頭等嚴(yán)重事故。ABS系統(tǒng)可以防止車輪制動時被完全抱死，提高了汽車行駛的穩(wěn)定性。（2）能縮短制動距離。

這是因為在同樣緊急制動的情況下，ABS系統(tǒng)可以將滑移率控制在20％左右，從而可獲得最大的縱向制動力。需要說明的是，當(dāng)汽車在積雪路面上制動時，若車輪抱死，則車輪前的楔狀積雪可阻止汽車的前進(jìn)。在此條件下，裝有ABS系統(tǒng)的汽車，其制動距離可能更長。3、ABS的分類

按照控制通道數(shù)目的不同，ABS系統(tǒng)分為四通道、三通道、雙通道和單通道四種形式，而其布置形式卻多種多樣。

（4）使用方便，工作可靠。

ABS系統(tǒng)的使用與普通制動系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別，制動時只要把腳踏在制動踏板上，ABS系統(tǒng)就會根據(jù)情況自動進(jìn)入工作狀態(tài)，如遇雨雪路滑，駕駛員也沒有必要用一連串的點剎車方式進(jìn)行制動，ABS系統(tǒng)會使制動狀態(tài)保持在最佳點。（3）改善了輪胎的磨損狀況。

事實上，車輪抱死會加劇輪胎磨損，而且輪胎胎面磨耗不均勻，使輪胎磨損消耗增大。（1）四通道ABS

對應(yīng)于雙制動管路的H型(前后)或X型(對角)兩種布置形式，四通道ABS也有兩種布置形式，見下圖。為了對四個車輪的制動壓力進(jìn)行獨立控制，在每個車輪上各安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器，并在通往各制動輪缸的制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置(通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每個車輪的附著力進(jìn)行制動，因此汽車的制動效能最好。但在附著系數(shù)分離(兩側(cè)車輪的附著系數(shù)不相等)的路面上制動時，由于同一軸上的制動力不相等，使得汽車產(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn)力矩而產(chǎn)生制動跑偏。因此，ABS通常不對四個車輪進(jìn)行獨立的制動壓力調(diào)節(jié)。

（2）三通道ABS

四輪ABS大多為三通道系統(tǒng)，而三通道系統(tǒng)都是對兩前輪的制動壓力進(jìn)行單獨控制，對兩后輪的制動壓力按低選原則一同控制，其布置形式見下圖。所示的按對角布置的雙管路制動系統(tǒng)中，雖然在通往四個制動輪缸的制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置，但兩個后制動壓力調(diào)節(jié)分裝置卻是由電子控制裝置一同控制的，實際上仍是三通道ABS。由于三通道ABS對兩后輪進(jìn)行一同控制，對于后輪驅(qū)動的汽車可以在變速器或主減速器中只設(shè)置一個轉(zhuǎn)速傳感器來檢測兩后輪的平均轉(zhuǎn)速。

（3）雙通道ABS

下圖所示的雙通道ABS在按前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的前后制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置，分別對兩前輪和兩后輪進(jìn)行一同控制。由于雙通道ABS難以在方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向操縱能力和制動距離等方面得到兼顧，因此目前很少被采用。（4）單通道ABS

所有單通道ABS都是在前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的后制動管路中設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)裝置，對于后輪驅(qū)動的汽車只需在傳