第二十四章汽車制動(dòng)系5h

第二十四章汽車制動(dòng)系學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握一般制動(dòng)系工作原理；了解鼓式制動(dòng)器分類、結(jié)構(gòu)及工作原理；了解盤式制動(dòng)器分類、結(jié)構(gòu)及工作原理；掌握液壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置的工作原理；掌握氣壓制動(dòng)傳動(dòng)裝置的工作原理；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：使行駛中的汽車減速甚至停車使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定使已停駛的汽車保持不動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的組成供能裝置控制裝置傳動(dòng)裝置制動(dòng)器制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理24.1概述：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。操縱輕便即操縱制動(dòng)系統(tǒng)所需的力不應(yīng)過(guò)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。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。

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。

制動(dòng)器散熱好即連續(xù)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(lái)產(chǎn)生制動(dòng)力的。摩擦制動(dòng)器分為：按旋轉(zhuǎn)元件形狀分：

1）鼓式

2）盤式按旋轉(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)器領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器

P1P2領(lǐng)從蹄制動(dòng)器的受力分析該制動(dòng)器的特點(diǎn)是：兩制動(dòng)蹄的支承點(diǎn)都位于蹄的下端，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。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(wú)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

L1L2FS2>FS1L2>L124.2制動(dòng)器單向自增力式制動(dòng)器受力示意圖

F2由于領(lǐng)蹄的增勢(shì)作用使得S1〉FS1即有FS2〉FS124.2制動(dòng)器雙向自增力式制動(dòng)器自增力式制動(dòng)器>雙領(lǐng)蹄式>領(lǐng)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。

幾種制動(dòng)器制動(dòng)效能比較，哪種最好？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)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(lái)前后輪都采用鉗盤式制動(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)：油缸較多，制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜制動(dòng)鉗的尺寸過(guò)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：密封、活塞回位和調(diào)整間隙

浮鉗盤式制動(dòng)器滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器和擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器結(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(wèn)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：制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和油管工作過(guò)程

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：制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和油管工作過(guò)程

制動(dòng)輪缸

功用：將液壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槭怪苿?dòng)蹄張開的動(dòng)力。常見型式：雙活塞式、單活塞、階梯式等。24.3人力制動(dòng)系統(tǒng)（二）人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)組成：制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和油管工作過(guò)程

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20％～50％，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、氣壓伺服、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：助力式和增壓式真空助力伺服制動(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(guò)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(lái)加強(qiáng)制動(dòng)推力。

后腔10前腔1制動(dòng)主缸推桿2橡膠反作用盤3膜片座4大氣閥座56彈簧7控制閥推桿8控制閥柱塞9膜片10橡膠閥座真空閥：由3、10、5即膜片座、橡膠閥座及橡膠閥組成,作用是將A、B兩腔分隔大氣閥：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B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)定性的影響制動(dòng)力FB不可能超過(guò)車輪與路面間的附著力Fφ，即：

FB≦Fφ=Gφ式中G是車輪對(duì)路面的垂直載荷，φ為車輪與路面間的附著系數(shù)。車輪上的制動(dòng)力FB一旦達(dá)到附著力Fφ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)向后輪抱死：甩尾

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

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