毕业论文——汽车制动技术发展分析

1、anyang institute of technology 本本 科科 毕毕 业业 论论 文文 汽车液压制动技术发展分析 analysis on the development of automobile hydraulic brake technology 系（院）名称： 机械工程学院 专业班级： 2010 级汽车服务工程专升本 学生姓名： 涂田强 学生学号： 201001090117 指导教师姓名： 董顺成 指导教师职称： 工程师 2012 年 5 月 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（

2、论文） ，是我个人在指导教师的指 导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢 的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我 为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究 提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示 了谢意。 作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明使用授权说明 本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规 定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有 权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务； 学校可

3、以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为 目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名： 日 期： 目目 录录 中文摘要、关键词.1 英文摘要、关键词.2 引 言.3 第 1 章 汽车液压制动系统概述.4 1.1 汽车制动系统的类型.4 1.2 汽车液压制动系统的原理及组成.8 1.2.1 汽车液压制动系统的工作原理.8 1.2.2 制动主缸.9 1.2.3 制动轮缸.10 1.3 汽车制动性的评价指标.11 1.3.1 汽车制动效能.11 1.3.2 汽车制动性能的恒定性.12 1.3.3 汽车制动时的方向稳定性.12 第 2 章 制动器.13 2.1 鼓式制

4、动器.13 2.1.1 领从蹄式制动器.13 2.1.2 平衡式制动器.14 2.1.3 自动增力式制动器.15 2.2 盘式制动器.16 2.2.1 浮钳盘式制动器.16 2.2.2 盘式制动器的特点.17 2.3 驻车制动器.17 2.3.1 中央驻车制动装置.17 2.3.2 带驻车制动机构鼓式制动器.18 2.3.3 带驻车制动机构盘式制动器.19 第 3 章 汽车液压制动系统的控制装置.21 3.1 汽车液压制动力调节装置.21 3.1.1 限压阀.21 3.1.2 比例阀.22 3.1.3 感载阀.22 3.2 伺服制动系统的主要部件.23 3.2.1 真空助力器.23 3.2.2

5、 真空增压器.24 3.3 汽车防抱死制动系统.26 3.3.1 汽车防抱死制动系统概述.26 3.3.2 汽车防抱死制动系统的基本组成.26 3.3.3 汽车防抱死制动系统的工作原理.27 第 4 章 汽车液压制动系统的发展方向.29 结 论.31 致 谢.32 参考文献.33 汽车液压制动技术的发展分析 摘要：近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，汽车制动系统的重要性表 现得越来越明显。汽车制动系统的种类很多，传统的制动系统结构形式主要有机械式、 气动式、液压式、气液混合式。液压制动系统是目前汽车上应用最为广泛的一种制动系 统。传统液压制动系统结构简单、操纵轻便、工作可靠等优点，

6、因此，大量应用于各种 型号的的乘用车及微型、轻型和部分中型商务车。 本论文首先对液压制动技术进行阐述，分析各类型分类，指出其制动性能的评价指 标，重点指出其各个组成部分、探讨其工作原理；其次对制动器的发展进行概述，分析 各制动器的功能特点，进一步研究液压制动系统的控制装置，指出分析各个发展阶段液 压制动技术的特点；最后归纳指出其汽车制动系统的发展方向。 关键词：液压制动系统 制动器 液压制动控制装置 analysis on the development of automobile hydraulic brake technology abstract:in recent years, wit

7、h the vehicle advances in technology and high speed automobiles, automobile braking system importance is becoming more and more obvious.automobile brake system of many kinds, traditional braking system structure is the main form of mechanical, pneumatic, hydraulic, gas-liquid mixing type.hydraulic b

8、raking system is at present the most widely used a braking system.the conventional hydraulic brake system has the advantages of simple structure, convenient operation, reliable work and other advantages, therefore, widely used in various types of passenger cars and miniature, light and medium commer

9、cial vehicles. in this paper, the hydraulic brake technology development carries on the elaboration, pointed out its braking performance evaluation index, and points out its various components, discusses its working principle, analyzes each development stage of hydraulic brake technology features, a

10、nd then the brakes on the development of disc brake drum brake, analysis to advantages and disadvantages, for a hydraulic brake system control device for research, analysis of the device function, induced finally points out the development direction of automobile brake system. key words: hydraulic b

11、rake system ；brake ；hydraulic brake control device 引 言 从汽车诞生起，车辆的行驶安全性就始终是备受关注的热点课题，汽车制动技术在 汽车技术中占有重要地位。一方面，随着汽车技术的不断发展，汽车车速的不断提高； 另一方面，随着国民经济的发展、人民生活水平的不断提升，汽车普及程度越来越高， 车流密度日益增大，因而造成了交通事故居高不下。由交通事故的统计分析表明，大量 交通事故与汽车制动系统技术性能直接相关，其主要原因是由制动距离太长，制动时侧 滑等情况引起的。现代汽车对制动系统提出愈来愈严格的要求，良好的制动性能对确保 汽车安全行驶具有重要意义。

12、 汽车制动技术的发展，经历了机械制动、液压制动、气压制动等阶段，发展到现代 的电子控制制动，制动性能不断提高，但液压制动系统因具有良好的制动效能、操纵轻 便性、制动稳定性好、制动平顺性、散热性等优点，仍得到了广泛应用，液压制动在制 动技术中占有重要的地位，研究液压制动技术对提高交通安全，降低交通事故具有重大 意义。 第 1 章 汽车液压制动系统概述 1.1 汽车制动系统的类型 汽车上便于驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界(主要是路面)在汽车某些部 分(主要是车轮)施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动的一系列专门装置称为制 动系统。它可以使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的

13、速度保持稳定，使 已停驶的汽车保持不动。对汽车起制动作用的力只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶 方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此，汽车上必须装设 一系列专门装置以实现上述功能。汽车制动系统可从以下不同的角度进行分类。 1、按制动系统的功用分类 按制动系统的功用分类，制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制 动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车 制动系统；用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；在行车 制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统； 在行车过程中，辅助行车

14、制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停的 制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一 辆汽车都必须具备的 。 2、 按制动能量的传输方式分类 按制动能量的传输方式分类 ，制动系统可分为机械式、液压式、气压式、 电磁式 等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。在液压式制动传动装置 中，传力介质是制动油液，利用制动油液将驾驶员作用于制动踏板上的力转换为油液压 力，通过管路传至车轮制动器，再将油液转换为使制动蹄张开的机械推力。 3、按制动操纵能源分类 按制动操纵能源分类，制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动 系统等。以人力

15、作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统；完全靠由发动机的动 力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统；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。 目前轿车和轻型车普遍采用伺服液 压制动系统，伺服液压制动系统有真空助力式和真空增压式两种。 （1）真空增压式伺服制动系统 真空增压式是利用真空度对制动主缸输出的油液进行增压，其控制装置是用 制动 踏板机构通过主缸输出的液压操纵的。图 1.1 真空增压式液压制动传动系统示意图。 它比人力液压制动系统多一个真空增压器，一套由真空单向阀、真空筒和真空管道组成 的真空增压系统。真空源来自发动机进气管。 图 1.1 真

16、空增压式液压制动传动系统示意图 1.车轮制动器 2.制动主缸 3.双活塞安全缸 4.增压缸 5.真空伺服气室 6.控制阀 7.真空筒 8.单向阀 9.进气管 a.发动机 b.真空泵 c.单向阀 汽车在制动时，发动机处于怠速状态，其进气管内真空度很高，此真空度经真空单 向阀传入真空筒，使筒中具有一定的真空度，作为制动加力的力源。当踩下制动踏板时 ，从制动主缸中压出的制动油液先进入增压缸，液压力由此一面传入前、后制动分泵， 一面又作用于控制阀，使真空伺服室起作用，而对增压缸进行增压，使增压缸和分泵液 压增高。单向阀8的作用是，当进气管真空度高于真空筒的真空度时，单向阀被吸开， 将真空筒及真空伺服室

17、内的空气抽出。当发动机熄火或进气管真空度低于真空筒真空度 时，单向阀关闭，以保证发动机不工作时也能进行几次增压制动。 （2）真空助力式伺服制动系统 图 1.2 真空助力式液压制动传动系统示意图 1.制动踏板机构 2.控制阀 3.加力气室 4.制动主缸 5.储液罐 6.制动信号灯液压开关 7.真空供能管路 8.真空单向阀 9.感载比例阀 10.左后轮缸 11.左前轮缸 12.右前轮缸 13.右后轮缸 图1.2真空助力式液压制动传动系统示意图。串联双腔制动主缸的前腔通向左前轮 制动器的轮缸，并经感载比例阀通向右后轮制动器的轮缸。主缸后腔通向右前轮制动器 的轮缸，并经感载比例阀通向左后轮制动轮缸。真

18、空伺服气室和控制阀组成一个整体部 件，称为真空助力器。制动主缸直接作用在伺服气室的前端，真空伺服气室工作时产生 的推力，也同踏板一样直接作用于制动主缸的活塞推杆。 制动时，驾驶员踩下制动踏板，踏板力经真空助力器放大后，作用在制动主缸上， 制动主缸将制动液加压后，分别输送到两个制动回路，使制动器产生制动作用。当驾驶 员放开踏板，制动蹄和分泵活塞在回位弹簧作用下回位，制动液压回到总泵，制动解除 。 4、 按液压制动回路分类 （1）单回路制动系 单回路制动系是利用一个制动主缸，通过一套相互连通的管路，控制全车制动器。 若传动装置中一处漏油，会使整个制动系统失效。 当驾驶员踏下制动踏板时，推杆推动制动

19、主缸活塞使制动液升压，通过管道将液 压力传至制动轮缸，轮缸活塞在制动液挤压的作用下将制动蹄上的摩擦片压紧制动鼓 图 1.3 单管路液压制动系统 1.回位弹簧 2.制动蹄片 3.分泵 4.分泵活塞 5、8、11.油管 6.踏板 7.总泵 9.总泵活塞 10.推杆 12.摩擦片 13.支销 14.储油室 形成制动，根据驾驶员施加于踏板力矩的大小，使车轮减速或停车。当驾驶员放开踏板 ，制动蹄和分泵活塞在回位弹簧作用下回位，制动液压回到总泵，制动解除。 （2）双回路制动系 为了提高了汽车制动的可靠性和行驶安全性，目前都是采用双回路液压制动传动装 置。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

20、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。双回路的布置方案在各种汽车上各有不同，常见的有前后独立式 图 1.4（a）和交叉式图 1.4（b）两种形式。 （a）前后独立式液压制动回路 前后独立式液压制动回路装 置图 1.4（a）由双腔制动主缸通过两套独立的管路 （a）前后分开 （b）交叉式 图 1.4 双回路液压制动系统传动装置布置示意图 1.盘式制动器 2.双腔制动主缸 3.鼓式制动器 4.制动力调节器 分别控制前桥和后桥的车轮制动器。这种布置方式结构简单，如果其中一套管路损坏漏 油，另一套仍能起作用，但会破坏前后桥制动力分

21、配的比例，主要用于对后轮制动依赖 性较大的发动机前置后轮驱动的汽车。 （b）交叉式液压制动回路 交叉式液压制动回路装置 图 1.4（b）由双腔制动主缸通过两套独立的管路分别 控制前后桥对角线方向的两个车轮制动器。这种布置方式在任意管路失效时，仍能保持 一半的制动力，且前后桥制动力分配比例保持不变，有利于提高制动方向稳定性，主要 用于对前轮制动依赖性较大的发动机前置前轮驱动的汽车。 图1.5交叉式双回路制动系统示意图。该系统采用真空助力、双回路交叉布置。前轮为 盘式制动器，后轮为鼓式制动器。后轮鼓式制动器同时也作为驻车制动系统的制动器。 制动主缸的后腔与右前轮、左后轮的制动回路相通；制动主缸的前

22、腔与左前轮、右后轮 的制动回路相通。 图 1.5 对角线分开式制动系统示意图 1.制动踏板 2.真空助力器 3、5.制动回路 4.制动主缸 6.前轮盘式制动器 7.手制动操纵杆 8.手制动操纵缆绳 9.感载比例阀 10.后轮鼓式制动器 制动时，驾驶员踩下制动踏板，踏板力经真空助力器放大后，作用在制动主缸上， 制动主缸将制动液加压后，分别输送到两个制动回路，使制动器产生制动作用。这种 液压传动对角线双回路制动系统能保证在任一个回路出现故障时，仍能得到总制动效能 的50%左右。此外，这种制动系统结构简单，并且执行时制动稳定性好。 要施行手制动时，只要用手向后拉手制动操纵杆到位为止，并通过自锁机构锁

23、住。 在此过程中，由于手制动杆带动制动操纵缆绳，缆绳牵引制动软轴，再由软管带动制 动器里的拉杆，使两个后轮制动蹄向外张开，使制动鼓产生制动作用。解除制动时， 先用手指压下制动操纵杆头部按钮来解出锁止装置，然后向前推动手制动操纵杆直到 不能移动为止。制动踏板机构和手制动操纵机构在施行制动时和电器开关相接触，指 示灯亮，进行制动显示。 1.2 汽车液压制动系统的原理及组成 1.2.1 汽车液压制动系统的工作原理 汽车液压制动系统的工作原理如图 1.6 所示。它是由制动器、操纵机构和液压传动 机构组成。车轮制动器主要由旋转部分、固定部分和张开机构组成。旋转部分是制动鼓 8，它固定在车轮轮毂上，它的工

24、作表面是内圆柱面。固定部分包括制动蹄 10 和制动底 板 11 等。制动底板用螺栓与转向节凸缘（前轮）或桥壳凸缘（后轮）固定在一起。在固 定不动的底板上，有两个支承销 12，支承着两个弧形制动蹄 10 的下端。制动蹄的外圆上 装有摩擦片 9，上端用制动蹄回味弹簧 13 拉紧压靠在轮缸活塞 7 上，制动蹄可用液压轮 缸等张开机构使其张开。传动机构主要由推杆 2、制动主缸 4、制动轮缸 6 和油管 5 等组 成。装在机架是上的制动主缸与轮缸相通。主缸活塞可由驾驶员通过制动踏板 1 来操纵。 图 1.6 简单液压制动系统工作原理示意图 1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6

25、.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.制动蹄复位弹簧 制动系统不工作时，制动鼓的内圆面与制动蹄摩擦片的外圆面之间保留一定的间 隙，使制动鼓可以随车轮自由转动。制动时，踩下制动踏板，推杆便推动主缸活塞，迫 使制动油进入轮缸，推动轮缸活塞使制动蹄张开，与制动鼓全面贴合压紧，此时不旋转 的摩擦片对旋转的制动鼓产生一个摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反，大小决定于 轮缸的张力、摩擦系数和制动鼓及制动蹄的尺寸。制动鼓将力矩传到车轮后， 由于车轮与路面间有附着作用，车轮即对路面作用一个相反的周缘力，同时，路面会给 车轮一个向后的反作用力，方向与

26、汽车行驶方向相反，即制动力。各制动轮上制动 力的和是汽车受到的总制动力，制动力由车轮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。放松制动踏板，在各回位弹簧的作用下，制动蹄 与制动鼓的间隙有恢复，因而制动解除。 1.2.2 制动主缸 制动主缸的作用是将踏板力转变成液压力，现代汽车的行车制动系统都必须采用双 回路制动系统，因此液压制动系统都采用双腔式制动主缸。图 1.7 所示为液压制动系统中 的 图 1.7 串联式双腔制动主缸 1.隔套 2.密封圈 3.后活塞 4.防尘罩 5.防动圈 6、13.密封圈 7.垫圈 8.皮碗护圈 9.前活塞 10.前活塞弹簧 11.缸体 12.

27、前腔 14、15.进油孔 16.定位圈 17.后腔 18.补偿孔 19.回油孔 串联双腔制动主缸。缸体内有两个活塞，将主缸分为两个工作腔。第一腔与右前、左后 制动器相连；第二腔与左前、右后制动器相通，每套管路和工作腔又分别通过补偿孔和 回 油孔与储油罐相通。第二活塞由右端弹簧保持在正确的初始位置，使补偿孔和进油孔与 缸内相通。第一活塞在左端弹簧作用下，压靠在套上，使其处于补偿孔和回油孔之间的 位置。此外每个活塞都装有密封圈，以便两腔建立油压并保持密封。 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，

28、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。 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

29、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。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。 1.2.3 制动轮缸 制动轮缸的功用是将主缸传来的液压力转变为使制动蹄张开的机械推力。制动轮缸 有单活塞式和双活塞式两种。单活塞式制动主缸主要用于双领蹄式和双从领蹄式制 动器，而双活塞式轮缸制动器应用较广，即可用于领从蹄式制动器，又可用于双向双领 蹄式制动器及自增力式制动器。 图1.8所示为单活塞式制动轮缸示意图。液腔密封采用装在活塞导向面上的皮圈。 图 1.8 单活塞式制动

30、轮缸 1.放气阀 2.护罩 3.进油管接头 4.皮圈 5.缸体 6.顶块 7.防护罩 8.活塞 进油间隙借活塞端面的凸台保持。放气阀1的中间部位有螺纹，尾部有密封锥面， 平时旋紧靠在阀体上。与密封锥面相连的圆柱面两侧有径向孔，与阀中心的轴向孔相通。 需要放气时，线取下护罩2，再连踩几下制动踏板，对缸内空气加压，然后踩住踏板不 放将放气阀旋除少许，空气即可排出。空气排尽后再将放气阀旋闭。 图 1.9 所示为双活塞式制动轮缸示意图。缸体1用螺栓固定在制动底板上，缸内 有两个活塞2，二者之间的内腔由两个皮碗3密封。弹簧4分别保持皮碗、活塞、制动 蹄 的紧密接触，并保持两活塞的进油间隙。防护罩6除防尘

31、外，还可以防止水分进入， 以免活塞与缸体生锈而卡死。制动时，来自制动主缸的制动液经进油管接头和进油孔进 入两活塞之间的油腔，将活塞向外推开，通过顶快推动制动蹄。 图 1.9 双活塞式制动轮缸 1.缸体 2.活塞 3.皮碗 4.弹簧 5.顶块 6.防护罩 1.3 汽车制动性的评价指标 汽车的制动性主要是指汽车在行驶中能强制降低车速和停车，以及在下坡时维持一 定车速的能力。通常把行驶中的汽车能够强制地降低到任意要求的行驶速度，甚至降低 到零，下长坡又能保持一定速度的使用性能，称之为汽车的制动性。汽车制动性的好坏， 对行车安全和顺利完成运输任务有重要影响。因此汽车必须具备良好的制动性能，才能 在保证

32、安全的条件下提高行车速度，汽车高速行驶要以迅速停车为必要条件，这样才能 保证行车安全，减少事故发生。 1.3.1 汽车制动效能 制动效能是指汽车迅速减速直至停车的能力。即在良好的路面上，汽车以一定的初 速度制动停车的制动距离或制动时汽车的减速度，也可用制动力、制动时间来表示。 在制动过程中，制动减速度越大，制动效能就越好。通常按测量值和计算值将其分 为制动稳定减速度和充分发挥平均减速度。在车辆持续制动时间内的减速度值相对比较 稳定，且是整个制动过程中的最大制动减速度。它体现了车辆制动的最大能力，将其称 为制动稳定减速度，也就是最大制动减速度，可直接测量获得。制动力是本质上的评价 制动效能的指标

33、。制动力越大，汽车的制动减速度就越大，相应的制动效果就会越好。 1.3.2 汽车制动性能的恒定性 制动效能的恒定性主要是指抗热衰退性和抗水衰退的能力。抗热衰退性即汽车在高 速行驶或下长坡的连续制动时制动效能的稳定程度。汽车的制动过程实际上是把汽车行 驶的动能通过制动器吸收转换为热能的过程。制动器自身的温度升高以后，摩擦系数减 小，制 动力矩下降，制动减速度减小，制动的距离增大，称为制动器的热衰退。 汽车涉水行驶后，制动器的摩擦存在水膜会使摩擦系数减小，同时制动效能下降， 称为制动器涉水衰退。制动器的热衰退是不可避免的，但不同的结构型式和材质的车轮 制动器抗热衰退性的能力不同。制动器的抗热衰退性

34、能一般用一系列连续制动时制动效 能的保持程度来表示。另外，制动器结构也对抗热衰退性能产生很大影响。盘式制动器 的热稳定性较优于鼓式制动器，这是因为盘式制动器的制动盘很厚，热容量大，而且制 动钳摩擦片一般采用金属摩擦材料，导热能力强，再加上盘式制动器的通风效果好。鼓 式制动器采用非金属材料摩擦衬片，由于非金属材料的导热性能较差，在使用过程中制 动鼓温度升高得很快，膨胀变形，使制动蹄和制动鼓间接触变差，所以鼓式制动器的热 稳定性不如盘式制动器。 1.3.3 汽车制动时的方向稳定性 制动时的方向稳定性是指汽车在制动过程中按驾驶者给定方向行驶的能力，即制动 过程中汽车不会发生跑偏、侧滑以及失去转向的能

35、力。制动时汽车方向的稳定性，常用 制动时汽车按给定路径行驶的能力来评价的。 制动时的方向稳定性与侧滑有关，而其中 50%是由制动侧滑引发的制动时方向不稳定 是造成交通事故的重要原因。汽车在制动过程中自动向左或向右偏驶的现象叫制动跑偏。 制动侧滑是由于制动时汽车的某轴或多轴发生横向移动导致。严重的跑偏必定造成侧滑， 通常，跑偏时车轮印迹重合，侧滑前后印迹不重合。 第 2 章 制动器 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

36、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。 2.1 鼓式制动器 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：（1）简单非平衡式；如领从蹄式制动器。（2）平衡式；如双领蹄式、 双向双领蹄式、双从蹄式。 （3）自动增力式；如单向自增力式和双向自增力式。 2.1.1 领从蹄式制动器 当汽车前

37、进行驶时，制动鼓的旋转方向如图中箭头所示。制动时，两制动蹄绕各自 的支承点向外旋转张开。制动蹄 1 张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同，称为领 蹄。 图 2.1 领从蹄式制动器 1.前制动蹄 2.摩擦片 3.制动底板 4、10.制动蹄复位弹簧 5.制动轮缸活塞 6.活塞顶快 7.调整凸轮 8.调整凸轮琐销 9.后轮制动蹄 11.支承销 12.弹簧垫圈 13.螺母 14.制动蹄限位弹簧 15.制动蹄限位 杆 16.弹簧盘 17.支承销内端面上的标记 18.制动鼓 19.制动轮缸 20.调整凸轮压紧弹簧 制动蹄 9 旋转方向与制动鼓的旋转方向相反称为从蹄。当汽车倒驶制动时，蹄 1 变成从 蹄，

38、 而蹄 9 则变成领蹄。这种在汽车前进制动和倒向行驶制动时，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。该制动器结构简单；多用于轻型汽车的后轮制动。 制动时，两蹄在相同的轮缸液压作用下，绕各自的偏心支承销的轴线向外旋转张开， 压靠到旋转的制动鼓上，制动蹄与制动鼓之间产生摩擦力矩（即制动力矩） ，其方向与车 轮的选装方向相反，对车轮产生制动作用。解除制动时，油压撤除，两制动蹄在回位弹 簧的作用下回到原位。 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

39、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。 2.1.2 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。无论在前进或倒驶制动时，两蹄 均为助势的称为双向双领蹄式制动器。 图 2.2 双向双领蹄式制动器 1.制动轮缸 2.制动蹄 3.活塞 4.制动鼓 在前进制动时，所有的轮缸活塞都在液压作用下向外移动，将两制动蹄压

40、靠到制动 鼓上。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推回，直到顶靠到轮缸端面为止。此时两轮缸的支座成为 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，将可调对应连同调 整螺母一起推回原位，于是两个支座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。 无论汽车前进还是倒车制动，两蹄都是增势蹄。双向双领蹄式制动器具有制动效果 高、鼓蹄间接触效果好、磨损均匀等优点。适用于

41、双回路制动，一旦一路失效则变为简 单非平衡式。其缺点是采用双活塞轮缸，每个轮有两套彼此独立的液压供油管路；结构 较复杂、成本高、衬片磨损后不易调整。 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。 2.1.3 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。图2.3 所示为

42、双 向自增力式制动器示意图。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，可向两蹄同时施加相等的促动力。此外，双向自增力式制动器 还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。 图 2.3 双向自增力式制动器示意图 1.前制动蹄 2.顶杆 3.后制动蹄 4.轮缸 5.支承销 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

43、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。 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。 2.2 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

44、 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。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。 定钳盘式制动器的液压缸较多，使制动钳结构复杂；液压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；热负荷大时，液压缸和跨越制动盘油管 或油道中的制动液容易受热气化；若要兼用驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车 制动钳

45、。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，故逐渐被浮钳盘 式制动器所取代。 2.2.1 浮钳盘式制动器 浮钳盘式制动器的制动钳是浮动的，可以相对于制动盘做轴向移动。其中只在制动盘 的内侧设置油缸，可以驱动内侧制动块，而外侧制动块则附在钳体上，制动时随制动钳 做轴向移动。 图 2.4 浮动钳盘式制动器 1.制动钳体 2.导向销 3.制动钳支架 4.制动盘 图2.4所示浮动钳盘式制动器示意图。制动时，内侧活塞及摩擦片在液压作用力 f1作 用下，向左移动压向制动盘4。同时液压的反作用力 f2推动制动阀体1向右移动，使外侧 摩擦片也压靠到制动盘4上。导向杆2上的橡胶村套不仅能够稍微变形以

46、消除制动器间隙， 而且可使导向销免受泥污。解除制动时，橡胶村套所释放出来的弹性能有助于外侧制动 块离开制动盘。活塞密封圈使活塞回位。若制动器产生过量间隙，活塞则相对于密封圈 滑移， 借此实现间隙自动调整。 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。 2.2.2 盘式制动器的特点 盘式制动器与鼓式制动器相比具有一下优点：摩擦表面为平面，不易发生较大变形， 制动力矩稳定；热稳定性好

47、，受热后制动盘只在径向膨胀，不影响制动间隙；抗水衰退 性好，受水浸渍后，在离心力的作用下水很快被甩干，摩擦片上的剩水也由于压力高而 较容易被挤出；制动力矩与汽车行驶方向无关；制动间隙小，便于自动调节间隙；摩擦 片容易检查、维护和更换。 盘式制动器的缺点：盘式制动器摩擦片直接压在圆盘上，无自动摩擦增力作用，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。 2.3 驻车制动器 驻车制动装置的作用是是停驶后的汽车能够驻留原地不动，使汽车在坡道上能

48、顺利 起步，当行车制动效能失效后临时使用或配合行车制动器进行紧急制动。驻车制装置按 其安装位置可分为中央制动式和车轮制动式两种。前者的制动器安装在变速器的后面， 制动力作用在传动轴上；后者与车轮制动器共用一个制动器总成，只是传动机构是相互 独立的。驻车制动器按其结构形式分为鼓式、盘式、带式和弹簧作用式。 2.3.1 中央驻车制动装置 图 2.5 所示为中央驻车制动器结构示意图。该制动器为中央制动、鼓式、简单非平 衡式。制动鼓与变速器输出轴的凸缘盘连接在一起，制动底板固定在变速器输出轴轴承 盖上，两制动蹄通过偏心支承销支承在制定地板上，其上端装有滚轮，在复位弹簧的作 用下，滚轮抵靠在凸轮的两侧，

49、凸轮轴支承在制动底板的上部，轴外端与摇臂杆连接， 摇臂的另一端与穿过压紧弹簧的拉杆相连，驻车制动杆上有棘爪。驻车制动时，将驻车 制动杆上端向后拉动，则制动杆的下端向前摆动，传动杆带动摇臂顺时针转动，拉杆则 带动摇臂顺时针转动，凸轮轴亦顺时针转动，凸轮则使两制动蹄以支承销为支点向外张 开，压靠在制动鼓上，产生制动作用。当制动杆拉到制动位置时，棘爪嵌入齿扇上的棘 齿内，气锁止作用。 图 2.5 中央驻车制动器机构图 1.按钮 2.拉杆弹簧 3.驻车制动杆 4.齿扇 5.锁止棘爪 6.传动杆 7.摇臂 8.偏心支承销孔 9.制动蹄 10.滚轮 11.凸轮轴 12.调整螺母 13.拉杆 14.摆臂 1

50、5.压紧弹簧 16.复位弹簧 解除制动时，按下驻车制动杆上的按钮使棘爪脱离棘齿，向前推动制动杆，则传动 杆、拉杆、凸轮轴按逆时针方向转动，制动蹄在复位弹簧的作用下复位，制动蹄与制动 鼓间恢 复制动间隙，驻车制动解除。 2.3.2 带驻车制动机构鼓式制动器 1、带驻车制动机构鼓式制动器的结构 图2.6所示为带驻车机构鼓式制动器。驻车制动拉杆 7 铆装在制动蹄 3 上，并能自由 摆动。驻车制动推杆 2 左端的槽插在驻车制动拉杆上，右端槽孔插在前制动蹄的凸棱上。 连接弹簧 4 左端钩挂在驻车制动拉杆左侧的孔内，右端钩挂在前制动蹄的腹板上，上回 位弹簧 5 右端钩挂在驻车制动推杆右侧的空内，左端钩挂在

51、后制动蹄的腹板上。由于弹 簧的作用，使驻车制动推杆拉靠在驻车制动拉杆 7 上。驻车制动拉杆的下端与驻车制动 软轴相连。 2、带驻车制动机构的鼓式制动器的工作原理 制动时，驾驶员拉动驻车制动操纵手柄，带动驻车制动软轴，进而带动驻车制动拉 杆 7 绕上端支点向右转动，推动推杆 2 向右移动，向外推动前制动蹄压紧在制动鼓上后， 驻车制动拉杆又绕推杆接触处转动，推动后制动蹄也压在制动鼓上，从而对车轮进行制 动。 解除制动时，驾驶员松开制动操纵杆，两制动蹄在上下回位弹簧的作用下回位，使 制动蹄和制动鼓间保持适当间隙，车轮便自由转动制动。 3、带驻车制动机构鼓式制动器的间隙调整 制动器不工作时，摩擦片与制

52、动鼓应保留合适的间隙，0.250.5mm。制动间隙如果 过小，就不易保证彻底解除制动，造成摩擦副拖磨；过大又将使制动踏板行程太长，以 致驾驶员操作不便，也会推迟制动器开始起作用的时刻，影响制动的灵敏度。因此，要 求任何形式的制动器必须保证有制动间隙调整装置。图2.6所示为带驻车机构的鼓式制动 器所示，在正常制动间隙内进行制动时，两制动蹄在轮缸活塞推力的作用下向外张开， 并压在制动鼓上实施制动。此时，由于连接弹簧的刚度设计得比回位弹簧大，所以上回 位弹簧被 拉伸，而连接弹簧未被拉伸。此时驻车制动拉杆始终压住调整楔，并于前制动蹄一起压 在 图 2.6 带驻车制动机构的鼓式制动器 1.调整楔板 2.

53、推杆 3.后制动蹄 4.推杆弹簧 5.上回位弹簧 6.弹簧座 7.驻车制动拉杆 8.下回位弹簧 9.制动轮缸 10.制动底板 11.橡胶堵塞 12.前制动蹄 13.制动蹄拉簧 制动鼓上，此时制动拉杆与制动推杆切槽的左端面不接触。 当制动间隙增加超过设定间隙进行制动时，两制动蹄在轮缸活塞推力的作用下，上 回位弹簧首先被拉伸到一定程度后，连接弹簧也被拉伸，使制动拉杆与制动推杆切槽的 左端面接触，而且外移。此时调节楔板在连接弹簧的作用下向下移动，克服过量间隙后 停止移动。解除制动后，在弹簧 2 和 4 的作用下，两制动蹄回位，恢复原来设定的制动 器间隙。 2.3.3 带驻车制动机构盘式制动器 1、带

54、驻车制动机构盘式制动器的结构及原理 图 2.7 所示为带驻车制动机构盘式制动器。自调螺杆 9 穿过制动钳体 1 的孔旋装在 有粗牙螺纹的自调螺母 12 中，螺母凸缘左端被扭簧 13 紧箍着。扭簧的一端固定在活塞 上， 另一端则自由地抵靠在螺母凸缘上。推力球轴承固定在螺母凸缘的右侧，并被固定在活 上的挡片 10 封闭。膜片 8 使螺杆右边斜面与驻车制动推杆 7 的凸缘斜面始终贴合。 进行驻车制动时，在驻车制动杠杆 7 的凸轮推动下，自调螺杆连同自调螺母一直左 移到螺母接触活塞 14 的底部。此时，由于扭簧的障碍，自调螺母不可能倒转着相对于螺 杆 向右移动，于是轴向推动便通过活塞传动到制动块上而实

55、现制动，解除制动时，自调螺 母 9 在膜片弹簧 8 的作用下，随着驻车制动杠杆 7 复位。 2、带驻车制动机构盘式制动器间隙调整 图 2.7 带驻车制动机构盘式制动器 1.制动钳体 2.活塞护罩 3.活塞密封圈 4.自调螺杆密封圈 5.膜片弹簧支承垫圈 6.驻车制动杠杆护罩 7.驻车制动杠杆 8.膜片弹簧 9.自调螺杆 10.挡片 11.推力球轴承 12.自调螺母 13.扭簧 14.活塞 当制动盘与制动块之间存在间隙的情况下进行驻车制动时，在液压力的作用下活塞 继续向左进行移动，因此自调螺母的左端与活塞的右端面出现间隙，此时在扭簧作用力 下，自调螺母相对于自调螺杆向左移动，改变了自调螺杆的总长

56、度，从而消除了活塞与 自调螺母间的间隙，使制动间隙维持在设定值。 第 3 章 汽车液压制动系统的控制装置 3.1 汽车液压制动力调节装置 在制动过程中，当车轮尚未抱死时，车轮所受到的路面制动力以及车轮制动器所产 生的制动力矩都随着踏板力的增加而增加。但受到轮胎与路面附着情况的限制，地面制 动力不能超过附着力。当地面制动力等于附着力时，车轮将被抱死而在路面上托滑。托 滑会使轮胎局部严重磨损，也是轮胎失去附着能力。在制动过程中，如前轮抱死而后轮 滚动时，会使汽车失去操纵性能，无法转向；如后轮抱死而前轮滚动时，会使汽车侧滑 而发生甩尾的危险，造成极为严重的后果。因此为避免抱死时车轮抱死滑移，就必需对

57、 车轮即将抱死时的前、后轮制动器的促动管路压力进行控制。制动力调节的装置有限压 阀、比例阀、感载阀等。 3.1.1 限压阀 限压阀串联在液压制动回路的后促动管路中，其作用是当前、后促动管路压力 p1和 p2由零同步增长到一定值后，即自动将 p2限定在该值不变。 图 3.1 限压阀结构图 1.阀门 2.活塞 3.弹簧 1.阀盖 2.阀门 3.活塞 图 3.2 比例阀结构图 4.密封圈 5.弹簧 6.阀体 限压阀的结构如图 3.1 所示。自进油口输入的控制压力是前促动管路压力(即主缸 压力)p1 ，从出油口输出的是后促动管路压力 p2.阀门与活塞连接一体，装入阀体后，弹 簧即受到一定的预紧力。在弹

58、簧力作用下，阀门离开阀体上的阀座而抵靠在着阀盖。阀 门凸缘上开有若干个通油切口。当输入压力 p1 较低时，阀门一直保持开启，因而 p2=p1， 即限压阀尚未起限压作用。当 p2与 p1 同步增长到一定值 ps 时，活塞上所受的液压作用 力将弹簧压缩到使阀门关闭，后轮缸与主缸隔绝。此后 p2即保持定值 ps，不再随 p1 增长。 3.1.2 比例阀 图 3.2 所示比例阀结构图。 比例阀（又称 p 阀）也串联于液压制动回路的后促动管 路中，其作用是当前、后促动管路压力 p1 与 p2同步增长到某一定值 ps 后，即自动对 p2 的增长加以限制，使 p2的增量小于 p1 的增量。当 f+p2（d2

59、-d2）/4= p1d2/4 时，阀芯 关闭，p2保持不变。但随 p1升高，阀芯会再开启，然后再关闭，这样在反复开闭的过程 中，p2按一定比例升高。 3.1.3 感载阀 1、感载阀的结构 图 3.3 所示为液压感载比例阀示意图。液压感载比例阀可以根据汽车承载质量的不 同而调节后轮制动的液压，工作原理同比例阀相同，只是柱塞的预压力由杠杆对它的推 力决定。阀体 3 安装在车身上，活塞 4 右端的空腔内有阀门 2。杠杆 5 的一端由感载拉力 弹簧 6 与后悬架连接，另一端压在活塞 4 上。 2、感载阀的作用 感载阀的作用在于保证行驶过程中前后轮负荷的比例和在汽车紧急制动时后轮不致 抱死。紧急制动时，

60、感载阀根据车辆负荷及路面阻力，在极短的时间内对制动液进行调 控，使前后轮制动片承受的制动力接近理想曲线，可以有效防止侧滑和抱死，缩短制动 距离，增强制动效果。 图 3.3 液压感载比例阀示意图 1.螺塞 2.阀门 3.阀体 4.活塞 5.杠杆 6.感载拉力弹 7.摇臂 8.后悬架横向稳定杆 3、感载阀工作原理 不制动时柱塞 4 在感载拉力弹簧 6 通过杠杆 5 施加的推力 f 的作用下处于右端极限 位置。阀门 2 右端杆部顶触螺塞 1 而开启，使左右腔相通。制动时，具有压力 p1 的来自 制动主缸的制动液由进油孔 a 进入，并通过阀门从出油口 b 输出到后制动管路。此时的 输出压力 p2=p1