第二十四章 汽車制動(dòng)系 5h

1、第二十四章 汽車制動(dòng)系學(xué)習(xí)目標(biāo)p掌握一般制動(dòng)系工作原理；p了解鼓式制動(dòng)器分類、結(jié)構(gòu)及工作原理； p了解盤式制動(dòng)器分類、結(jié)構(gòu)及工作原理；p掌握液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置的工作原理； p掌握氣壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置的工作原理；p了解防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS工作原理。24.1 概述制動(dòng)系：用于產(chǎn)生制動(dòng)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(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的組成p供能裝置p控制裝置p傳動(dòng)裝置p制動(dòng)器 制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的類型功用分類： 行車制動(dòng)系統(tǒng) 駐車制動(dòng)系統(tǒng) 第二制動(dòng)系統(tǒng) 輔助制動(dòng)系統(tǒng)制

2、動(dòng)能源分類 ： 人力制動(dòng)系統(tǒng) 動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng) 伺服制動(dòng)系統(tǒng) 制動(dòng)能量的傳輸方式 ：機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁式 雙回路制動(dòng)系統(tǒng) 24.1 概述制動(dòng)系性能要求p良好的制動(dòng)效能其評(píng)價(jià)指標(biāo)有：制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、制動(dòng)力和制動(dòng)時(shí)間。p操縱輕便即操縱制動(dòng)系統(tǒng)所需的力不應(yīng)過大。對(duì)于人力液壓制動(dòng)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(dòng)穩(wěn)定性好即制動(dòng)時(shí)，前后車輪制動(dòng)力分配合理，左右車輪上的制動(dòng)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(dòng)平順性好制動(dòng)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(dòng)器散熱好即連續(xù)

3、制動(dòng)好，制動(dòng)鼓的溫度高達(dá)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(dòng)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(dòng)力的都稱為摩擦制動(dòng)器?，F(xiàn)代汽車基本上都是采用摩擦作用來產(chǎn)生制動(dòng)力的。摩擦制動(dòng)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(dòng)器用于行車制動(dòng) 2）中央制動(dòng)器用于駐車制動(dòng)24.2 制動(dòng)器24.2 制動(dòng)器 （一）鼓式制動(dòng)器 按制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置分： 輪缸式、凸輪式、鍥塊式 輪缸式制動(dòng)器p 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 領(lǐng)從蹄制動(dòng)器的受力分析 p該制動(dòng)器的特點(diǎn)是：兩制動(dòng)蹄的支承點(diǎn)都位于蹄的下端，

4、而張開力作用點(diǎn)在蹄的上端，共用一個(gè)輪缸張開，并且輪缸活塞直徑是相等的。稱為等促動(dòng)力制動(dòng)器。p該制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制動(dòng)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(dòng)。因其兩制動(dòng)蹄與制動(dòng)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(jiǎn)單非平衡式制動(dòng)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(zhǎng)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(shì)作用 從蹄的減勢(shì)作用24.2 制動(dòng)器24.2 制動(dòng)器雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器每一制動(dòng)蹄都用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸促動(dòng)，固定元件的結(jié)構(gòu)布置是中心對(duì)稱式。24.2 制動(dòng)器雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器使用兩 個(gè)雙活塞輪缸，無

5、論汽車前 進(jìn)還是倒車，都是雙領(lǐng)蹄式 制動(dòng)器，故稱雙向雙領(lǐng)蹄式 制動(dòng)器24.2 制動(dòng)器雙從蹄式制動(dòng)器汽車前進(jìn)時(shí)兩 個(gè)制動(dòng)蹄均為從蹄的制動(dòng)器 為雙從蹄式制動(dòng)器24.2 制動(dòng)器單向自增力式制動(dòng)器單向自增力式制動(dòng)器24.2 制動(dòng)器單向自增力式制動(dòng)器受力示意圖單向自增力式制動(dòng)器受力示意圖F224.2 制動(dòng)器雙向自增力式制動(dòng)器雙向自增力式制動(dòng)器自增力式制動(dòng)器自增力式制動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，故目前仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。有結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，故目前仍

6、相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。 前進(jìn)時(shí)前進(jìn)時(shí)24.2 制動(dòng)器24.2 制動(dòng)器制動(dòng)器制動(dòng)間隙的自動(dòng)調(diào)整 什么叫制動(dòng)間隙?24.2 制動(dòng)器制動(dòng)器制動(dòng)間隙的自動(dòng)調(diào)整 24.2 制動(dòng)器凸輪式制動(dòng)器：等位移非平衡制動(dòng)器等位移非平衡制動(dòng)器 用凸輪取代制動(dòng)輪缸對(duì)兩制動(dòng)蹄起促動(dòng)作用，通常利用氣壓使凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)24.2 制動(dòng)器楔式制動(dòng)器 制動(dòng)蹄浮支在柱塞上，柱塞內(nèi)端面是斜面，與制動(dòng)楔上滾輪接觸。制動(dòng)時(shí)，輪缸活塞使制動(dòng)楔向內(nèi)移動(dòng)，制動(dòng)楔上滾輪使柱塞向外展開，從而使制動(dòng)蹄壓靠到制動(dòng)鼓上。 二、盤式制動(dòng)器二、盤式制動(dòng)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(diǎn)是：散熱良好，熱衰退小，熱穩(wěn)它的優(yōu)點(diǎn)是：散

7、熱良好，熱衰退小，熱穩(wěn)定性好，最適于對(duì)制動(dòng)性能要求較高的轎定性好，最適于對(duì)制動(dòng)性能要求較高的轎車前輪制動(dòng)器。但近年來前后輪都采用鉗車前輪制動(dòng)器。但近年來前后輪都采用鉗盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)也日漸增多。盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)也日漸增多。 24.2 制動(dòng)器（二）盤式制動(dòng)器 鉗盤式、全盤式 定鉗盤式制動(dòng)器 制動(dòng)盤兩側(cè)的制動(dòng)塊用兩個(gè)液壓缸單獨(dú)促動(dòng)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 油缸較多，制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜 制動(dòng)鉗的尺寸過大 熱負(fù)荷大時(shí)，制動(dòng)液易受熱汽化 不能駐車制動(dòng) 24.2 制動(dòng)器 定鉗盤式制動(dòng)器制動(dòng)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(dòng)器滑動(dòng)鉗盤式滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器和擺動(dòng)鉗盤式擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器

8、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：制動(dòng)鉗可以相對(duì)制動(dòng)盤作軸向滑動(dòng)；只在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附裝在鉗體上。24.2 制動(dòng)器24.2 制動(dòng)器全盤式制動(dòng)器 全盤式制動(dòng)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(dòng)器盤式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)： 制動(dòng)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(dòng)器尺寸和質(zhì)量可以較小 制動(dòng)盤沿厚度方向的熱膨脹量極小 易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，維修簡(jiǎn)便 缺點(diǎn)： 效能較低，所需制動(dòng)促動(dòng)管路壓力較高 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24.3 人力制動(dòng)系統(tǒng)人力制動(dòng)系統(tǒng)分為機(jī)械式和液壓式（一）機(jī)械制動(dòng)系

9、統(tǒng) 主要用于駐車制動(dòng)24.3 人力制動(dòng)系統(tǒng)人力制動(dòng)系統(tǒng)分為機(jī)械式和液壓式（一）機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng) 主要用于駐車制動(dòng)24.3 人力制動(dòng)系統(tǒng) 24.3 人力制動(dòng)系統(tǒng)（二）人力液壓制動(dòng)系統(tǒng) 組成組成 ：制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和油管 工作過程工作過程 制動(dòng)主缸制動(dòng)主缸 24.3 人力制動(dòng)系統(tǒng)（二）人力液壓制動(dòng)系統(tǒng) 組成組成 ：制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和油管 工作過程工作過程 制動(dòng)輪缸制動(dòng)輪缸 24.3 人力制動(dòng)系統(tǒng)（二）人力液壓制動(dòng)系統(tǒng) 組成組成 ：制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和油管 工作過程工作過程 制動(dòng)液制動(dòng)液 制動(dòng)液的性能要求：1)良好的粘溫性能和低溫性能2)適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑性 3)保證制動(dòng)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(dòng)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(dòng)液，合成型制動(dòng)液是目前使用最多的制動(dòng)液，可分為3類：醇醚型、酯型和硅型。 24.3 人力制動(dòng)系統(tǒng)(1)醇醚型制動(dòng)液 由潤(rùn)滑劑、稀釋劑和添加劑組成，常用的潤(rùn)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(diǎn)是平衡回流沸點(diǎn)不大高，及濕性強(qiáng)，低溫性能差，而且在濕熱氣候條件下使用

11、時(shí)，制動(dòng)器部件易銹蝕。 (2)酯型制動(dòng)液 其基礎(chǔ)液為羧酸酯與硼酸酯，加入量（質(zhì)量分?jǐn)?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(dòng)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(dòng)液性能較好，但價(jià)格昂貴。 24.4伺服制動(dòng)系統(tǒng) 人力液壓制動(dòng)系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動(dòng)力伺服系統(tǒng)，兼用人體和發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)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(duì)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(dòng)系統(tǒng) 真空助力器構(gòu)造24.4伺服制動(dòng)系統(tǒng) 真空助力器是一個(gè)直徑較大的腔體，內(nèi)部有一個(gè)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(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相連。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)吸入空氣這一原理，造成助力器的一側(cè)真空，相對(duì)于另一側(cè)正常空氣壓力的壓力差，利用這壓力差來加強(qiáng)制動(dòng)推力。 后腔10前腔1 1 制動(dòng)主缸推桿制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)24.4伺服制動(dòng)系統(tǒng)增壓式伺服制動(dòng)系統(tǒng) 輔助缸輸出到輪缸的液壓遠(yuǎn)高于主缸液壓24.4伺服制動(dòng)系統(tǒng)增壓式伺服制動(dòng)系統(tǒng) 輔助缸輸出到輪缸的液壓遠(yuǎn)高于主缸液壓24.5制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置（一）前后車輪側(cè)滑對(duì)操縱穩(wěn)定性的影響p制動(dòng)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(duì)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(dòng)力FB一旦達(dá)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(shí)，即使進(jìn)一步加大制動(dòng)管路中的壓力，制動(dòng)力FB也不會(huì)增加。 結(jié)論：在附著力允許的條件下，希望制動(dòng)力盡可能大，以期獲得盡可能大的汽車減速度。但制動(dòng)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(yán)重車禍嚴(yán)重車禍24.5制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置 要使汽車得到盡可能大的總制動(dòng)力，又能保持制動(dòng)時(shí)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(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能夠?qū)⑶昂筌囕喼苿?dòng)到同步滑移。 （二）前后輪同步滑移的條件 （三）理想的前后輪制 動(dòng)力分配特性2121GGFFbb前促動(dòng)管路壓力P1后促動(dòng)管路壓力P224.5制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置限壓閥比例閥感載閥（四）制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置制動(dòng)力的最佳調(diào)節(jié)裝置是防抱死制動(dòng)裝置，它可使前后制動(dòng)管路中壓力的實(shí)際分配曲線接近于理想的分配特性曲線。24.6汽車制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)ABS （五）制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS） 制動(dòng)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