课程第二十章-制动系课件

2023/10/31第二十章制动系

学习目标

1．掌握制动系的功用、组成和分类；

熟悉制动器、制动传动装置的类型；

2．掌握车轮制动器、驻车制动器的

构造和工作情况；

3．掌握机械式、液压式、空气液压

式制动传动装置的结构及其工作原理；

2023/10/324．理解ABS系统的功用、类型、组成和系统的基本工作原理；掌握主要总成、部件的构造与工作原理；2023/10/33第一节概述

功用：根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车，以保证行车的安全。使驾驶员敢于发挥出汽车的高速行驶能力，从而提高汽车运输的生产率；又能使汽车可靠地停放在坡道上。一、制动系的功用和组成2023/10/34组成

一般车必备：

1．行车制动装置

2．驻车制动装置

重型车：

3．紧急制动、安全制动和辅助制动装置2023/10/35附加机构：制动力调节装置报警装置压力保护装置防抱死装置每套制动装置的组成：制动器操纵制动器的传动机构2023/10/36制动传动机构按制动力源分类：

人力式制动传动机构：

机械式液压式动力式制动传动机构：

气压式真空液压式空气液压式2023/10/37二、制动装置的基本结构和工作原理

基本结构：车轮制动器固定部分旋转部分张开机构液压（气压）传动机构2023/10/38工作原理

FB=MM/rFBmax≈Fψ=Gψ

2023/10/39三、对制动系的要求（1）具有良好的制动性能（2）操纵轻便。对于人力液压制动系最大踏板力不大于350N（轿车）和550N（货车）。踏板行程货车不大于180mm，轿车不大于150mm。

(3）制动稳定性好。制动时，前后车轮制动力分配合理，左右车轮上的制动力矩基本相等，汽车不跑偏、不甩尾。磨损后间隙应能调整。2023/10/3102023/10/311（4）制动平顺性好（5）散热性好。连续制动时，制动鼓的温度高达400°C，摩擦片的抗“热衰退”能力要高（摩擦片抵抗因高温分解变质引起的摩擦系数降低）；水湿后恢复能力快。（6）对有挂车的制动系，还要求挂车的制动作用应略早于主车；挂车自行脱挂时能自动进行应急制动。2023/10/312第二节车轮制动器分类：鼓式盘式一、车轮制动器（一）用液压轮缸张开的制动器1、简单非平衡式制动器

组成：旋转部分、固定部分、张开机构和定位调整机构2023/10/313制动装置基本结构制动踏板制动主缸制动油管制动鼓制动轮缸摩擦片制动蹄支承销回位弹簧2023/10/3142023/10/315受力分析正转：Y1=Pb/a-µcY2=Pb/a+µcY1>Y2

助势反转：Y1=Pb/a+µcY2=Pb/a-µcY1<Y2

减势

演示2023/10/3162、平衡式：

2023/10/317

正转、反转：Y1=Y2=Pb/a-µc助势2023/10/3182023/10/3193、自动增力式增力原理：将两蹄用推杆浮动铰接，利用液压张开力促动，使两蹄产生助势作用，还充分利用前蹄的助势推动后蹄，使总的摩擦力矩进一步增大，此即为“自动增力”。

2023/10/3202023/10/321小结

从制动效能方面比较：自动增力式制动器制动力矩最大平衡式制动器次之简单非平衡式制动器又次之2023/10/322（二）凸轮张开的制动器2023/10/323

主要零件有：铸铁制造的制动蹄，上面铆或粘贴制动摩擦片。限位板限制制动蹄沿定位销轴产生过大移动。定位销有两段轴，两轴偏心，可调节制动间隙回位拉簧解除制动时，将制动蹄拉回至制动间隙。制动调整臂。膜片式制动气室由盖、壳体、橡胶膜片、压缩弹簧、推杆和连接叉等组成。2023/10/324制动器间隙调整调整：靠近凸轮一端的间隙调整，只需利用装在调整臂6下部空腔内的蜗轮蜗杆机构来改变制动凸轮的原始位置，即可恢复合适的间隙。为了使蜗杆轴可靠的定位，采用了锁止套11和锁紧螺钉12来定位。转动蜗杆轴时，需将螺钉12松开，将具有六角孔的锁止套11和弹簧5压进一定行程，调好后再锁紧轴。远离凸轮一端的间隙调整，是偏心的支承销。合适的蹄鼓间隙是：靠近支承销一端的间隙较靠近凸轮一端的间隙小，多为0．25mm～0．55mm。2023/10/325二、盘式制动器（一）钳盘式制动器的类型

1、固定式制动钳的制动器

2023/10/326特点：它的制动钳体的轴向位置是固定的，其轮缸布置在制动盘的两侧，为双向轮缸。可单缸对置或双缸对置，除活塞和制动块外无滑动件。难把驻车制动机构附装。钳体尺寸较大，外侧轮缸散热差，油液易汽化膨胀，热稳定性差。2023/10/3272023/10/328

2、浮动式制动钳的制动器2023/10/3292023/10/330特点：制动钳体在轴向处于浮动状态，轮缸布置在制动钳的内侧，且数目只有固定式的一半，为单向轮缸。外侧无液压件，无气阻；占空间小；可利用内侧活塞附装驻车制动机构。但内摩擦片磨损快于外片。2023/10/3312023/10/3322023/10/333（二）钳盘式制动器的间隙自调2023/10/334(三）钳盘式制动器的特点与鼓式制动器相比，有如下特点：

（1）制动盘和轮缸暴露在空气中，散热能力强，制动性能的“热衰退”较轻，热稳定性好。

（2）抗水衰退能力强，沾水后在离心力的作用下很快被甩净。

2023/10/335

（3）制动盘升温后沿厚度方向的热膨胀比鼓式的径向热膨胀小得多，间隙自调过度问题不易发生。

（4）结构简单，摩擦片更换方便。

（5）因无助势作用，故要求管路液压比鼓式的高，需在液压传动装置中加装制动加力装置（如真空助力器）和采用较大的制动轮缸。2023/10/336第三节驻车制动器功用：停驶后防止滑溜；坡道起步；行车制动失效后临时使用或配合行车制动器进行紧急制动。分类：中央制动器复合制动器复合制动器2023/10/3372023/10/338一、蹄鼓式中央制动器凸轮张开式中央制动器应用：中型货车2023/10/339二、强力弹簧驻车制动器应用：中央制动器在使用过程中，有时传动系将承受巨大的冲击载荷。不少重型车和大客车采用了气压操纵的强力弹簧驻车制动器，并将它的制动气室和后轮制动气室组合在一起，形成了一个组合式制动气室2023/10/340（1）单独进行驻车制动时——汽车停驶后将驻车制动操纵阀拉出（2）正常行驶、不制动时——在汽车起步之前，应将驻车制动操纵阀推回到不制动位置（3）单独进行行车制动时——行车中踩下行车制动踏板，压缩空气便经行车制动阀自B孔充入后制动气室而制动。（4）无压缩空气时——若汽车的气源或气路发生故障，不能对驻车制动气室充气，则腰鼓形弹簧将处于伸张状态，使汽车保持制动。2023/10/341第四节液压式制动传动装置定义优点：

结构简单，制动滞后时间短（仅0.2S），没有摩擦件的影响，制动稳定性好，能适应多种制动器，故多在中、小型汽车上广泛使用。2023/10/342一、液压式制动传动装置组成

结构：后轮制动器前轮制动器油管前制动轮缸后制动轮缸制动主缸2023/10/343液压式双管路传动装置的布置形式性能： 当其中一套管路损坏时，另一套仍可以正常工作，保证汽车制动系的工作可靠性。1、两桥制动器独立制动

当一套管路失效时，另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50％。制动主缸2023/10/3442、同一制动器两个轮缸独立制动制动主缸

当一套管路失效时，另一套管路仍能使前、后制动器保持一定的制动效能。制动效能为正常时的50％。2023/10/3453、前后制动器对角独立制动一套管路失效时，另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能，为正常时的50％。制动主缸2023/10/346三、制动主缸双腔制动主缸：活塞活塞出油阀出油阀

与前腔连接的制动管路漏油时，则只能后腔中建立液压。此时前缸活塞迅速前移，后缸工作腔中液压升高到制动所需的值。与后腔连接的制动管路漏油时,先是后缸活塞前移,不能推动前缸活塞，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。2023/10/3471、单腔制动主缸2023/10/3482、典型双腔制动主缸2023/10/349四、制动轮缸双活塞式制动轮缸：

2023/10/350单活塞轮缸：应用：单向助势平衡式制动器或单向自动增力式制动器

2023/10/351说明：各类汽车为了使前后车轮的制动力矩能与其实际载荷及附着力相适应，以获得最大的制动效果，多采用不同活塞直径的轮缸或不同型式、不同尺寸的制动器。货车制动时前轮实际载荷及附着力仍小于后轮，所以后轮缸直径前轮缸直径。轿车制动时，因质量转移较大，前轮实际载荷大于后轮，故前轮缸直径大于后轮缸直径，且装用高制动性能的制动器。2023/10/352第五节伺服制动系统

伺服制动系统是在人力液压制动系统的基础上加设一套动力伺服系统而形成的，是兼用人体和发动机作为制动能源的制动系统。

伺服制动系统的类型如下：

（1）按伺服系统输出力的作用部位和对其控制装置操纵方式的不同，伺服制动系统可分为助力式（直接操纵式）和增压式（间接操纵式）两类。

（2）伺服制动系统又可按伺服能量的形式分为真空伺服式、气压伺服式和液压伺服式三种，其伺服能量分别为真空能（负气压能）、气压能和液压能。

2023/10/353一、助力式（直接操纵式）伺服制动系统

气压伺辅制动系2023/10/354真空伺辅制动器2023/10/355第六节动力制动系气顶液动力制动系2023/10/356全液压制动系2023/10/357第七节汽车防滑控制系统ABS

一、概述

汽车防滑控制系统是防止汽车在制动过程中车轮被抱死滑移和汽车在驱动过程中(特别是起步、加速、转弯等)驱动轮发生滑转现象的控制系统。

1．滑动率对附着系数的影响

汽车在制动过程中，车轮的运动可以划分为三个阶段：纯滚动、边滚边滑、完全拖滑。一般用滑动率S表征滑动成分在车轮纵向运动中所占的比例。

车轮与路面之间的附着系数是随滑动率而变化的，二者之间的关系如下图所示。2023/10/3582023/10/3592．防滑控制系统的作用和控制方式

汽车在驱动过程中，驱动轮可能发生滑转，滑转成分在车轮纵向运动中所占的比例用正滑动率来表示，即

完全滑转时，v=0，S=100%

汽车在驱动和制动时的φ—S关系及最佳控制范围如下图所示。2023/10/360二、制动防抱死系统（ABS）

1．制动防抱死系统的基本组成和工作原理

制动防抱死系统主要由轮速传感器、制动压力调节器和电子控制器（ECU）等组成。

2023/10/361ABS工作原理2023/10/3621）车轮转速传感器（简称轮速传感器）

2023/10/363

轮速传感器由永久磁铁、磁极、线圈和齿圈组成。齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶和电极之间的间隙以一定的速度变化，使磁路中的磁阻发生变化，磁通量周期地增减，在线圈的两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压，该交流电压信号输送给电子控制器。

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