7.4制動操縱機構課件-《汽車底盤構造與維修》同步教學（中國石油大學出版社）

制動系統的結構與檢修目錄CONTENTS制動系統概述01制動器02駐車制動裝置03目錄CONTENTS制動操縱機構04防抱死制動系統（ABS）05制動系統常見故障的診斷與維修06制動操縱機構04

液壓制動操縱機構是以特制油液作為傳力介質，將駕駛員施于踏板上的力放大后傳至制動器，推動制動蹄產生制動作用。1.液壓制動操縱機構的作用一、液壓制動操縱機構

液壓制動操縱機構主要由制動主缸（制動總泵）、制動輪缸（制動分泵）、油管和油液等組成，如圖7-24所示。踏板和主缸裝在車架上，主缸與裝在制動底板上的輪缸均裝有活塞，用油管互相連通。由于車輪是通過彈性懸架與車架相連的，主缸與輪缸的相對位置經常變化，故主缸與輪缸的連接油管除用鋼管外，部分有相對運動的區(qū)段還用高強度的橡膠軟管連接。制動前整個系統充滿制動油液。2.液壓制動操縱機構的組成一、液壓制動操縱機構

另外，串聯式雙腔制動主缸在一個缸體內裝入兩個活塞，形成兩個彼此獨立的工作腔，分別和各自的管路連接。左前輪和右后輪共用一套管路，右前輪和左后輪共用一套管路。

制動時，駕駛員踩下制動踏板，制動主缸即將制動液經油管壓入前、后制動輪缸，使輪缸活塞向外移動，從而將制動蹄壓靠到制動鼓（盤）上，以產生制動作用。2.液壓制動操縱機構的組成一、液壓制動操縱機構3.雙管路液壓制動操縱機構的布置形式

為了提高汽車行駛的安全性，并根據交通法規(guī)的要求，現代汽車的行車制動系統都采用了雙管路制動系統。雙管路液壓制動操縱機構利用彼此獨立的雙腔制動主缸，通過兩套獨立管路，分別控制兩橋或三橋的車輪制動器。其特點是若其中一套管路發(fā)生故障而失效，另一套管路仍能繼續(xù)起制動作用，從而提高了汽車制動的可靠性和行車安全性。一、液壓制動操縱機構1）一軸對一軸（H）型H型雙管路布置如圖7-25所示，前軸制動器與后軸制動器各有一套管路。這種布置形式最為簡單，可與單輪缸鼓式制動器配合使用，是發(fā)動機前置、后輪驅動汽車廣泛采用的一種布置形式。其缺點是當一套管路失效時，前、后橋制動力分配的比值將被破壞。一、液壓制動操縱機構2）交叉（X）型X型雙管路布置如圖7-26所示，一軸的一側車輪制動器與另一軸對側車輪制動器同屬一個管路。在任意管路失效時，剩余總制動力都能保持正常值的50％，且前、后橋制動力分配比值保持不變，有利于提高制動穩(wěn)定性。這種布置形式多用于發(fā)動機前置、前輪驅動的汽車上。一、液壓制動操縱機構3）半軸一輪對半軸一輪（TT）型TT型雙管路布置如圖7-27所示，兩套管路分別對兩側前輪制動器的半數輪缸和一個后輪制動器起作用。一、液壓制動操縱機構

HI型雙管路布置如圖7-28（a）所示，每側前輪制動器的半數輪缸和全部后制動器輪缸屬于一套管路，其余的前輪輪缸屬于另一套管路。4）一軸半對半軸（HI）型

HH型雙管路布置如圖7-28（b）所示，每套管路均只對每個前、后輪制動器的半數輪缸起作用。5）雙半軸對雙半軸（HH）型3.雙管路液壓制動操縱機構的布置形式一、液壓制動操縱機構

制動主缸的作用是將制動踏板輸入的機械能轉換成液壓能。制動主缸有的與儲液罐鑄成一體，有的二者分制后裝合在一起或用油管連接。按交通法規(guī)的要求，現代汽車的行車制動器都必須采用雙回路制動系統，因此液壓制動系統都采用串列雙腔式制動主缸。目前大多數汽車都采用等徑制動主缸，即制動主缸兩腔的缸徑相同。1）制動主缸一、液壓制動操縱機構

圖7-29所示為串列雙腔等徑制動主缸的結構及工作原理。缸體呈筒形，內有兩個活塞。第二活塞位于缸體的中間位置，將主缸分成左、右兩個工作腔，每個工作腔經各自的管路和前、后輪制動器的輪缸相連。工作腔上部又分別通過補償孔和進油孔與儲液罐相通。第二活塞兩端都承受彈簧力，當主缸不工作時，第二活塞處在正確的中間位置，即活塞位于補償孔和進油孔之間。第一活塞在彈簧的作用下壓靠在限位環(huán)上，此時第一活塞處于補償孔和進油孔之間。每個活塞上都有軸向小孔，皮碗的端部通過墊片壓在小孔的一側，以便兩腔建立油壓并保證密封。1）制動主缸一、液壓制動操縱機構

踩下制動踏板時，真空助力器推動第一活塞左移，直到皮碗蓋住補償孔后，右工作腔（后腔）中液壓升高。在右腔液壓和彈簧的作用下，第二活塞向左移動，同第一活塞一樣，當補償孔被遮蓋住時，左腔（前腔）壓力也隨之提高。當繼續(xù)踩下制動踏板時，左、右腔的液壓繼續(xù)升高，制動液通過出液口分別進入兩條獨立的制動管路，使輪缸中的液壓升高，克服蹄鼓（或鉗盤）間隙后，產生摩擦轉矩，使汽車制動。

解除制動時，活塞在彈簧作用下回位，高壓油液自制動管路流回制動主缸。如果活塞回位過快，則工作腔容積迅速增大，油壓迅速降低，制動管路中的油液由于管路阻力的影響，來不及充分流回工作腔，使工作腔中形成一定的真空度，于是儲液罐中的油液便經進油口和活塞上的軸向小孔推開墊片及皮碗進入工作腔。當活塞完全回位時，補償孔打開，制動管路中流入工作腔的多余油液經補償孔流回儲液罐。一、液壓制動操縱機構

若與左腔連接的制動管路損壞而漏油，則在踩下制動踏板時只有右腔中能建立液壓，左腔中無壓力。此時在壓差作用下，第二活塞迅速移到其前端，頂到主缸缸體上。此后，右工作腔中液壓方能升高到制動時所需的值。若與右腔連接的制動管路損壞而漏油，則在踩下制動踏板時，只是第一活塞前移，而不能推動第二活塞，因而右工作腔中不能建立液壓。但在第一活塞直接頂觸第二活塞時，第二活塞便前移，使左工作腔建立必要的液壓而制動。

由上述可見，雙回路液壓制動系統中任意回路失效時，制動主缸仍能工作，只是所需踏板行程加大，同時只有一半車輪產生制動力。因此汽車的制動距離增長，制動效能降低。一、液壓制動操縱機構

圖7-30所示為桑塔納、捷達和奧迪等轎車所采用的雙活塞式制動輪缸。缸體用螺栓固定在制動底板上，缸內有兩個活塞，二者之間的內腔由兩個皮碗密封。制動時，制動液自油管接頭和進油孔進入，活塞在液壓作用下外移，通過頂塊推動制動蹄。彈簧保證皮碗、活塞、制動蹄三者緊密接觸，并保持兩活塞之間的進油間隙。防護罩除防塵外，還可防止水分進入，以免活塞和輪缸生銹而卡住。在輪缸缸體上方還裝有放氣閥，以便排放液壓制動系統中的空氣。2）制動輪缸一、液壓制動操縱機構

圖7-31所示為單活塞式制動輪缸。為縮小軸向尺寸，液壓腔密封件不使用抵靠活塞端面的皮碗，而采用裝在活塞導向面上切槽內的皮圈。進油間隙靠活塞端面的凸臺保持。放氣閥的中部有螺紋，尾部有密封錐面，平時旋緊壓靠在閥座上。與密封錐面相連的圓柱面兩側有徑向孔，與閥中心的軸向孔道相通。需要放氣時，先取下橡膠防護罩，再連踩幾下制動踏板，對缸內空氣加壓，然后踩住制動踏板不放，將放氣閥旋松少許，空氣即可排出?？諝馀疟M后再將放氣閥擰緊。2）制動輪缸一、液壓制動操縱機構3）真空助力器裝配有真空助力器的制動系統屬于伺服制動系統。伺服制動系統兼用人體和發(fā)動機作為制動能源，在正常情況下，制動能量大部分由動力伺服系統供給，可以減輕駕駛員施加于制動踏板上的力，增加車輪制動力，達到操縱輕便、制動可靠的目的。在動力伺服系統失效時，伺服制動轉變?yōu)槿肆χ苿?。一、液壓制動操縱機構常見的伺服制動系統以發(fā)動機工作時在進氣管中形成的真空（或利用真空泵產生的真空）為伺服能量。其可分為增壓式和助力式兩種形式。增壓式是通過增壓器將制動主缸的液壓進一步增加，增壓器裝在主缸之后；助力式是通過助力器來幫助制動踏板對制動主缸產生推力，助力器裝在制動踏板和主缸之間。

奧迪A6真空助力器的結構如圖7-32所示。真空助力器固定在車身上，通過推桿與制動踏板連接。加力氣室由前、后殼體組成，其間夾裝有膜片和座，它的前腔A經止回閥與發(fā)動機進氣管相通。后腔膜片座轂筒中裝有控制閥，其中裝有與制動踏板推桿鉸接的空氣閥和限位板，以及真空閥和推桿等零件。膜片座前端滑裝有制動主缸推桿，其間有傳遞腳感的橡膠反作用盤。橡膠反作用盤是兩面受力，右面的中心部分要承受制動踏板推桿及空氣閥的推力，盤邊環(huán)部分還要承受膜片座的推力，左面要承受制動主缸推桿傳來的主缸液壓反作用力。其利用橡膠反作用盤的彈性變形來完成漸進隨動任務，同時使腳無懸空感。（1）真空助力器的結構一、液壓制動操縱機構（2）真空助力器的工作原理空氣閥和制動踏板推桿在推桿復位彈簧的作用下離開反作用盤，回到膜片座轂筒的右端位置。橡膠真空閥因被壓縮離開閥座（膜片座轂筒內端面）而開啟，空氣閥緊壓真空閥而關閉。B腔的真空通道開啟，加力氣室A腔和B腔都處于真空狀態(tài)。制動踏板推桿連同空氣閥向左移動，消除了與橡膠反作用盤的間隙后，壓縮橡膠反作用盤中心部分產生凹陷變形，并推動制動主缸推桿向左移動，使制動主缸液壓上升傳入各輪缸，此力是駕駛員所給。與此同時，制動踏板推桿通過真空閥復位彈簧先將真空閥壓向閥座而關閉，使A腔與B腔隔絕。進而空氣閥與真空閥分離而開啟，C腔的空氣經空氣閥的開口和通氣道進入B腔。隨著空氣的進入，在加力氣室膜片的兩側出現壓力差而產生推力，此推力通過膜片座、橡膠反作用盤推動制動主缸推桿左移，此力由壓力差所給。此時，主缸推桿上的作用力應為踏板力和加力氣室壓力差產生的推力的總和，但后者較前者要大得多，使制動主缸輸出的液壓成倍增高。一、液壓制動操縱機構①不制動時②制動時③維持制動時

當制動踏板踩下并維持在某一位置時，制動踏板推桿和空氣閥就停止推壓橡膠反作用盤。由于膜片兩邊壓力差是通過膜片座作用在橡膠反作用盤的邊環(huán)部分，盤中心凹下的部分又重新凸起變平，于是空氣閥重新與真空閥接觸而關閉，出現“雙閥關閉”的平衡狀態(tài)，助力作用就停止。此時，主缸作用在盤上的反作用力與制動踏板推桿和膜片座作用在盤上的推力相平衡。

橡膠反作用盤的變形特點是，中心部分先凹下，繼而在邊環(huán)部分助力，力圖使盤變平；中心部分停止凹下，邊環(huán)助力使盤變平。這樣，輕踩小變形，重踩大變形，不踩不變形。不同的變形程度對應不同的助力程度，就有不同的平衡狀態(tài)。也就是盤的中心部分和邊環(huán)部分的單位面積壓力相等時才會變平，這是真空助力器的漸進隨動原理。助力器的隨動作用是一直保持到加力氣室B腔的壓力等于大氣壓力，此時助力即停止在定值狀態(tài)。一、液壓制動操縱機構

推桿復位彈簧將踏板推桿和空氣閥推向右移，使真空閥離開閥座，加力氣室A、B腔相通，成為真空狀態(tài)。膜片和膜片座在膜片復位彈簧的作用下回位，主缸即解除制動。

真空助力器失效或真空管路無真空度時，踏板推桿將通過空氣閥直接推動膜片座和制動主缸推桿移動，使主缸產生制動液壓，但踏板力要大得多。④放松制動時一、液壓制動操縱機構

相關內容在離合器章節(jié)里已有介紹，這里不再贅述。4）制動液

儲液罐由透明材料制成，便于觀察制動液的液位，制動液的液位應該在最高液位線與最低液位線之間。儲液罐上裝有制動液液位傳感器，當液位過低時，浮式傳感器或磁性簧片開關將接通儀表盤上的警告燈電路。5）儲液罐4.液壓制動操縱機構的主要部件的結構及工作原理一、液壓制動操縱機構

7-33所示為解放CA1092型汽車雙回路制動系統。發(fā)動機驅動的活塞式空氣壓縮、機將空氣經止回閥壓入濕儲氣筒。濕儲氣筒上裝有安全閥和供其他系統使用的壓縮空氣放氣閥，壓縮空氣在濕儲氣筒內冷卻并進行油水分離，然后進入主儲氣筒的前、后腔。1）解放CA1092型汽車雙回路制動系統二、氣壓制動操縱機構

主儲氣筒的前腔與制動控制閥的上腔相連，以控制后輪制動，同時通過三通管與氣壓表及氣壓調節(jié)器相連。儲氣筒后腔與制動控制閥的下腔相連，以控制前輪制動，并通過三通管與氣壓表相連。氣壓表為雙指針式，上指針指示儲氣筒前腔氣壓，下指針指示儲氣筒后腔氣壓。儲氣筒最高氣壓為0.8MPa。1）解放CA1092型汽車雙回路制動系統二、氣壓制動操縱機構

當駕駛員踩下制動踏板時，拉桿帶動制動控制閥拉臂擺動，使制動控制閥工作。儲氣筒前腔的壓縮空氣經制動控制閥的上腔進入后制動氣室，使后輪制動；同時，儲氣筒后腔的壓縮空氣通過制動控制閥下腔進入前制動氣室，使前輪制動。當放松制動踏板時，制動控制閥使各制動氣室通大氣以解除制動。1）解放CA1092型汽車雙回路制動系統二、氣壓制動操縱機構2）東風EQ1090E型汽車雙回路制動系統圖7-34所示為東風EQ1090E型汽車雙回路制動系統，由氣源和控制機構兩部分組成。氣源部分包括單缸空氣壓縮機、調壓器、雙針氣壓表、儲氣筒、氣壓過低報警裝置、取氣閥和安全閥等部件；控制機構包括制動踏板、拉桿、并列雙腔制動控制閥等部件。二、氣壓制動操縱機構2）東風EQ1090E型汽車雙回路制動系統工作時，空氣壓縮機產生的壓縮空氣經單向閥先進入濕儲氣筒進行清潔、干燥，然后分別進入相互獨立的前、后橋儲氣筒。前橋儲氣筒與并列雙腔制動控制閥的右腔室相連，以控制前輪制動；后橋儲氣筒與制動控制閥的左腔室相連，以控制后輪制動，并通過管路與氣壓表及調壓閥相連。后橋制動回路裝有膜片快放閥，可使后橋制動器迅速解除制動。雙針氣壓表白針指示后橋儲氣筒氣壓，紅針指示后橋制動管路中的氣壓。二、氣壓制動操縱機構

當踏下制動踏板時，拉桿帶動制動控制閥工作，前、后橋儲氣筒的壓縮空氣便通過制動控制閥的右腔和左腔進入前、后輪制動氣室，使前、后輪制動。與此同時，通過前、后制動回路之間并聯的雙通單向閥接掛車制動控制閥，將濕儲氣筒與通向掛車的通路切斷，使掛車進行放氣制動。當其中一個回路發(fā)生故障失效時，另一個回路仍能繼續(xù)工作，以維持汽車具有一定的制動能力，從而提高汽車的行駛安全性。但是，不可僅利用一個制動回路長時間行車，以防止發(fā)生意外。每只儲氣筒的最低處裝有放水閥，每天停車后應及時放掉儲氣筒各腔的油與水，以免結冰或銹蝕。二、氣壓制動操縱機構2.氣壓制動系統主要部件的結構1）空氣壓縮機和調壓閥（1）空氣壓縮機?？諝鈮嚎s機的作用是產生壓力氣體，圖7-35所示為東風EQ1090E型汽車采用的單缸風冷式空氣壓縮機的結構。它固定在發(fā)動機氣缸蓋的一側，由發(fā)動機通過風扇帶輪和V形帶驅動。支架上有三道滑槽，可通過調整螺栓移動空氣壓縮機的位置來調整皮帶的松緊度。二、氣壓制動操縱機構（2）調壓閥

調壓閥的作用是調節(jié)儲氣筒中壓縮空氣的壓力，使之保持在規(guī)定的壓力范圍內，同時使空氣壓縮機卸荷空轉，減少發(fā)動機的功率損失。東風EQ1090E型汽車調壓閥的結構如圖7-36所示。調壓閥殼體上裝有兩個帶濾芯的管接頭，分別與空氣壓縮機上的卸荷裝置和儲氣筒相通。蓋與殼體之間裝有膜片和調壓彈簧。膜片中心用螺紋固連著空心管，空心管可以在殼體的中央孔內滑動，其間有密封圈，空心管的中心孔經上部的徑向孔與膜片的下腔室相通。調壓閥下部裝有與大氣相通的排氣閥。調壓彈簧上端通過彈簧座支承于調壓螺釘上，旋轉調壓螺釘，可改變調壓彈簧的預緊力。二、氣壓制動操縱機構

當儲氣筒內的氣壓未達到規(guī)定值時，膜片下腔氣壓較低，不足以克服調壓彈簧的預緊力，膜片連同空心管及排氣閥被調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。此時由儲氣筒至卸荷室的通路被隔斷，卸荷室與大氣相通，卸荷閥裝置不起作用，空氣壓縮機對儲氣筒正常充氣。1）空氣壓縮機和調壓閥二、氣壓制動操縱機構1）空氣壓縮機和調壓閥當儲氣筒氣壓升高到0.70～0.74MPa時，如圖7-37所示，膜片下方氣壓作用力即克服調壓彈簧的預緊力而推動膜片向上拱曲，使空心管和排氣閥隨之上移，直到排氣閥壓靠閥座而關閉，切斷卸荷室與大氣通路，并且空心管下端面也離開排氣閥，出現一相應的間隙。于是儲氣筒中的壓縮空氣便沿圖中箭頭所示路線充入空氣壓縮機的卸荷室，迫使卸荷柱塞下移，使進氣閥門開啟。這時氣缸與大氣相通，空氣壓縮機卸荷空轉，濕儲氣筒內氣體壓力也不再升高。二、氣壓制動操縱機構1）空氣壓縮機和調壓閥隨著儲氣筒內的壓縮空氣不斷消耗，調壓閥膜片下方氣壓降低，膜片和空心管即在調壓彈簧的作用下相應下移。當氣壓降至關閉氣壓（0.56～0.60MPa）時，空心管下端將排氣閥打開。卸荷室與儲氣筒的通路被切斷，而與大氣相通，卸荷室的壓縮空氣即排入大氣。卸荷閥在其彈簧的作用下升高，進氣閥恢復正常，空氣壓縮機恢復對儲氣筒充氣。二、氣壓制動操縱機構（1）雙腔串聯活塞式制動控制閥。圖7-38所示為解放CA1092型汽車雙腔串聯活塞式制動控制閥的結構。它由上蓋、上閥體、中閥體和下閥體等組成，并用螺釘連接在一起，其間裝有密封墊。中閥體上的氣口A1和B1分別接后橋儲氣筒和后橋制動氣室；下閥體上的氣口A2和B2分別接前橋儲氣筒和前橋制動氣室。上、下活塞與殼體間裝有密封圈。下活塞由大、小兩個活塞套裝在一起，小活塞能對大活塞進行單向分離。上閥門滑動地套裝在芯管上，其外圓有密封隔套。下閥門滑動地套在有密封圈的下閥體中心孔中，中空的芯管和小活塞制成一體。2）制動控制閥二、氣壓制動操縱機構1.變速器操縱機構的分類

雙腔串聯活塞式制動控制閥的工作原理如圖7-39所示。制動時，駕駛員將制動踏板踩下一定距離，通過滾輪、推桿使平衡彈簧及上腔活塞向下移動，消除排氣間隙（上腔閥門與上腔活塞之間）而推開上腔閥門。此時，從儲氣筒來的壓縮空氣經A1口與中閥體上的進氣閥座間的進氣間隙進入G腔，并經出氣口B1進入后制動氣室，使后輪制動。與此同時，進入G腔的壓縮空氣通過通氣孔進入大活塞及下腔小活塞的上方，使其下移推開下腔閥門。此時從前橋儲氣筒來的壓縮空氣經下腔閥門與下腔閥座之間形成的進氣間隙進入H腔，并經出氣口B2充入前制動氣室，使前輪制動。二、氣壓制動操縱機構1.變速器操縱機構的分類當制動踏板保持在某一位置（維持制動狀態(tài)）時，壓縮空氣在進入G腔的同時由通氣孔進入上活塞的下方，并推動上活塞上移，使G腔中的氣壓作用力與復位彈簧的張力之和與平衡彈簧的壓緊力相平衡。與此同時，H腔中的氣壓作用力與復位彈簧的張力之和與下腔活塞上方的氣壓作用力相平衡，此時上閥門和下閥門均關閉，G腔和H腔中的氣壓保持穩(wěn)定狀態(tài)，即為制動閥的平衡位置。二、氣壓制動操縱機構1.變速器操縱機構的分類

若駕駛員感到制動強度不足，可將制動踏板再踩下一些，此時上腔閥門和下腔閥門又重新開啟，使中閥體的G腔和下閥體的H腔以及制動氣室進一步充氣，直至G腔中氣壓又一次達到與平衡彈簧的壓力平衡，而H腔中的壓縮空氣對下腔活塞向上的壓力重新與下腔活塞上方的壓縮空氣對下腔活塞向下的作用力相平衡。在此新的平衡狀態(tài)下，制動氣室所保持的穩(wěn)定壓力比以前更高。同時，平衡彈簧的壓縮量和踏板力也比以前大。放松制動踏板時，作用在挺桿上的力消失，在復位彈簧的作用下，芯管上移，平衡彈簧恢復到原來裝配長度，上活塞上移到使下端與上閥門之間形成排氣間隙。后制動氣室的壓縮空氣經G腔排氣間隙和其下面的排氣口排入大氣。與此同時，大活塞及小活塞受復位彈簧張力的作用而上升，使下閥門與下殼體閥座接觸，從而關閉儲氣筒與前制動氣室的通路。另一方面，由于大活塞及小活塞的上移，小活塞的下端與下閥門之間也形成排氣間隙，前制動氣室的壓縮空氣經H腔排氣間隙以及下閥門和排氣口排入大氣中。二、氣壓制動操縱機構1.變速器操縱機構的分類若前橋回路失效，控制閥的上腔室仍能按上述方式工作，因此后橋控制回路照常工作。當后橋回路失效時，由于下腔室的下活塞上方建立不起控制氣壓而無法動作，上腔平衡彈簧將通過上活塞推動小活塞及芯管使小活塞與大活塞單向地分離而下移，推開下閥門使前橋控制回路建立制動氣壓，并利用小活塞和