汽车制动系统的原理-ppt.ppt

TOYOTA 汽车机械基础 四川教育学院 汽车应用技术学院 何强 TOYOTA 第十六章 制动系 第一节 概述 TOYOTA 一、定义、作用 汽车制动系是指在汽车上设置的一套（或多 套）能由驾驶员控制的、能产生与汽车行驶 方向相反外力的专门装置。 制动系统的作用是： 使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强 制减速甚至停车； 使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在 坡道上)稳定驻车； TOYOTA 二、制动系组成 汽车制动系一般至少有两套独立的制动装 置。它们是： 行车制动装置（脚制动装置），在行车 中使用。一般它的制动器安装在汽车的全 部车轮上。 驻车制动装置（手制动装置），主要用 于停车后防止汽车滑溜。它的制动器可装 在变速器或分动器之后的传动轴上，又称 为中央制动器。 上述两套装置是各种汽车基本的制动装置 。 TOYOTA 重型汽车和经常行驶在山区的汽车，还应增 装紧急制动、安全制动和辅助制动装置。 紧急制动是用独立的管路控制车轮制动器作 为制动系统。 安全制动是当制动气压不足时起制动作用， 使车辆无法行驶。 辅助制动主要用在汽车下长坡时稳定车速， 可减小行车制动器的磨损，其中利用发动机 排气制动应用最广。 TOYOTA 较完善的制动系还具有制动力调节装置、 报警装置、压力保护装置和防抱死装置 (ABS)等附加装置。 制动系中每套制动装置都是由产生制动作 用的制动器和制动传动机构组成。制动器 通常采用摩擦式。 TOYOTA 三、制动系类型 1.按制动器用途分行车制动器、驻车制动器 、辅助制动器。 TOYOTA 2.按制动传动机构的制动力源分 (1)人力式制动系统。单靠驾驶员施加于制 动踏板和手柄上的力作为制动力源的传动机 构。其中又分为液压式和机械式两种，机械 式仅用于驻车制动。 (2)动力式制动系统。利用发动机的动力作 为制动力源，并由驾驶员通过踏板或手柄加 以控制的传动机构。其中又分为气压式、真 空气压式、空气液压式。 (3)伺服制动系统。兼用人力和发动机动力 进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助 力制动系统。 TOYOTA 3.按制动传动机构的布置形式分 (1)单回路制动系。传动装置采用单一的气 压或液压回路，当制动系中有一处漏气（ 油）时，整个制动系统失效。 (2)双回路制动系。所有行车制动器属于两 个彼此隔绝的回路。因而，其中一个回路 失效，还能利用另一回路获得一定的制动 力，从而提高了汽车制动的可靠性和安全 性。 TOYOTA 四、制动装置的基本机构和工 作原理 行驶中的汽车，具有一定的功能。要使它按 需减速停车，路面必须对车轮产生一个阻止 汽车行驶的力，即制动力。这个力的方向与 汽车行驶的方向相反。制动的实质就是将汽 车的动能强制地转化为热能，扩散于大气中 。 一般制动系的基本结构与工作原理，可用一 种简单的液压行车制动系的结构和工作原理 示意图来说明。 TOYOTA 1.基本结构 它由车轮制动器 和液压传动机构 两部分组成。 （1）制动传动 机构由制动踏板 1、推杆2、制动 主缸4和油管5组 成。 TOYOTA （2）车轮制动器主要由旋转部分、固定部分 和张开机构组成。旋转部分是金属的制动鼓8, 它固定于轮毂上和车轮一起旋转。固定部分主 要包括制动蹄10和制动底板11等。制动蹄上铆 有摩擦片9,制动蹄的下端松套在支承销12上， 支承销固定在制动底板上，制动蹄的上端用回 位弹簧13拉紧压靠在轮缸活塞7上。制动底板 用螺钉紧固在转向节凸缘（前轮）或桥壳凸缘 （后轮上）。张开机构是液压制动轮缸6（又 称制动分泵），它用油管5与装在车架上的液 压制动主缸4（亦称制动总泵）相连通。主缸4 中的活塞3可由驾驶员通过踏板1来操纵。 TOYOTA 2.工作原理 制动系统的一般工作原理是，利用固定部分 和旋转部分之间的相互摩擦来阻止车轮的转 动或转动的趋势。 (1)在不制动 时，摩擦片9 的外圆面与 制动鼓8的内 圆面之间有 一定间隙， 使车轮能自 由旋转。 TOYOTA (2)制动时，踩下制动踏板1,推杆2推动主缸活塞3前移 ，制动液的油压升高后，通过油管5进人轮缸6，并推 动轮缸活塞7外移，活塞7推动两制动蹄10外张。此时 制动蹄10绕支承销12转动，使制动蹄上的摩擦片9压 紧在制动鼓8的内圆面上。这样不旋转的摩擦片9对旋 转的制动鼓8产生一个摩擦力矩M，其方向与车轮旋 转方向相反。制动鼓将该力矩传到车轮后，由于车轮 与路面间的附着作用，车轮即对路面作用一个向前的 周缘力F。同时，路面也会给车轮一个反作用力Fb， 方向与汽车行驶方向相反。这个力就是车轮受到的制 动力。各车轮上制动力的和就是汽车受到的总制动力 。制动力由车轮经车桥和悬架传给车架及车身，迫使 整个汽车产生一定的减速度，甚至停车。制动力Fb越 大，则汽车减速度也越大。此时汽车的动能转变为热 能并扩散到空气中。 TOYOTA TOYOTA (3)解除制动时，放松制动踏板，在回位弹簧 13的作用下，制动蹄10回到原位。同时蹄鼓 间隙得到恢复，因而制动作用被解除。 TOYOTA 3.影响制动力的主要因素 制动力Fb不仅取决于摩擦力矩M，还取决于轮胎 与路面间的附着力F（它等于轮胎上的垂直负荷 G与轮胎和路面间的附着系数的乘积），即 Fb F， 制动力最大只能等于附着力。而M 的大小 决定于轮缸的张力，摩擦因数和制动鼓及制动蹄 的尺寸。 当Fb = F ，时，车轮将被抱死在路面上拖滑。拖 滑使胎面局部严重磨损，在路面上留下一条黑色 的拖印。同时，使胎面产生局部高温，胎面局部 稀化，好象轮胎与路面间被一层润滑剂隔开，使 附着系数下降。因此最大制动力和最短的制动距 离，是在车轮将要抱死而未完全抱死时出现的。 TOYOTA 五、对制动系的要求 1.制动性能好（制动距离小） 评价汽车制动性能的主要指标是：制动距 离、制动减速度、制动力和制动时间。实 际使用中，常以制动距离来间接衡量整车 的制动性能。如在水平良好路面上车速为 30km/h制动时，要求满载轿车和轻型货车 的制动距离不大于7m,中型货车不大于8m, 重型货车不大于12m。室内测试以汽车制 动力的大小来判断汽车的制动性能。 TOYOTA 2.制动稳定性好 汽车的前、后轴制动力分配合理，左右轮上制 动力矩基本相等，制动时不跑偏和侧滑。 3.操纵轻便 即操纵制动系统所需的力不应过大。对于人力 液压制动系，最大踏板力不大于500N（轿车 ）和700N（货车）。踏板行程货车不大于 150mm，轿车不大于120mm 。 4.制动可靠性好 制动系各零部件工作可靠，采用双回路系统。 制动系统应设有必要的安全设备和报警装置。 TOYOTA 5.制动热稳定性好 制动器摩擦片的抗热衰退性能力要高，受热 恢复快。 6.制动水稳定性好 摩擦片浸水后恢复摩擦系数的能力要好。 7.对挂车的制动 要求挂车的制动作用略早于主车，挂车自 动脱挂时能自动进行应急制动。 TOYOTA 第二节 车轮制动器 TOYOTA 制动器是制动系中用以产生阻碍车辆的运动 或运动趋势的部件，一般制动器都是通过其 中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使 旋转元件的旋转角速度降低，同时依靠车轮 与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动 力以使汽车减速。 凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦 而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器 。目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和 盘式两大类。鼓式摩擦副的旋转元件为制动 鼓，其工作表面是圆柱面；盘式摩擦副的旋 转元件是制动盘，其工作表面是圆盘的端面 。 TOYOTA 旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力 矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称 为车轮制动器，一般用于行车制动器。 旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制 动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的 制动器称为中央制动器，一般用于驻车制 动器。 TOYOTA 一、鼓式制动器 鼓式车轮制动器有内张型和外束型， 前者以制动鼓的内圆柱面为工作表面 ，在汽车上应用广泛。 （只有极少数 汽车的驻车制动器采用外束型，即制 动鼓的工作表面是外圆柱面）。 TOYOTA 由于制动蹄张开机构的形式，张开力作用点 和制动蹄支承点的布置方面的不同，使得制 动器的工作性能也不同。按制动时两制动蹄 对制动鼓作用的径向力是否平衡，鼓式制动 器可分为三种： 简单非平衡式（领从蹄式） 平衡式（双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄 式） 自动增力式（单向自增力式和双向自增力式 ） TOYOTA 1.简单非平衡式制动器 简单非平衡式（领从蹄式）制动器按其两 蹄张开的力源不同，分为液压张开式（轮 缸式）和气压凸轮张开式两种。 TOYOTA 1）液压张开式 BJ2020 型汽车后 轮采用的 液压张开 式制动器 ，由旋转 部分、固 定部分、 张开机构 和定位调 整机构组 成。 TOYOTA A.结构 TOYOTA 结构特点是 两制动蹄的 支撑点都位 于蹄的一端 ，两支撑点 与张开力作 用点的布置 都是轴对称 式；轮缸中 两活塞的直 径相等。 TOYOTA 沿箭头方向看去，制动蹄1的支承点3在其前 端，制动轮缸6所施加的促动力作用于其后 端，因而该制动蹄张开时的旋转方向与制动 鼓的旋转方向相同。具有这种属性的制动蹄 称为领蹄。与此相反，制动蹄2的支承点4在 后端，促动力加于其前端，其张开时的旋转 方向与制动鼓的旋转方向相反。具有这种属 性的制动蹄称为从蹄。 当汽车倒驶，即制动鼓反向旋转时，蹄1变 成从蹄，而蹄2则变成领蹄。这种在制动鼓 正向旋转和反向旋转时，都有一个领蹄和一 个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器。 TOYOTA B.工作原理 当踩下制动踏板，制动液被压入轮缸19， 推动制动轮缸活塞5向两端移动，而通过活 塞顶块6推动两制动蹄压向制动鼓，使蹄与 鼓之间产生摩擦力，实现汽车制动。 松开制动踏板，制动蹄在回位弹簧4、10的 作用下回到原位，制动液流回主缸，制动 即被解除 TOYOTA C.制动助势与制动减势 相同的张 力Fs 法向反力 Fn1和Fn2 切向反力 Ft1和Ft2 支撑反力 S1,S2 TOYOTA 制动时，制动蹄1和4是在相同的张力Fs作 用下张开的，两蹄分别绕各自的支承点2和3 向外偏转到紧压在制动鼓5上。与此同时， 制动鼓对两制动蹄分别作用有法向反力Fn1 和Fn2,及相应的切向反力Ft1和Ft2（摩擦力 ）。假设这些反力都集中作用于摩擦片的中 央，两蹄上的这些力分别由其支点的支撑反 力S1,S2所平衡。 TOYOTA 设车轮旋转方向如图所示，则前制动蹄1所受 的摩擦力 Ft1形成的绕支点2的力矩与张开力 Fs所形成的绕支点2的力矩是同向的。因此 Ft1作用的结果是使前制动蹄1对制动鼓的压 紧力Fn1增大，从而也使摩擦力Ft1增大，称 这一作用为“助势”作用，制动蹄1称为助势蹄 或转紧蹄。而后制动蹄4所受的摩擦力Ft2作 用却相反，Ft2和Fs绕支点3形成的力矩是反 向的, Ft2有使制动蹄4离开制动鼓的倾向，蹄 对鼓的压紧力Fn2减小，从而也使摩擦力Ft2 也减小，即起了“减势”作用，相应地称之为减 势蹄或转松蹄。 TOYOTA 结论 由上可知，虽然蹄1和蹄4所受的张力Fs相等， 但两蹄所受到制动鼓的法向力却不相等，即 Fn1 Fn2 ,相应的有Ft1Ft2，故两制动蹄对制 动鼓所施加的制动力矩是不相等的。在其他条 件相同的情况下，助势蹄的制动力矩约为减势 蹄的2-2. 5倍。凡制动鼓所受来自两蹄的法向 力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器 。 倒车制动时，因制动鼓旋转方向（即摩擦力方 向）的改变，原助势蹄变为减势蹄，原减势蹄 变为助势蹄，但制动效能仍与汽车前进制动时 相同。称这一特点被称为制动器制动效能的对 称。 TOYOTA 领从蹄式制动器存在两个问题： 其一是在两蹄摩擦片工作面积相等的情况下 ，由于领蹄与从蹄所受法向反力不等，领蹄 摩擦片上的单位压力较大，因而磨损较严重 ，两蹄寿命不等。为使两蹄摩擦片磨损均匀 ，寿命接近一致，可使前制动蹄片长于后制 动蹄摩擦片。此时，应注意两蹄安装时不能 互换位置。 其二是由于制动蹄对制动鼓施加的法向力不 相平衡，则两蹄法向力之和只能由车轮轮毂 轴承的反力来平衡，这就对轮毂轴承造成了 附加径向载荷，使其寿命缩短。 TOYOTA 2)凸轮式制动器 目前，所有国产汽车及部分外国汽车的气 压制动系统中，都采用凸轮式张开装置的 车轮制动器，而且大多设计成领从蹄式。 TOYOTA TOYOTA 由于前制动蹄1有领蹄作用，后制动蹄2 有从蹄作用，又有凸轮6对前制动蹄1促 动力较小，对后制动 蹄2促动力较大这一 情况，所以，前后制动蹄片1、2的制动 效果是接近的。 TOYOTA 2.平衡式制动器 如果制动器两蹄均为领蹄（助势蹄）或均为从 蹄（减势蹄），则两蹄施加给制动鼓的两个法 向力互相平衡，这种制动器成为平衡式制动器 。 其中只有在前进制动时两蹄为助势的，称为单 向助势平衡式（单向双领蹄式）制动器。 无论在前进或倒驶制动时，两蹄均为助势的称 为双向助势平衡式（双向双领蹄式）制动器。 在前进制动时两蹄为减势的，称为单向减势平 衡式（双从蹄式）制动器。 TOYOTA 1）单向双领蹄式 TOYOTA 双领蹄式制动器与领从蹄式制动器在结构 上主要有两点不相同： 一是双领蹄式制动器的两制动蹄各用一个 单活塞式轮缸，而领从蹄式制动器的两蹄 共用一个双活塞式轮缸； 二是双领蹄式制动器的两套制动蹄、制动 轮缸、支承销在制动底板上的布置是中心 对称的，而领从蹄式制动器中的制动蹄、 制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是 轴对称布置的。 TOYOTA TOYOTA TOYOTA 2）双向双领蹄式 TOYOTA 红旗 CA7560 型轿车制 动器 TOYOTA 与领从蹄式制动器相比，双向双领蹄式制 动器在结构上有三个特点，一是采用两个 双活塞式制动轮缸；二是两制动蹄的两端 都采用浮式支承，且支点的周向位置也是 浮动的；三是制动底板上的所有固定元件 ，如制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是 成对的，而且既按轴对称、又按中心对称 布置。 TOYOTA TOYOTA TOYOTA 在前进制动时，所有的轮缸活塞都在液压作用下向 外移动，将两制动蹄4和8压靠到制动鼓1上。在制 动鼓的摩擦力矩作用下，两蹄都绕车轮中心O朝箭 头所示的车轮旋转方向转动，将两轮缸活塞外端的 支座9推回，直到顶靠到轮缸端面为止。此时两轮 缸的支座9成为制动蹄的支点，制动器的工作情况 便同单向双领蹄式制动器一样。 倒车制动时，摩擦力矩的方向相反，使两制动蹄绕 车轮中心O逆箭头方向转过一个角度，将可调支座 7连同调整螺母6一起推回原位，于是两个支座7便 成为蹄的新支承点。这样，每个制动蹄的支点和促 动力作用点的位置都与前进制动时相反，其制动效 能同前进制动时完全一样。 TOYOTA 3）双从蹄式制动器 前进制 动时两 制动蹄 均为从 蹄的制 动器称 为双从 蹄式制 动器 TOYOTA 这种制动器与双领蹄式制动器结构很相似， 二者的差异只在于固定元件与旋转元件的相 对运动方向不同。虽然双从蹄式制动器的前 进制动效能低于双领蹄式和领从蹄式制动器 ，但其效能对摩擦系数变化的敏感程度较小 ，即具有良好的制动效能稳定性。 TOYOTA 双领蹄、双向双领蹄、双从蹄式制动器的固 定元件布置都是中心对称的。如果间隙调整 正确，且蹄片尺寸一样，则其制动鼓所受两 蹄施加的两个法向合力能互相平衡，不会对 轮毂轴承造成附加径向载荷。因此，这三种 制动器都属于平衡式制动器。 TOYOTA 3.自动增力式制动器 自增力式制动器可分为单向和双向两种。 单向自增力式制动器只在前进方向起增力作 用，而在倒车制动时制动效能还不及双从蹄 式制动器，已很少采用。 双向自增力式制动器在车轮正向和反向旋转 时均能借助制动蹄与制动鼓的摩擦起自动增 力作用。 TOYOTA 1）单向自增力式制动器 单向自增力 式制动器的 结构原理见 图。第一制 动蹄1和第二 制动蹄4的下 端分别浮支 在浮动的顶 杆5的两端。 TOYOTA 汽车前进制动时，单活塞式轮缸将促动力FS1 加于第一蹄，使其上压靠到制动鼓3上。第一 蹄是领蹄，并且在各力作用下处于平衡状态。 顶杆6是浮动的，将与力FS1大小相等、方向 相反的促动力FS2施于第二蹄。第二蹄也是领 蹄。作用在第一蹄上的促动力和摩擦力通过顶 杆传到第二蹄上，形成第二蹄促动力FS2。对 制动蹄1进行受力分析知，FS2FS1。因此， 第二蹄的制动力矩必然大于第一蹄的制动力矩 。 倒车制动时，第一蹄的制动效能比一般领蹄的 低，第二蹄则因未受促动力而不起制动作用。 TOYOTA 在制动鼓尺寸和摩擦系数相同的条件下，单 向自增力式制动器的前进制动效能不仅高于 领从蹄式制动器，而且高于双领蹄式制动器 。倒车时整个制动器的制动效能比双从蹄式 制动器的效能还低。 TOYOTA 2）双向自增力式制动器 双向自增 力式制动 器的结构 不同于单 向自增力 式之处主 要是采用 双活塞式 制动轮缸 4，可向 两蹄同时 施加相等 的促动力 FS。 TOYOTA 制动鼓正向(如箭头所示)旋转时，前制动蹄 为第一蹄，后制动蹄为第二蹄；制动鼓反向 旋转时则情况相反。由图可见，在制动时， 第一蹄只受一个促动力FS而第二蹄则有两个 促动力FS和S，且SFS。考虑到汽车前进 制动的机会远多于倒车制动，且前进制动时 制动器工作负荷也远大于倒车制动，故后蹄 的摩擦片面积做得较大。 TOYOTA TOYOTA TOYOTA 不制动时，两制动蹄和的上端在回位弹簧的作用下 浮支在支承销上，两制动蹄的下端在拉簧的作用下 浮支在浮动的顶杆两端的凹槽中。 汽车前进制动时，制动轮缸的两活塞向两端顶出， 使前后制动蹄离开支承销并压紧到制动鼓上，于是 旋转着的制动鼓与两制动蹄之间产生摩擦作用。由 于顶杆是浮动的，前后制动蹄及顶杆沿制动鼓的旋 转方向转过一个角度，直到后制动蹄的上端再次压 到支承销上。此时制动轮缸促动力进一步增大。由 于从蹄受顶杆的促动力大于轮缸的促动力，从蹄上 端不会离开支承销。汽车倒车制动时，制动器的工 作情况与上述相反。 TOYOTA 4.各种轮缸式制动器相比较 综上所述，各种轮缸式制动器各有利弊， 就制动效能而言，在基本结构参数相同的 条件下，自增力式制动器对摩擦助势的效 果利用最为充分，产生的制动力矩最大， 依次是双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式制 动器。 TOYOTA 自增力式制动器的构造较复杂，两制动蹄对 制动鼓的法向力和摩擦力是不相等的，属于 非平衡式制动器；在制动过程中，自增力式 制动器的制动力矩增长急促，制动平顺性差 。此外，由于是靠摩擦增力，对摩擦系数的 依赖性很大，一旦制动器沾水、沾油后制动 效能明显下降，制动性能不稳定。 双向自增力式制动器多用于轿车后轮，便于 兼充驻车制动器；单向自增力式制动器只用 于中、轻型汽车的前轮，因倒车制动时对前 轮制动器效能的要求不高。 TOYOTA 领从蹄式制动器虽然制动效能较低，但有结构 简单，制造成本低、制动效能受摩擦系数的影 响相对较小、制动较平顺等优点，目前使用仍 较广泛。 双领蹄式制动器的制动效能、制动稳定性及平 顺性都介于两者之间，其特有优点是具有两个 对称的轮缸，最宜布置双回路制动系统。 双从蹄式制动器的制动效能虽然最低，但却具 有最良好的效能稳定性，因而还是有少数华贵 轿车为保证制动可靠性而采用 TOYOTA 二、盘式制动器 盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工 作的金属圆盘，被称为制动盘。 其固定元件则有着多种结构型式，大体上可 分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与 其金属背板组成的制动块，每个制动器中有 24个。这些制动块及其促动装置都装在横 跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动 钳。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称 为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背 板和摩擦片也呈圆盘形，制动盘的全部工作 面可同时与摩擦片接触，这种制动器称为全 盘式制动器。 TOYOTA 钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目 前则愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮 制动器。全盘式制动器只有少数汽车(主要是 重型汽车)采用为车轮制动器。这里只介绍钳 盘式制动器。 钳盘式制动器又可按 钳体固定在支架上的 结构形式分为固定钳 盘式和浮动钳盘式两 类。 TOYOTA 1.固定钳盘式 跨置在制动 盘1上的制动 钳体5固定安 装在车桥6上 ，它不能旋 转也不能沿 制动盘轴线 方向移动， 其内的两个 活塞2分别位 于制动盘1的 两侧。 TOYOTA 制动时，制动油 液由制动总泵(制 动主缸)经进油口 4进入钳体中两个 相通的液压腔中 ，将两侧的制动 块3压向与车轮固 定连接的制动盘1 ，从而产生制动 。 TOYOTA TOYOTA TOYOTA 这种制动器存在着以下缺点：油缸较多， 使制动钳结构复杂；油缸分置于制动盘两 侧，必须用跨越制动盘的钳内油道或外部 油管来连通，这使得制动钳的尺寸过大， 难以安装在现代化轿车的轮辋内；热负荷 大时，油缸和跨越制动盘的油管或油道中 的制动液容易受热汽化；若要兼用于驻车 制动，则必须加装一个机械促动的驻车制 动钳。 这些缺点使得定钳盘式制动器难以适应现 代汽车的使用要求，故现在已少用。 TOYOTA 2.浮动钳盘式 制动钳体2通过 导向销6与车桥 7相连，可以相 对于制动盘1轴 向移动。制动 钳体只在制动 盘的内侧设置 油缸，而外侧 的制动块则附 装在钳体上。 TOYOTA 制动时，液压油通过 进油口5进入制动油 缸，推动活塞4及其 上的摩擦块向右移动 ，并压到制动盘上， 并使得油缸连同制动 钳体整体沿销钉向左 移动，直到制动盘右 侧的摩擦块也压到制 动盘上夹住制动盘并 使其制动。 TOYOTA 与定钳盘式制动器相反，浮钳盘式制动器 轴向和径向尺寸较小，结构简单、造价低 ；而且热稳定性和水稳定性均好，制动液 受热汽化的机会较少。此外，浮钳盘式制 动器在兼充行车和驻车制动器的情况下， 只须在行车制动钳油缸附近加装一些用以 推动油缸活塞的驻车制动机械传动零件即 可。故自70年代以来，浮钳盘式制动器逐 渐取代了定钳盘式制动器。 TOYOTA TOYOTA 3.制动块磨损报警装置 许多盘式制动器上装有制动块摩擦片磨损报 警装置，它用来提醒驾驶员制动块上的摩擦 片需要更换。该装置传感器有声音的、电子 的和触觉的3种。 TOYOTA 声音传感器式 系统在制动摩 擦块的背板上 装有一小弹簧 片，其端部到 制动盘的距离 刚好为摩擦片 的磨损极限， 当摩擦片磨损 到需更换时， 弹簧片与制动 盘接触发出刺 耳的尖叫声， 警告驾驶员需 要维修制动系 统。 TOYOTA 电子传感器式在摩擦片内预埋了电路触点， 当衬片磨损到触点外露接触制动盘时，形成 电流回路接通仪表板上的警告灯，告知驾驶 员摩擦片需更换。 触觉传感器式在制动盘表面有一传感器，摩 擦片也有一传感器。当摩擦片磨损到两个传 感器接触时，踏板产生脉动，警告驾驶员维 修制动系统。 TOYOTA 4.盘式制动器的特点 盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点： 制动盘暴露在空气中，散热能力强。特别是 采用通风式制动盘，空气可以流经内部，加强 散热； 浸水后制动效能降低较少，而且只须经一两 次制动即可恢复正常； 制动效能较稳定、平顺性好； 制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象 制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而 导制动踏板行程过大。 结构简单，摩擦片安装更换容易，维修方便 。 TOYOTA 盘式制动器的缺点： 因制动时无助势作用，故要求管路液压 比鼓式制动器高，一般要用伺服装置和采 用较大直径的油缸； 防污性能差，制动块摩擦面积小，磨损 较快； 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，因而在后 轮上的应用受到限制。 TOYOTA 目前，盘式制动器已广泛应用于轿车，但 除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以 外，大都只用作前轮制动器，而与后轮的 鼓式制动器配合，以期汽车有较高的制动 时的方向稳定性。在货车上，盘式制动器 也有采用，但离普及还有相当距离。 TOYOTA 第三节 液压制动传动装置 TOYOTA 液压制动系是利用制动油液作为传力介质 ，将驾驶员的踏板力经放大后传至车轮制 动器，再将油压转变为制动蹄张开的推力 ，使制动蹄产生制动作用。液压制动优点 是结构简单、制动柔和灵敏、制动稳定性 好、能适应多种制动器，目前用在中、小 型汽车上较多。其缺点是制动操纵较费力 ，制动力不很大，低温时制动液流动性差 ，高温易气化而产生气阻现象，使制动效 能下降。 TOYOTA 一、单回路制动系 TOYOTA 单腔制动主缸 TOYOTA 二、双回路制动系 为了提高汽车行驶的安全性，现代汽 车的行车制动系都采用了双回路制动 系。目前采用双回路液压制动系的几 乎都是伺服制动系或动力制动系。但 是，在某些微型或轻型汽车上，为使 结构简单，仍采用双回路人力液压制 动系。 TOYOTA 双回路是指利用彼此独立的双腔制动 主缸，通过两套独立管路，分别控制 两桥或三桥的车轮制动器，其特点是 若其中一套管路发生故障而失效时， 另一套管路仍能继续起制动作用，从 而提高了汽车制动的可靠性和行驶安 全性。 双管路的布置方案应用较为广泛的有 一轴对一轴型（11）和交叉（X）型 。 TOYOTA 前后轴对角线方向 上的两个车轮共用 一套管路，在任一 管路失效时，剩余 总制动力都能保持 在正常值的50%， 且前后轴制动力分 配比值保持不变， 有利于提高制动稳 定性。这种布置形 式多用于发动机前 置，前轮驱动的轿 车上。 TOYOTA 一个车桥一套 管路，这种布 置形式最为简 单，可与单轮 缸鼓式制动器 配合使用，其 缺点是当一套 管路失效时， 前后桥制动力 分配的比值被 破坏。这种布 置多用于发动 机前置，后轮 驱动汽车。 TOYOTA 串列双腔制动主缸 对应于双回路制动系，制动主缸常用串列 双腔制式。目前国内轿车及大多数国外轿 车都采用等径制动主缸，即制动主缸前后 两腔的缸径相同，而某些国外轿车上装用 了异径制动主缸，即制动主缸前后两腔的 缸径不相等。 TOYOTA TOYOTA 储液罐（图中未标出）中的油液经每一腔的空 心螺栓（其内腔形成储液室）和各自的旁通孔 、补偿孔流人主缸前、后腔。在主缸前、后工 作腔内产生的液压分别经各自的出油阀和各自 的管路传到前、后轮制动器的轮缸。 不制动时，推杆球头端与活塞之间保留有一定 的间隙，以保证活塞在弹簧的作用下完全回复 到最右端位置，前、后两工作腔内的活塞头部 与皮碗正好位于前、后腔内各自的旁通孔和补 偿孔之间。制动时，为了消除推杆球头与活塞 之间的间隙所需的踏板行程，称为制动踏板自 由行程。 TOYOTA 当踩下制动踏板时，踏板传动机构通过推杆 推动后腔（第一）活塞前移，到皮碗掩盖住 旁通孔后，此腔液压升高。在后腔液压和后 腔活塞复位弹簧力的作用下，推动前腔活塞 向前移动，前腔压力也随之升高。当继续下 踩制动踏板时，前、后腔的液压继续升高， 使前、后轮制动器制动。 解除踏板力后，制动踏板机构、主缸前后腔 活塞和轮缸活塞，在各自的复位弹簧作用下 复位，管路中的制动液借其压力推开回油阀 门流回主缸。于是解除制动。 TOYOTA 若与前腔连接的制动管路损坏漏油时，则在 踩下制动踏板时只有后腔中能建立液压，前 腔中无压力。此时在液压差作用下，前腔活 塞迅速前移到前缸活塞前端顶到主缸缸体上 。此后，后腔工作腔中液压方能升高到制动 所需的值。 若与后腔连接的制动管路损坏漏油时，则在 踩下制动踏板时，起先只是后腔（第一）活 塞前移，而不能推动前腔（第二）活塞，因 后缸工作腔中不能建立液压。但在后缸活塞 直接顶触前缸活塞时，前缸活塞前移，使前 缸工作腔建立必要的液压而制动。 TOYOTA 由上述可见，双回路液压制动系统中任 一回路失效时，主缸仍能工作，只是所 需踏板行程加大，将导致汽车的制动距 离增长，制动效能降低。 TOYOTA 第四节 动力制动系 TOYOTA 动力制动系中，用以进行制动的能是由空气 压缩机产生的气压能，或是由油泵产生的液 压能，而空气压缩机或油泵则由汽车发动机 驱动。所以，动力制动系是以汽车发动机为 惟一的制动初始能源的。但就制动系范围而 言，可认为制动能源是空气压缩机或油泵。 在动力制动系中，驾驶员的肌体仅作为控制 能源，而不是制动能源，其特点是制动操纵 省力、制动强度大、踏板行程小；但需要消 耗发动机的动力；制动粗暴而且结构比较复 杂。因此，一般在中型以上货车或客车上采 用。 TOYOTA 动力制动系有气压制动系、气顶液制动系和 全液压动力制动系3种。 气压制动系是发展最早的一种动力制动系， 其供能装置和传动装置全部是气压式的。其 控制装置大多数是由制动踏板机构和制动控 制阀等气压控制元件组成，也有的在踏板机 构和制动控制阀之间还串联有液压式操纵传 动装置。气顶液制动系的供能装置、控制装 置与气压制动系的相同，但其传动装置则包 括气压式和液压式两部分。全液压动力制动 系中除制动踏板机构以外，其供能、控制和 传动装置全是液压式。 TOYOTA 一、气压制动回路 TOYOTA 图示为东风EQ1090E型汽车双回路气压制 动系示意图。 其中备有两个主储气筒，单缸空气压缩机 产生的压缩空气首先经过单向阀输人湿储 气筒进行油水分离，之后分成两个回路： 一个回路经过前制动主储气筒、并列双腔 制动阀的后腔而通向前制动气室；另一回 路是经过后制动主储气筒、双腔制动阀的 前腔和快放阀而通向后制动气室。当其中 一个回路发生故障失效时，另一回路仍能 继续工作，以维持汽车具有一定的制动能 力，从而提高了汽车的行驶安全性。 TOYOTA 双腔制动阀通过制动踏板来操纵。不制动 时，前、后制动气室分别经制动阀和快放 阀与大气相通，而与来自储气罐的压缩空 气隔绝，因此所有车轮制动器均不制动。 当驾驶员踩下制动踏板时，制动阀首先切 断各制动气室与大气的通道，并接通与压 缩空气的通道，于是两个主储气罐便各自 独立地经制动阀向前、后制动气室供气， 促动前、后制动器产生制动。 TOYOTA 装在制动阀至后制动气室之间的快放阀的 作用是，当松开制动踏板时，使后轮制动 气室放气线路和时间缩短，保证后轮制动 器迅速解除制动。前、后制动回路的储气 筒上都装有低压报警器，当储气筒中的气 压低于0. 35 MPa时，便接通装在驾驶室内 转向柱支架内侧的蜂鸣器的电路，使之发 出断续鸣叫声，以警告驾驶员，储气筒内 气压过低。 TOYOTA 图中还有一条通向挂车制动回路的气路。 在不制动的情况下，前制动储气罐通过管 道向挂车储气罐充气。制动时，双腔制动 阀的前、后腔输出气压都通入梭阀8。由于 两腔输出的气压不可能一致，梭阀只让压 力较高腔的压缩空气输入挂车制动阀9，后 者输出的气压又控制装在挂车上的继动阀 ，使挂车产生制动。 TOYOTA 二、气压制动主要部件 气压制动系统主要部件包含：空气压缩机 、调压阀、制动控制阀、制动气室。 TOYOTA 1.空气压缩机 空气压缩机一般固定在发动机缸体的一侧 ，多由发动机通过皮带或齿轮来驱动、有 的采用凸轮轴直接驱动。空气压缩机按缸 数可分为单缸（用于东风EQ1090E型汽车 ）和双缸（用于解放CA1092型汽车）两种 ，其工作原理类似。 下图为东风EQ1090E型汽车采用的单缸风 冷式空气压缩机。 TOYOTA TOYOTA 2.调压阀 调压阀的作用是调节储气筒中压缩空气的压 力，使之保持在规定的压力范围内，同时使 空气压缩机能卸荷空转，减少发动机的功率 损失。 调压阀在管路中的连接方式有两种，一种是 与空压机和储气筒并联，当空气压力到达规 定值，它使空压机的进气阀常开，卸荷空转 ，另一种是将调压阀串联在空压机和储气筒 之间，当系统内空气压力开到