學(xué)習(xí)目標(biāo)4：正確認(rèn)識(shí)汽車制動(dòng)系

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)4能夠正確認(rèn)識(shí)汽車制動(dòng)系3.4 汽車制動(dòng)系 汽車制動(dòng)系的作用是使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行減速甚至停車，使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在各種道路條件下保持不動(dòng)。3.4.1 概述 1制動(dòng)系的分類 （1）按制動(dòng)系的功能不同，可分為：行車制動(dòng)系作用是使行駛過程中的汽車減速甚至停車。駐車制動(dòng)系作用是使停止的汽車在各種路面上保持不動(dòng)。輔助制動(dòng)系經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車或者某些特殊用途的汽車，為了提高行車的安全性和減輕行車制動(dòng)系性能的衰退及制動(dòng)器的磨損，還裝備有輔助制動(dòng)系，用以在下坡時(shí)穩(wěn)定車速。（2）按制動(dòng)動(dòng)力來源的不同，可分為：人力制動(dòng)系以駕駛員的體力作為唯一的制動(dòng)能源。動(dòng)力制

2、動(dòng)系統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的液壓或氣壓作為制動(dòng)能源。伺服制動(dòng)系統(tǒng)兼用駕駛員的體力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為制動(dòng)能源。 2制動(dòng)系的工作原理 制動(dòng)系的工作原理如圖所示，制動(dòng)鼓固定在輪轂上并隨車輪一起旋轉(zhuǎn)，其內(nèi)圓柱面為工作表面。 制動(dòng)系不工作時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面與摩擦片之間保留一定的間隙，使制動(dòng)鼓可以隨車輪一起旋轉(zhuǎn)。 需要制動(dòng)時(shí)，駕駛員踩下制動(dòng)踏板，推桿便推動(dòng)制動(dòng)主缸活塞，迫使制動(dòng)油液經(jīng)油管進(jìn)入制動(dòng)輪缸，油液壓力使制動(dòng)輪缸活塞克服復(fù)位彈簧的拉力推動(dòng)制動(dòng)蹄繞支撐銷轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)蹄上端向外張開，消除制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙后壓緊在制動(dòng)鼓上，摩擦片對(duì)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓產(chǎn)生摩擦力矩使汽車減速，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反，其大小

3、取決于制動(dòng)輪缸活塞的張開力、制動(dòng)蹄鼓間的摩擦系數(shù)及制動(dòng)鼓和制動(dòng)蹄的尺寸。放松制動(dòng)踏板時(shí)，在復(fù)位彈簧作用下，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙又得以恢復(fù)，從而解除制動(dòng)。 3對(duì)制動(dòng)系的基本要求 汽車制動(dòng)系統(tǒng)功能的好壞對(duì)汽車行駛的安全性有重要影響，因此對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的基本要求有：具有良好的制動(dòng)性能，包括制動(dòng)效能、制動(dòng)效能的恒定性和制動(dòng)時(shí)方向的穩(wěn)定性等3個(gè)方面操縱輕便制動(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對(duì)有掛車的制動(dòng)系，要求掛車的制動(dòng)作用略早于主車，掛車自行脫鉤時(shí)能自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)急制動(dòng) 車輪制動(dòng)器是制動(dòng)系中產(chǎn)生制動(dòng)力的部件，一般汽車使用的制動(dòng)器的制動(dòng)力矩都來源于固定元件和旋轉(zhuǎn)元件工作表面之間產(chǎn)

4、生摩擦。摩擦式制動(dòng)器有兩種基本類型：3.4.2 車輪制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器 1鼓式制動(dòng)器 鼓式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是制動(dòng)鼓，其工作表面是內(nèi)圓柱面。制動(dòng)蹄的張開由制動(dòng)輪缸驅(qū)動(dòng)，用制動(dòng)輪缸張開的鼓式制動(dòng)器，按其結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)不同，可分為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器、雙領(lǐng)蹄式與雙從蹄式制動(dòng)器、雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器和自增力式制動(dòng)器。另外，氣壓制動(dòng)系中的鼓式制動(dòng)器通常用凸輪式機(jī)械張開裝置驅(qū)動(dòng)。 （1）領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩制動(dòng)蹄的支承點(diǎn)都位于制動(dòng)蹄的一端，兩支承點(diǎn)和張開力作用點(diǎn)的布置是軸對(duì)稱式，結(jié)構(gòu)如圖（a）所示。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器工作原理如圖（b）所示，當(dāng)汽車前進(jìn)行駛時(shí)，制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向如

5、圖中箭頭所示。制動(dòng)時(shí)，兩制動(dòng)蹄繞各自的支承點(diǎn)向外旋轉(zhuǎn)張開。前制動(dòng)蹄的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同，稱為領(lǐng)蹄，后制動(dòng)蹄的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反，稱為從蹄。 當(dāng)汽車倒向行駛制動(dòng)時(shí)，前制動(dòng)蹄變成從蹄，而后制動(dòng)蹄變成領(lǐng)蹄。 這種在汽車前進(jìn)制動(dòng)和倒向行駛制動(dòng)時(shí)，都有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的制動(dòng)器稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 （2）雙領(lǐng)蹄與雙從蹄式制動(dòng)器 當(dāng)汽車前進(jìn)行駛時(shí)，兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器稱為雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器，如圖所示。雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器總體構(gòu)造與領(lǐng)從蹄時(shí)制動(dòng)器相差不多，只是采用了兩個(gè)單活塞式制動(dòng)輪缸，且上、下反向布置。制動(dòng)蹄一端卡在制動(dòng)輪缸的活塞上，另一端支承于另一制動(dòng)輪缸后端的調(diào)整螺釘上。 在汽車前進(jìn)時(shí)，

6、該制動(dòng)器的前、后蹄均為領(lǐng)蹄，故稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，這種制動(dòng)器前進(jìn)制動(dòng)時(shí)效能高。但在倒車制動(dòng)時(shí)，兩制動(dòng)蹄都變成從蹄，制動(dòng)效能會(huì)下降很多。 當(dāng)汽車前進(jìn)行駛時(shí)，兩制動(dòng)蹄均為從蹄的制動(dòng)器稱為雙從蹄制動(dòng)器，如圖所示。雙從蹄式制動(dòng)器的前進(jìn)制動(dòng)效能低于雙領(lǐng)蹄式和領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，但其制動(dòng)效能對(duì)摩擦系數(shù)變化的敏感程度較小，具有良好的制動(dòng)效能穩(wěn)定性。 （3）雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器與領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的差別在于制動(dòng)輪缸的對(duì)面又加了一個(gè)輪缸，兩個(gè)制動(dòng)蹄的兩端都是浮式支承，如圖所示。 在前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，兩輪缸活塞都在液壓作用下向外移動(dòng)，將兩制動(dòng)蹄壓靠在旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓上。之后，在制動(dòng)鼓摩擦力的作用下，兩制動(dòng)蹄繞車輪

7、中心0 點(diǎn)，沿車輪旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，將兩輪缸活塞外端的支座推回，直到頂靠在輪缸端面上為止，此時(shí)的支座便成為制動(dòng)蹄的支承點(diǎn)。 倒車制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)鼓對(duì)制動(dòng)蹄作用著相反方向的摩擦力矩，此時(shí)可調(diào)支座便成為制動(dòng)蹄的支承點(diǎn)，兩個(gè)制動(dòng)蹄仍為領(lǐng)蹄。 這種在前進(jìn)制動(dòng)和倒車制動(dòng)時(shí)，兩制動(dòng)蹄都為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。 （4）自增力式制動(dòng)器 自增力式制動(dòng)器有單向自增力和雙向自增力兩種，單向自增力式制動(dòng)器只是在前進(jìn)方向起增力作用，已很少采用。雙向自增力式制動(dòng)器在前進(jìn)方向和倒車方向均能借助制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓的摩擦起到自增力作用，如圖所示。 汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，輪缸活塞在兩制動(dòng)蹄上施加大小相等、方向相反的張開力，使

8、其向外張開壓向制動(dòng)鼓。當(dāng)制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓接觸后，在摩擦力矩作用下制動(dòng)鼓帶動(dòng)兩個(gè)制動(dòng)蹄沿旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到后制動(dòng)器頂靠到支承銷上，前制動(dòng)蹄對(duì)浮動(dòng)的可調(diào)頂桿產(chǎn)生作用力并間接作用在后制動(dòng)蹄下端。此時(shí)后制動(dòng)蹄上端為支承點(diǎn)，在原有張力和前制動(dòng)蹄的間接作用力的共同作用下，向制動(dòng)鼓進(jìn)一步壓緊，此時(shí)后制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓的壓力比前制動(dòng)蹄還大，產(chǎn)生自動(dòng)增力作用。 倒車制動(dòng)時(shí)，兩制動(dòng)蹄的工作過程正好相反， 此時(shí)前制動(dòng)蹄具有自動(dòng)增力效果。 （5）用凸輪張開的鼓式制動(dòng)器 氣壓制動(dòng)系的車輪制動(dòng)器一般采用凸輪式機(jī)械張開裝置，如圖所示。凸輪張開式制動(dòng)器除了用制動(dòng)凸輪作張開裝置外，其余部分結(jié)構(gòu)與液壓制動(dòng)系的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器大體相同。

9、制動(dòng)時(shí)，壓縮空氣進(jìn)入制動(dòng)氣室，通過推桿及連接叉使制動(dòng)調(diào)整臂轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)調(diào)整臂帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪使兩制動(dòng)蹄張開并壓緊在制動(dòng)鼓上，產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)作用。當(dāng)放松制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)氣室中的壓縮空氣排出，制動(dòng)氣室膜片在回位彈簧作用下回位，并通過推桿、連接叉、制動(dòng)調(diào)整臂帶動(dòng)凸輪軸回位，兩制動(dòng)蹄在回位彈簧作用下，以其上端支承面靠緊于制動(dòng)凸輪的兩側(cè)，與制動(dòng)鼓間保持一定的間隙，解除制動(dòng)作用。 2盤式制動(dòng)器 盤式制動(dòng)器又稱為蝶式制動(dòng)器，主要由制動(dòng)盤、分泵、制動(dòng)鉗和油管等組成，如圖所示。根據(jù)制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)不同，可分為定鉗盤式制動(dòng)器和浮鉗盤式制動(dòng)器。 （1）定鉗盤式制動(dòng)器 定鉗盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖所示。制動(dòng)盤與車輪連接，隨車

10、輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)鉗固定在橋殼或轉(zhuǎn)向節(jié)上，既不能旋轉(zhuǎn)，也不能軸向移動(dòng)。活塞布置在制動(dòng)盤兩側(cè)的制動(dòng)鉗體上，其靠近制動(dòng)盤的端部粘有摩擦片。 制動(dòng)時(shí)，高壓制動(dòng)液被壓入兩側(cè)制動(dòng)輪缸中，推動(dòng)活塞使兩側(cè)的摩擦塊同時(shí)壓向制動(dòng)盤，產(chǎn)生制動(dòng)作用。此時(shí)，活塞上矩形橡膠密封圈的刃邊在活塞摩擦力的作用下產(chǎn)生彈性變形。其極限變形量等于完全制動(dòng)所需的活塞行程。解除制動(dòng)時(shí)，活塞在密封圈的彈力作用下回位，直至密封圈變形完全消失為止。 （2）浮鉗盤式制動(dòng)器 浮鉗盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖所示，特點(diǎn)是制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的，可以相對(duì)于制動(dòng)盤做軸向移動(dòng)。浮鉗盤式制動(dòng)器只在制動(dòng)鉗的內(nèi)側(cè)設(shè)置輪缸，用以驅(qū)動(dòng)內(nèi)側(cè)摩擦塊，外側(cè)的摩擦塊固定在制動(dòng)鉗體上，可

11、以隨制動(dòng)鉗體軸向移動(dòng)。 與定鉗盤式制動(dòng)器相比，浮鉗盤式制動(dòng)器的單側(cè)油缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使制動(dòng)器的軸向與徑向寸較小，在轎車及輕型載貨汽車上得到廣泛應(yīng)用。 制動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)活塞及摩擦塊在液壓作用下，向右移動(dòng)壓向制動(dòng)盤。同時(shí)液壓的反作用力推動(dòng)制動(dòng)鉗體向左移動(dòng)，使外側(cè)摩擦塊也壓向制動(dòng)盤。導(dǎo)向銷上的橡膠襯套不僅能夠稍微變形以消除制動(dòng)器間隙，還可以使導(dǎo)向銷免受泥污。 解除制動(dòng)時(shí)，橡膠襯套所釋放出來的彈力有助于外側(cè)制動(dòng)塊離開制動(dòng)盤。活塞密封圈使活塞回位。 與鼓式制動(dòng)器相比，盤式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)有：制動(dòng)盤雙面?zhèn)鳠嵋桌鋮s、不易變形，制動(dòng)效果好；長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)盤因高溫膨脹而使制動(dòng)作用增強(qiáng)；浸水后制動(dòng)效能降低較少；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

12、尺寸和質(zhì)量較小，維修方便，易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。 不足之處是制動(dòng)效能較低，在液壓制動(dòng)系統(tǒng)中需另設(shè)動(dòng)力伺服裝置；兼用駐車制動(dòng)時(shí)，加裝的駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置比鼓式制動(dòng)器復(fù)雜，因而在后輪上使用受到限制。 盤式制動(dòng)器多用于轎車前輪，后輪仍采用鼓式制動(dòng)器，以獲得高速制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。也有些車型全部車輪采用盤式制動(dòng)器。3.4.3 駐車制動(dòng)系統(tǒng) 駐車制動(dòng)系統(tǒng)的作用是使汽車可靠地停留在原地，避免出現(xiàn)溜車現(xiàn)象。另外在行車中遇到緊急情況時(shí)，可同時(shí)使用行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)，使汽車緊急制動(dòng)。 1駐車制動(dòng)系統(tǒng)的分類（1）按安裝位置不同分類駐車制動(dòng)器按其安裝位置不同，可分為中央制動(dòng)式和車輪制動(dòng)式。中央制動(dòng)式通常安裝在變速器的后

13、面，其制動(dòng)力矩作用在傳動(dòng)軸上，多用于貨車和大、中型客車。車輪制動(dòng)式通常與車輪制動(dòng)器共用一個(gè)制動(dòng)器總成，只是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是相互獨(dú)立的。此駐車制動(dòng)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，應(yīng)用比較廣泛。 （2）按結(jié)構(gòu)形式不同分類 車輪制動(dòng)式駐車制動(dòng)器按其結(jié)構(gòu)形式不同，可分為鼓式和盤式。 鼓式駐車制動(dòng)器工作原理如圖所示。駐車制動(dòng)時(shí)，通過拉線拉動(dòng)杠桿以及頂桿使制動(dòng)蹄張開壓緊到制動(dòng)鼓上。 現(xiàn)在有些乘用車采用四輪盤式制動(dòng)器，其駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)集成在后輪的盤式制動(dòng)器上。 （3）按操作方式不同分類 駐車制動(dòng)系統(tǒng)按操作方式不同，可以分為手剎、腳剎和電子駐車三種，如圖所示。 傳統(tǒng)式的手剎使用最為廣泛，操縱桿一般安裝在換擋桿附近。直接向上拉起操縱

14、桿即可實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)。解除駐車制動(dòng)時(shí)按住操縱桿端部的按鈕稍微向上一提，然后推回原位即可。 腳剎是用腳操縱的駐車制動(dòng)系統(tǒng)，多用于自動(dòng)擋車型。 電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)是將行車過程中的臨時(shí)性制動(dòng)和停車后的長(zhǎng)時(shí)性制動(dòng)功能整合在一起，并且由電子控制方式實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)的技術(shù)?？刂品绞綇闹暗臋C(jī)械式手剎操縱桿變成了電子按鈕。 2駐車制動(dòng)系統(tǒng)的組成 不同類型的駐車制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)有所區(qū)別，一般都由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖止機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器等組成。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由操縱桿或踏板、拉桿或拉繩、調(diào)整螺母等組成。鎖止機(jī)構(gòu)由按鈕、彈簧、手柄套和棘爪等組成。 應(yīng)用最為廣泛的機(jī)械式手剎駐車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。 3電子駐車制動(dòng)系統(tǒng) 電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)是通過縱向加速

15、度傳感器來測(cè)算汽車停止的地面坡度，從而計(jì)算出車輛在斜坡上的下滑力，電控單元通過控制電機(jī)對(duì)后輪施加制動(dòng)力來平衡下滑力，使車輛保持靜止的狀態(tài)。當(dāng)車輛起步時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的增加，電控單元通過控制電機(jī)相應(yīng)地減少制動(dòng)力，當(dāng)牽引力足夠克服下滑力時(shí)，電控單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)解除制動(dòng)。3.4.4 液壓制動(dòng)系統(tǒng) 液壓制動(dòng)系統(tǒng)是利用制動(dòng)液作為傳力介質(zhì)，將駕駛員踩動(dòng)制動(dòng)踏板的力轉(zhuǎn)換為制動(dòng)液壓力，再通過制動(dòng)管路傳遞至車輪制動(dòng)器，將制動(dòng)液壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿?dòng)蹄或制動(dòng)鉗的推力，產(chǎn)生制動(dòng)作用。 1液壓制動(dòng)系統(tǒng)的組成 液壓制動(dòng)系統(tǒng)主要由制動(dòng)踏板、真空助力器、制動(dòng)主缸（制動(dòng)總泵）、油管、制動(dòng)輪缸（制動(dòng)分泵）、指示燈、比例閥和制動(dòng)器等組成

16、，如圖所示。 2主要部件的工作原理 （1）制動(dòng)主缸 制動(dòng)主缸分單腔式和雙腔式兩種，分別用于單回路和雙回路液壓制動(dòng)系統(tǒng)。雙腔制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)如圖所示。 制動(dòng)時(shí)，駕駛員踩下制動(dòng)踏板，真空助力器推動(dòng)第一活塞向左移動(dòng)，在其密封圈遮住補(bǔ)償孔后，第一工作腔的油壓開始升高。制動(dòng)液一方面通過腔內(nèi)出油孔進(jìn)入制動(dòng)管路，另一方面又對(duì)第二活塞產(chǎn)生推力，第二活塞也向左移動(dòng)，第二工作腔油壓也開始升高，制動(dòng)液推開腔內(nèi)出油閥進(jìn)入另一回路的制動(dòng)管路。此時(shí)兩制動(dòng)回路對(duì)汽車產(chǎn)生制動(dòng)作用。 解除制動(dòng)時(shí)，駕駛員松開制動(dòng)踏板，活塞在彈簧作用下回位，制動(dòng)液流回制動(dòng)主缸。 （2）制動(dòng)輪缸 制動(dòng)輪缸的作用是將制動(dòng)液的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿?dòng)蹄張開的機(jī)械推力

17、。制動(dòng)輪缸有單活塞式和雙活塞式兩種。單活塞式制動(dòng)輪缸主要用于雙領(lǐng)蹄式和雙從蹄式制動(dòng)器，雙活塞式制動(dòng)輪缸應(yīng)用較廣，既可用于領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，又可用于雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器及自增力式制動(dòng)器。 雙活塞式制動(dòng)輪缸結(jié)構(gòu)如圖所示，制動(dòng)輪缸內(nèi)裝有兩個(gè)活塞，皮碗裝在兩個(gè)活塞的端面以實(shí)現(xiàn)油腔的密封，彈簧用來保持皮碗、活塞、制動(dòng)蹄的緊密接觸，并保持兩活塞之間的進(jìn)油間隙。 制動(dòng)時(shí)，來自制動(dòng)主缸的制動(dòng)液經(jīng)油管接頭和進(jìn)油孔進(jìn)入兩活塞之間的油腔，將活塞向外推開，通過頂塊推動(dòng)制動(dòng)蹄。 （3）真空助力器 真空助力器主要由真空伺服氣室和控制閥兩部分組成，如圖所示。 真空助力器安裝在制動(dòng)踏板和制動(dòng)總泵之間。利用發(fā)動(dòng)機(jī)將助力器的前、后兩

18、個(gè)工作室都抽成真空。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，踏板推動(dòng)推桿向前移動(dòng)，空氣進(jìn)入真空助力器的后工作室，前、后工作室產(chǎn)生壓力差，產(chǎn)生制動(dòng)助力。3.4.5 氣壓制動(dòng)系統(tǒng) 氣壓制動(dòng)系統(tǒng)是以空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣作為制動(dòng)能源。需要制動(dòng)時(shí)，駕駛員按不同的制動(dòng)強(qiáng)度要求，控制踏板的行程，釋放出不同數(shù)量的壓縮空氣，便可調(diào)整氣體壓力的大小來獲得所需的制動(dòng)力。氣壓制動(dòng)最大的優(yōu)勢(shì)操縱輕便能提供較大的制動(dòng)力矩對(duì)拖帶半掛車和掛車能實(shí)現(xiàn)異步分配制動(dòng)廣泛用于中、重型載貨汽車上 1氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的組成 氣壓制動(dòng)系統(tǒng)主要由空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)控制閥、制動(dòng)氣室和制動(dòng)踏板等組成，如圖所示。 正常情況下儲(chǔ)氣筒中的氣壓不應(yīng)超過0.8MPa。氣壓過

19、高時(shí)，調(diào)壓閥使空氣壓縮機(jī)卸荷空轉(zhuǎn)。當(dāng)調(diào)壓閥或空氣壓縮機(jī)卸荷裝置失效時(shí)，儲(chǔ)氣筒上的安全閥將儲(chǔ)氣筒內(nèi)壓力控制在0.85MPa以內(nèi)。若儲(chǔ)氣筒內(nèi)的氣壓低于0.45MPa時(shí)，氣壓過低報(bào)警開關(guān)觸點(diǎn)閉合，報(bào)警燈點(diǎn)亮，同時(shí)蜂鳴器也發(fā)出聲響。 2主要部件的工作原理 （1）空氣壓縮機(jī) 空氣壓縮機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶驅(qū)動(dòng)，主要作用是產(chǎn)生壓縮空氣，是氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源。 空氣壓縮機(jī)具有與發(fā)動(dòng)機(jī)類似的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，如圖所示。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，空氣壓縮機(jī)曲軸隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞向下移時(shí)，在氣缸內(nèi)真空度作用下， 進(jìn)氣閥門開啟，外界空氣經(jīng)進(jìn)氣濾清器自進(jìn)氣口和進(jìn)氣閥門被吸入氣缸?；钊蛏弦苿?dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)空氣被壓縮

20、，壓力升高，頂開排氣閥門經(jīng)排氣口充入儲(chǔ)氣筒。 在空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣閥門的上方設(shè)置有卸荷裝置。在空氣壓縮機(jī)向儲(chǔ)氣筒正常充氣時(shí)，卸荷裝置不起作用。當(dāng)儲(chǔ)氣筒內(nèi)氣壓超過規(guī)定值時(shí)，卸荷裝置才起作用。 （2）調(diào)壓閥 調(diào)壓閥的作用是調(diào)節(jié)供氣管路中壓縮空氣的壓力，使之保持在規(guī)定的壓力范圍內(nèi)。壓力過高時(shí)，使空氣壓縮機(jī)卸荷空轉(zhuǎn)，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損失。調(diào)壓閥的工作原理如圖所示。 當(dāng)儲(chǔ)氣筒內(nèi)氣壓未達(dá)到規(guī)定值時(shí)，調(diào)壓閥膜片下方氣壓較低，不足以克服調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力，膜片連同空心管被調(diào)壓彈簧壓到下極限位置，空心管下端面緊壓著排氣閥，并將它推離閥座。此時(shí)卸荷裝置與大氣相通，不起作用?？諝鈮嚎s機(jī)排氣口對(duì)儲(chǔ)氣筒正常充氣。 當(dāng)儲(chǔ)氣筒氣

21、壓升高到0.700.74MPa時(shí)，膜片下方氣壓作用力克服調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力而推動(dòng)膜片上拱，空心管和排氣閥也隨之上移，排氣閥壓靠在閥座上，切斷空氣壓縮機(jī)卸荷裝置與大氣的通路，并且空心管下端面也離開排氣閥，出現(xiàn)一相應(yīng)間隙。卸荷裝置經(jīng)空心管的徑向孔、軸向孔與儲(chǔ)氣筒相通，壓縮空氣進(jìn)入卸荷裝置，推動(dòng)卸荷柱塞克服彈簧預(yù)緊力下移，將空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣閥門壓下，使之保持在開啟位置不動(dòng)，空氣壓縮機(jī)卸荷空轉(zhuǎn)，不產(chǎn)生壓縮空氣。 （3）制動(dòng)控制閥制動(dòng)閥是氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的主要控制裝置作用是控制由儲(chǔ)氣筒進(jìn)入制動(dòng)氣室或掛車制動(dòng)閥的壓縮空氣量 （4）制動(dòng)氣室 制動(dòng)氣室的作用是將輸入的空氣壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，使制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)作用。膜片式

22、制動(dòng)氣室的結(jié)構(gòu)如圖所示。 踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)閥輸出的壓縮空氣從通氣孔進(jìn)入制動(dòng)氣室左腔，氣壓克服彈簧的作用力，推動(dòng)膜片向右拱曲并使推桿右移，使制動(dòng)調(diào)整臂及制動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用。放松制動(dòng)踏板時(shí)，左腔的壓縮空氣經(jīng)制動(dòng)閥的排氣口通入大氣。推桿和膜片在彈簧的作用下恢復(fù)原位，制動(dòng)作用解除。 經(jīng)常在山區(qū)或坡路行駛的汽車，由于下坡行駛的時(shí)間較長(zhǎng)，長(zhǎng)期而頻繁地使用行車制動(dòng)器，會(huì)造成制動(dòng)器內(nèi)溫度過高，摩擦片磨損加劇，使制動(dòng)效能減退，從而影響行車安全。為了減輕行車制動(dòng)器的負(fù)荷而又能保證汽車安全的行駛，在需要長(zhǎng)期而頻繁制動(dòng)的汽車上設(shè)置了輔助制動(dòng)系統(tǒng)。3.4.6 輔助制動(dòng)系統(tǒng)排氣制動(dòng)液力減速電力減速空氣動(dòng)力減速

23、 排氣制動(dòng)的基本裝置是在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)安裝蝶形閥片，汽車在長(zhǎng)下坡路面行駛時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)的蝶閥關(guān)閉，通過該閥的關(guān)閉增加排氣行程的壓力，利用產(chǎn)生的負(fù)壓獲得制動(dòng)力。蝶形閥片一般由利用壓縮空氣或真空的控制機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，多數(shù)情況下與主制動(dòng)器使用同一動(dòng)力源。排氣制動(dòng)一般以手動(dòng)開關(guān)起動(dòng)，為了防止停車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火和在燃油噴射時(shí)排氣制動(dòng)動(dòng)作，踏下加速踏板或離合器踏板時(shí)，排氣制動(dòng)即自動(dòng)解除。 電磁氣壓控制的排氣制動(dòng)裝置如圖所示。 不制動(dòng)時(shí)，排氣制動(dòng)開關(guān)斷開。電磁閥將氣路關(guān)閉，各氣缸與大氣接通，兩蝶形閥門在氣缸活塞復(fù)位彈簧作用下開啟，排氣制動(dòng)不起作用。噴油泵供油拉桿處于正常供油位置。 制動(dòng)時(shí)，排氣制動(dòng)開關(guān)接通，電

24、流經(jīng)排氣制動(dòng)開關(guān)、離合器開關(guān)、電磁閥線圈、加速開關(guān)形成回路。電磁閥產(chǎn)生吸力，吸下氣路開關(guān)閥，關(guān)閉排氣口，打開進(jìn)氣口，壓縮空氣進(jìn)入氣缸1、2、3，氣缸3使柴油機(jī)停止供油；氣動(dòng)缸1和2使進(jìn)氣消音閥和排氣制動(dòng)閥關(guān)閉進(jìn)、排氣管，實(shí)現(xiàn)排氣制動(dòng)。3.4.7 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（antilock braking system，ABS）是提高車輛行駛過程中主動(dòng)安全性的一個(gè)重要裝置。ABS系統(tǒng)的配置，既可有效避免緊急制動(dòng)時(shí)車輪抱死（打滑）現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)還可以保持車輛制動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)向操縱性，從而大大增強(qiáng)了行車安全性。其主要工作原理是：ABS系統(tǒng)通過輪速傳感器對(duì)相應(yīng)車輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)某一車輪

25、出現(xiàn)抱死傾向時(shí)系統(tǒng)立即響應(yīng)，通過減小相應(yīng)車輪的制動(dòng)力來消除即將發(fā)生的抱死現(xiàn)象。 1滑移率 汽車從純滾動(dòng)到抱死拖滑的制動(dòng)過程是一個(gè)漸進(jìn)的過程，經(jīng)歷了純滾動(dòng)、邊滾邊滑和純滑動(dòng)三個(gè)階段。為了評(píng)價(jià)車輪滑移成分所占比例的多少，常用滑移率s來表示。當(dāng)車輪純滾動(dòng)時(shí)，滑移率s=0；當(dāng)車輪抱死純滑動(dòng)時(shí)，滑移率s=100%；當(dāng)車輪邊滾邊滑時(shí)，0滑移率s100%。車輪滑移率越大，說明車輪在運(yùn)動(dòng)中滑動(dòng)成分所占的比例越大。純滾動(dòng)邊滾邊滑純滑動(dòng) 由試驗(yàn)得知，汽車制動(dòng)時(shí)的滑移率s在15%20%時(shí)，輪胎與路面間有最大的縱向附著系數(shù)，橫向附著系數(shù)也比較大，如圖所示。 2ABS系統(tǒng)的組成 ABS系統(tǒng)主要由前、后輪車速傳感器、電控

26、單元及制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器等組成，如圖所示。 （1）車速傳感器 車速傳感器的作用是檢測(cè)車輪轉(zhuǎn)速，一般采用磁脈沖式和霍爾效應(yīng)式。 磁脈沖式車速傳感器結(jié)構(gòu)如圖所示，由帶凸齒的轉(zhuǎn)子和繞在鐵芯上的電磁線圈組成。汽車行駛時(shí)，轉(zhuǎn)子隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其凸齒在永久磁鐵和電磁線圈旁邊掃過，使電磁線圈中產(chǎn)生交變的電壓信號(hào)。電控單元通過交變電壓信號(hào)的頻率大小來判斷車輪轉(zhuǎn)速的大小。 （2）制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器是ABS系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，安裝在制動(dòng)主缸與車輪制動(dòng)器之間的管路上。作用是在制動(dòng)過程中，車輪有抱死趨勢(shì)時(shí)，調(diào)節(jié)車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力大小。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器一般由3個(gè)或4個(gè)三位電磁閥、儲(chǔ)油器、單向閥和回油泵等組成，如圖所示

27、。 （3）電控單元 ABS系統(tǒng)電控單元的作用是在汽車制動(dòng)過程中檢測(cè)各車輪車速傳感器輸入的信號(hào)，按特定的程序和計(jì)算方法，判斷出哪個(gè)車輪有抱死的趨勢(shì)，并轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?hào)，通過調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器中電磁閥的電流強(qiáng)度，改變滑閥的位置和制動(dòng)液的流動(dòng)方向，調(diào)節(jié)將要抱死的車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力，防止車輪抱死。 3ABS系統(tǒng)的分類 在ABS系統(tǒng)中，對(duì)能夠獨(dú)立進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的制動(dòng)管路稱為控制通道。ABS系統(tǒng)按通道數(shù)不同，分為四通道式、三通道式、二通道式和一通道式。四通道式四通道式ABS系統(tǒng)有四個(gè)輪速傳感器，在通往四個(gè)車輪制動(dòng)分泵的管路中，每條管路都設(shè)置一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行獨(dú)立控制，構(gòu)成四通道控制形式。三通道式三通道

28、式ABS系統(tǒng)是對(duì)兩前輪進(jìn)行獨(dú)立控制，兩后輪按低選原則進(jìn)行一同控制（即兩后車輪由一個(gè)通道控制，以保證附著力較小的車輪不抱死為原則），也稱混合控制，在小轎車上應(yīng)用比較廣泛。二通道式二通道式ABS系統(tǒng)很難在方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向控制性和制動(dòng)效能各方面得到兼顧，目前采用很少。一通道式一通道式ABS系統(tǒng)也叫單通道式ABS系統(tǒng)，它是在后輪制動(dòng)器總管中設(shè)置一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器。 4ABS系統(tǒng)的工作過程 ABS系統(tǒng)通過使趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力循環(huán)往復(fù)地經(jīng)歷保持、減小、增大過程，而將趨于抱死車輪的滑動(dòng)率控制在峰值附著系數(shù)滑動(dòng)率的附近范圍內(nèi)。各工作過程如圖所示。 （1）常規(guī)制動(dòng)過程 常規(guī)制動(dòng)過程如圖（a）所示，常規(guī)制動(dòng)時(shí)

29、，電磁閥不通電，柱塞處于最下方，制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸相通，制動(dòng)主缸可以隨時(shí)控制制動(dòng)壓力的增大或減小。此時(shí)液壓泵不工作。 （2）輪缸減壓過程 輪缸減壓過程如圖（b）所示，當(dāng)車速傳感器向電控單元輸入有車輪抱死的信號(hào)時(shí)，車速傳感器輸入到電磁閥的電流較大，使柱塞移至上端，制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸的通路被截?cái)?。此時(shí)，制動(dòng)輪缸和儲(chǔ)液器相通，制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液流入儲(chǔ)液器中，制動(dòng)壓力降低。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵工作，把流到儲(chǔ)液器的制動(dòng)液加壓后輸送到制動(dòng)主缸，為下一個(gè)制動(dòng)周期做準(zhǔn)備。 （3）輪缸保壓過程 輪缸保壓過程如圖（c）所示，當(dāng)車速傳感器輸出抱死信號(hào)后，電控單元向制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出保持壓力的指令，并給相應(yīng)的電磁閥通以有限

30、電流，使柱塞移至圖（c）所示位置，所有的通路都被截?cái)?，以保持系統(tǒng)壓力。 如果在輪缸保壓后，還有車輪發(fā)出抱死信號(hào)，電控單元就會(huì)發(fā)出降低壓力的指令，給電磁線圈輸入較大電流，柱塞向上移動(dòng)，ABS系統(tǒng)進(jìn)入減壓過程。 （4）輪缸增壓過程 輪缸增壓過程如圖（d）所示，當(dāng)壓力降低后，車輪轉(zhuǎn)速增加，電控單元切斷通往電磁閥的電流，柱塞又回到圖（d） 所示位置。制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸再次相通，高壓制動(dòng)液進(jìn)入制動(dòng)輪缸，制動(dòng)壓力增加。3.4.8 防滑控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（accelerationslip regulation，ASR）也稱為牽引力控制系統(tǒng)（TCS或TRC）作用是在車輪開始打滑時(shí)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)控制制動(dòng)系統(tǒng)，降低傳遞給驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩，使之達(dá)到合適的驅(qū)動(dòng)力，使汽車的起步和加速達(dá)到快速而穩(wěn)定的效果ASR和ABS都有控制車輪打滑的作用，但ABS是防止制動(dòng)時(shí)車輪抱死在路面上滑移而ASR則是防止驅(qū)動(dòng)時(shí)車輪在路面上原地不動(dòng)地滑轉(zhuǎn)從某種意義上說，ASR 是ABS的完善和補(bǔ)充，大多數(shù)轎車都將ASR與ABS組合在一起，用ABS/ASR表示，統(tǒng)稱為防滑控制系統(tǒng)。 1防滑控制系統(tǒng)的組成 具有制動(dòng)防抱死和驅(qū)動(dòng)防滑功能的ABS/ASR 防滑控制系統(tǒng)如圖所示。ASR與ABS共用4個(gè)車速傳感器和電控單元，在通往驅(qū)動(dòng)車輪制動(dòng)輪缸的制動(dòng)管路中增設(shè)了一個(gè)ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置，在主節(jié)氣門上方增設(shè)