第八章制動系統(tǒng)設(shè)計

1、第八章第八章 制動系設(shè)計制動系設(shè)計 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 制動器的結(jié)構(gòu)方案分析 第三節(jié) 制動器主要參數(shù)的確定 第四節(jié) 制動器的設(shè)計與計算 第五節(jié) 制動驅(qū)動機構(gòu) 第六節(jié) 制動力調(diào)節(jié)機構(gòu) 第七節(jié) 制動器的主要結(jié)構(gòu)元件第八章第八章 制動系設(shè)計制動系設(shè)計 第一節(jié) 概述 一 設(shè)計制動系應(yīng)滿足的基本要求1 足夠的制動能力 行車制動能力用某一制動初速度制動時，制動距離和減速度兩項指標(biāo)評定。 駐坡能力汽車在良好路面上能可靠的停駐的最大坡度。 參數(shù) 車型 V km/h jmin m/s2 S m 備注 ma t v 轎車 80 5.87 13.5 70 3.512 50 貨車 40、50、70 4.45 jvv

2、26 . 322 12 40 國外法規(guī) 空駛距離 制動距離 vjv26 . 322 轎 車 0.1 貨 車 0.060.15 列 車 0.18 2 工作可靠 用雙管路，當(dāng)一套實效，另一套行車制動能力不低于沒有失效的30%。3 用任何速度制動，汽車不應(yīng)當(dāng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。 1） 前輪抱死，喪失操縱性，所以要求前后軸制動器的制動力矩有合適的比例，并應(yīng)能隨軸荷轉(zhuǎn)移而變化。 2) 制動使汽車不跑偏 同一軸上左右輪制動力應(yīng)相同，差值最大不超過15%。4 防止水、污泥進入制動器工作表面，水與污泥使制動能力下降，工作面磨損變大。 水f下降制動能力下降，稱為水衰退。經(jīng)515次制動后應(yīng)能恢復(fù)正常。5 制動

3、能力的熱穩(wěn)定性良好 下長坡連續(xù)和緩制動以及頻繁重復(fù)制動可使溫度上升， f下降、制動能力下降、稱為熱衰退。 熱穩(wěn)定性良好，即不易衰退，衰退后能迅速恢復(fù)。 6 操縱輕便，并且具有良好的隨動性7 產(chǎn)生制動與解除制動的作用滯后性盡可能短。8 公害小包括制動時產(chǎn)生的噪聲小，減少石棉纖維的散發(fā)量。9 壽命長。10 摩擦副間間隙可調(diào)，且調(diào)整工作容易進行。11 驅(qū)動機構(gòu)有故障時，應(yīng)有報警機構(gòu)報警。 踏板力 手制動 力 N 行程 mm 力 N 行程 mm 轎 車 500 100150 500 貨 車 700 150200 700 160200 行車制動用來使汽車減速停車駐車制動用來使汽車停在原地或坡道上 應(yīng)急制

4、動采用動力制動時，當(dāng)蓄壓裝置出現(xiàn)壓 力過低故障時，可用應(yīng)急制動（一般為強力壓縮彈簧）進行制動。輔助制動下長坡，長時間減速行駛。 摩擦式制動器的分類 第二節(jié) 制動器結(jié)構(gòu)方案分析 一.鼓式制動器結(jié)構(gòu)方案分析 1 續(xù)下表 雙從蹄式 領(lǐng)從蹄式 雙領(lǐng)蹄式 雙向雙領(lǐng)蹄式 單向增力式 雙向增力式 型式 簡 圖 特點 制動器 效能 居第四位 居第三位 居第二位 居第二位 居第一位 居第一位 前進倒退 制動效果 不同 不變 不同 不變 不同 不變 制動器效能穩(wěn)定性 居第一位 居第二位 僅強于增力式 僅強于增力式 差 差 兩蹄片上 單位壓力 相等 不等 相等 相等 不等 不等 磨損 均勻 不均勻 均勻 均勻 不均

5、勻 不均勻 輪轂軸 承受力 不受力 受力 不受力 不受力 受力 受力 結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 簡單 復(fù)雜 復(fù)雜 簡單 復(fù)雜 調(diào)整 間隙 容易 容易 容易 困難 困難 困難 適用 雙回路 適用 不適用 適用 適用 不適用 不適用 制動器效能的定義： 制動器效能在單位輸入壓力或力的作用下所輸 出的力或力距稱為制動器效能。 用制動器效能因數(shù)k來評比各式制動器的效能。制動器效能因數(shù)的定義： 在制動轂或制動盤的作用半徑R上所得到的摩擦力（M/R）與輸入力F0之比 M 制動器輸出的制動力矩 RFMK02/02010FFF01F02F、 張開力 、 兩蹄加與制動鼓上的摩擦力距 領(lǐng)蹄合力作用在E點，分解為Ff1和F1。對

6、蹄的支點C取矩的： RFMKRFMKrttt022201111rM2tM21ttKKK1tKRfahFFfFFaFRFhFfff1011111110110如下圖fRafRhRfahFFKft11110111同理： 結(jié)論： 當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸相同時（ 、 ），隨f的增加。 增加比 迅速； 在f相同的條件下， ，表明領(lǐng)蹄制動效果好于從蹄。 fRafRhKt222RhRh21RaRa211tK2tK1tK2tK 制動器效能穩(wěn)定性系指效能因數(shù)K對f的敏感性(dk/df）。制動器效能穩(wěn)定性好。即是制動器效能對f的變化敏感性較低。 對f得導(dǎo)數(shù)： 0111FFKft222222211111fRafRhRhfRadf

7、dKfRafRhRhfRadfdKtt 結(jié)論： 在結(jié)構(gòu)尺寸相同的條件下 （ 、 ）隨f的增加 也增加， 減少；在f相同條件下， ，說明領(lǐng)蹄對f的變化更為敏感。 二 盤式制動器結(jié)構(gòu)方案分析 續(xù)下表RhRh21RaRa21dfdKt1dfdKt2dfdKt1dfdKt2型式 特點 盤式 鼓式 熱穩(wěn)定性 好 差 水穩(wěn)定性 好 差 制動力矩與運動方向 無關(guān) 有關(guān) 適用雙回路 可以 一部分可以 尺寸 小 大 質(zhì)量 小 大 散熱 好 差 壓力分布 均勻 不均勻 更換襯片 容易 困難 襯片磨損 均勻 不均勻 制動協(xié)調(diào)時間 短 長 間隙調(diào)整工作 自動調(diào)整 多數(shù)人力調(diào)整 手制動驅(qū)動機構(gòu) 復(fù)雜 困難 防塵、防銹

8、困難 容易 襯片壽命 低 高 鼓受熱膨脹，呈橢圓狀，接觸不好，制動效能下降，機械衰退。盤無軸向膨脹小，無機械衰退。 1) 因為塊與盤之間單位壓力高，將水?dāng)D出，所以后制動效能降低得不多。 2) 離心力及襯塊對盤的摩擦作用，進水后經(jīng)12次制動可恢復(fù)正常，鼓式需經(jīng)十多次制動可以恢復(fù)。 3) 襯塊與制動盤之間的間隙?。?.050.15）mm 2 盤式制動器固定鉗式 浮動鉗式 滑動鉗式 擺動鉗式 型式 簡圖 特點 制動鉗剛度 大 小 適用雙回路 適用 不適用 徑向尺寸 大 小 軸向尺寸 大 小 布置 困難 容易 制動液氣化 容易 困難 用作駐車制動 困難 容易 成本 高 低 鉗不滑動也不擺動，所以剛度大

9、。固定鉗兼作駐車制動，必須附設(shè)輔助制動鉗或用盤中鼓。 跨越盤的油管或油道受熱機會增多。 第三節(jié) 制動器主要參數(shù)的確定一 鼓式制動器主要參數(shù)的確定 1 制動鼓內(nèi)徑DD 影響因素 要求 D 取值 備注 制動力矩 大 RFMf 散熱 大 吸熱能力強，散熱面積大 輪輞內(nèi)徑 小 要求輪輞內(nèi)徑與鼓的外徑之間有 20mm 間隙防止烤壞氣門嘴粘住內(nèi)胎 增加襯片摩擦面積 大 bDAp2 減小質(zhì)量 小 簧下質(zhì)量 制動鼓剛度 小 D 小，壁厚可以厚些，剛度大還可以保證加工精度，使用中變形小。 初選D： 初選D后，參照ZBT2400589制動鼓直徑及制動蹄片寬度尺寸系列選取。 車型 D/Dr 備注 轎車 0.640.

10、74 Dr輪輞直徑 貨車 0.700.83 2.摩擦襯片寬度b b符合ZBT2400589 影響因素 要求b取 備注 增加襯片壽命 寬 減輕質(zhì)量 窄 襯片與鼓接觸均勻 窄 足夠的剛度 窄 B寬時蹄片腹板可以用兩條提高剛度 3 包角 影響因素 要求 備注 增加摩擦面積 大 bDAp2 減少單位壓力 大 增加襯片壽命 大 散熱良好 小 =90100散熱好，磨損小，制動效能高。 4 單個制動器總的襯片摩擦面積Ap 在D已定條件下，影響的Ap 因素為和b,當(dāng)Ap 上升后，單位壓力下降，ma大的汽車要求Ap 提高，如轎車： pA ma pA cm2 0.91.5 100200 ma 1.52.5 200

11、300 5 摩擦襯片起始角0 單位壓力在襯片上的分布規(guī)律有兩種觀點： 1) 均勻分布 2) 按正弦規(guī)律分布 為了使襯片磨損均勻和改善制動效能可以將襯片相對最大壓力點對稱布置。常見的布置方法是給定初始角0 0=90- /2 如右圖 6 制動器中心到張開力F0作用線的距離e 初選時：e=0.4D e 影響因素 要求e取 備注 制動效能 大 凸輪、輪缸布置 小 7 制動蹄支撐點位置坐標(biāo)a和c 初選時： a=0.4D a 、 c 影 響 因 素 a c 備 注 制 動 效 能 大 小 兩 蹄 支 撐 端 不 干 涉 小 大 一 盤式制動器主要參數(shù)的確定 1 制動盤直徑D 初選 D=（70%79%）Dr

12、 D 影響因素 要求D取 備注 輪輞直徑 小 減少制動鉗夾緊力 大 減少襯塊單位壓力 大 降低p0，壽命提高 減少工作溫度 大 2 制動盤厚度h 初選 實心制動盤 取1020mm 通風(fēng)式制動盤 取2050mm(多用2030mm) H 影響因素 要求h取 備注 減小質(zhì)量 小 降低工作溫度 大 3 摩擦襯塊外半徑R2 與內(nèi)半徑R1 推薦 R2 /R11.5 R2 /R1 1.5時，內(nèi)外側(cè)圓周速度相差過多，磨損不均勻接觸面積降低制動力距降低、壽命降低。 4 制動襯塊面積A推薦制動襯塊單位面積占有汽車質(zhì)量在1.63.5kg/cm2. A 影響因素 要求A取 備注 減少單位壓力 大 增加散熱面積 小 第

13、四節(jié)第四節(jié) 制動器的設(shè)計與計算制動器的設(shè)計與計算 一 鼓式制動器的設(shè)計與計算 1 制動蹄的分類 2 壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律 假設(shè)：襯片在徑向方向有變形，鼓、蹄、支撐的變形 忽略不計。 1) 兩自由度緊蹄的壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律 坐標(biāo)原點取在鼓心O點， Y1坐標(biāo)取在OA1方向， 其中A1為蹄片瞬時轉(zhuǎn)動 中心。 X1坐標(biāo)如圖： 制動瞬間蹄片移動特點：制動瞬間蹄片移動特點： 在張開力作用下，蹄片繞A1轉(zhuǎn)動，蹄壓到鼓上，襯片受壓變形，結(jié)果蹄還要順著摩擦力作用方向沿支撐面移動。 蹄片中心移至O1點，所以未變形時的襯片表面輪廓線E1E1線，沿OO1方向進入制動鼓。并且，襯片表面上所有點在OO1

14、方向上的變形是相同的。 如B1點在OO1方向的變形為B1 B1. B1點徑向變形1：111111COSBBCB OB1與Y1軸夾角 OB1與最大壓力線OO1之間的夾角 X1軸與最大壓力線之間的夾角 結(jié)論： 兩自由度緊蹄壓力沿襯片長度方向分布規(guī)律符合正弦分布規(guī)律。9011111max1111 OOBB11max11sin11max1sin pp2) 一個自由度緊蹄的壓力沿一個自由度緊蹄的壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律襯片長度方向的分布規(guī)律 坐標(biāo)原點取在O點，Y1坐標(biāo)在OA1方向。 襯片表面任意點B1，在張開力與摩擦力作用下，蹄片繞支承銷A1轉(zhuǎn)動d角后，B1點沿蹄片轉(zhuǎn)動的切線方向的變形為線段 B1

15、B1，其徑向變形分量是這個 線段在半徑OB1方向上的投影B1C1線段。 因為d很小，所以認為 則： 考慮到 90111BBAdsinBAsinBBCB111111111ROBOA11那么分析等腰三角形，則有所以襯片表面的徑向變形和壓力為： 結(jié)論： 一個自由度緊蹄壓力沿襯片長度方向分布規(guī)律符合正弦分布規(guī)律。 sin/Rsin/BA11sinppdsinRmax11 3 壓力分布不均勻系數(shù) 沿襯片長度方向，壓力分布的不均勻程度用不均勻系數(shù)來評價： pf 同一制動力矩作用下，假想壓力分布均勻時的平均壓力； pmax壓力分布不均勻時蹄片上的最大壓力。 fmaxp/p4 計算蹄片上的制動力矩 首先應(yīng)查明

16、蹄壓緊到鼓上的力與產(chǎn)生的制動力矩之間的關(guān)系。計算一個自由度蹄片上的力矩： 1) 在襯片表面取微元面積bRd 2) 鼓作用在bRd上的法向力為 3) 摩擦力: fdF1 4) 制動力矩 5) 從到區(qū)段積分上式得到：dsinbRppbRddFmax1dsinfbRpfRdFdM2max11 t)cos(cos2max1 fbRpMt 6) 壓力均勻分布時 則不均勻系數(shù) )(fbRpMbRdpdF2f1 tf1)cos(cos)( 5 制動力矩與張開力F0的關(guān)系 緊蹄的： F1緊蹄的法向合力； R1摩擦力fF1的作用 半徑。1 tM111 tRfFM 當(dāng)已知h、a、c及法向壓力值時，如上圖列出力的平

17、衡方程式 x1軸和力F1的作用線之間的夾角； 支承反力在x1軸上的投影。 連立上述兩方程求解得到：0001MX0FfRCFaF0)sinf(cosFFcosF11x1o111x01o1xFfR)sinf(cosc hFF1111o1 對于緊蹄： 對于松蹄： 結(jié)論： 11o11111o1 tDFfR)sinf(cosc fhRFM22o22222o2tDFfR)sinf(cosc fhRFM011FMr022FMr 6 制動器上的制動力矩 對液壓驅(qū)動Fo1=Fo2。則張開力F0為： 由（1）與（2）式可計算的領(lǐng)蹄表面最大壓力 為： 結(jié)論： M221121DFDFMMMoott)DD(MF21om

18、axpfR)sinf(cosc)cos(cosbRhRFp111211o1max 21max011max1RpFp二 盤式制動器的設(shè)計與計算 設(shè)襯塊與盤之間的單位壓力為p，則微元面積RdRd 上的摩擦力pRdRdf對中心o的力矩為： 單側(cè)襯塊在盤上產(chǎn)生的制動力矩為： 式中p是未知數(shù)時，算不出 。 因為 =力力臂，所以要求取力臂及作用半徑R（或有效半徑Re）。 dRdfpR2 )RR(fp32dRdfpR2M3132RR221MM單側(cè)襯塊加于制動盤的總摩擦力為： Re也可寫成： )RR(fpfpRdRdfF2122RRo21)RR()RR(32fF2MR21223132oemeRmmR2)1 (

19、13421RRm 又 且m越小，兩者差值越大，且扇形徑向?qū)挾冗^大（R2與R1相差得多），滑磨速度相差大，磨損不均勻，造成單位壓分布不均勻，上述計算方法與實際相差多，所以要求m0.65。21RR , 1m41)m1 (m2221RRRmmeRR 因為三 襯片磨損特性計算 1 比能量耗散率e 汽車的動能、勢能 制動 熱能 制動器吸收升溫 稱之為制動器的能量負荷。 能量負荷大的制動器表明，磨損越嚴(yán)重。 評價指標(biāo)：比能量耗散率。 比能量耗散率定義： 單位襯片摩擦面積在單位時間內(nèi)耗散的能量 W/mm2 雙軸汽車單個前、后輪制動器的比能量耗散率e1、e2的計算： V1 制動初速度； t 制動時間； A1、

20、A2 前、后制動器襯片（襯塊）的摩擦面積； 制動力分配系數(shù)。 12114tAVmea)1 (42212tAVmea 2 比摩擦力f0 定義：單位襯片(塊)摩擦面積占有的制動器摩擦力f0 越大，磨損越嚴(yán)重。 單個車輪制動器的比摩擦力的計算： R制動鼓半徑（盤式用Rm或Re）； A單個制動器的襯片（襯塊）面積。 在j=0.6g時，f0不大于0.48 N/mm2參數(shù) 車型 V1 m/s 鼓式e 盤式e 備注 轎車 27.8 6.0 e單位 W/mm2 貨車 3.5t 18 RAMf0 四 前、后輪制動器制動力矩的確定 0 同步附著系數(shù) L1、L2質(zhì)心至前軸和后橋的距離（由總布置給出）； hg 質(zhì)心高

21、度（由總布置給出）。 g01g0221hLhLMM 0 轎 車 0.550.8 貨 車 0.450.7 2 計算M1 按好路、滿載，緊急制動到前輪抱死拖滑算出M1max G1滿載前軸靜負荷 3 計算M2krGM1max121gghLhLMM0201max1max2 五 應(yīng)急制動和駐車制動所需要的制動力矩 1 應(yīng)急制動 應(yīng)急制動用手制動，如果控制的是后橋車輪制動器，則FB1=0。后輪抱死滑移（FB2=magj ）。 所需后橋制動力矩為： F2法向反力； re車輪有效半徑。 gaBhLgLmFF122egaeBrhLgLmrF12 單個后輪制動器的應(yīng)急制動力矩。 用中央制動器時，應(yīng)急制動應(yīng)有的制動

22、力矩為。 2 駐車制動 分析上表中公式可知： 影響汽車停坡角的主要因素有、L和汽車質(zhì)心位置（L1、hg）若L、hg相同，則L1大的汽車的1和1均增加，表明4*2汽車若是后輪驅(qū)動，其停坡角要大些。 若L、L1相同，僅hg不同，則hg大的汽車其1變大，1變小。 工況 上坡路上停駐 下坡路上停駐 后橋附著力 2BF)sinLhcosLL(gmFg1a2 2BF)sinLhcosLL(gmFg1a2 極限道路傾角 ghLLtg111 g111hLLtg 第五節(jié)第五節(jié) 制動驅(qū)動機構(gòu)制動驅(qū)動機構(gòu) 一 制動驅(qū)動機構(gòu)的形式 1 分類 2 結(jié)構(gòu)方案分析 1) 簡單制動 續(xù)下表形式 特點 機械式 液壓式 備注 效

23、率 低 高 傳動比 小 大 潤滑點 多 少 結(jié)構(gòu) 簡單 復(fù)雜 與氣壓式比液壓式簡單 工作 可靠 差 汽化、漏油 成本 低 高 2) 動力制動 利用發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化成氣壓或液壓的勢能進行制動。保證前、后軸制動力比值 困難 容易 保證左、右輪制動力相等 困難 容易 用于駐車制動 可以 不可以 與氣壓式比液壓式還有作用時間滯后短，工作壓力高，輪缸尺寸小等優(yōu)點 形式 特點 簡單制動 動力制動 備注 力與行程的關(guān)系 反比例 沒有反比例 踏板力 大 小 動力制動的踏板力僅用來操縱控制元件 結(jié)構(gòu) 簡單 復(fù)雜 成本 低 高 形式 特點 氣壓制動 液壓動力制動 氣頂液壓制動 備注 對密封要求 稍差 嚴(yán)格 嚴(yán)格

24、工作 可靠 可靠 可靠 續(xù)上表使用故障 少 稍多 稍多 皮碗損壞，汽化、 結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 復(fù)雜 復(fù)雜 快放閥、加速閥、制動凸輪 質(zhì)量 大 小 大 成本 高 高 制動作用滯后時間 長（0.30.95）S 短(0.10.35)S 短 壓力 低 高 高 0.50.7MPa 氣室（輪缸）尺寸 大 小 小 工作噪聲 排氣噪聲 無 應(yīng)用 貨、客、掛車 少用 重型 3.伺服制動 工作壓力由動力伺服機構(gòu)產(chǎn)生，伺服機構(gòu)失效用人力驅(qū)動液壓系統(tǒng)。形式 特點 真空伺服 空氣伺服 液壓伺服 備注 真空度（負壓） 0.050.07MPa 氣壓 0.60.7MPa 氣室尺寸 大 小 結(jié)構(gòu) 簡單 復(fù)雜 應(yīng)用 轎、輕、中貨車 中、

25、重貨車 二、 分路系統(tǒng) 采用分路系統(tǒng)的目的：提高工作可靠性 雙軸汽車雙回路方案有五種：II 型 X 型 HI 型 LL型 HH 型 方案 簡圖 特點 前、后軸制動比值 變 不變 變 不變 不變 制動力變化 發(fā)動機前置前輪驅(qū)動汽車，前回路失效，剩余制動力小于正常值一半 50% 前半回路失效失去不多 一軸半回路失效失去的多 50% 50% 對過度、不足轉(zhuǎn)向性的影響 無 轉(zhuǎn)彎制動會產(chǎn)生過度或不足轉(zhuǎn)向 無 轉(zhuǎn)彎制動會產(chǎn)生過度或不足轉(zhuǎn)向 無 一套管路失效后制動效果 前、后輪抱死情況 后軸負荷小的汽車，若前回路失效，后軸易抱死甩尾。 后回路失效前輪易抱死 前半回路失效，緊急制動，則后輪易抱死甩尾。 管路布

26、置 簡單 簡單 復(fù)雜 復(fù)雜 復(fù)雜 成本 低 低 高 高 高 繼上表因為前輪制動力不對稱，導(dǎo)致車輪朝力大的方面繞主銷轉(zhuǎn)動。改善方法：用負轉(zhuǎn)臂（主銷偏移距） （ ）結(jié)果前輪制動力 產(chǎn)生的力矩 使轉(zhuǎn)向輪朝右轉(zhuǎn)。后輪制動力 繞汽車質(zhì)心轉(zhuǎn)，力矩為 結(jié)果汽車擺正。mma2021BFaFMBB21122BF222BFB三、液壓制動驅(qū)動機構(gòu)的計算1 制動輪缸直徑d的確定已知參數(shù)：F0、ppdF204)p(F4do p取值范圍：鼓式 1012Mpa ；盤式 略高 ； d應(yīng)符合GB752487規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)； 19、2255mm2.制動主缸直徑d0的確定 1)輪缸一次制動體積增量ViVdiiin di第i個輪缸直徑；

27、 n第i個輪缸中活塞的數(shù)目； i完全制動時輪缸活塞行程。 鼓式i =22.5mm 2）全部輪缸一次制動體積增量V m輪缸數(shù)目。VVim3)主缸工作容積V0 V軟管的容積變形。 （轎車） （貨車） 4) d0的確定 S0主缸活塞行程； S0=（0.81.2）d0。 d0應(yīng)符合ZB/T T24008-90規(guī)定。 VVVVV1 . 10VV3 . 10Vd S0004SVd3.制動踏板力Fp ip踏板機構(gòu)傳動比； ip = l/l 。 踏板機構(gòu)及主缸的機械效率； =0.820.86。 要求： Fd pipp Fpmax N 轎車 500 貨車 700 設(shè)計時初選Fp=200350N。 4.踏板行程S

28、p 01推桿與活塞間的間隙， 01=1.52.0mm ； 02活塞空行程。SiSpp()參數(shù)車型SpmaxSp備注轎車=100150（40%60%）SpmaxSpmax為襯片（塊）磨損后的工作行程；貨車=180Sp為新制動器踏板工作行程； 第六節(jié) 制動力調(diào)節(jié)機構(gòu) 一、限壓閥制動時要求前輪先抱死，后輪后抱死，防止汽車 甩尾，減少危險，提高行駛安全性?？晒M足上述要求能采取的措施有多種： 選擇比較大的0； 裝用限壓閥、比例閥、慣性閥； 裝ABS.其中限壓閥結(jié)構(gòu)簡單，適用于裝載質(zhì)量相差不大的汽車上。 限壓閥的工作原理：1.制動初期 活塞位于圖中左側(cè)，在預(yù)緊彈簧作用下，緊靠到接頭上。接頭底部有孔，油液

29、經(jīng)此孔和活塞上缺口進入限壓閥的右側(cè)與車后輪制動管路相通。所以制動初期前、后輪制動管路油壓P1=P2，并且同步增壓，如同曲線中OA段。 2.制動后期 因為活塞本身呈階梯狀，所以油壓的壓力P也作用到活塞中部工作面上，隨P的增加，逐漸克服彈簧預(yù)緊力。并將活塞移向右側(cè)直至關(guān)閉閥門。以后P增加，則P1增加但P2不變。如特性線圖上AB段所示。圖中陰影線區(qū)域為前輪先抱死區(qū)域。二、制動防抱死機構(gòu)（ABS）ABS是附加于制動系統(tǒng)中的防止車輪發(fā) 生制動抱死 的控制系統(tǒng)。具有防止車輪發(fā)生制動抱死功能的制動系統(tǒng)稱之為防抱死制動系統(tǒng)。制動過程防止車輪抱死，能避免車輪在路面上滑移，提高汽車制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱

30、能力，并縮短制動距離。既能提高汽車行駛的主動安全性，目前獲得廣泛的應(yīng)用。1. 車輪滑動率S 車輪在路面上的縱向運動有如下兩種形式： 滾動車輪縱向運動形式 滑移 滑動 滑轉(zhuǎn)制動過程車輪的運動狀態(tài)的變化過程： 滾動（滾動+滑動）滑動車輪滑動率S可用來表示車輪滑動成分為多少的一個參數(shù)，其定義為：VrVSdV車輪中心速度；rd車輪動力半徑；車輪角速度。 S 特點 滑動率 S 備注 arV 0 車輪處于純滾動運動狀態(tài) drV 1S0 車輪處于滾動+滑動狀態(tài) 0V 0 S=1 車路處于純滑動狀態(tài)，車輪抱死 滑動率在01之間變化，S值越大，表明滑動成份越大。要求ABS通過控制制動管路中的壓力，使輪的滑動率保

31、持在0.2左右。此時縱向附著系數(shù)達到最大，制動效能最好。2.ABS的組成及工作原理ABS組成：轉(zhuǎn)速傳感器電子控制器壓力調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速傳感器用來測定車輪轉(zhuǎn)速電子控制器功能有：1) 計算車輪速度、滑動率、車輪加、減速度。2) 根據(jù)1）的結(jié)果對壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出控制指令。壓力調(diào)節(jié)器由電磁閥、油泵、電機組成用來調(diào)節(jié)管路中壓力的變化。ABS工作原理舉例： 車輪轉(zhuǎn)速傳感器ABS調(diào)壓電磁閥電動泵輪缸壓力P進液電磁閥出液電磁閥12、3、4常規(guī)階段1工作未發(fā)現(xiàn)有抱死的車輪不 參加 制動 壓力 調(diào)節(jié) 控制 工作不通電（開啟狀態(tài)與主缸相通）不通電（關(guān)閉狀態(tài)與出液罐隔絕）不工作隨 主 缸壓力P的提 高 而提高234階段 車輪

32、（續(xù)上表） 壓力調(diào)節(jié)階段I1趨向抱死參加制動壓力調(diào)節(jié)控制工作通電關(guān)閉不通電關(guān)閉工作恒定隨主缸壓力P提高而提高2沒有抱死趨勢不通電開啟 34II1趨向抱死參加制動壓力調(diào)解控制工作通電關(guān)閉通電開啟P下降解除抱死2未抱死 34III1未抱死 不通電開啟不通電關(guān)閉隨主缸壓力P提高而提高234小結(jié)：ABS通過使趨于抱死車輪的制動壓力反復(fù)的經(jīng)過保持到減小到增大的過程，而將趨于抱死車輪的滑動率控制在峰值附著系數(shù)滑動率的附近范圍內(nèi)，直至汽車速度減小到很低或者制動主缸的輸出壓力不再使車輪趨于抱死狀態(tài)為止。3. 控制方法：1) 邏輯門限制控制2) 最優(yōu)控制3) 滑動模態(tài)變結(jié)構(gòu)控制4.控制通道能夠獨立進行制動壓力調(diào)

33、節(jié)的制動管路稱為控制通道。1）分類 四通道 ABS 三通道 ABS 雙通道 ABS 單通道 ABS Cj圖中兩后輪缸壓力調(diào)節(jié)裝置是由電子控制裝置按低選原則一同控制，所以屬三通道。 2) 高選、低選 車輪獨立控制：如果車輪的制動壓力，可以進行單獨調(diào)節(jié)，稱該車輪為獨立控制。 車輪一同控制：如果兩個（或兩個以上）車輪的制動壓力是一同進行調(diào)節(jié)的稱該兩車輪為一同控制。 高選當(dāng)兩個車輪一同控制時，如果以保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)。稱這兩個車輪是按高選原則一同控制。 低選當(dāng)兩個車輪一同控制時，如果以保證附著力較小的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)，稱這兩個車輪是按低選原

34、則一同控制。 高選、低選的轉(zhuǎn)換對兩輪一同控制時可根據(jù)附著條件進行高選或低選的轉(zhuǎn)換，如雙通道ABS中a）圖兩前輪即是。3)通道控制方案的特點分析 方案 特點控制通道四通道三通道雙通道單通道轉(zhuǎn)速傳感器每輪一個前輪各一個后輪各一個或共一個前輪各一個或一個后輪共一個、二個或沒有后輪共一個制動壓力調(diào)節(jié)裝置每輪一個前輪兩個后輪一個前后各一個共用前各一個（d）后輪一個共用結(jié)構(gòu)復(fù)雜復(fù)雜稍簡單簡單成本高高略低低制動時附著力利用率最高前輪利用率高因為后輪按低選原則控制，所以利用率差前高選利用率高前低選利用率低后低選利用率低后輪按低選原則控制，利用率差（續(xù)上表）左右輪附著力相近時左右輪制動力相等并等于附著力極限值相

35、等相等 制動距離短因為后輪低選所以略長前、后低選略長前高、后低選稍短方向穩(wěn)定性良好良好良好左右輪附著力相差較大時左右輪制動力差別大前輪差別大因為后輪低選差別小 a、b、c形式前輪高選時制動力差別大 制動距離與前一工況比增長略長長方向穩(wěn)定性不好因為兩后輪制動力差別小所以方向穩(wěn)定性良好不好應(yīng)用極少四輪車用得多少用輕貨、轎車制動時前輪附著重量變大，F(xiàn)F車制動時前輪附著力約占總附著力的70%80%，所以對前輪獨立控制，可充分利用前輪附著力，產(chǎn)生的制動力，縮短制動距離。因為后輪按低選原則控制，制動時后輪附著重量又小，所以制動力損失不大，制動距離增長不明顯。因為前輪獨立控制，所以制動力差別可能很大，對方向

36、穩(wěn)定性有影響，但影響較小，并可通過轉(zhuǎn)向操縱予以修正。 假設(shè)一側(cè)車輪在低的道路上，另一側(cè)在高的路面上，若前輪按高選原則一同控制，則位于低路面上的車輪會因管路壓力高而抱死，制動力且不大，而位于高路面上的車輪不會抱死，附著力又得以充分利用。所以制動力若大許多，結(jié)果對汽車質(zhì)心處產(chǎn)生的力矩不等。方向穩(wěn)定性變壞。因為a）、b）、c）三種方式后輪按低選原則一同控制，所以后輪制動力相等。 對反應(yīng)靈敏的駕駛員，可通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪，使車輪與地面之間產(chǎn)生一橫向力，使之與不平衡的制動力抗衡，改善方向穩(wěn)定性。 當(dāng)兩輪都駛?cè)牒寐访嫠查g，原制動力小的一側(cè)車輪制動力突然增大，兩前輪制動力相等。因駕駛員來不及回正轉(zhuǎn)向盤，汽車仍按

37、轉(zhuǎn)向輪給定的方向行駛。高速行駛時這種狀況屬非常危險工況。 第七節(jié) 制動器的主要結(jié)構(gòu)元件 一、制動鼓 1 .要求制動鼓有： 1) 足夠大的強度； 2) 足夠大的剛度；3) 足夠大的熱容量；4) 耐磨損性能良好；5) 較高的摩擦因數(shù)。 2.分類鑄造式組合式圖b圓柱部分用鑄鐵鑄造加腹板部份用鋼板沖壓 圖c制動鼓用鋼板沖壓加內(nèi)鑲合金鑄件 圖d主體用鋁合金鑄造加內(nèi)鑲灰鑄鐵3.方案分析 型式特點鑄造式組合式備注bcd工藝容易困難困難困難 耐磨性良好良好良好良好 摩擦因數(shù)大大大大 熱容量大小小小 質(zhì)量大小小小 剛度大大小大C沒有加強筋應(yīng)用各式汽車輕轎中、重型 二、制動蹄 1 .要求制動蹄有 1)足夠的剛度

38、貨車制動蹄剛度應(yīng)足夠大 小型汽車用鋼板制成的制動蹄，彎曲剛度 可小些，以保證制動時蹄與鼓接觸良好。并減少尖叫聲。方法：腹板上開12條徑向槽 2)質(zhì)量小 3)足夠的使用壽命 4)效率高2.分類1)鋼板焊接2)鑄造（鑄鐵、鑄鋼）3.方案分析 形式特點鋼板焊接鑄造備注剛度 小大鑄造蹄斷面有I、山、 字形，所以剛度大質(zhì)量小大 效率低斷面用滾輪的效率高同8-18 b）壽命低斷面用滾輪或鑲墊片的壽命提高同8-18 a）b）應(yīng)用轎、輕中、重型車 三、摩擦襯片 1 .摩擦襯片（塊）的材料應(yīng)滿足下述諸項要求： 1)有穩(wěn)定的摩擦因數(shù)，即t、壓力、工作v變化時，f變化?。?2)耐磨損性能良好； 3)要求有盡可能小的壓縮率和膨脹率；壓縮率大，則主缸排量大 ，踏板行程