第二十章汽车制动系统课件

1、汽车构造汽车构造Page 2第第2020章章 汽车制动系统汽车制动系统第第2020章章 汽车制动系统汽车制动系统 Page 320.1 概述概述20.2 制动器制动器20.3 液压制动系统液压制动系统20.4 气压制动系统气压制动系统20.5 驻车制动系统驻车制动系统20.6 制动力调节装置制动力调节装置20.7 制动防抱死系统制动防抱死系统20.8车辆稳定性控制系统车辆稳定性控制系统20.1 概述概述20.1.1 20.1.1 汽车对制动系统的要求汽车对制动系统的要求20.1.2 20.1.2 制动系统的组成及工作原理制动系统的组成及工作原理20.1.3 20.1.3 制动系统的分类制动系统

2、的分类Page 420.1 概述概述20.1.1 20.1.1 汽车对制动系统的要求汽车对制动系统的要求Page 51.1.制动：制动：使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动。2.2.制动力：制动力：可控制的对汽车进行制动的外力。3.3.制动系：制动系：这样一系列专门用于制动的装置称为制动系。20.1 概述概述20.1.1 20.1.1 汽车对制动系统的要求汽车对制动系统的要求Page 6根据以上功能，汽车制动系统应满足以下要求：具有足够的制动效能。工作可靠。制动热稳定性良好；操纵轻便，并具有良好的随动性。在任何速度下制动时，汽车都不应丧失操纵性

3、和方向稳定性。制动时产生的噪音尽可能小。摩擦副要有足够的使用寿命，摩擦副磨损后有能消除因磨损而产生间隙的机构。20.1 概述概述20.1.2 20.1.2 制动系统的组成及工作原理制动系统的组成及工作原理Page 7 制动毂制动毂8 8随车轮一起转动，底板随车轮一起转动，底板1111相对车架静止，两个相对车架静止，两个弧形制动蹄弧形制动蹄1010安装在底板上，表面附有摩擦片安装在底板上，表面附有摩擦片9 9。行驶时摩。行驶时摩擦片擦片9 9与制动鼓与制动鼓8 8内圆表面保内圆表面保留一定间隙，由弹簧保持正留一定间隙，由弹簧保持正确位置。确位置。 制动时踏动制动板制动时踏动制动板1 1，推杆推杆

4、2 2驱动主活塞驱动主活塞3 3，使制动，使制动缸工作，两个轮缸活塞缸工作，两个轮缸活塞7 7移移动，摩擦片动，摩擦片9 9与鼓内圆摩擦与鼓内圆摩擦产生制动。产生制动。1.1.工作原理工作原理20.1 概述概述20.1.2 20.1.2 制动系统的组成及工作原理制动系统的组成及工作原理Page 8制动系统的一般工作原制动系统的一般工作原理是，利用与车身（或理是，利用与车身（或车架）相连的非旋转元车架）相连的非旋转元件盒车轮（或传动轴）件盒车轮（或传动轴）相连的旋转元件之间的相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的相互摩擦来阻止车轮的传动或转动的趋势。传动或转动的趋势。 当驾驶员踏下制动踏当驾驶

5、员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞在液压的时，轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向作用下将制动蹄片压向制动鼓，是制动鼓减小制动鼓，是制动鼓减小转动速度，或保持不动转动速度，或保持不动。20.1 概述概述20.1.2 20.1.2 制动系统的组成及工作原理制动系统的组成及工作原理Page 92.组成组成20.1 概述概述20.1.2 20.1.2 制动系统的组成及工作原理制动系统的组成及工作原理Page 102.组成组成（1 1）供能装置）供能装置 包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。为制动提供足够

6、的制动力。的各种部件。为制动提供足够的制动力。（2 2）控制装置）控制装置 产生制动动作和控制制动效果的各种部件。产生制动动作和控制制动效果的各种部件。（3 3）传动装置）传动装置 将制动能量传递到制动器的各种部件。将制动能量传递到制动器的各种部件。（4 4）制动器）制动器 产生阻碍车辆运动或运动趋势的制动力的部件。产生阻碍车辆运动或运动趋势的制动力的部件。20.1 概述概述20.1.3 20.1.3 制动系统的分类制动系统的分类Page 111.按制动能源分类按制动能源分类人力制动系人力制动系动力制动系动力制动系伺服制动系伺服制动系2.按制动能量的传输方式按制动能量的传输方式机械式机械式液压

7、式液压式气压式气压式电磁式电磁式3.按回路来分按回路来分单回路单回路双回路双回路20.2 制动器制动器Page 12摩擦制动器：摩擦制动器：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均称为摩擦制动器（包括鼓式和盘式鼓式和盘式两种）。车轮制动器：车轮制动器：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。中央制动器：中央制动器：旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制动力矩须经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器。20.2 制动器制动器Page 1320.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器20.2.2 20.2.2 盘式制动式盘式

8、制动式Page 1420.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 1520.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 16制动蹄（固定元件）制动蹄（固定元件）制动鼓内圆面上。制动鼓内圆面上。轮缸式制动器轮缸式制动器凸轮式制动器凸轮式制动器楔式制动器楔式制动器制动器制动器20.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 171.1.轮缸式制动器轮缸式制动器（1 1）领从蹄式）领从蹄式领从蹄制动器：领从蹄制动器：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。20.

9、2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 18等促动力制动器等促动力制动器：凡两蹄所受促动力相等的领从蹄制动器都可称为等促动力制动器。以上图为例：T1与Fs同向N1、T1，领蹄“增势增势”。T2与Fs力矩反向N2，T2，从蹄“减势减势”。N N1 1N N2 2，T T1 1T T2 2，故制动力矩不相等。领蹄制动力矩约为从蹄制动力矩的22.5倍。20.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 19制动器的调整：制动器的调整：摩擦片与制动鼓之间应保有合适的间隙：0.250.50mm。20.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1

10、 鼓式制动器鼓式制动器Page 20调整类型调整类型局部调整：局部调整：调整凸轮。调整凸轮。全面调整：全面调整：除靠转动调整凸轮以外，还要除靠转动调整凸轮以外，还要转动支承销。支承销轴颈是偏心的。支承尾转动支承销。支承销轴颈是偏心的。支承尾端面上打有标记，指明偏心轴颈轴线偏移方端面上打有标记，指明偏心轴颈轴线偏移方向。将支承销朝箭头方向转动，各处（特别是向。将支承销朝箭头方向转动，各处（特别是摩擦片下端处）的间隙即行减小。摩擦片下端处）的间隙即行减小。20.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 21（2 2）双领蹄式和双向双领蹄式制动器）双领蹄式和双向双领蹄

11、式制动器双领蹄式双领蹄式：制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄。但倒车制动时，两蹄则都变成从蹄。20.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 22双向双领蹄式：双向双领蹄式：无论制动鼓正向反向旋转，两蹄均为领蹄。制动底板上所有固定元件都是成对，且既按轴对称，以按中心对称布置。20.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 23（3 3）双从蹄式制动器）双从蹄式制动器将左右两侧车轮的双领蹄式制动器若对调安装，便都成为在制动鼓正向旋转时两蹄均为从蹄的双从蹄式制动器。平衡式制动器：平衡式制动器：固定元件均为中心对称，且制动鼓所受两蹄施加的两

12、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。 20.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 24（4 4）单向和双向自增力式制动器）单向和双向自增力式制动器单向自增力式制动器单向自增力式制动器20.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 25双向自增力式制动器双向自增力式制动器特点：特点：无论制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓摩擦起自增力作用。制动效能的综合比较（基本结制动效能的综合比较（基本结构参数和轮缸工作压力相同情构参数和轮缸工作压力相同情况下）：况下）：自增力式双领蹄式领自增力式双领蹄式领从蹄式双从蹄式从蹄式双

13、从蹄式20.2 制动器制动器20.2.1 20.2.1 鼓式制动器鼓式制动器Page 26凸轮式制动器凸轮式制动器20.2 制动器制动器20.2.2 20.2.2 盘式制动式盘式制动式Page 2720.2 制动器制动器20.2.2 20.2.2 盘式制动式盘式制动式Page 28盘式制动器盘式制动器钳盘式制动器：钳盘式制动器：由制动盘和制动钳组成。全盘式制动器：全盘式制动器：制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触。20.2 制动器制动器20.2.2 20.2.2 盘式制动式盘式制动式Page 291.1.钳盘式制动器钳盘式制动器（1 1）定钳盘式制动器）定钳盘式制动器跨置在制动盘上的制动钳体固

14、定安装在车桥上，他不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动，其内的两个活塞分别位于制动盘的两侧。20.2 制动器制动器20.2.2 20.2.2 盘式制动式盘式制动式Page 30（2 2）定钳盘式制）定钳盘式制动器动器制动钳体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载钳体上。20.2 制动器制动器20.2.2 20.2.2 盘式制动式盘式制动式Page 312.2.全盘式制动器全盘式制动器20.2 制动器制动器20.2.2 20.2.2 盘式制动式盘式制动式Page 32盘式与鼓式的比较：盘式与鼓式的比较：优点：优点：1）无摩擦

15、助势作用，效能稳定；2）浸水后效能降低较少，且经一两次制动 后即可恢复；3）尺寸和质量较小；4）制动盘沿厚度方向热膨胀量极小；5）较容易实现间隙自动调整。不足之处：不足之处：1）效能较低；2）兼充驻车制动时结构较鼓式复杂， 因而在后轮上的应用受到限制。20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.1 20.3.1 组成及工作原理组成及工作原理20.3.2 20.3.2 制动主缸制动主缸20.3.3 20.3.3 真空助力器真空助力器20.3.4 20.3.4 制动轮缸制动轮缸Page 3320.3 液压制动系统液压制动系统20.3.1 20.3.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 34双回

16、路液压制动系统由制动主缸（制动总泵）、液压管路、制动轮缸、前轮钳盘式制动器中的液压缸等组成。20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.1 20.3.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 351.前轮制动器前轮制动器 2.制动钳制动钳 3.制动管路制动管路 4.制动踏板机构制动踏板机构 5.制动主缸制动主缸 6.制动轮缸制动轮缸 7.后轮制动器后轮制动器 20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.1 20.3.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 36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

17、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有一轴对一轴型（11）和交叉（）和交叉（X）型。型。20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.1 20.3.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 3720.3 液压制动系统液压制动系统20.3.1 20.3.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 3820.3 液压制动系统液压制动系统20.3.1 20.3.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 39液压制动系基本原理：液压制动系基本原理：驾驶员控制力制动踏板机构制动主缸油管制动轮缸制动器工作制动系的几个数据：踏板全行程踏板全

18、行程150mm（轿）180mm（货）踏板工作行程踏板工作行程50%60%全行程踏板力踏板力350N（轿）550N（货）20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.2 20.3.2 制动主缸制动主缸Page 401.1.主要结构：主要结构：储液室、补储液室、补偿孔、旁通孔、主缸推杆偿孔、旁通孔、主缸推杆、橡胶密封圈、星形垫片、橡胶密封圈、星形垫片、六个轴向小孔（活塞）、六个轴向小孔（活塞）、皮碗、回位弹簧、出油、皮碗、回位弹簧、出油阀门、回油阀门阀门、回油阀门。20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.2 20.3.2 制动主缸制动主缸Page 412.2.制动过程：制动过程：推杆推动活塞皮碗

19、后移皮碗盖住旁通孔主缸内液压开始建立液压略为升高，克服弹簧的预紧力而推开出油阀门制动液送至各轮缸。撤除踏板力后，各自在回位弹簧作用下回位，管路中的制动液借其压力推开回油阀门流回主缸。（管路液压保持在0.050.050.10.1MpaMpa范围内）20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.2 20.3.2 制动主缸制动主缸Page 423.3.制动踏板自由行程制动踏板自由行程不制动时，推杆的球头与活塞之间保有一定间隙，主要为了保证活塞在回位弹簧作用下退到与挡圈接触的极限位置，使皮碗不致堵住旁通孔，制动时，为了首先消除这一间隙所需的踏板行程，称为制动踏板自由行程。微、轻型车的制动踏板自由行程的大

20、致范围是520mm。20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.3 20.3.3 真空助力器真空助力器Page 43真空助力式制动系统真空助力式制动系统20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.3 20.3.3 真空助力器真空助力器Page 4420.3 液压制动系统液压制动系统20.3.4 20.3.4 制动轮缸制动轮缸Page 45有双活塞与单活塞之分。制动过程： 制动液自油管接头和进油孔进入活塞外移通过顶块推动制动蹄。20.3 液压制动系统液压制动系统20.3.4 20.3.4 制动轮缸制动轮缸Page 4620.4 气压制动系统气压制动系统20.4.1 20.4.1 组成及工作原理组

21、成及工作原理20.4.2 20.4.2 气压制动系统的供能装置气压制动系统的供能装置20.4.3 20.4.3 气压制动系统的控制装置气压制动系统的控制装置20.4.4 20.4.4 气压制动系统的传能装置气压制动系统的传能装置Page 4720.4 气压制动系统气压制动系统20.4.1 20.4.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 48制动能源空气压缩机造成的气压能。20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.1 20.4.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 4920.4 气压制动系统气压制动系统20.4.1 20.4.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 50工作过程：工作

22、过程：驾驶员踩下制动踏板拉杆带动制动阀拉臂下端左移上端以销轴为支点往下压制动阀上下两腔的进气口分别与本腔出气口相通压缩空气进入前、后制动气室促动制动器进入工作。放松制动踏板制动阀使制动气室通大气以解除制动。20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.2 20.4.2 气压制动系统的供能装置气压制动系统的供能装置Page 51气压制动系的供能装置主要包括：储气筒、调储气筒、调压阀及安全阀、进排气滤清器、管道滤清器、压阀及安全阀、进排气滤清器、管道滤清器、油水分离器、空气干燥器、防冻器、多回路压油水分离器、空气干燥器、防冻器、多回路压力保护阀力保护阀等。20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.

23、2 20.4.2 气压制动系统的供能装置气压制动系统的供能装置Page 521.1.空压机空压机（1 1）功用：）功用：产生制动所用的压缩空气；（2 2）种类：）种类：单缸式和双缸式；（3 3）结构：）结构：活塞式。2.2.调压阀调压阀功用：功用：调节供气管路中压缩空气的压力，使之保持在规定的压力范围；3.3.双回路压力保护阀双回路压力保护阀双回路制动系中，空气压缩机产生的压缩空气经双回路保护阀分别向各回路的储气筒充气，当一条回路损坏时漏气时，压力保护阀能保证另一条完好的管路继续充气。20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.2 20.4.2 气压制动系统的供能装置气压制动系统的供能装置Pa

24、ge 53空压机空压机20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.2 20.4.2 气压制动系统的供能装置气压制动系统的供能装置Page 54调压阀调压阀20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.3 20.4.3 气压制动系统的控制装置气压制动系统的控制装置Page 55组成：组成：制动阀、手动制动阀、快放阀与继动阀（加速阀）、梭阀20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.3 20.4.3 气压制动系统的控制装置气压制动系统的控制装置Page 56单腔制动阀工作示意图单腔制动阀工作示意图1.1.制动阀制动阀20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.3 20.4.3 气压制动系统的控制装置

25、气压制动系统的控制装置Page 571.1.制动阀制动阀双腔制动阀工作示意图双腔制动阀工作示意图气制动阀的隧洞作用是靠平衡弹簧来保证的；制动阀的平衡位置是指进排气阀均关闭，且前后制动气室的气压保证稳定状态。 每次平衡过程，平衡弹簧下端面的位置相同。20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.3 20.4.3 气压制动系统的控制装置气压制动系统的控制装置Page 582.2.继动阀与快放阀继动阀与快放阀（1）继动阀：缩短由储气筒到制动气室充气路程。（2）快放阀：解除制动时，可直接将制动气室的压缩空气排入大气。20.4 气压制动系统气压制动系统20.4.4 20.4.4 气压制动系统的传能装置气压

26、制动系统的传能装置Page 59 气压制动系统的传能装置主要是制动气室制动气室，它的作用是将输入的压缩空气转变为转动制动凸轮的机械推理，使车轮制动器产生制动力矩。20.5 驻车制动系统驻车制动系统20.5.1 20.5.1 组成及工作原理组成及工作原理20.5.2 20.5.2 驻车制动器驻车制动器Page 6020.5 驻车制动系统驻车制动系统20.5.1 20.5.1 组成及工作原理组成及工作原理Page 6120.5 驻车制动系统驻车制动系统20.5.2 20.5.2 驻车制动器驻车制动器Page 6220.6 制动力调节装置制动力调节装置Page 63制动力 FBFG 前轮先抱死滑移，

27、后轮滚动制动过程制动过程中不能转向中不能转向后轮先抱死滑移，前轮滚动制动过程制动过程中受到侧向干扰易甩尾中受到侧向干扰易甩尾应尽量避免制动时后轮先抱死滑移。设计目标：前后车轮制动到同步滑移。条件是：前后轮制动力之比等于前后轮对路面的前后轮制动力之比等于前后轮对路面的垂直载荷之比。垂直载荷之比。20.6 制动力调节装置制动力调节装置Page 64因前后轮载荷之比会经常变化，如果前后轮制动力矩（制动力）的比值可以随时调节到等于变化着的前后附着力之比，则在任何附着条件下，汽车都可能制动到前后轮同步濒临滑移。前后促动管路压力分配特性20.6 制动力调节装置制动力调节装置Page 65制动力调节装置：制

28、动力调节装置：1.限压阀：限压阀：p1、p2由0同步增加到一定值后，自动将p2限制在该值不变。2.比例阀：比例阀： p1、p2 同步增加到一定值ps后，自动对p2的增长加以节制，使 p2的增量小于p1的增量。3.感载阀：感载阀：感应载荷变化，自动改变调节起始点。4.惯性阀：惯性阀：与感载阀类似，但其调节作用起始点控制压力值ps取决于惯性力。5.制动防抱死装置：制动防抱死装置：即ABS。20.6 制动力调节装置制动力调节装置20.6.1 20.6.1 限压阀限压阀20.6.2 20.6.2 比例阀比例阀20.6.3 20.6.3 感载阀感载阀20.6.4 20.6.4 惯性阀惯性阀Page 66

29、20.6 制动力调节装置制动力调节装置20.6.1 20.6.1 限压阀限压阀Page 67限压阀及其静特性限压阀及其静特性20.6 制动力调节装置制动力调节装置20.6.2 20.6.2 比例阀比例阀Page 68比例阀的结构原理及静特性比例阀的结构原理及静特性20.6 制动力调节装置制动力调节装置20.6.3 20.6.3 感载阀感载阀Page 69液压感载阀静特性液压感载阀静特性20.6 制动力调节装置制动力调节装置20.6.3 20.6.3 感载阀感载阀Page 70液液压压感感载载比比例例阀阀及及其其感感载载控控制制机机构构20.6 制动力调节装置制动力调节装置20.6.4 20.6

30、.4 惯性阀惯性阀Page 7120.7 制动防抱死系统制动防抱死系统20.7.1 ABS20.7.1 ABS理论基础理论基础20.7.2 ABS20.7.2 ABS的组成及工作原理的组成及工作原理20.7.3 ABS20.7.3 ABS的分类的分类Page 7220.7 制动防抱死系统制动防抱死系统20.7.1 ABS20.7.1 ABS理论基础理论基础Page 73 ABS（Anti-lock Braking System）是一种汽车制动时，自动防止驱动、从动车轴立刻被抱死的自动化装置。 研究表明，当汽车轮胎相对地面的滑动率在10%-20%时，轮胎和地面的摩擦力（附着力）最大。在制动期间，如果司机能控制轮胎的滑动率始终处于10%-20%范围之内，汽车将在更短的制动距离内停车。 实际上，要人为做到是不可能的。因为紧急制动时间很短，远低于人的生理反映时间，且驾驶员本身处于巨大的惯性力场之中而不能自控。 实现这一设想的装置实现这一设想的装置 ABS ABS 20.7 制动防抱死系统制动防抱死系统20.7.1 ABS20.7.1 ABS理论基础理论基础Page 74汽车从纯滚动到抱死拖滑的制动过程是一个渐进的过程，经历了纯滑动、边滚边滑和纯滑动3个阶段，为了评价汽车车轮滑移成分所占比例的多少，常用滑移率滑移率s s来表示，其定义如下：%100%