第二十章汽车制动系课件

第20章 汽车制动系制动系概述制动器人力制动系伺服制动系动力制动系制动力调节装置§20.1 制动系概述一、功用：①强制减速②迅速停车③原地驻车，防止溜坡④下坡限速二、制动系基本组成及工作原理：

1、基本组成1）供能装置——包括供给、调节制动所需能量及改善传能介质状态的各种部件。其中产生制动能量部分称为制动能源。如人。2）控制装置——包括产生制动动作和控制效果的各种部件。如踏板机构。3）传动装置——把制动能量传到制动器的各部件。如主缸，轮缸。4）制动器——产生阻碍汽车运动或运动趋势的力的部件。较完善的制动系还设有制动力调节装置及报警、压力保护等装置。2、工作原理（人力液压制动系）0201.swf在人力作用下，制动蹄对制动鼓作用一定的制动摩擦力矩即制动器制动力矩Mμ，在Mμ的作用下，车轮将对地面作用一个向前的力Fμ，地面对车轮作用一个向后的反作用力FB，FB即为地面对车轮的制动力。

三、分类：1、按制动系统的功用分类

（1）行车制动系统——使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。（2）驻车制动系统——使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。（3）第二制动系统——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一套装置。（4）辅助制动系统——在汽车下长坡时用以稳定车速的一套装置。

2、按制动系统的制动能源分类

（1）人力制动系统——以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统。

（2）动力制动系统——完全依靠发动机动力转化成的气压或液压进行制动的制动系统。

（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。

3、按制动能量传输方式分类①机械式②液压式③气压式④电磁式⑤同时用两种以上的组合式4、按制动回路分类（气压、液压制动系）①单回路：系统为一套单一回路，一处漏气、漏油，系统完全失效；②双回路：系统有两套彼此独立回路，一个回路失效时，另一回路仍能制动（比原来要小）。我国88年开始均采用双回路；③多回路：系统有两套以上独立回路，用于多桥汽车。§20.2 制动器制动器是用以产生制动力矩的部件。

制动器按照结构可分为：鼓式制动器和盘式制动器按安装位置可分为：车轮制动器和中央制动器。车轮制动器可用于行车制动和驻车制动，中央制动器只用于驻车制动和缓速制动。

§20.2 制动器一、鼓式制动器凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置，制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。

组成：旋转部分：制动鼓固定部分：制动底板 制动蹄张开机构：轮缸定位调整：调整凸轮 偏心支承销1、轮缸式鼓式制动器1）、领从蹄式制动器领从蹄式.swf领蹄——制动蹄张开时旋转方向与制动鼓旋转方向相同；从蹄——制动蹄张开时旋转方向与制动鼓旋转方向相反。领从蹄式制动器（BJ2020N后轮）特点：①一个轮缸，两个活塞（一般直径相等，在缸内轴向浮动）②制动器布置轴对称③若两蹄受促动力相等，则两蹄产生的制动力不相等，但前进、倒退两个方向的总制动力相同。由于两蹄对鼓的法向压力不相等，使轮毂轴承产生附加载荷，影响其寿命。这种法向反力不能平衡的制动器称为非平衡式制动器。调整：局部调整——用调整凸轮全面调整——偏心支销及调整凸轮2）、双领蹄式制动器

(单向双领蹄式)单项双领蹄.swf单向双领蹄式（BJ2020N前轮）特点：a.两蹄各有一个轮缸，每缸只有一个活塞

b.制动器布置为中心对称

c.前进时制动力大（全领蹄），后退制动力小（全从蹄）若两轮缸活塞直径相等，且一套管路连接，两蹄制动力及对鼓的法向压力相等，为平衡式。3）、双向双领蹄式制动器双向双领蹄.swf双向双领蹄式（红旗CA7560）特点：a.两个轮缸，缸两活塞，活塞内移受限制

b.制动器布置，既轴对称，又中心对称

c.两蹄两端均浮动支承在轮缸活塞上

d.两蹄前进，倒退制动都增势，制动效果好4）、单向双从蹄式制动器单向双从蹄.swf单向双从蹄式制动器该制动器、鼓正向旋转，两蹄均为从蹄。实际上将单向双领蹄式制动器，左右轮对调安装，即为单向双从蹄式，两种制动器差异只是固定元件与旋转元件相对运动方向不同。5）、双向双从蹄式制动器制动时，鼓正、反旋转，两蹄均为从蹄。将双向双领蹄式制动器轮缸和活塞稍加改变，使活塞向外移动受限制，同时将两蹄两端浮动支承改为铰接，就变为双向双从蹄式制动器。6）、单向自增力式制动器单向自增力式制动器.swf单向自增力式制动器F2F1①单向自增力式（布切奇113N前轮）特点：a.只有一个单活塞轮缸对一个制动蹄施加促动力

b.只有一个方向（前进）两蹄为领蹄，可自增力。7）、双向自增力式制动器双向自增力式制动器.swf②双向自增力式特点：a.两蹄一端浮顶在支撑销上，另一端顶靠在浮动顶杆上。

b.两蹄用一个轮缸施加等促动力，布置轴对称。

c.双向双蹄均为领蹄，且可自动增加，制动效果高。优点：促动力小，操纵轻便。缺点：a.制动力矩Mu增加过猛，不稳定。

b.Mu对摩擦系数μ敏感，μ较小变化会引起Mu较大变化。

c.两蹄受力不平衡，蹄片磨损不均。通常，前进时，后制动蹄片面积做的较大些。四种轮缸式制动器比较：

自增力式双领蹄式领从蹄式双从蹄式制动效能好较好较差差制动效能稳定性差较差较好好2、凸轮式制动器凸轮式制动器.swf

用于车轮制动器，一般为领从蹄式，用于中央制动器，可为双向自增力式。领从蹄式凸轮的特点：①凸轮代替轮缸做促动装置，对两蹄促动力不相等。②制动器布置轴对称。③开始使用，两蹄制动力不相等，使用一阶段后逐渐变为相等。调整：①局部调整：改变制动凸轮原始角位置。②全面调整：同时调整凸轮和偏心制动销。3、楔式制动器楔式制动器.swf

两蹄的布置可为领从蹄式，也可为双向双领蹄式。制动楔的促动装置可为机械式、液压式或气压式。美国WABC0120C型重型自卸车前轮为双向双领蹄楔型制动器。P319～322。自增力式制动器>双领蹄式>领从蹄式>双从蹄式几种制动器制动效能比较，哪种最好？二、盘式制动器以制动盘端面作为工作表面，分为钳盘式和全盘式两种。盘式制动器的组成分类： 钳盘式制动器（轿车、轻型货车）

a、定前盘式制动器

b、浮钳盘式制动器 全盘式制动器（重型货车） 1、定钳盘式制动器定钳盘制动器.swf结构：制动钳固定在车桥上，不能旋转，也不能轴向移动，在钳体两侧均装有制动轮缸和制动块，可从两侧将制动块压向制动盘。

特点：是制动盘两侧的制动块用两个液压缸单独促动。

活塞密封圈.swf钳盘式制动器的活塞密封圈除了起密封作用外，还兼起活塞回位作用和调整间隙的作用。正常制动时，密封圈发生弹性变形，解除制动时，密封圈恢复变形，带动活塞一起回位。当制动器间隙过大时，活塞相对密封圈移动，回位时移动部分不可能恢复，移动量即为所调整的间隙量。缺点①油缸较多，使制动钳结构复杂；

②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。这必然使得制动钳的尺寸过大，难以安装在现代化轿车的轮辋内；

③热负荷大时，油缸（特别是外侧油缸）和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化；

④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。

由于上述缺点，定钳盘式制动器目前使用较少2、浮钳盘式制动器浮钳盘制动器.swf结构特点：制动钳可以相对制动盘作轴向滑动；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。

导向销橡胶衬套不有仅防污，而且其弹性变形可使外侧制动块回位，并保持设定间隙。活塞密封圈作用与定钳盘式制动器相同。优点：①单侧油缸、轴向径向尺寸小，布置可更靠近轮毂。②气阻机会少。③兼作驻车制动器时，不用设驻车制动钳，只须加装推动油缸的驻车制动机械传动机件即可（P327图4-28）盘式制动器特点盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点：①无摩擦增势作用，制动效能受μ影响小，稳定。②浸水后制动效能下降较少，只须经一、两次制动可恢复正常。③尺寸、质量较小。④制动盘沿厚度热膨胀小，受热间隙变化小。⑤易实现间隙自动调整。缺点：①制动效能较低，促动压力要求较高，用伺服装置。②兼用驻车制动，其促动装置较复杂。盘式制动器广泛用于轿车前轮，后桥多用鼓。少数高性能轿车全用盘式。货车多用鼓式，盘式很少。§20.3 人力制动系力制动系统的制动能源是驾驶员的肌体。按其传动装置的结构形式，人力制动系统有机械式和液压式两种，前者只用于驻车制动。

一、机械制动系统

最早期汽车行车制动用机械式，目前仅用于驻车制动。采用中央制动器的驻车制动系，控制装置、传动装置常为杠杆系统。如：CA1091，EQ1090，也有采用绳索系统，如BJ2020N。采用车轮制动器的驻车制动系，控制装置可采用杠杆或拉杆，传动装置常采用绳索系统，如奥迪、桑塔纳等。驻车制动器工作过程驻车制动器.swf1.操纵杆2.平衡杠杆3.拉绳4.拉绳调整接头5.拉绳支架6.拉绳固定夹7.制动器二、人力液压制动系1、组成：制动踏板、推杆、制动主缸、制动轮缸、贮液室、油管等。因车轮、车架弹性联接，主缸与轮缸的位置经常变化，油管除多数为钢管或铜管，还有橡胶软管，系统充满制动液。2、工作原理：3、制动主缸（刹车总泵）3、制动轮缸（刹车分泵）制动轮缸主要有单活塞和双活塞之分，其基本组成是缸体、活塞、调整螺钉（顶块）、放气阀等，其中放气阀是制动系统的必备部件，用以排除制动管路中混入的空气。§20.4 伺服制动系统

伺服制动系是在人力液压制动系基础上加设一套动力伺服系统而成。在正常情况下，制动能量大部分由动力伺服系统供给，而在动力伺服系统失效时，还可全靠驾驶员供给。类型：按控制装置操纵方式，输出力作用部件不同可分为：①助力式（直接操纵）：踏板直接操纵，输出力作用于主缸；②增压式（间接操纵）：通过主缸输出液压操纵，输出力作用于辅助缸。使辅助缸输出液压远高于主缸液压。按伺服能量形式不同可分为：①气压伺服系②真空伺服系③液压伺服系一、助力式伺服制动系1．真空助力伺服制动系统

红旗CA7220型轿车的真空伺服气室和控制阀组合成一个整体部件，称为真空助力器。真空伺服制动气室的前方是串列双腔制动主缸，主缸输出的高压油液通过对角线布置的双回路液压制动管路传递到各个车轮制动器的制动轮缸。真空助力伺服制动系统广泛应用于各种轿车。真空助力器构造

1制动主缸推杆

2橡胶反作用盘

3膜片座

4空气阀座

5橡胶阀门

6弹簧

7控制阀推杆

8控制阀柱塞

9膜片真空助力器.swf真空助力器是真空助力伺服制动系统的核心部件，是利用发动机进气管的真空和大气之间的压差起助力作用2．气压助力伺服制动系统

气压助力伺服制动系统内有液压和气压两套系统，且都是双回路。其助力作用依靠压缩空气而产生。

二、增压式伺服制动系１、真空增压伺服制动系统真空增压器.swf２、气压增压伺服制动系统§20.５ 动力制动系统

动力制动系统的特点是：驾驶员的肌体仅作为控制能源，而不是制动能源。

动力制动系统中，用以进行制动的能源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。

动力制动系统有气压制动系统、气顶液制动系统和全液压动力制动系统三种。

一、气压制动系统气压制动系统.swf１、气压制动回路

２、供能装置

1）空压机和调压阀调压阀作用：①控制系统压力②为空压机卸荷

空压机空压机由发动机通过带传动直接驱动，有单缸式和双缸式.解放CA1091空压机，为双缸风冷活塞式

东风EQ1090E空压机为单缸风冷活塞式

解放CA1091空压机，为双缸风冷活塞式

调压阀当储气筒的压力达到一定值时，利用调压阀可以使空压机处于空转状态，而当储气筒的压力下降到一定值时，调压阀又能控制空压机向储气筒充气。CA1091EQ1090调压阀工作原理：

①贮气筒内气压低于0.78～0.81MPa（0.7～0.74MPa）时，膜片下方气室气体对膜片推力小于调压弹簧弹力，这时进气阀关，排气阀开，空压机卸荷装置与贮气筒隔绝，空压机向贮气筒充气。②贮气筒气压升高到0.78～0.81MPa（0.7～0.74MPa）时，膜片下方气体推力大于调压弹簧弹力，向上升起，先关闭排气阀，后开进气阀。贮气筒压缩空气调压阀空压机卸荷装置，空压机卸荷空转。③贮气筒气压降至0.62～0.67（0.56～0.6）MPa，气体对膜片及芯杆下环表面的推力小于调压弹簧弹力，先关进气，后开排气，空压机卸荷装置中压缩空气调压阀大气。空压机恢复泵气。调压阀与空压机卸荷装置是供能装置内的控制装置，二者之间的管路是供能回路中的操纵管路。3．控制装置

1）制动阀

功用：①控制进入制动气室的压缩空气量，控制制动气室内压力，控制制动强度。

②起随动作用：即在输入压力一定的情况下，使其输出压力与输入信号成一定的递增函数关系。保证输出压力在一定范围内有足够精度。工作原理：①制动过程：踩下踏板拉臂推杆平衡弹簧组件先关排气阀打开进气阀

B、C口制动气室制动贮气筒A进气阀H腔E制动灯气室FG室制动灯亮②平衡过程（踏板踩下一定距离）在充气过程中，平衡气室G和制动气室内气压随充气时增加而提高。当平衡气室内气压上升到它对膜片的推力与回位弹簧、阀门弹簧的弹力之和超过平衡弹簧预紧力时，平衡弹簧上座不动，而芯长膜片等上移。平衡弹簧被压缩。同时阀门上移，直到与阀座接触（进气阀关闭）为止，这时，平衡气室和制动气室即不通贮气筒，也不通大气（排气阀不开），气压保持不变。当制动踏板踩至某一位置不动时，制动阀进入进、排气阀全关，制动气室内气压不变的状态称为制动阀的平衡状态。这时膜片芯管所处的位置为平衡位置。可见踏板每一位置都对应着一种配合状态，而平衡位置只有一个（进、排气阀全关位置）。平衡过程：在制动时，由进气阀（或排气阀）开启逐渐过渡到进、排气阀全关的平衡状态过程。③制动力调节制动中，如制动强度不足，可将踏板再踩下一些，进气阀再次开启。制动气室平衡气室进一步充气，气压更高，直到重新平衡。如制动强度过大，踏板放松一些，平衡弹簧组件上升，打开排气阀，使制动气室、平衡气室中压缩空气经排气阀放出一部分，平衡气室气压下降，平衡弹簧伸长，重新关阀，排气阀进入平衡。这时制动强度、平衡弹簧压缩量、踏板力减小。④解除制动：踏板完全放松，拉臂回原位，平衡弹簧恢复原长，回位弹簧使平衡弹簧组件顶到靠在拉臂上螺钉为止。这时排气阀开，进气阀关。制动气室中压缩空气全部排出，制动解除。⑤随动作用：上述可见：制动气室中工作气压与踏板行程，踏板力或递增函数关系，即制动气室中气压是随踏板行程的改变而变化。其实质是制动阀输出气压地输入信号（踏板行程）的跟随作用。制动阀起随动作用的原因是：推杆与芯管之间依靠平衡弹簧传力，其长度和弹力随输出气压变化。只要踏板力传至推杆上，大于弹簧预紧力，不论踏板踩到何位，制动阀都能自动达到保持进、排气阀全关的平衡状态。如踏板位置再变化，制动阀会自动开启某一气阀，调节输出气压使之进入新的平衡状态。⑥制动迟后由随动作用知，制动阀输出气压（制动气室气压）总是跟随踏板位置变化而变化，总是落后于踏板位置的变化。这便是气压制动系的制动迟后，若迟后时间长影响制动效能。CA10B制动阀平衡弹簧装配时有一定预紧力。可在获得相同输出气压时，使踏板工作行程比无预紧力时减小，但是有预紧力制动气室气压必须达到一定值时，进气阀才能关闭，故预紧力不应过大。CA10B预紧力为335～370N，相应最低输出气压为50kpa左右。其它许多车型制动阀平衡弹簧无预紧力。制动阀的调整：①排气阀间隙的检调不制动时，排气阀有一定间隙，过大会使踏板自由行程过长，过小又会使制动解除过慢。一般为2～2.5mm，靠零件尺寸公差保证。CA10B排气阀间隙为1.5～2mm。用拉臂内侧螺钉调整。②最大输出压力调整该压力取决于踏板最大行程，CA10B最大气压500～550kpa，用拉臂外侧螺钉调整。①CA1091制动阀为双腔串联活塞式

相当两个独立制动阀串联而成。上腔控制后桥制动，下腔控制前桥制动。组成：上盖、上体、中体、下体、平衡活塞组件、大活塞、小活塞、上阀门、下阀门。工作特点：a.制动时，上腔先工作受上腔气压控制，下腔工作气压变化总落后上腔气压变化。因此前桥制动比后桥制动稍晚，有利于提高汽车操纵性。b.在制动阀下腔管路失效时，上腔照常工作。在制动阀上腔管路失效时，上腔平衡活塞直接推动小活塞使下腔进入工作，这时作用于小活塞上气体推力直接与平衡弹簧弹力平衡。②EQ1090制动阀为双腔并联膜片式

特点：a.前腔控制后桥制动，后腔控制前桥制动，后桥制动比前桥略早。

b.前、后腔输出气压差可调，即前后桥制动强度可调（压力差20～30kpa）。注：有前后腔输出压力相等制动阀。EQ1090制动阀排气阀间隙1.5±0.3mm。最大输出压力540～590kpa。

3）快放阀与继动阀

快放阀的作用是保证解除制动时制动气室快速放气。快放阀布置在制动阀与制动气室之间的管路上，靠近制动气室，由于离制动气室近，制动气室排气所经过的回路短，放气速度较快。下图所示的状态是进气口关闭，排气口开启。3）快放阀与继动阀

继动阀的作用是使压缩空气不流经制动阀，而是通过继动阀直接充入制动气室，以缩短供气路线，减少制动滞后时间。下图所示的状态下，阀门既靠在阀体的阀座上，又靠在芯管上，进气阀和排气阀都是关闭的。

4）梭阀（双向阀）

梭阀的特点是双腔制动阀的两腔都可以通过梭阀向挂车制动阀输入控制气压，保证在汽车两制动回路之一损坏时，挂车制动阀仍然可以接到制动控制信号。4．制动气室

制动气室1）膜片式制动气室

膜片式制动气室的两腔通过膜片隔离，连接叉与制动调整臂相连。2）活塞式制动气室

活塞式制动气室的推杆行程较大，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，常用于重型货车。3）复合制动气室

复合制动气室的特点是：制动气室由行车制动气室和驻车制动气室两部分组成，兼起行车制动和驻车制动的作用。

复合制动气室工作过程①自然状态（单施驻车制动）踏板放松，手控制动阀在驻车制动位置，A、B口通大气，驻车制动气室后的强力储能弹簧伸张，通过驻车活塞、推杆，行车活塞及推杆制动②正常行车，不制动手控制动阀扳至解除制动位置，压缩空气充入驻车制动气室，压缩弹簧，驻车活塞回不到制动位置，行车制动活塞在回位弹簧作用下回位，解除驻车制动。若驻车贮气筒气压没达到最小安全值，不能压缩储能弹簧，汽车不能起步。这是该种制动的优点。③单施行车制动踩下踏板，压缩空气进入行车制动气室，行车制动活塞被推至制动位置，驻车制动活塞保持不动。④应急制动行车制动失效，手控制动阀扳到驻车制动位置，驻车制动气室放气，储能弹簧立即将活塞推至制动位置。⑤供能装置失效，又无车外气源，解除驻车制动。可将驻车制动气室中的传力螺杆旋出，去掉储能弹簧对行车制动活塞的推力，但是一旦恢复供气，应立即将传力螺杆旋入工作位置，否则不能驻车。压缩状态的储能弹簧作用力很大（SH3281约为5500N），拆卸注意安全。§20.６ 前后轮制动力调节装置功用： 避免制动时后轮先抱死滑移而产生的甩尾现象。措施： 使用液压式比例阀和液压式限压阀一、液压式比例阀原理： 能跟随汽车轴载质量变化而改变相应的制动器制动力。感载比例阀结构二、限压阀原理： 当前后制动油路压力增长到一定值后，自动将后制动油路切断，防止后轮抱死。31.(D)系可按照需要使汽车减速或在最短距离内停车。(A)转向(B)行驶系(C)传动(D)制动32.盘式制动器的制动盘以(B)为工作