課程第二十章-制動系課件

2023/10/31第二十章制動系

學(xué)習(xí)目標

1．掌握制動系的功用、組成和分類；

熟悉制動器、制動傳動裝置的類型；

2．掌握車輪制動器、駐車制動器的

構(gòu)造和工作情況；

3．掌握機械式、液壓式、空氣液壓

式制動傳動裝置的結(jié)構(gòu)及其工作原理；

2023/10/324．理解ABS系統(tǒng)的功用、類型、組成和系統(tǒng)的基本工作原理；掌握主要總成、部件的構(gòu)造與工作原理；2023/10/33第一節(jié)概述

功用：根據(jù)需要使汽車減速或在最短的距離內(nèi)停車，以保證行車的安全。使駕駛員敢于發(fā)揮出汽車的高速行駛能力，從而提高汽車運輸?shù)纳a(chǎn)率；又能使汽車可靠地停放在坡道上。一、制動系的功用和組成2023/10/34組成

一般車必備：

1．行車制動裝置

2．駐車制動裝置

重型車：

3．緊急制動、安全制動和輔助制動裝置2023/10/35附加機構(gòu)：制動力調(diào)節(jié)裝置報警裝置壓力保護裝置防抱死裝置每套制動裝置的組成：制動器操縱制動器的傳動機構(gòu)2023/10/36制動傳動機構(gòu)按制動力源分類：

人力式制動傳動機構(gòu)：

機械式液壓式動力式制動傳動機構(gòu)：

氣壓式真空液壓式空氣液壓式2023/10/37二、制動裝置的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

基本結(jié)構(gòu)：車輪制動器固定部分旋轉(zhuǎn)部分張開機構(gòu)液壓（氣壓）傳動機構(gòu)2023/10/38工作原理

FB=MM/rFBmax≈Fψ=Gψ

2023/10/39三、對制動系的要求（1）具有良好的制動性能（2）操縱輕便。對于人力液壓制動系最大踏板力不大于350N（轎車）和550N（貨車）。踏板行程貨車不大于180mm，轎車不大于150mm。

(3）制動穩(wěn)定性好。制動時，前后車輪制動力分配合理，左右車輪上的制動力矩基本相等，汽車不跑偏、不甩尾。磨損后間隙應(yīng)能調(diào)整。2023/10/3102023/10/311（4）制動平順性好（5）散熱性好。連續(xù)制動時，制動鼓的溫度高達400°C，摩擦片的抗“熱衰退”能力要高（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。（6）對有掛車的制動系，還要求掛車的制動作用應(yīng)略早于主車；掛車自行脫掛時能自動進行應(yīng)急制動。2023/10/312第二節(jié)車輪制動器分類：鼓式盤式一、車輪制動器（一）用液壓輪缸張開的制動器1、簡單非平衡式制動器

組成：旋轉(zhuǎn)部分、固定部分、張開機構(gòu)和定位調(diào)整機構(gòu)2023/10/313制動裝置基本結(jié)構(gòu)制動踏板制動主缸制動油管制動鼓制動輪缸摩擦片制動蹄支承銷回位彈簧2023/10/3142023/10/315受力分析正轉(zhuǎn)：Y1=Pb/a-μcY2=Pb/a+μcY1>Y2

助勢反轉(zhuǎn)：Y1=Pb/a+μcY2=Pb/a-μcY1<Y2

減勢

演示2023/10/3162、平衡式：

2023/10/317

正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)：Y1=Y2=Pb/a-μc助勢2023/10/3182023/10/3193、自動增力式增力原理：將兩蹄用推桿浮動鉸接，利用液壓張開力促動，使兩蹄產(chǎn)生助勢作用，還充分利用前蹄的助勢推動后蹄，使總的摩擦力矩進一步增大，此即為“自動增力”。

2023/10/3202023/10/321小結(jié)

從制動效能方面比較：自動增力式制動器制動力矩最大平衡式制動器次之簡單非平衡式制動器又次之2023/10/322（二）凸輪張開的制動器2023/10/323

主要零件有：鑄鐵制造的制動蹄，上面鉚或粘貼制動摩擦片。限位板限制制動蹄沿定位銷軸產(chǎn)生過大移動。定位銷有兩段軸，兩軸偏心，可調(diào)節(jié)制動間隙回位拉簧解除制動時，將制動蹄拉回至制動間隙。制動調(diào)整臂。膜片式制動氣室由蓋、殼體、橡膠膜片、壓縮彈簧、推桿和連接叉等組成。2023/10/324制動器間隙調(diào)整調(diào)整：靠近凸輪一端的間隙調(diào)整，只需利用裝在調(diào)整臂6下部空腔內(nèi)的蝸輪蝸桿機構(gòu)來改變制動凸輪的原始位置，即可恢復(fù)合適的間隙。為了使蝸桿軸可靠的定位，采用了鎖止套11和鎖緊螺釘12來定位。轉(zhuǎn)動蝸桿軸時，需將螺釘12松開，將具有六角孔的鎖止套11和彈簧5壓進一定行程，調(diào)好后再鎖緊軸。遠離凸輪一端的間隙調(diào)整，是偏心的支承銷。合適的蹄鼓間隙是：靠近支承銷一端的間隙較靠近凸輪一端的間隙小，多為0．25mm～0．55mm。2023/10/325二、盤式制動器（一）鉗盤式制動器的類型

1、固定式制動鉗的制動器

2023/10/326特點：它的制動鉗體的軸向位置是固定的，其輪缸布置在制動盤的兩側(cè)，為雙向輪缸?？蓡胃讓χ没螂p缸對置，除活塞和制動塊外無滑動件。難把駐車制動機構(gòu)附裝。鉗體尺寸較大，外側(cè)輪缸散熱差，油液易汽化膨脹，熱穩(wěn)定性差。2023/10/3272023/10/328

2、浮動式制動鉗的制動器2023/10/3292023/10/330特點：制動鉗體在軸向處于浮動狀態(tài)，輪缸布置在制動鉗的內(nèi)側(cè)，且數(shù)目只有固定式的一半，為單向輪缸。外側(cè)無液壓件，無氣阻；占空間??；可利用內(nèi)側(cè)活塞附裝駐車制動機構(gòu)。但內(nèi)摩擦片磨損快于外片。2023/10/3312023/10/3322023/10/333（二）鉗盤式制動器的間隙自調(diào)2023/10/334(三）鉗盤式制動器的特點與鼓式制動器相比，有如下特點：

（1）制動盤和輪缸暴露在空氣中，散熱能力強，制動性能的“熱衰退”較輕，熱穩(wěn)定性好。

（2）抗水衰退能力強，沾水后在離心力的作用下很快被甩凈。

2023/10/335

（3）制動盤升溫后沿厚度方向的熱膨脹比鼓式的徑向熱膨脹小得多，間隙自調(diào)過度問題不易發(fā)生。

（4）結(jié)構(gòu)簡單，摩擦片更換方便。

（5）因無助勢作用，故要求管路液壓比鼓式的高，需在液壓傳動裝置中加裝制動加力裝置（如真空助力器）和采用較大的制動輪缸。2023/10/336第三節(jié)駐車制動器功用：停駛后防止滑溜；坡道起步；行車制動失效后臨時使用或配合行車制動器進行緊急制動。分類：中央制動器復(fù)合制動器復(fù)合制動器2023/10/3372023/10/338一、蹄鼓式中央制動器凸輪張開式中央制動器應(yīng)用：中型貨車2023/10/339二、強力彈簧駐車制動器應(yīng)用：中央制動器在使用過程中，有時傳動系將承受巨大的沖擊載荷。不少重型車和大客車采用了氣壓操縱的強力彈簧駐車制動器，并將它的制動氣室和后輪制動氣室組合在一起，形成了一個組合式制動氣室2023/10/340（1）單獨進行駐車制動時——汽車停駛后將駐車制動操縱閥拉出（2）正常行駛、不制動時——在汽車起步之前，應(yīng)將駐車制動操縱閥推回到不制動位置（3）單獨進行行車制動時——行車中踩下行車制動踏板，壓縮空氣便經(jīng)行車制動閥自B孔充入后制動氣室而制動。（4）無壓縮空氣時——若汽車的氣源或氣路發(fā)生故障，不能對駐車制動氣室充氣，則腰鼓形彈簧將處于伸張狀態(tài)，使汽車保持制動。2023/10/341第四節(jié)液壓式制動傳動裝置定義優(yōu)點：

結(jié)構(gòu)簡單，制動滯后時間短（僅0.2S），沒有摩擦件的影響，制動穩(wěn)定性好，能適應(yīng)多種制動器，故多在中、小型汽車上廣泛使用。2023/10/342一、液壓式制動傳動裝置組成

結(jié)構(gòu)：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2023/10/343液壓式雙管路傳動裝置的布置形式性能： 當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。1、兩橋制動器獨立制動

當一套管路失效時，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2023/10/3442、同一制動器兩個輪缸獨立制動制動主缸

當一套管路失效時，另一套管路仍能使前、后制動器保持一定的制動效能。制動效能為正常時的50％。2023/10/3453、前后制動器對角獨立制動一套管路失效時，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2023/10/346三、制動主缸雙腔制動主缸：活塞活塞出油閥出油閥

與前腔連接的制動管路漏油時，則只能后腔中建立液壓。此時前缸活塞迅速前移，后缸工作腔中液壓升高到制動所需的值。與后腔連接的制動管路漏油時,先是后缸活塞前移,不能推動前缸活塞，在后缸活塞直接頂觸前缸活塞時，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動。2023/10/3471、單腔制動主缸2023/10/3482、典型雙腔制動主缸2023/10/349四、制動輪缸雙活塞式制動輪缸：

2023/10/350單活塞輪缸：應(yīng)用：單向助勢平衡式制動器或單向自動增力式制動器

2023/10/351說明：各類汽車為了使前后車輪的制動力矩能與其實際載荷及附著力相適應(yīng)，以獲得最大的制動效果，多采用不同活塞直徑的輪缸或不同型式、不同尺寸的制動器。貨車制動時前輪實際載荷及附著力仍小于后輪，所以后輪缸直徑前輪缸直徑。轎車制動時，因質(zhì)量轉(zhuǎn)移較大，前輪實際載荷大于后輪，故前輪缸直徑大于后輪缸直徑，且裝用高制動性能的制動器。2023/10/352第五節(jié)伺服制動系統(tǒng)

伺服制動系統(tǒng)是在人力液壓制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動力伺服系統(tǒng)而形成的，是兼用人體和發(fā)動機作為制動能源的制動系統(tǒng)。

伺服制動系統(tǒng)的類型如下：

（1）按伺服系統(tǒng)輸出力的作用部位和對其控制裝置操縱方式的不同，伺服制動系統(tǒng)可分為助力式（直接操縱式）和增壓式（間接操縱式）兩類。

（2）伺服制動系統(tǒng)又可按伺服能量的形式分為真空伺服式、氣壓伺服式和液壓伺服式三種，其伺服能量分別為真空能（負氣壓能）、氣壓能和液壓能。

2023/10/353一、助力式（直接操縱式）伺服制動系統(tǒng)

氣壓伺輔制動系2023/10/354真空伺輔制動器2023/10/355第六節(jié)動力制動系氣頂液動力制動系2023/10/356全液壓制動系2023/10/357第七節(jié)汽車防滑控制系統(tǒng)ABS

一、概述

汽車防滑控制系統(tǒng)是防止汽車在制動過程中車輪被抱死滑移和汽車在驅(qū)動過程中(特別是起步、加速、轉(zhuǎn)彎等)驅(qū)動輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象的控制系統(tǒng)。

1．滑動率對附著系數(shù)的影響

汽車在制動過程中，車輪的運動可以劃分為三個階段：純滾動、邊滾邊滑、完全拖滑。一般用滑動率S表征滑動成分在車輪縱向運動中所占的比例。

車輪與路面之間的附著系數(shù)是隨滑動率而變化的，二者之間的關(guān)系如下圖所示。2023/10/3582023/10/3592．防滑控制系統(tǒng)的作用和控制方式

汽車在驅(qū)動過程中，驅(qū)動輪可能發(fā)生滑轉(zhuǎn)，滑轉(zhuǎn)成分在車輪縱向運動中所占的比例用正滑動率來表示，即

完全滑轉(zhuǎn)時，v=0，S=100%

汽車在驅(qū)動和制動時的φ—S關(guān)系及最佳控制范圍如下圖所示。2023/10/360二、制動防抱死系統(tǒng)（ABS）

1．制動防抱死系統(tǒng)的基本組成和工作原理

制動防抱死系統(tǒng)主要由輪速傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)器和電子控制器（ECU）等組成。

2023/10/361ABS工作原理2023/10/3621）車輪轉(zhuǎn)速傳感器（簡稱輪速傳感器）

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輪速傳感器由永久磁鐵、磁極、線圈和齒圈組成。齒圈在磁場中旋轉(zhuǎn)時，齒圈齒頂和電極之間的間隙以一定的速度變化，使磁路中的磁阻發(fā)生變化，磁通量周期地增減，在線圈的兩端產(chǎn)生正比于磁通量增減速度的感應(yīng)電壓，該交流電壓信號輸送給電子控制器。

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