第五章 制动系,制作人：导师：,目录,5.1 概述5.2 液压制动系统的工作原理5.3 制动器5.4 制动系统的传力装置5.5驻车制动5.6辅助制动系统5.7制动力分配调节装置5.8汽车防滑制动系统5.9电子制动系统,一、制动系的作用,减速停车驻车制动下长坡时保持匀速。,二、制动系的发展概况,制动系的历史制动系的现状制动系的发展,三、制动系统的分类与组成1、按制动系统的功用（1）行车制动系统（2）驻车制动系统（3）制动应急系统（4）辅助制动系统,2、按制动操纵能源,人力制动系统动力制动系统伺服制动系统,3、按制动能量的传输方式,机械式液压式气压式电磁式组合式,4、按制动系统通道方式,四通道三通道双通道单通道,四、制动系统的组成 供能装置控制装置传动装置制动器较为完善的制动系统还具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置等附加装置。,五、制动系统的基本功能,1、紧急制动时，在尽可能短的距离内将车速降为零。2、汽车下长坡时将车速限制在一定安全值内，并保持稳定。3、汽车在坡道驻停时，应使汽车可靠的驻留在原地不动。,返回,5.2 液压制动系统的基本原理,5.2.1 基本制动原理在人力作用下，制动蹄对制动鼓作用一定的制动摩擦力矩即制动器制动力矩M，在M的作用下，车轮将对地面作用一个向前的力F，地面对车轮作用一个向后的反作用力FB，FB即为地面对车轮的制动力。,视频,5.2.2 制动原理基础,1、杠杆作用2、液压作用3、摩擦作用,返回,5.3制动器,制动器是用以产生制动力矩的部件。制动器按照结构可分为鼓式制动器和盘式制动器；按安装位置可分为车轮制动器和中央制动器。车轮制动器可用于行车制动和驻车制动，中央制动器只用于驻车制动和缓速制动。,一、鼓式制动器鼓式制动器的旋转元件是制动鼓，固定元件是制动蹄，制动时制动蹄在促动装置作用下向外旋转，外表面的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上，对鼓产生制动摩擦力矩。凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置，制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置的制动器称为轮缸式制动器；以凸轮作为促动装置的制动器称为凸轮式制动器；用楔作为促动装置的制动器称为楔式制动器。,视频,1轮缸式制动器1）领从蹄式制动器 其特点是两个制动蹄各有一个支点，一个蹄在轮缸促动力作用下张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致，称为领蹄；另一个蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反，称为从蹄。领蹄在摩擦力的作用下，蹄和鼓之间的正压力较大，制动作用较强。从蹄在摩擦力的作用下，蹄和鼓之间的正压力较小，制动作用较弱。两个制动蹄受到的轮缸促动力相等，称为等促动力制动器。领从蹄式制动器的两个制动蹄作用在制动鼓上的法向反力大小不等，这种制动器称为非平衡式制动器。,2）双领蹄和双向双领蹄式制动器汽车前进时两个制动蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器。,双领蹄式制动器的结构特点是，每一制动蹄都用一个单活塞制动轮缸促动，固定元件的结构布置是中心对称式。,双向双从蹄式制动器使用了两个双活塞轮缸，无论汽车前进还是倒车，都是双领蹄式制动器，故称双向双领蹄式制动器。,3）双从蹄式制动器汽车前进时两个制动蹄均为从蹄的制动器为双从蹄式制动器。双领蹄、双向双领蹄、双从蹄式制动器固定元件的布置都是中心对称，两制动蹄作用在制动鼓上的法向反力大小相等、方向相反、相互平衡，这种形式的制动器为平衡式制动器。,4）单向和双向自增力式制动器（1）单向自增力式制动器其特点是两个制动蹄只有一个单活塞的制动轮缸，第二制动蹄的促动力来自第一制动蹄对顶杆的推力，两个制动蹄在汽车前进时均为领蹄，但倒车时能产生的制动力很小。,（2）双向自增力式制动器其特点是两个制动蹄的上方有一个双活塞制动轮缸，轮缸的上方还有一个制动蹄支承销，两制动蹄的下方用顶杆相连。无论汽车前进还是倒车，都与自增力式制动器相当，故称双向自增力式制动器。,5）制动器间隙的调整制动器间隙是指在不制动时，制动鼓和制动蹄摩擦片之间的间隙。制动器间隙过小，不能保证完全解除制动，此间隙过大，制动器反应时间过长，直接威胁到行车安全。制动器在使用过程中，随着摩擦片的磨损，制动器间隙会变大，要求制动器必须有检查和调整间隙的可能。（1）手动调整装置 转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销凸轮固定在制动底板上，支承销固定在制动蹄上，沿图中箭头所示方向转动调整凸轮时，通过支承销将制动蹄向外顶，制动器间隙将减小。, 转动调整螺母有些制动器轮缸两端的端盖制成调整螺母，用一字螺丝刀拨动调整螺母的齿槽，使螺母转动，带螺杆的可调支座便向内或向外作轴向移动，使制动蹄上端靠近或远离制动鼓，制动间隙减小或增大。间隙调整好以后，用锁片插入调整螺母的齿槽中，固定螺母位置。, 调整可调顶杆长度可调顶杆由顶杆体、调整螺钉和顶杆套组成。顶杆套一端具有带齿的凸缘，套内制有螺纹，调整螺钉借螺纹旋入顶杆套内。拨动顶杆套带齿的凸缘，可使调整螺钉沿轴向移动，从而改变了可调顶杆的总长度，调整了制动器间隙。此调整方式仅适用于自增力式制动器。,2凸轮式制动器凸轮式制动器是用凸轮取代制动轮缸对两制动蹄起促动作用，通常利用气压使凸轮转动。,凸轮制动器制动调整臂的内部为蜗轮蜗杆传动，蜗轮通过花键与凸轮轴相连。正常制动时，制动调整臂体带动蜗杆绕蜗轮轴线转动，蜗杆又带动蜗轮转动，从而使凸轮旋转，张开制动蹄起制动作用。 制动调整臂除了具有传力作用外，还可以调整制动器的间隙。当需要调整制动器间隙时，制动调整臂体（也是蜗轮蜗杆传动的壳体）固定不动，转动蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，从而改变了凸轮的原始角位置，达到了调整目的。为了防止蜗杆轴自行转动改变制动器间隙，下图a）采用的是类似变速器锁定机构的锁止球锁定，b）采用的是锁止套锁定。,二、盘式制动器盘式制动器主要有钳盘式和全盘式两种，其中前者更常用。钳盘式制动器的旋转元件是制动盘，固定元件是制动钳。1钳盘式制动器1）定钳盘式制动器其特点是制动盘两侧的制动块用两个液压缸单独促动。,视频,2）浮钳盘式制动器按制动钳的运动方式，浮钳式制动器又可分为滑动钳盘式制动器和摆动钳盘式制动器，其中滑动钳盘式制动器应用更广。滑动钳盘式制动器的特点是：制动钳可以相对制动盘作轴向滑动；只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。,2全盘式制动器全盘式制动器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，其工作原理与摩擦离合器相似。,3盘式制动器的优缺点分析1）盘式制动器与鼓式制动器相比具有以下优点（1）盘式制动器无摩擦助势作用，制动力矩受摩擦系数的影响较小，即热稳定性好；（2）盘式制动器浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常，即基本不存在水衰退问题；（3）在输出相同制动力矩的情况下，盘式制动器尺寸和质量一般较小；,（4）制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，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行程过大；（5）较容易实现间隙自动调整，其他维修作业也较简便。2）盘式制动器的缺点1）效能较低，所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置；2）兼用于驻车制动时，需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂。,返回,5.4制动系统传动装置,5.4.1 人力制动系统 人力制动系统的制动能源是驾驶员的肌体。按其传动装置的结构形式，人力制动系统有机械式和液压式两种，前者只用于驻车制动。一、机械制动系统 机械制动系统目前主要用于驻车制动，因为驻车制动系统必须可靠地保证汽车在原地停驻，并在任何情况下不致自动滑行。,二、人力液压制动系统1人力液压制动系统的组成和工作过程人力液压制动系统主要由制动踏板、制动主缸、制动轮缸和油管等构成。其工作过程是：踩下制动踏板，制动主缸中产生的高压油液通过油管传到各个轮缸，从而产生制动作用。,2制动主缸现代轿车最常用是串联双腔制动主缸，即两个单腔制动主缸串联在一起，形成双回路制动系统，而且当一个回路失效时，制动主缸必须保证另一个回路仍能工作。,工作状态,1、正常工作时 第一活塞前左后右 第二活塞前右后左2、前左后右制动器失灵3、前右后左制动器失灵,视频,装备有制动防抱死装置(ABS)的制动系统，在行车制动时，由于制动压力调节器的作用使主缸内液压发生波动，主缸活塞产生前后窜动，其液压变化频率可达410次/s，缸内高压可达20MPa。这样，处在补偿孔和旁通孔之间的活塞皮碗就会发生过度磨损，甚至发生切削现象，使皮碗早期损坏。为此，在串联双腔制动主缸中取消了补偿孔和旁通孔，而由中心单向阀代替两孔的作用。,3制动轮缸制动轮缸主要有单活塞和双活塞之分，其基本组成是缸体、活塞、调整螺钉（顶块）、放气阀等，其中放气阀是制动系统的必备部件，用以排除制动管路中混入的空气。,视频,4制动液对制动液的基本要求如下：（1）高温下不易汽化，否则将在管路中产生气阻现象，使制动系统失效；（2）低温下有良好的流动性；（3）不会使与之经常接触的金属件腐蚀，橡胶件发生膨胀、变硬和损坏；（4）能对液压系统的运动件起良好的润滑作用；（5）吸水性差而溶水性良好，即能使渗入其中的水汽形成微粒而与之均匀混合，否则将在制动液中形成水泡而大大降低汽化温度。目前常用的制动液是合成制动液和矿物制动液。,5.4.2伺服制动系统,伺服制动系统是在人力液压制动系统的基础上加设一套动力伺服系统而形成的，是兼用人体和发动机作为制动能源的制动系统。 伺服制动系统的类型：（1）按伺服系统输出力的作用部位和对其控制装置操纵方式的不同，伺服制动系统可分为助力式（直接操纵式）和增压式（间接操纵式）两类。（2）伺服制动系统又可按伺服能量的形式分为真空伺服式、气压伺服式和液压伺服式三种，其伺服能量分别为真空能（负气压能）、气压能和液压能。,一、助力式伺服制动系统其特点是伺服系统的控制装置用制动踏板机构直接操纵，其输出力作用于液压主缸，与踏板力一起对主缸油液加压。1真空助力伺服制动系统红旗CA7220型轿车的真空伺服气室和控制阀组合成一个整体部件，称为真空助力器。真空伺服制动气室的前方是串列双腔制动主缸，主缸输出的高压油液通过对角线布置的双回路液压制动管路传递到各个车轮制动器的制动轮缸。真空助力伺服制动系统广泛应用于各种轿车。,真空助力器是真空助力伺服制动系统的核心部件，是利用发动机进气管的真空和大气之间的压差起助力作用，其构造及工作原理如下图。,2气压助力伺服制动系统气压助力伺服制动系统内有液压和气压两套系统，且都是双回路。其助力作用依靠压缩空气而产生。,二、增压式（间接操纵式）伺服制动系统其特点是制动踏板机构控制制动主缸，主缸输出的液压传递到辅助缸，并对伺服系统进行控制，伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于辅助缸，辅助缸输出到轮缸的液压远高于主缸液压。,1真空增压伺服制动系统真空增压伺服制动系统的组成如下图所示。,通常辅助缸、真空伺服气室和控制阀组合装配成一个部件，称为真空增压器。真空增压器是真空增压伺服制动系统的核心部件。,真空增压器的工作原理可以通过以下工作示意图和动画加以理解。,不制动时，大气阀关闭，真空阀开启，控制阀上、下腔相通，上下腔及气室左右腔真空度相同。制动时，踩下踏板，制动液自主缸输入辅助缸，经活塞上孔进入各轮缸，轮缸液压与主缸液压相同，与此同时，输入液压还作用于控制阀活塞上。推使磨片上移，真空阀关闭，再开启大气阀，上下腔隔绝，从而使控制阀上腔与气室右腔真空度下降，其气压升高。而下腔与气室左腔真空度不变。在两腔压力差的作用下，推杆左移，球阀关闭。这样主缸与辅助缸左腔隔绝。此时辅助缸上有两作用力，液压与推杆作用力。则使辅助缸左腔与各轮缸液压高于主缸液压。,