第二十四章汽车制动系课件

1、汽车构造电子教案汽车制动系7/19/20221概 述使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度稳定，以及使已停止的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。汽车上装设一系列的专门装置，以便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，这种可控的对汽车进行制动的外力，称制动力。这样的一系列专门装置称为制动系。1、制动系的工作原理2、制动系的组成3、制动系的类型7/19/20222哈尔滨工业大学（威海） 图24-1所示的制动系中，主要由制动鼓8，带摩擦片9的制动蹄10构成的对车轮施加制动力矩（摩擦力矩）以阻碍其转动

2、的部件，称为制动器。7/19/20223哈尔滨工业大学（威海）2、制动系的组成任何制动系都具有以下四个基本组成部分：供能装置包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质的各种部件。其中，产生制动能量的部分称为制动能源。人的肌体亦可作为制动能源，如图24-1所示。控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。图24-1中的制动踏板机构即是最简单的一种控制装置。传动装置包括将制动能量传输到制动的各个部件，如图24-1中的制动主缸4和制动轮缸6。制动器产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力（制动力）部件，其中也包括辅助制动系中的缓速装置。较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附

3、加装置。7/19/20224哈尔滨工业大学（威海）3、制动系的类型按制动系的功用分类行车制动系使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。它是在行车过程经常使用的。驻车制动系使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。第二制动系在行车制动系失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定，第二制动系也是汽车必须具备的。 辅助制动系在汽车下长坡时用以稳定车速的一套装置。 7/19/20225哈尔滨工业大学（威海）制动器 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，使后者的旋转角速度降低，同时依靠车轮与路面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。凡利用

4、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，都称为摩擦制动器。 目前各类汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。前者的摩擦副中的旋转元件为制动毂，其工作表面为圆柱面；后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘，以端面为工作表面。7/19/20226哈尔滨工业大学（威海） 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。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，则称为中央制动器。 车轮制动器一般用于行车制动，也有兼用于第二制动（或应急制动）和驻车制动的。中央制动器一般只用于驻车制动和缓速制动。7/19/2022

5、7哈尔滨工业大学（威海）一、鼓式制动器鼓式制动器由内张型和外束型两种。内张型鼓式制动器采用带摩擦片的制动蹄作为固定元件。位于制动鼓内部的制动蹄在一段承受主动力时，可绕另一端的支点向外旋转，压靠到制动鼓内圆面上，产生摩擦力矩（制动力矩）。凡对蹄端加力使蹄转动的装置，统称为制动蹄促动装置。图24-1所使得制动器以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置，故称为轮缸式制动器。 7/19/20228哈尔滨工业大学（威海）（一）轮缸式制动器（二）凸轮式制动器（三）楔式制动器7/19/20229哈尔滨工业大学（威海）（一）轮缸式制动器1、领从蹄式制动器2、双领蹄式和双向双领蹄制动器3、双从蹄式制动器4、单向和双向自

6、增力式制动器5、缸式制动器间隙的调整7/19/202210哈尔滨工业大学（威海）1、领从蹄式制动器图24-2所示的北京BJ2020N型汽车的后轮制动器，即为领从式制动器。作为旋转元件的制动鼓18固装在车轮轮鼓的凸缘上。作为固定部分零件装配基体的制动底板3，用螺栓与后驱动桥壳半轴套管上的凸缘连接。 7/19/202211哈尔滨工业大学（威海） 在图示的结构实例中，轮缸中的两个活塞都可在缸内轴向浮动，且两者直径相同。因此，制动时两个活塞对两个制动蹄所加的促动力永远是相等的。凡两蹄所受促动力相等的领从蹄式制动器，都可称为等促动力制动器。7/19/202212哈尔滨工业大学（威海） 上海桑塔纳轿车的后

7、轮制动器也是领从蹄式制动器，如图24-4所示。其结构特点在于制动蹄采用了浮式支承。 这种支承结构可使整个制动蹄沿支承平面有一定浮动量。其优点是制动蹄可以自动定心，保证有可能与制动鼓全面接触。这种结构的另一特点是，该行车制动器可兼充驻车制动器，因此在制动器中还装设了驻车机械促动装置。7/19/202213哈尔滨工业大学（威海）2、双领蹄式和双向双领蹄制动器在制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器，如图24-5所示的北京BJ2020N型汽车前轮制动器。 7/19/202214哈尔滨工业大学（威海） 红旗CA7560型轿车的前、后轮制动器就是根据上述设想制成的一种双向双领蹄式制动器

8、。其中前轮制动器结构如图24-6所示。 7/19/202215哈尔滨工业大学（威海）3、从蹄式制动器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。当然，这只是说，这两种制动器的原则差异只在于固定元件和旋转元件的相对运动方向不同，实际上无论是双领蹄还是双从蹄式制动器，都必须又防止左右装错的措施。 显然，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。但其效能对摩擦因数的变化的敏感程度较小，即有良好的制动效能稳定性。 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，则其制动鼓所受两蹄施加的两个法向合力能互

9、相平衡，不会对轮鼓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。7/19/202216哈尔滨工业大学（威海）4、单向和双向自增力式制动器（1）单向自增力式制动器 （2）双向自增力式制动器 7/19/202217哈尔滨工业大学（威海）（1）单向自增力式制动器 其结构原理及制动蹄的受力情况如图24-7所示。第一制动蹄1和第二制动蹄3的下端分别浮支在浮动的顶杆2的两端。制动器只在上方有一个支承销5。不制动时，两蹄上端均借各自的回位弹簧拉靠在支承销上。制动正向旋转方向如箭头所示。 7/19/202218哈尔滨工业大学（威海）图24-8所示为罗马尼亚产的布切奇113N型货车前轮用的单向自增

10、力式制动器。 受法向力较大的第二蹄摩擦片的面积作的比第一蹄的大，使两蹄的单位压力相近。 该制动器的间隙调整可借改变可调顶杆的长度来调节。7/19/202219哈尔滨工业大学（威海）（2）双向自增力式制动器 其结构原理如图24-9所示。其特点是制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓摩擦起自增力作用。它的结构不同于单向自增力式之处，主要是采用双活塞式轮缸4，可向双蹄同时施加相等的促动力。7/19/202220哈尔滨工业大学（威海） 图24-10所示为日本丰田王冠轿车后轮制动器，即属于双向自增力式制动器，而且还装了机械促动装置而兼充驻车制动器。在这一点上，双向自增力式制动器更为优越，因为其前进制动和倒车制

11、动的效能一致。 7/19/202221哈尔滨工业大学（威海）各种制动器的比较制动效能而言，在基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下，自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用的最为充分而居首位，以下依次是双领蹄式，领从蹄式，双从蹄式。但蹄鼓之间的摩擦因数本身是个不稳定因素，随制动鼓和摩擦片的材料、温度和表面状况（如是否沾水、沾油，是否油烧结现象等）的不同，可在很大范围内变化。自增力式制动器的效能对摩擦因数的依赖性最大，因而其效能的热稳定性最差。此外，在制动过程中自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速。双向自增力式制动器多用于轿车后轮，原因之一是为了便于兼充驻车制动器（参看图24-10）

12、。单向自增式制动器只用于中轻型汽车的前轮，引倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高。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（例如英国女王牌轿车）。双领蹄式，双向双领蹄式和双从蹄式等具有两轮缸的制动器，最宜布置双回路制动系统。领从蹄式制动器发展较早，其较能和较能稳定性均居中流，且结构较简单等优点，故目前仍相当广泛的用于各种汽车。7/19/202222哈尔滨工业大学（威海）5、轮缸式制动器间隙的调整制动蹄在不工作的原始位置时，其摩擦片与制动鼓之间应保持合适的间隙，其设定值由汽车制造厂规定，一般在0.250.5mm之间。要求任何形式的

13、制动器在结构上必须保证有检查调整其间隙的可能。（1）手动调整装置 （2）自动调整装置7/19/202223哈尔滨工业大学（威海）（1）手动调整装置 一般在制动鼓腹板上有一个检查孔，以便用塞尺检查摩擦片与制动鼓之间的间隙（制动器间隙）是否符合规定值，否则要用下列方法进行调整：1)转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销 2）转动调整螺母 3）调整可调顶杆长度 7/19/202224哈尔滨工业大学（威海）1)转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销 例如，在北京BJ2020N型汽车制动器中，若发现制动器间隙已增大到使制动器效能明显降低时，可按箭头所示方向转动调整凸轮7，进行局部调整。 7/19/202225哈尔滨

14、工业大学（威海）2）转动调整螺母有些制动器轮缸两端的端盖制成调整螺母，如图24-11所示。用一字旋具5拨动调整螺母1的齿槽4，使螺母转动，带动螺杆的可调支座3向内或向外左轴向移动，可使旋转蹄上端靠近或远离制动鼓，则制动间隙便减小或增大。 7/19/202226哈尔滨工业大学（威海）3）调整可调顶杆长度在自增力制动器中，两制动蹄下端支承在可调顶杆上，其结构及工作原理如图24-12所示。可调顶杆由顶杆体3、调整螺钉1和顶杆套2组成。 7/19/202227哈尔滨工业大学（威海）（2）自动调整装置制动器间隙调整是汽车保养和修理作业中必不可少的重要作业项目。为了减少保养工作量，制动器间隙的自动调整装置

15、在70年代以后得到迅速发展。其结构形式有如下几种。1)摩擦限位式间隙自调装置 2)楔块式间隙自调装置 3)跃式间隙自调装置 7/19/202228哈尔滨工业大学（威海）1)摩擦限位式间隙自调装置图24-13为原苏联轿车上采用的一种摩擦限位式间隙自调装置。用于限定不制动时制动蹄的内极限位置的限位摩擦环2，装在轮缸活塞3内端的环槽中（图24-13a）或借矩形端面螺纹旋装在活塞内端（图24-13b）。活塞相对于摩擦环的最大轴相位移量即为二者之间的间隙。间隙应等于在制动器间隙为设定的标准值时施行完全制动所需的轮缸活塞行程。7/19/202229哈尔滨工业大学（威海） 摩擦限位式间隙自调装置也可以装在制

16、动蹄上，如图24-14所示。 当制动器内存在着过量间隙时，作用在制动蹄上的促动力可以使制动蹄克服摩擦力，相对于套筒及限位销继续压向制动鼓，以实现完全制动。 撤除促动力后，套筒回到图示原始位置，但制动蹄却不可能再回到制动前的位置，因为借以抵消过量间隙的蹄与套筒间的相对位移是不可逆转的。 7/19/202230哈尔滨工业大学（威海）2）楔块式间隙自调装置 上海桑塔纳、奥迪100型轿车以及红旗CA7220型轿车后轮制动器间隙，均采用楔块式间隙自调装置。 间隙自调装置的楔形调节块6夹在前制动蹄4和驻车制动推杆12之间形成的切槽中。7/19/202231哈尔滨工业大学（威海）3）阶跃式间隙自调装置 为了

17、避免“调整过头”，许多制动器采用了阶跃式间隙自调装置。这样制动器在装车后要进行多次（可能达20次以上）制动动作，才能消除所积累的过量间隙。丰田王冠轿车双向自增式制动器（参看图24-10）即具有阶跃式间隙自调装置，它只在若干次倒车制动后方起调整作用。 7/19/202232哈尔滨工业大学（威海）（二）凸轮式制动器目前，所有国产汽车和部分国外汽车的气压制动系中，都在用凸轮促动的车轮制动器，而且大都设计成领从蹄式。凸轮促动的双向自增力式制动器只宜用作中央制动器。东风EQ1090E型汽车的凸轮式前轮制动器见图23-15。制动蹄2是可锻铸铁的，不制动时由回位弹簧3拉靠在制动凸轮轴4的凸轮上。制动凸轮轴通

18、过支座10固定在制动底板7上，其尾部花键轴插入制动调整臂5的花键孔中。 7/19/202233哈尔滨工业大学（威海）7/19/202234哈尔滨工业大学（威海）一般中型货车的凸轮式车轮制动器的间隙，可以根据需要进行局部或全面调整。局部调整只是利用制动调整臂来改变制动凸轮轴的原始角位置。制动调整臂的结构见图24-18。单线的调整蜗杆，借细花键套装在蜗杆轴4上，调整涡轮以内花键与制动凸轮轴的外花键相接合。转动蜗杆，即可在制动调整臂与制动气室推杆10的相对位置不变的情况下，通过蜗杆使制动凸轮轴转过一定角度，从而改变制动凸轮的原始角位置。 7/19/202235哈尔滨工业大学（威海）（三）楔式制动器楔

19、式制动器中两蹄的布置可以是领从式，也可以是双向双领蹄式。作为制动蹄促动件的制动楔本身的促动装置可以是机械式、液压式或气压式。如图所示为用于美国WABCO（威斯汀豪斯气压制动器公司）120C型重型自卸车前轮的双向双领蹄楔式制动器。7/19/202236哈尔滨工业大学（威海） 有调整螺母8、调整螺钉9及导向棘抓销10组成的间隙自调装置是阶跃式的，其工作过程见图24-21。制动器实际间隙等于设定间隙时，各有关零件的相对位置如图24-21a所示。制动时，调整螺母连同调整螺钉被调整柱塞6推出（图24-21b），同时导向棘抓销被顶入其导向孔中。导向棘爪销在错过一齿的情况下重新与调整螺母外齿轮进行啮合（图2

20、4-21c）。解除制动时，导向棘抓的限位作用使得调整螺母不能轴向平移回位，但却能相对于棘抓销和调整螺钉转动1/z周（z为调整螺母外齿轮的实际齿数），并带动调整柱赛回位（图24-21d）。 7/19/202237哈尔滨工业大学（威海） 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，此圆盘称为制动盘。其固定元件则有着多种结构形式，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两侧夹钳形支架上，总称为制动钳。这种有制动盘和制动钳组成的制动器，称为钳盘式制动器。另一类是固定元件的金属背板和摩

21、擦片也成圆盘形。使用这种固定元件，因其制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，故该制动器称为全盘式制动器。7/19/202238哈尔滨工业大学（威海）盘式制动器7/19/202239哈尔滨工业大学（威海） 钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前则越来越多的被各级轿车和货车作车轮制动器。全盘式制动器只有少数汽车（主要是重型汽车）用作车轮制动器，个别情况下可作为缓速器。（一）钳盘式制动器（二）全盘式制动器7/19/202240哈尔滨工业大学（威海）（一）钳盘式制动器钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。1、定钳盘式制动器2、浮钳盘式制动器7/19/202241哈尔滨工业大学（威海）1、定钳盘

22、式制动器定钳盘式制动器的制动钳固定安装在车桥上，既不能旋转，也不能沿制动盘轴线方向移动，因而其中必须在制动盘两侧都装设制动块促动装置（例如相当于制动轮缸的液压缸），以便分别将两侧的制动块压向制动盘。图24-23表示定钳盘式制动器在丰田王冠轿车前桥上的安装情况 7/19/202242哈尔滨工业大学（威海）固定制动钳7/19/202243哈尔滨工业大学（威海）制动钳的构造见图24-24。制动钳体有内侧钳体1和外侧钳体2借螺钉19联接而成。 7/19/202244哈尔滨工业大学（威海） 解除制动时，活塞连同垫圈5和压圈6在密封圈8的弹力作用下退回，直到密封圈变形完全消失为止。此时，摩擦块与制动盘之间

23、的间隙（制动器间隙）即为设定间隙（在本例中为0.1mm左右）。 制动时，制动液被压入内、外两侧液压缸中。两活塞4在液压作用下移向制动盘，并通过垫圈5和压圈6将制动块压靠到制动盘上。在活塞移动过程中，橡胶密封圈8的刃边在摩擦作用下随活塞移动，使密封圈产生弹性变形。相应于极限摩擦力的密封圈极限变形量，应等于制动器间隙为设定值时的完全所需活塞行程。7/19/202245哈尔滨工业大学（威海） 利用活塞密封圈的弹性能和定量变形来是活塞回位并自调间隙的方案，可使制动钳结构简单，造价低廉，故在轻、中型轿车上获得广泛应用。但这种结构对橡胶圈的弹性、耐热性、耐磨性、刃边的几何精度及表面粗糙度的要求较高，而且所

24、能保持的制动器间隙较小，在保证彻底解除制动方面还不十分可靠。 不少轿车和货车的盘式制动器中装设有专门的间隙自调装置。 制动间隙超过设定值时，活塞可在液压作用下带动摩擦环片和制动盘相对于摩擦销6左移到完全制动。 7/19/202246哈尔滨工业大学（威海）2、浮钳盘式制动器浮钳盘式制动器的制动钳一般设计得可以相对制动盘轴向滑动。其中，只在制动盘的内侧设置液压缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。其工作原理见右图。7/19/202247哈尔滨工业大学（威海）浮钳式制动器7/19/202248哈尔滨工业大学（威海）图24-28所示为红旗CA7220型轿车的前轮浮钳盘式制动器构造图。 制动时，制动盘内侧的

25、活动制动块在液压作用下由活塞12推靠制动盘6，同时制动钳上的反力将附装在制动钳支架中的固定制动块也推靠到制动盘6上。 7/19/202249哈尔滨工业大学（威海）用于汽车后轮的，带驻车制动传动装置的DBA盘式制动器的浮式制动钳见图24-29。 自调螺杆9穿过制动钳体1的孔。膜片弹簧8使螺杆右端斜面与驻车制动杠杆7的凸轮斜面始终贴合。螺杆左端车有粗牙螺纹的部分旋装着自调螺母12。螺母的凸缘的左边部分被扭簧13紧 着。扭簧的一端固定在活塞上，而另一端则自由的抵靠螺母凸缘。推力球轴承11固定在螺母凸缘的右侧，并被固定在活塞14上的挡片10封闭。轴承11与挡片10之间的装配间隙，等于制动器间隙为设定值

26、时完全制动所需的活塞行程。7/19/202250哈尔滨工业大学（威海）（二）全盘式制动器全盘式制动器的摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的，分别称为固定盘和旋转盘。其结构原理与摩擦离合器相似。法国产梅西尔多片全盘式制动器的构造见右图。7/19/202251哈尔滨工业大学（威海） 盘式制动器与鼓式制动器相比,有以下优点: 1、一般无摩擦助势作用,因而制动器效能受摩擦因数的影响较小,即效能较稳定。 2、浸水后效能降低较少,而且只需经一两次制动即可恢复正常。 3、在输出制动力矩相同的情况下,尺寸和质量一般较小。 4、制动盘沿厚度方向的热膨胀两极小,不会像制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致

27、制动踏板形成过大。 5、较容易实现间隙自动调整,其它保养修理作业也较简便。 盘式制动器的不足之处是: 1、效能较低,故用于液压制动系时所需制动促动管路压力较高,一般要用伺服装置。 2、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。7/19/202252哈尔滨工业大学（威海）人力制动系人力制动系的制动能源仅仅是驾驶员的肌体。按其传动装置的结构形式，人力制动系有机械式和液压式两种。 一、机械制动系二、人力液压制动系7/19/202253哈尔滨工业大学（威海）一、机械制动系机械式驻车制动系的控制装置和传动装置，主要由杠杆、拉杆、轴、摇臂等机械零件组成。其制

28、动器可以与行车制动系共用的车轮制动器，也可以是专设的中央制动器。图24-31所示为红旗CA7220型轿车制动系布置图，其中驻车制动系是机械式的，并且与真空伺服式行车制动系共用后轮制动器。 7/19/202254哈尔滨工业大学（威海） 图24-32为采用中央制动器的北京BJ2020N型的汽车的机械式驻车制动系。制动器为凸起轮促动的双向自赠力式。 7/19/202255哈尔滨工业大学（威海）二、人力液压制动系人力液压制动系的基本组成和回路如图2433所示。 作为制动能源的驾驶员所施加的控制力，通过作为控制装置的制动踏板机构4传到容积式液压传动装置的主要部件制动主缸5。 7/19/202256哈尔滨

29、工业大学（威海）液压制动回路7/19/202257哈尔滨工业大学（威海） 1 制动主缸 为了提高汽车行驶的安全性，根据交通法规的要求，现代汽车的行车制动系统都采用了双回路制动系，也就是采用串列双腔主缸（单腔制动主缸已被淘汰）组成的双回路液压制动系。 下图所示就是人力液压制动系中采用的串列双腔制动主缸（原JL1010B型微型汽车上采用的主缸）。 7/19/202258哈尔滨工业大学（威海）制动主缸7/19/202259哈尔滨工业大学（威海）2制动轮缸制动轮缸有双活塞 式和单活塞式两类。图示为解放CA1040系列轻型货车后轮制动器采用的双活塞式制动轮缸。单活塞制动轮缸示于图24-36。它是北京BJ

30、2020N型汽车双领蹄式前轮制动器配用的制动轮缸。 7/19/202260哈尔滨工业大学（威海）图24-37所示为解放CA1040系列轻型汽车前轮单向双领蹄式制动器的单活塞式制动轮缸。它与图23-33所示结构基本相同，其区别在于轮缸的顶块为一调整螺钉，转动调整轮船可使调整螺钉轴向移动，以调整制动器的间隙。7/19/202261哈尔滨工业大学（威海）制动轮缸7/19/202262哈尔滨工业大学（威海）3制动液制动液也是液压制动系的重要组成部分，它的质量好坏对制动系的工作可靠边性有很大影响。为此，对制动液提出如下要求：1）高温下不易汽化，否则将在管路中产生汽阻现象，使制动失效。2）低温下有良好的流

31、动性。3）不会使与之经常接触的金属（铸铁、钢、铝或铜）件腐蚀，橡胶件发生膨胀、变硬和损坏。4）能对液压系统的运动件起良好的润滑作用。5）吸水性差而溶水性良好，即能使用权渗入其中的水汽形成微粒而与之均匀混合，否则将在制动液中形成水泡而大大降低汽化温度。7/19/202263哈尔滨工业大学（威海）制动助力器7/19/202264哈尔滨工业大学（威海）一、助力式伺服制系二、增压式伺服系统1.真空助力伺服制动系2.气压助力伺服制动系1.真空增压伺服制动系2.气压增压伺服制动系7/19/202265哈尔滨工业大学（威海）真空助力伺服制动系 国产的红旗CA7220型、奥迪100型、一汽大众的捷达、北京的切

32、诺基、上海桑塔纳等轿车，都采用了真空助力伺服制动系。图24-38为一汽红旗CA7220型轿车的真空助力伺服（直接操纵真空伺服）制动系示意图。 7/19/202266哈尔滨工业大学（威海）助力器的工作7/19/202267哈尔滨工业大学（威海）气压助力伺服制动系图24-41为红旗CA7560型轿车气压助力伺服（直接操纵气压伺服）制动系示意图。其中，液压和气压系统者是双回路式。7/19/202268哈尔滨工业大学（威海）真空增压伺服制动系图24-43为跃进NJ1061A型汽车的真空增压伺服(间接操纵真空伺服)双回路制动系示意图。由图可见，这种伺服制动系比人力液压制动系多一套真空伺服系统。辅助缸、真

33、空伺服气室和控制阀通常组合装配成一个部件，可称之为真空增压器 。 7/19/202269哈尔滨工业大学（威海）1、气压增压器图23-43所示为日产汽车所用的气压增压器。其中的控制阀和伺服气室的结构原理与前述的真空怎压气大体相同。气压增压器所用的高压是压缩空气的压力，而不是大气的压力；低压是大气压力而不是真空度。 7/19/202270哈尔滨工业大学（威海）2、安全缸安全缸是日本首创的，目前以为很多日本车型所采用。日产汽车所用的一种单腔安全缸见图23-44。图中表示正常行车时缸内各零件的相对位置。 7/19/202271哈尔滨工业大学（威海） 跃进NJ1061A型汽车制动系所采用的双腔安全缸与上

34、述结构和工作原理基本相同，只是两个缸腔并列，气缸体铸成一体，但每个缸腔的作用是完全独立的，相当于两个独立的安全缸，见图23-45。7/19/202272哈尔滨工业大学（威海）动力制动系动力制动系中，用以进行制动的能使空气压缩机造成的气压能，或油液压泵造成的液压能，而空气压缩机或液压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唯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液压泵。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。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三种。7/19/202273哈尔滨工业大学（威海）一 、气压制动系二、气

35、顶液制动系与全液压动力制动系(一)气压制动回路（二）供能装置（三）控制装置（四）制动气室1、气顶液制动系2、全液压动力制动系7/19/202274哈尔滨工业大学（威海）(一)气压制动回路我国生产的中型以上货车或客车一般都采用了气压制动系，其回路和液压制动系一样采用了双回路或多回路制动系。图23-46所示为解放CA1091型汽车的双回路制动系示意图。 7/19/202275哈尔滨工业大学（威海） 图23-47所示为东风EQ1090型汽车气压双回路制动系示意图。 其中备有两个主储气筒14和17。单缸空气压缩机1产生的压缩空气，首先通过储气筒单向阀4输入湿储气筒6进行油水分离，之后分成两个回路：一个

36、回路经过主储气筒14，并列双腔制动阀3的前腔和快放阀13而通向后制动气室10。7/19/202276哈尔滨工业大学（威海） 图23-48所示为黄河JN1181C型汽车气压制动系示意图，前轮制动和后轮制动各用一个气压回路。 7/19/202277哈尔滨工业大学（威海）（二）供能装置气压制动系的供能装置包括：产生气压能的空压机和积储气压能的储气筒；将气压限制在安全范围内的调压阀及安全阀；改善传能介质（空气）状态的进气滤清器，排气滤清器，管道滤清器，油水分离器，空气干燥器，防冻器等；在一个回路失效时用以保护其余回路，使其中气压能不受损失的多回路压力保护阀等部件。1、空压机及调压阀2、滤器调压阀3、防

37、冻器4、多回路压力保护阀7/19/202278哈尔滨工业大学（威海）1、空压机及调压阀解放CA1091型汽车的风冷双缸空压机的构造见图23-49。它固定在发动机气缸盖的一侧，由发动机通过风扇带轮和V带驱动。空压机具有与发动机类似的曲柄连杆机构。气缸体2是铸铁的，带有散热肋片。每个气缸都有由弹簧压闭的进气阀10和排气阀8。进气室经进气管接头1借钢质气管通向进气滤清器，出气室经气管通向湿储气筒。7/19/202279哈尔滨工业大学（威海） 东风EQ1090E型汽车的调压阀见图23-51。管接头10接空压机卸荷装置；管接头1接储气罐。阀体3与阀盖4之间夹装有膜片组件9。膜片组件中心借螺纹连接着与阀体

38、中央孔作动配合的芯管8，其上部有径向孔，与其轴向孔相通。其预紧力由调整螺钉5调定的调压弹簧7将膜片连同芯管压推到下极限位置。芯管下端面（储气阀座）紧密压住阀12，并使之离开阀体上的排气阀座。 7/19/202280哈尔滨工业大学（威海） 在空压机向储气筒充气的过程中，若储气筒气压尚低，则调压阀不起作用。当储气筒气压升高到0.7-0.74MPa时，膜片下方气压作用力即足以克服调压弹簧预紧力而推动膜片向上供油，使芯管和阀随之上移到排气阀关闭而储气阀开启的位置（图23-52）。 7/19/202281哈尔滨工业大学（威海） 当储气罐气压下降到0.56-0.6MPa时，调压阀的膜片，芯管，阀重又上移到

39、图23-51所示的出气阀关闭而排气阀开启的位置。空压机卸荷气室中的压缩空气乃经调压阀排气口A排入大气。卸荷柱塞在弹簧作用下向上回位，于是空压机恢复向储气筒充气。 7/19/202282哈尔滨工业大学（威海）2、滤器调压阀图23-53所室为黄河JN1181C13型汽车所用的滤气调压阀结构图。壳体8的两侧均开有进气口A和出气口B，可根据管路布置需要选用其中一对，多余的一对可用螺塞28封堵。阀的主视图右下部为滤气部分，左上部为调压部分，左下部为卸荷排放部分，此外还附有轮胎充气用的放气阀。7/19/202283哈尔滨工业大学（威海）3、防冻器油水分离器或滤气调压阀输出的压缩空气仍可能含有少量残留水分。

40、为了防止在寒冷季节中，积聚在管路和其它气压元件内的残留水分冻结，最好是装设防冻器，以便在必要时向气路中加入防冻剂，降低水的冰点。奔驰2026A型汽车防冻器见图23-54。 7/19/202284哈尔滨工业大学（威海） 图23-55所示的黄河JN1181C13型汽车用的防冻泵，是一种强制喷射防冻剂的防冻器。液杯12由带螺纹的泵缸3压紧在泵体1上。杯中盛有250mL防冻液（乙醇）。 7/19/202285哈尔滨工业大学（威海）4、多回路压力保护阀多回路制动系中，来自空压机的压缩空气可经多回路保护阀分别向各回路的储器筒充气。当有一回路损坏漏气时，压力保护阀能保证其余完好回路继续充气。图23-56所示

41、为黄河JN1181C13型汽车的双回路压力保护阀。 7/19/202286哈尔滨工业大学（威海）（三）控制装置制动阀是气压行车制动系的主要控制装置，用以起随动作用并保证有足够强的踏板感，即在输入压力一定的情况下，使其输出压力与输入控制信号踏板行程和踏板力成一定的递增函数关系。制动阀输出压力可以作为促动管路压力直接输入到传动装置的制动气室，但必要时也可作为控制信号输入另一控制装置（如继动阀）。7/19/202287哈尔滨工业大学（威海）解放CA1091型汽车气压制动系所用的串列双腔活塞式制动阀的构造示于图23-57。整个制动阀以其上盖借螺栓固定于车架上。操纵摇臂17的中部借销轴支于上盖的两片肋板

42、上，其下端通过拉杆等与制动踏板机构相连 7/19/202288哈尔滨工业大学（威海） 图23-58所示为东风EQ1090E型汽车的并列双腔膜片式制动阀。 当驾驶员踩下制动踏板时，通过拉杆使拉臂1绕拉臂轴28转动。拉臂的一端压下平衡弹簧上座2，并经平衡弹簧3，平衡弹簧下座5，钢球6，推杆8，缸球10，使平衡臂9下移。平衡臂的两端推动两腔内的膜片下凹，并经芯管16首先将排气阀座F关闭，继而打开进气阀座G。此时，储气筒中的压缩空气经进气阀座G充入制动气室，推动制动气室膜片，使制动凸轮转动以实现制动。7/19/202289哈尔滨工业大学（威海） 制动阀之所以能起到随动作用，保证制动的渐进性，主要是因为

43、推杆与芯管之间是依靠平衡弹簧来传力的，而平衡弹簧的工作长度和作用力则随自制动阀到制动气室的促动管路压力而变化，故只要自踏板传到推杆的作用力大于平衡弹簧预紧力，不论踏板停留在哪一个工作位置，制动阀都能自动达到并保持以进气阀和排气阀二者都关闭为特征的平衡状态。这也是现有的各种动力制动系和伺服制动系中的控制阀等随动装置的基本工作原理。1、手控制动阀2、快放阀与继动阀（加速阀）3、梭阀（亦称双向阀）7/19/202290哈尔滨工业大学（威海）1、手控制动阀所以仅仅用以控制驻车制动的手控制动阀实际上只是一个气开关。例如，黄河JN1181C13型汽车用以控制储能弹簧制动气室的放气（施行驻车制动）和充气（解

44、除驻车制动）的，即是一种开关式手控制动阀（图23-59）。手控制动阀可用以控制汽车的驻车制动和第二制动（或应急制动），以及挂车的驻车制动。因为对驻车制动没有渐进控制的要求7/19/202291哈尔滨工业大学（威海）其在整个气压制动回路中的位置见图23-48。7/19/202292哈尔滨工业大学（威海）2、快放阀与继动阀（加速阀）储气筒和制动气室二者一般是只通过制动阀（含手控制动阀，下同）用管路连接的。这样，储气筒向制动气室充气以及制动气室内压缩空气排入大气，都必须迂回流经制动阀。在储气筒，制动气室都与制动阀相距较远的情况下，这种迂回充气和排气将导致制动和解除制动的滞后时间较长，不利于汽车的及时

45、制动和制动后的及时加速。7/19/202293哈尔滨工业大学（威海）在制动阀到制动气室的管路上靠近制动气室处，设置如图23-60所示的快放阀，可以保证解除制动时制动气室迅速排气。 继动阀的作用也是使压缩空气不流经制动阀而直接充入制动气室，以缩短供气路线，减少制动滞后时间。图23-61所示为一般形式的膜片式继动阀。 7/19/202294哈尔滨工业大学（威海）黄河JN1181C13型汽车制动回路（参看图23-48）中的活塞式继动阀的构造见图23-62。 7/19/202295哈尔滨工业大学（威海）3、梭阀（亦称双向阀）在东风EQ1090E型汽车的双回路气压制动系中设置了梭阀（双向阀）8（参看图2

46、3-47），双腔制动阀3的两腔都有可能通过梭阀向挂车制动阀9输入控制气压，在汽车两制动回路之一损坏时，保证挂车制动阀仍然可以接到制动信号。7/19/202296哈尔滨工业大学（威海）图23-63所示为东风EQ1090E型汽车的梭阀。它有分别通向两个气源的两个进气口A1A2和一个出气口B。片式阀门在气压差作用下处于图示的下方位置，将低压进气口A2封闭。此时，仅由进气口A1所接受的气源单独经出气口B向用气管路供气。封闭进气口A2是为了防止高压气源向低压气源充气。一旦进气口A2的气压变得高于进气口A1的气压时，片式阀门将上移而封堵进气口A1，改由进气口A2所接受的气源单独供气。若两进气口压力相等，则

47、由两气源共同供气，不过这一现象很少出现。7/19/202297哈尔滨工业大学（威海）（四）制动气室单就气压系统而言，制动气室是执行装置，其作用是将输入的气压能转换成机械能而输出。但从整个制动系看来，制动气室还是属于传动装置，其输出的机械能还要传到制动凸轮之类的促动装置，使制动器产生制动力矩。解放CA1091型汽车和东风EQ1090E型汽车都采用膜片式制动气室。东风EQ1090E型汽车的制动气室见图23-64。 7/19/202298哈尔滨工业大学（威海）黄河JN1181C13型汽车前轮用的活塞式制动气室示于图23-65。活塞组件由活塞体3，橡胶皮碗2，密封圈4，弹簧座5和导向套筒13等组成。推

48、杆11在轴向移动的同时还有摆动，因此其接触活塞体的一端做成球头。活塞式制动气室的推杆行程可以取得较膜片式的大，其活塞工作寿命也比膜片长，但整个气室结构较复杂，成本较高。7/19/202299哈尔滨工业大学（威海）图23-66所示为黄河JN1181C13型汽车后轮所用复合制动气室。行车制动气室的通气口A接头焊接在驻车制动气室壳体14上，其孔道与驻车制动气室的通气口B街头的孔道平行 7/19/2022100哈尔滨工业大学（威海）1、气顶液制动系气压制动系作为一种动力制动系，比人力液压制动系更容易满足在踏板力不过大而踏板行程有不过长的条件下产生较大制动力的要求。但气压系统的工作压力比液压系统低得多，

49、因而其部件的尺寸和质量都比液压系统的相应部件大得多。 一般说来，气压制动系的工作滞后时间约三倍于液压制动系。7/19/2022101哈尔滨工业大学（威海）为了兼取气压系统和液压系统二者之长，有些重型汽车采用了如图23-67所示的气顶液式动力制动系。在图示的双回路制动系中，供能装置和控制装置都是气压式的，传动装置则是气压液压组合式的。 7/19/2022102哈尔滨工业大学（威海）2、全液压动力制动系全液压动力制动系是以储能器储存的液压能或限制液流循环而产生液压作用的动力制动装置。其制动系的液压系统，同动力转向液压系统一样，也有常压式（闭式）和常流式（开式）两种，两者的制动能源都是汽车发动机驱动

50、的液压泵。但目前汽车用的全液压动力制动系多用常压式，因为其中设有储能器，可以积蓄液压能，以备在发动机或液压泵停止运转，或是泵油管路损坏的情况下，仍能进行若干次完全制动。7/19/2022103哈尔滨工业大学（威海）图23-68所示为一种较简单的全液压双回路动力制动系。若以之与图23-47所示的气压制动系比较，不难发现，两者的各组成元件在功能上都一一相当。 7/19/2022104哈尔滨工业大学（威海） 一种常用的往复式单柱塞液压泵示于图23-69。泵体低压腔内充满由贮液管供给的低压油。泵缸柱塞1由发动机通过曲轴9和连杆11驱动。一般情况下，泵缸进油孔2与低压腔连通。柱塞上行时经进油孔吸油，下行

51、时将封堵进油孔，对缸内油液加压。高压油经出油阀3和出油口4输出至储能器。储能器压力又经管路和卸荷控制压力输入口7反馈入卸荷柱塞6右端的卸荷油腔，作为卸荷控制压力。 7/19/2022105哈尔滨工业大学（威海） 储能器一般是气囊式（图23-70）的。气囊5用耐油橡胶制成。气囊外有带有许多通油孔的夹持环4。气囊内腔中有固定在储能器壳体上的钢支承管6。气囊外围为压力油腔，内腔为充氮腔3。图示储能器的气囊与充气压力应达到规定值（本例中为604Mpa）。 7/19/2022106哈尔滨工业大学（威海） 图23-71表示一种并列双腔液压制动阀。其结构原理与一般并列双腔气压制动阀类似。进油孔A通储能器，储

52、油孔B通制动轮缸，回油孔C通储液罐。进油阀5和回油阀4装在同一阀杆上成为阀门组件。反作用活塞3下部的空腔通回油孔C，其下端锥面即为回油阀座。在图示不制动状态下，进油阀关闭而回油阀开启，制动轮缸与低压管路相通。7/19/2022107哈尔滨工业大学（威海）制动力调节装置 由试验得知，当车轮抱死滑移时，车轮与路面的侧向(垂直于车轮平面方向上的)附着能力完全消失。这意味着路面对车轮侧向反力为零。这样，如果只是前轮(转向器)制动到抱死滑移而后轮(制动时也已成为从动轮)还在滚动，则汽车不可能在转向过程中制动。汽车在制动过程中，即使受到不大的侧向干扰力(例如侧向风力,路面凸起对车轮侧面的冲击力等),也会绕

53、其垂直轴线旋转(甩尾)，严重时甚至会转过180左右(掉头)。无论是前轮还是后轮单独滑移，都极易造成车祸，尤其是因后轮单独滑移而发生甩尾现象所造成的交通安全事故更多，其后果也更为严重，所以应当尽量避免制动时后轮先抱死滑移。7/19/2022108哈尔滨工业大学（威海）要使汽车能得到尽可能大的总制动力，又能保持制动时的行驶方向稳定性(即不丧失转向操纵性,又不甩尾)，就必须将制动系设计得能将前后车轮制动到同步滑移.前后轮同步滑移的条件时，前后轮制动力之比等于前后轮对路面的垂直载荷之比,见图23-72，即 式中， 为前轮制动力； 为后轮制动力； 为前轮对路面的垂直载荷； 为后轮对路面的垂直载荷。7/1

54、9/2022109哈尔滨工业大学（威海） 在结构形式，集合尺寸和摩擦副的摩擦因数既定情况下，制动器的制动力矩取决于促动管路压力(制动轮缸液压或制动气室气压)。任何一种车型都各有其理想的前后轮制动力(制动力矩)分配特性曲线，而且可以换算成理想的前后轮促动管路压力分配特性曲线。理想的前后轮促动管路压力分配特性曲线的一般形状如图23-73中的实曲线所示。由于汽车在满载与空载时的总质量不同，重心位置也不同，故相应的理想前后促动管路压力分配曲线不同。7/19/2022110哈尔滨工业大学（威海） 目前制动力调节装置的类型很多，有限压阀，比例阀，感载阀和惯性阀等，他们一般都是串联在后促动管路中，但也有的是

55、串联在前促动管路中。制动力调节的最佳装置是制动防抱死装置,它可使前后促动管压力的实际分配特性曲线,更接近于相应的理想分配特性曲线. 一、限压阀与比例阀 二、 感载阀三、惯性阀四、制动防抱死装置7/19/2022111哈尔滨工业大学（威海） 一、限压阀与比例阀 1、限压阀2、比例阀7/19/2022112哈尔滨工业大学（威海）1、限压阀 限压阀串联于液压或气压制动回路的后促动管路中。起作用适当前后促动管路压力和由零同步增长到一定值后。即自动将限定在该值不变。液压限压阀的构造见图23-74a。限压阀的静特性曲线即图23-74b中的直线AB。 7/19/2022113哈尔滨工业大学（威海）2、比例阀

56、 重心高度与轴距的比值较小的中型以上汽车，在制动时的前后轮间载荷转移较少，其理想促动管路压力分配特性曲线中段斜率较大。这种汽车如果装用限压阀，虽然可以满足制动是前轮先滑移的要求，但紧急制动时，后轮制动力将远小于后轮附着力，即附着力利用率太低，未能满足制动尽可能大的要求。要解决这一问题，可以采用比例阀。 比例阀(亦称P阀)也是串联与液压或气压制动回路的后促动管路中的。 7/19/2022114哈尔滨工业大学（威海） 比例阀一般采用两端承压面积不等的差径活塞结构。如图23-75a为结构示意图。曲线即是图23-75 b所示的比例阀静特性曲线AB（图中假定A点位于满载理想特性线的下方）。 装用比例阀以

57、后的实际促动管路压力分配特性线，即为折线OAB. 7/19/2022115哈尔滨工业大学（威海）比例阀7/19/2022116哈尔滨工业大学（威海） 图23-76a所示为丰田-王冠轿车所用的液压比例阀。 图23-76b、c分别为其再不同状态下的局部放大图。7/19/2022117哈尔滨工业大学（威海）图23-77所示为富康轿车的带有比较阀的后制动轮缸图。比较阀活塞4装在轮缸活塞6内，推杆柱塞2与轮缸活塞6固装在一起。 7/19/2022118哈尔滨工业大学（威海） 二 、感载阀有的汽车（特别是中，重型货车）在实际质量不同的情况时，其总重力和重心位置变化较大，因而满载和空载下的理想促动管路压力分

58、配特性曲线差距较大。在此情况下，采用一般特性线不变的制动力调节装置已不能保证汽车制动性能符合法规要求，故有必要采用其特性能随汽车实际装载质量而改变的感压阀。7/19/2022119哈尔滨工业大学（威海） 液压系统用的感压阀有感载限压阀和感载比例阀两类，其静特性如图23-78所示。 满载时空载时7/19/2022120哈尔滨工业大学（威海）红旗CA7220型轿车的液压感载比较阀示于图23-79。它串联在促动管路中，在阀体内并列装配两个感载阀柱塞总成，两柱塞总成共用一根杠杆和一个感载弹簧。 7/19/2022121哈尔滨工业大学（威海）图23-80所示为一种液压感载限压阀。由图可见，弹簧力F与弹簧

59、压缩量有关，从而与推杆行程有关，并可由感载控制机构控制 通过感载控制机构向感载阀输入的控制信号，一般是有关悬架的变形量。然而，影响悬架变形量的因素，除了汽车总重力分配到该悬架上的载荷（包括制动时的载荷转移）以外，还有汽车形式是不平路面对车轮与悬架的瞬时冲击载荷。7/19/2022122哈尔滨工业大学（威海）三惯性阀惯性阀（亦称G阀）是一种用于液压系统的制动力自动调节装置。其特性曲线形状与感载阀的相似，但其调节作用起始点的控制压力取决于汽车制动时作用在汽车重心上的惯性力，即不仅与汽车总质量（或实际装载质量）有关，并且与汽车制动减速度有关。惯性阀也分惯性限压阀与惯性比较阀两类。惯性限压阀惯性比较阀7/19/2022123哈尔滨工业大学（威海）惯性限压阀惯性限压阀的构造如图23-81所示。阀内有一个惯性球2。惯性球的支承面相对于水平面的倾角必须大于零，惯性阀方可起作用。汽车在水平路面上时，应为10