汽车制动系统.docx

汽车制动系统.docx

《汽车制动系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车制动系统.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

汽车制动系统

第13章制动系统教案

1.授课时间

2.授课方式多媒体

3.授课题目制动系统

4.教学内容制动系统的基本构造与工作原理

5.教学重点液压制动系统的工作原理

6.思考题

●盘式制动器的优缺点？

●制动防抱死系统的工作原理和工作过程。

7.参考资料

《汽车构造》陈家瑞主编机械工业出版社

《汽车构造》关文达主编清华大学出版社

《内燃机学》周龙保主编机械工业出版社

8.课后小节

第13章制动系统讲稿

第一节概述

使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度稳定，以及使已停止的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。

作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力、空气阻力都能对汽车起制动作用，但这外力的大小都是随机的、不可控制的。

因此，汽车上必须装设一系列的专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界（主要是路面）在汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动，这种可控的对汽车进行制动的外力，称制动力。

1.制动系的工作原理

制动鼓固定在车轮轮辋上，随车轮一齐转动。

在固定不动的制动板上，有两个支撑销，支撑着两个弧型制动蹄的下端。

制动蹄的外圆面上装有摩擦片。

制动底板上还装有液压制动轮缸。

用油管与装在车架上的液压制动主缸相连通。

主缸活塞可由驾驶员通过制动板机构来操纵。

制动系不工作时，制动鼓的内圆面与制动蹄摩擦片的外圆之间保持一定的间隙，使车轮和制动鼓可以自由旋转。

要使行驶中的汽车减速，驾驶员应踩下制动扳，通过推杆和主缸活塞。

使主缸内的油液在一定的压力下流入轮缸，并通过两个轮缸活塞7推使两制动蹄绕支撑销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。

这样，不旋转的制动蹄就对旋转的制动毂作用一个摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反。

制动毂将该力矩传给车轮后，由于车轮与路面间有附着作用，车轮对路面作用一个向前的周缘力，同时路面也对车轮作用这一个向后的反作用力，即制动力。

制动力由车轮经车桥和悬架传给车架及车身，迫使整个汽车产生一定的减速度。

不过在讨论制动系的结构问题时，一般都假定具备良好的附着条件。

2.制动系的组成：

供能装置——包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质的各种部件。

控制装置——包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。

传动装置——包括将制动能量传输到制动的各个部件。

制动器——产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力（制动力）部件，其中也包括辅助制动系中的缓速装置。

较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。

3.制动系的类型

行车制动系驻车制动系

人力制动系动力制动系伺服制动系

机械式液压式气压式电磁式

目前各类汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。

一、鼓式制动器鼓式制动器由内张型和外束型两种。

前者的制动鼓以内圆柱面为工作表面，在汽车上应用广泛；后者制动鼓的工作表面则是外圆柱面，目前只有极少数汽车用作驻车制动器。

内张型鼓式制动器采用带摩擦片的制动蹄作为固定元件。

位于制动鼓内部的制动蹄在一段承受主动力时，可绕另一端的支点向外旋转，压靠到制动鼓内圆面上，产生摩擦力矩（制动力矩）。

凡对蹄端加力使蹄转动的装置，统称为制动蹄促动装置。

制动时，两蹄在轮缸中液压的作用下，各自绕其支承销偏心轴颈的轴线向外旋转，紧压倒制动鼓上。

解除制动时，撤出液压，两蹄便在弹簧和的作用下回位。

（1）单向自增力式制动器第一制动蹄1和第二制动蹄3的下端分别浮支在浮动的顶杆2的两端。

制动器只在上方有一个支承销5。

不制动时，两蹄上端均借各自的回位弹簧拉靠在支承销上。

制动正向旋转方向如箭头所示。

（2）双向自增力式制动器其特点是制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓摩擦起自增力作用。

它的结构不同于单向自增力式之处，主要是采用双活塞式轮缸，可向双蹄同时施加相等的促动力，制动鼓正向旋转时，前制动蹄为第一蹄，后制动蹄为第二蹄；制动鼓反向旋转时，则情况相反。

应当指出：

制动器工作时，摩擦所产生的热绝大部分传给了制动鼓，使其温度升高。

前已述及，制动鼓升温后将膨胀而使制动器间隙增大，制动效能降低。

为了减少温升，应当是制动鼓有较大的热容量，因此制动鼓都具有足够大的质量。

有些汽车的制动鼓外表层还铸有若干肋片，以增加散热面积和刚度。

二、盘式制动器

盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，此圆盘称为制动盘。

其固定元件则有着多种结构形式，大体上可分为两类。

一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有2—4个。

这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的两侧夹钳形支架上，总称为制动钳。

这种有制动盘和制动钳组成的制动器，称为钳盘式制动器。

另一类是固定元件的金属背板和摩擦片也成圆盘形。

使用这种固定元件，因其制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，故该制动器称为全盘式制动器。

定钳盘式制动器的制动钳固定安装在车桥上，既不能旋转，也不能沿制动盘轴线方向移动，因而其中必须在制动盘两侧都装设制动块促动装置（例如相当于制动轮缸的液压缸），以便分别将两侧的制动块压向制动盘。

浮钳盘式制动器的制动钳一般设计得可以相对制动盘轴向滑动。

其中，只在制动盘的内侧设置液压缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。

制动钳支架固定在转向节上，制动钳体与支架可沿导向销轴向滑动。

制动时，活塞在液压力的作用下，将活动制动块（带摩擦块磨损报警装置）推向制动盘。

与此同时，作用在制动钳体上的反作用力推动制动钳体沿导向销向右移动，使固定在制动钳体上的固定制动块压靠到制动盘上。

于是，制动盘两侧的摩擦块在作用下夹紧制动盘，使之在制动盘上产生与运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。

全盘式制动器的摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的，分别称为固定盘和旋转盘。

其结构原理与摩擦离合器相似。

盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点:

●无摩擦助势作用,因而制动器效能受摩擦因数的影响较小，即效能较稳定。

●浸水后效能降低较少，而且只需经一两次制动即可恢复正常。

●在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小。

●制动盘沿厚度方向的热膨胀极小，不会像制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板形成过大。

●较容易实现间隙自动调整，其它保养修理作业也较简便。

盘式制动器的不足之处是：

效能较低，故用于液压制动系时所需制动促动管路压力较高,一般要用伺服装置。

第二节液压制动系

人力制动系的制动能源仅仅是驾驶员。

按其传动装置的结构形式，人力制动系有机械式和液压式两种。

机械制动系

驻车制动系必须可靠的保证汽车在原地停驻并在任何情况下不致自动滑行。

这一点只有用机械锁止方法才能实现。

这便是驻车制动系多用机械式传动装置的主要原因。

采用中央制动器的驻车制动系不宜用于应急制动，因为其制动力矩使作用在传动轴上的，在汽车行驶中紧急制动时，极易造成传动周和驱动桥严重超载荷，还可能因差速器壳被抱死而发生左右两驱动轮的旋转方向相反，致使汽车制动时跑偏甚至掉头。

液压制动系

制动踏板机构和制动主缸都是装在车架上。

因车轮是通过弹性悬架与车架联系的，而且有的还是转向轮，主缸与轮缸的相应位置经常变化，故主缸与轮缸间的连接油管除了金属管（钢管）外，还有特制的橡胶制动软管。

各液压元件之间及各段油管之间，还有各种管接头。

制动前，整个液压系统中应当充满专门配置的制动液。

踩下制动踏板，制动主缸即将制动液经油管压入前、后制动轮缸，将制动蹄推向制动鼓。

在制动间隙消失前，管路中的液压不可能很高，仅足以平衡制动蹄会位弹簧的张力以及有也在管路中的流动阻力。

在制动器间隙消失并开始产生制动力矩时，液压与踏板力方能继续增长，一直到完全制动。

从开始制动到完全制动的过程中，由于在液压作用下，油管（主要是橡胶软管）的弹性膨胀变形和摩擦元件的弹性压缩变形，踏板和轮缸活塞都可以继续移动一段距离放开制动踏板，制动蹄和轮缸活塞在回位弹簧作用下回位，将制动液压回主缸。

显然，管路液压和制动器产生的制动力矩是与踏板力成线性关系的。

若轮胎与路面间的附着力足够，则汽车所受到的制动力也与踏板力成线性关系。

制动系的这项性能成为制动踏板感（或称路感），驾驶员可因此而直接感觉到汽车制动强度，以便及时加以必要控制和调节。

自制动踏板到轮缸活塞的制动系传动比，等于踏板机构比乘以轮缸直径同主直径之比。

传动比越大，则为获得同样大的制动力矩所需的踏板力越小，但踏板行程却因此而越大，使的制动操作不便。

故要求液压制动系传动比合适，保证制动踏板力较小，同时踏板行程又不太大。

对于人力液压制动系，考虑到制动器容许磨损量的踏板全行程不应超过150（轿车）-180mm（货车）。

制动器间隙调整正常时，踩下踏板到完全制动的踏板工作行程不应超过全行程的50％-60％，最大踏板力一般不应超过350（轿车）-550N（货车）。

液压系统中若有空气侵入，将严重影响液压的升高，甚至使液压的系统完全失效。

1.制动主缸为了提高汽车行驶的安全性，根据交通法规的要求，现代汽车的行车制动系统都采用了双回路制动系，也就是采用传列双腔主缸（单腔制动主缸已被淘汰）组成的双回路液压制动系。

目前，采用双回路液压制动系的几乎都是伺服制动系或动力制动系。

但是，在某些微型或轻型汽车上，为使结构简单，在制动踏板力不超出驾驶员体力范围的情况下，也有一些车型只采用串列双腔制动主缸而组成双回路液压制动系，但并不是伺服制动系或动力制动系。

主缸不工作时，前、后两工作腔内活塞头部与皮碗正好位于前、后腔内各自的旁通孔和补偿孔之间。

当踩下制动踏板时，踏板传动机构通过推杆推动后缸（第一）活塞前移，到皮碗掩盖住旁通孔后，此腔液压升高。

在后腔液压和后缸弹簧力的作用下，推动前缸活塞7向前移动，前腔压力也随之提高。

当继续踩下制动踏板时，前、后腔的液压继续提高，使前、后轮制动器制动。

撤除踏板力后，制动踏板机构、主缸前后腔活塞和轮缸活塞，在各自的回位弹簧作用下，管路中的制动液借其压力推开回油阀流回主缸，于是解除制动。

当迅速放开制动踏板时，由于油液的粘性和管路阻力的影响，油液不能及时流回主缸并填充因活塞右移而让出的空间，因而在旁通孔开启之前，压油腔以填补真空。

与此同时，储液室中的油液经补偿孔流入各自的进油腔。

活塞完全回位后，旁通孔已开放，由制动管路流回主缸而显多余的油液便可经前、后缸的旁通孔流回储液室。

液压系统中因密封不良而产生的制动液漏泄，和因温度变化而引起的制动液膨胀或收缩，都可以通过补偿孔和旁通孔得到补偿。

若与前腔连接的制动管路损坏漏油时，则在踩下制动踏板时，只有后腔中能建立液压，前腔中无压力。

此时在液压差作用下，前缸活塞7迅速前移到前缸活塞前端顶到主缸缸体上。

此后，后缸工作腔中的液压方能升高到制动所需的值。

若与后腔连接的制瞌睡管路损坏汛油时，则在踩下制动踏板时，起先只是后缸（第一）活塞前移，而不能推动前缸（第二）活塞，因后缸工作腔中不能建立液压。

但在后缸活塞直接顶角前缸活塞时，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液压而制动。

由上述可见，双回路液压制动系统中任一回路失效时，主缸仍能工作，只是所需踏板行程加大，将导致汽车的制动距离增长，制动效能降低。

2.制动轮缸制动轮缸有双活塞式和单活塞式两类。

解放CA1040系列轻型货车后轮制动器采用的双活塞式制动轮缸。

缸内有两个活塞，两者之间的间隙形成轮缸内腔。

每个活塞上装有一个皮圈，以使内腔密封。

制动时，制动液自油管接头和进油孔进入内腔，活塞在液压作用下外移，通过顶块和支承盖推动制动蹄，使车轮制动。

防护罩除防法外，还可防止水分进入，以免活塞和轮缸生锈而卡住。

北京BJ2020N型汽车双领蹄式前轮制动器配用的制动轮缸是单活塞制动轮缸。

它借活塞端面凸台保持的进油间隙形成轮缸内腔。

放气阀的中部有螺纹，尾部有密填充锥面，平时应旋紧压靠在阀座上。

与密封锥面相连的圆柱面两侧有径向孔，与阀中心的轴向孔道下通。

需要放气时，先取下橡胶护罩，