課程第二十章-制動(dòng)系課件

2023/10/31第二十章制動(dòng)系

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．掌握制動(dòng)系的功用、組成和分類；

熟悉制動(dòng)器、制動(dòng)傳動(dòng)裝置的類型；

2．掌握車輪制動(dòng)器、駐車制動(dòng)器的

構(gòu)造和工作情況；

3．掌握機(jī)械式、液壓式、空氣液壓

式制動(dòng)傳動(dòng)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(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)率；又能使汽車可靠地停放在坡道上。一、制動(dòng)系的功用和組成2023/10/34組成

一般車必備：

1．行車制動(dòng)裝置

2．駐車制動(dòng)裝置

重型車：

3．緊急制動(dòng)、安全制動(dòng)和輔助制動(dòng)裝置2023/10/35附加機(jī)構(gòu)：制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置報(bào)警裝置壓力保護(hù)裝置防抱死裝置每套制動(dòng)裝置的組成：制動(dòng)器操縱制動(dòng)器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2023/10/36制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)按制動(dòng)力源分類：

人力式制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：

機(jī)械式液壓式動(dòng)力式制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：

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

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

FB=MM/rFBmax≈Fψ=Gψ

2023/10/39三、對(duì)制動(dòng)系的要求（1）具有良好的制動(dòng)性能（2）操縱輕便。對(duì)于人力液壓制動(dòng)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(dòng)穩(wěn)定性好。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。2023/10/3102023/10/311（4）制動(dòng)平順性好（5）散熱性好。連續(xù)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)鼓的溫度高達(dá)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(duì)有掛車的制動(dòng)系，還要求掛車的制動(dòng)作用應(yīng)略早于主車；掛車自行脫掛時(shí)能自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)急制動(dòng)。2023/10/312第二節(jié)車輪制動(dòng)器分類：鼓式盤式一、車輪制動(dòng)器（一）用液壓輪缸張開的制動(dòng)器1、簡(jiǎn)單非平衡式制動(dòng)器

組成：旋轉(zhuǎn)部分、固定部分、張開機(jī)構(gòu)和定位調(diào)整機(jī)構(gòu)2023/10/313制動(dòng)裝置基本結(jié)構(gòu)制動(dòng)踏板制動(dòng)主缸制動(dòng)油管制動(dòng)鼓制動(dòng)輪缸摩擦片制動(dòng)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(shì)反轉(zhuǎn)：Y1=Pb/a+μcY2=Pb/a-μcY1<Y2

減勢(shì)

演示2023/10/3162、平衡式：

2023/10/317

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

2023/10/3202023/10/321小結(jié)

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

主要零件有：鑄鐵制造的制動(dòng)蹄，上面鉚或粘貼制動(dòng)摩擦片。限位板限制制動(dòng)蹄沿定位銷軸產(chǎn)生過大移動(dòng)。定位銷有兩段軸，兩軸偏心，可調(diào)節(jié)制動(dòng)間隙回位拉簧解除制動(dòng)時(shí)，將制動(dòng)蹄拉回至制動(dòng)間隙。制動(dòng)調(diào)整臂。膜片式制動(dòng)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(dòng)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(jī)構(gòu)來改變制動(dòng)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(dòng)蝸桿軸時(shí)，需將螺釘12松開，將具有六角孔的鎖止套11和彈簧5壓進(jìn)一定行程，調(diào)好后再鎖緊軸。遠(yuǎn)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(dòng)器（一）鉗盤式制動(dòng)器的類型

1、固定式制動(dòng)鉗的制動(dòng)器

2023/10/326特點(diǎn)：它的制動(dòng)鉗體的軸向位置是固定的，其輪缸布置在制動(dòng)盤的兩側(cè)，為雙向輪缸。可單缸對(duì)置或雙缸對(duì)置，除活塞和制動(dòng)塊外無滑動(dòng)件。難把駐車制動(dòng)機(jī)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(dòng)式制動(dòng)鉗的制動(dòng)器2023/10/3292023/10/330特點(diǎn)：制動(dòng)鉗體在軸向處于浮動(dòng)狀態(tài)，輪缸布置在制動(dòng)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?。豢衫脙?nèi)側(cè)活塞附裝駐車制動(dòng)機(jī)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(dòng)器的間隙自調(diào)2023/10/334(三）鉗盤式制動(dòng)器的特點(diǎn)與鼓式制動(dòng)器相比，有如下特點(diǎn)：

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

（2）抗水衰退能力強(qiáng)，沾水后在離心力的作用下很快被甩凈。

2023/10/335

（3）制動(dòng)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(jiǎn)單，摩擦片更換方便。

（5）因無助勢(shì)作用，故要求管路液壓比鼓式的高，需在液壓傳動(dòng)裝置中加裝制動(dòng)加力裝置（如真空助力器）和采用較大的制動(dòng)輪缸。2023/10/336第三節(jié)駐車制動(dòng)器功用：停駛后防止滑溜；坡道起步；行車制動(dòng)失效后臨時(shí)使用或配合行車制動(dòng)器進(jìn)行緊急制動(dòng)。分類：中央制動(dòng)器復(fù)合制動(dòng)器復(fù)合制動(dòng)器2023/10/3372023/10/338一、蹄鼓式中央制動(dòng)器凸輪張開式中央制動(dòng)器應(yīng)用：中型貨車2023/10/339二、強(qiáng)力彈簧駐車制動(dòng)器應(yīng)用：中央制動(dòng)器在使用過程中，有時(shí)傳動(dòng)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(qiáng)力彈簧駐車制動(dòng)器，并將它的制動(dòng)氣室和后輪制動(dòng)氣室組合在一起，形成了一個(gè)組合式制動(dòng)氣室2023/10/340（1）單獨(dú)進(jìn)行駐車制動(dòng)時(shí)——汽車停駛后將駐車制動(dòng)操縱閥拉出（2）正常行駛、不制動(dòng)時(shí)——在汽車起步之前，應(yīng)將駐車制動(dòng)操縱閥推回到不制動(dòng)位置（3）單獨(dú)進(jìn)行行車制動(dòng)時(shí)——行車中踩下行車制動(dòng)踏板，壓縮空氣便經(jīng)行車制動(dòng)閥自B孔充入后制動(dòng)氣室而制動(dòng)。（4）無壓縮空氣時(shí)——若汽車的氣源或氣路發(fā)生故障，不能對(duì)駐車制動(dòng)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(dòng)。2023/10/341第四節(jié)液壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置定義優(yōu)點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制動(dòng)滯后時(shí)間短（僅0.2S），沒有摩擦件的影響，制動(dòng)穩(wěn)定性好，能適應(yīng)多種制動(dòng)器，故多在中、小型汽車上廣泛使用。2023/10/342一、液壓式制動(dòng)傳動(dòng)裝置組成

結(jié)構(gòu)：后輪制動(dòng)器前輪制動(dòng)器油管前制動(dòng)輪缸后制動(dòng)輪缸制動(dòng)主缸2023/10/343液壓式雙管路傳動(dòng)裝置的布置形式性能： 當(dāng)其中一套管路損壞時(shí)，另一套仍可以正常工作，保證汽車制動(dòng)系的工作可靠性。1、兩橋制動(dòng)器獨(dú)立制動(dòng)

當(dāng)一套管路失效時(shí)，另一套管路仍能保持一定的制動(dòng)效能。制動(dòng)效能低于正常時(shí)的50％。制動(dòng)主缸2023/10/3442、同一制動(dòng)器兩個(gè)輪缸獨(dú)立制動(dòng)制動(dòng)主缸

當(dāng)一套管路失效時(shí)，另一套管路仍能使前、后制動(dòng)器保持一定的制動(dòng)效能。制動(dòng)效能為正常時(shí)的50％。2023/10/3453、前后制動(dòng)器對(duì)角獨(dú)立制動(dòng)一套管路失效時(shí)，另一套管路使對(duì)角制動(dòng)器保持一定的制動(dòng)效能，為正常時(shí)的50％。制動(dòng)主缸2023/10/346三、制動(dòng)主缸雙腔制動(dòng)主缸：活塞活塞出油閥出油閥

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

2023/10/350單活塞輪缸：應(yīng)用：?jiǎn)蜗蛑鷦?shì)平衡式制動(dòng)器或單向自動(dòng)增力式制動(dòng)器

2023/10/351說明：各類汽車為了使前后車輪的制動(dòng)力矩能與其實(shí)際載荷及附著力相適應(yīng)，以獲得最大的制動(dòng)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(dòng)器。貨車制動(dòng)時(shí)前輪實(shí)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(dòng)時(shí)，因質(zhì)量轉(zhuǎn)移較大，前輪實(shí)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(dòng)性能的制動(dòng)器。2023/10/352第五節(jié)伺服制動(dòng)系統(tǒng)

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

伺服制動(dòng)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(duì)其控制裝置操縱方式的不同，伺服制動(dòng)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(dòng)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(fù)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(dòng)系統(tǒng)

氣壓伺輔制動(dòng)系2023/10/354真空伺輔制動(dòng)器2023/10/355第六節(jié)動(dòng)力制動(dòng)系氣頂液動(dòng)力制動(dòng)系2023/10/356全液壓制動(dòng)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(dòng)過程中車輪被抱死滑移和汽車在驅(qū)動(dòng)過程中(特別是起步、加速、轉(zhuǎn)彎等)驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象的控制系統(tǒng)。

1．滑動(dòng)率對(duì)附著系數(shù)的影響

汽車在制動(dòng)過程中，車輪的運(yùn)動(dòng)可以劃分為三個(gè)階段：純滾動(dòng)、邊滾邊滑、完全拖滑。一般用滑動(dòng)率S表征滑動(dòng)成分在車輪縱向運(yùn)動(dòng)中所占的比例。

車輪與路面之間的附著系數(shù)是隨滑動(dòng)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(dòng)過程中，驅(qū)動(dòng)輪可能發(fā)生滑轉(zhuǎn)，滑轉(zhuǎn)成分在車輪縱向運(yùn)動(dòng)中所占的比例用正滑動(dòng)率來表示，即

完全滑轉(zhuǎn)時(shí)，v=0，S=100%

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

1．制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的基本組成和工作原理

制動(dòng)防抱死系統(tǒng)主要由輪速傳感器、制動(dòng)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(jiǎn)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(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(hào)輸送給電子控制器。

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