工程机械底盘之制动系

制动系机电工程学院连晋毅功能：根据驾驶员需要使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动的系统。分类：组成:制动驱动机构制动器气压式制动系统原理：以一定的速度行驶的汽车具有一定的动能，要使它减速停车，路面必须强制地对汽车车轮产生一个阻止汽车行驶的力——制动力串列式双腔制动缸结构：串列双腔制动主缸4的前腔通往右前轮盘式制动器的轮缸1及左后轮鼓式制动器的轮缸9，主缸4的后腔通往前轮盘式制动器的轮缸10及右后轮鼓式制动器的轮缸8。真空伺服气室和控制阀组合成一个整体部件——真空助力器。制动主缸4直接装在真空伺服气室的前端，真空单向阀7直接装在伺服气室上。真空伺服气室工作产生的推力，同踏板力一起直接作用在制动主缸4的活塞推杆上。串列式双腔制动特点：在某一回路失效时，制动力分配不会变化，而且这时即使一个后轮抱死也不会失去稳定性，因为另一个未被制动的车轮可以承受侧向力，足以保持方向。工作原理：当这种串列式双腔制动主缸的第一制动腔连接管路损坏漏油时，踩下制动踏板推杆，推动第一活塞前移，但第一制动腔不能建立液压，因此不能推动第二活塞前移。只有等第一活塞真接顶住第二活塞时，第二活塞才能前移，并在第二制动腔建立液压，于是与第二制动腔相连的管路内产生压力使相关的制动器制动。如主缸的第二制动腔连接管路损坏漏油时，踩下制动踏板，第一制动腔的压力开始形成。由于第二制动腔内无压力，第二活塞被迅速推动直到顶住主缸缸体，此时第一制动腔内压力开始上升，与第一制动腔相连的管路内产生压力，使相关制动器制动。上翻下翻结束串列式双腔制动主缸结构：主缸上部有两个与制动储液罐相连的接口，通过进油孔分别向由第二活塞和主缸端部形成的第二腔（E1-E1截面出油口所在腔）及推杆乙和第二活塞形成的第一腔（E2-E2截面出油口所在腔）供油。工作原理：制动时，通过推杆15推动第一活塞18左移，关闭进油孔28，在第一腔内开始建立油压，并由此推动第二活塞23左移关闭进油孔26，使第二腔内的压力升高。制动压力油通过E1-E1截面和E2-E2截面的出油口输送至四个车轮的制动轮缸，产生制动作用。上翻下翻结束制动主缸工作过程示意活塞迅速回位后制动时迅速松开制动踏板时真空助力器结构：真空伺服气室用螺栓6固定在车身前围板上，压杆10与制动踏板杆接助力器左气室经真空单向阀通发动机进气管。外界空气经空气滤清器过滤后进入伺服阀。真空伺服阀总成的阀体5左端用气封12和垫片压合在气室膜片隔板3上。弹簧16将真空伺服阀总成、气室膜片隔板压向右边。阀体5右边的圆柱体部分可在密封套7内左右移动，但仍能保证右气室与外界大气隔绝。伺服阀总成的橡胶膜片8妥左、右膜片两部分。右膜片作为弹簧9的支座，弹簧9一方面将压杆10推向右端，一方面将右膜片推向阀体5的内孔台肩上。左膜片则作为开闭外界空气进入气室4的阀门。具体结构如图所示未工作时中间工作阶段时充分作用时带制动主缸真空助力器图上翻下翻结束工作原理：未工作时工作过程：未踩下制动踏板时，伺服阀处于非工作状态。在弹簧12作用下，左膜片紧压在铰链杆34的端面上，使阀体内腔与外界空气隔绝，并使通往左气室的通道A与通往右气室的通道B相通，使左右气室压力差为零。发动机工作时，真空单向阀32被吸开，两气室的真空度绝对值与发动机进气管处相同。上翻下翻结束中间工作阶段时工作过程：当踩下制动踏板时，起初真空伺服阀总成尚未移动，压杆10克服弹簧9的作用力向左移动，并通晕压杆球头推动铰链杆34，再推动橡胶块14、推杆甲15、推杆乙18左移，使制动主缸产生一定的液压。与此同时，橡胶膜片8的左膜片与阀体5的阀口G接触，封闭了通道A和B，使它们隔绝。压杆10继续左移，铰链杆34与左膜片脱离，并打开通道B，外界空气通过空气滤清器进入右气室4。于是左、右气室之间产生一个压力差。这个压力差造成的作用力使气室膜片、气室膜片隔板3带动伺服阀总成、推杆甲15、推杆乙18一起向左移动。这样推杆乙18上受到的力不仅包括踏板力而且也包括左右气室压力差的推力。上翻下翻结束充分工作时工作过程：在踩制致动踏板过程中，空气经伺服阀不断进入真空助力器右气室，使阀体不断地左移。当制动踏板停留在某一行程时，阀体5也与左移到一定位置。此时橡胶膜片8的左膜片又与铰链杆34的端面相接触，使通道B与外界空气隔绝，使真空助力器处于平衡状态。上翻下翻结束带制动主缸真空助力器主缸体第二活塞主皮圈第一活塞前壳体组件皮膜后壳体组件皮膜托板反馈盘控制阀体推杆控制阀体空气阀限位块顶杆顶杆塞皮膜回位弹簧槽皮圈活塞回位弹簧上翻下翻结束液压式动力制动系统气推油制动系统制动器

后轮制动器前轮制动器驻车制动器行车制动器盘式制动器蹄式制动器盘式制动器盘式制动器工作原理：制动时活塞在制动液压力作用下，推动内摩擦块压向制动力盘内侧面，制动钳上的反力则将摩擦块压向制动盘外侧面。于是内、外摩擦块将制动盘的两侧面紧紧夹住，实现了制动。特点：有利于整个制动器靠近车轮轮辐布置，使转向主销的下端点外移，实现负的主销偏移距，提高汽车抗制动跑偏能力。浮钳盘式制动器结构：制动钳壳体11用螺栓2与制动钳支架5相连，螺栓同时兼作导向销，支架固定在前悬架焊接总成的轴承座法兰上。壳体可沿导向销与支架作轴向相对移动。摩擦块７装在支架１上，用摩擦块保持弹簧卡住，使摩擦块可以在支架上作轴向移动，但不会上下窜动。制动盘12装在磨擦块之间，并通过轮胎螺栓固定在前轮毂上．磨擦衬块是由无石棉金属材料制成的，与钢制背板牢牢粘合在一起组成了内、外磨擦块。具体结构优点：热稳定性和水稳定性好，结构简单、造价低廉。

图放大上翻下翻结束浮钳盘式制动器结构橡胶衬套螺栓导向钢套塑料套制动钳支架保持弹簧磨擦块活塞防尘罩油封活塞制动钳壳体制动盘排气塞支架与壳体连接形式为浮动式盘式制动器间隙调整工作原理：矩形密封圈3嵌在制动钳油缸的矩形槽内，密封圈内圆与活塞外圆配合较紧，制动时活塞1被压向制动盘，密封圈发生弹性变形。解除制动时圈要恢复原状，于是将活塞拉回原位。当制动盘与磨擦衬块磨损后引起的制动间隙超过活塞的设置行程时，活塞在制动液压力作用下克服密封圈的磨擦阻力而继续前移，直到实现完全制动为止。活塞与密封圈之间这一不可恢复的相对位移便补偿了过量间隙。(A)制动状态；(B)不制动状态；

1、活塞；2、制动钳；3、密封圈盘式制动器的特点因制动盘露在空气中，散热条件好，又因制动盘对摩擦衬块无“助势”作用，制动效能受摩擦系数变化的影响较小，制动器的热稳定性较好；制动力矩仅与轮缸油压成比例，制动较平顺；抗水衰退能力较高，且衰退后能迅速恢复；制动盘升温后沿厚度方向的变形量小，引起的踏板行程变化很小；采用密封圈式间隙自调装置；结构简单，重量较小，保养维修方便。由于尺寸限制，摩擦衬块的面积小，单位压力很高，对摩擦衬块的材料要求较高；防污性能较差。蹄式制动器工作原理：制动时，轮缸活塞在制动液压力作用下推动制动蹄绕制动蹄与止挡板的接触点向外旋转，使摩擦片紧压在制动鼓上，产生制动力矩使汽车制动。结构：制动轮缸4是双活塞内张型液压轮缸。制动底板1用螺栓固定在后桥轴支承座上，制动轮缸4用螺钉固定在制动底板上方，支架、止挡板、用铆钉紧固在底板下方，以上构成了制动底板总成。夹紧销2、弹簧座11和压缩弹簧10将制动蹄16和9紧压在制动底板的带储油孔的支承平面上，防止制动蹄轴向窜动。制动蹄16上固定有斜楔支承，它用来支承调节间隙用的楔形件17，称为带斜楔装置的制动蹄总成。制动蹄9上铆有可以绕轴承销6自由转动的制动杆7。制动杆7下端做成钩形，与驻车制动钢索相连。制动蹄7称为带杠杆装置的制动蹄总成。磨擦衬片用空心铆钉与制动蹄铆接在一起，铆钉头端部埋入磨擦片中，深度约为新磨擦片的三分之一左右。制动蹄的两端做成圆弧形。回位弹簧10、12、14分别将两个制动蹄的上端贴靠在轮缸左右活塞端面上，下端贴靠在止挡板两端面上。具体结构如图所示:鼓式制动器结构图１、制动底板组件２、夹紧销３、内六角螺钉４、后制动轮缸５、拉力弹簧６、轴承销７、制动杆８、弹簧垫片９、制动蹄10、压缩弹簧11、弹簧座12、下拉力弹簧13、压杆14、上拉力弹簧15、拉力弹簧16、带楔形支座制动蹄17、楔形件鼓式制动器结构图18、制动鼓19、后轮轴驻车制动器工作原理：桑塔纳轿车后轮制动器兼作驻车制动器。制动时,制动钢索拉动制动杆,使之绕销轴2转动，制动杆在转动过程中,压迫制动压杆向左移动,将带斜楔支承的制动蹄压向制动鼓,当斜楔制动蹄压到制动鼓后,制动压杆停止移动,而制动杆绕与压杆接触的点即中间支点转动,把带杠杆的制动蹄总成压向制动鼓,钢索拉的越紧,摩擦片对制动鼓的压力也越大,互相之间的摩擦力也越大。9拉杆、10扇形齿板、11棘爪12支架、13操纵杆、14驻车制动器手柄、15按钮蹄式制动器的分类简单非平衡制动器之

领从蹄式制动器特点：结构简单可靠；正、反转制动效能相同，适用于往复作业的车辆。

制动蹄张开时的转动方向与制动鼓旋转方向相同的制动蹄1叫做领蹄（紧蹄）；制动蹄张开时的转动方向与制动鼓旋转方向相反的制动蹄叫做从蹄（松蹄）。双领蹄式制动器双向双领蹄式制动器正反转制动效能相差较大正反转制动效能较高，衬片磨损均匀制动效能均高，但倒车制动时大大降低。单向自增力式双向自增力式正反转时，两蹄交替为紧蹄和增力紧蹄，制动效能高且相同；但工作不平顺；衬片磨损不均匀。ABS制动系统

这是一个舍弃了制动主缸、助力器、油管，而用电子控制的制动系统，制动力的感觉由一个踏板力传感器产生。全电子制动系统智能制动系统

智能制动控制系统把助力、防抱制动、牵引力控制以及踏板力感控制等功能综合到一个组件中，只需要一个控制单元，且带有冗余电气或液压备用系统。无论车辆负荷和刹车片磨损处于什么状况，这种设计都能保证均衡的制动效果。汽车的制动性1汽车的制动力指汽车在行驶中，按需要强制减速直至停车的能力。地面制动力Fb就是使汽车减速行驶的外力，取决于制动器内制动蹄摩擦片与制动鼓间的摩擦力，以及轮胎与地面间的摩擦力，即附着力。2制动力与附着力的关系地面制动力首先取决与制动器制动力，但同时受到地面附着条件的限制，它们同时大才好。轮胎印痕从滚动到滑动的渐变过程：第一阶段：纯滚动，印痕的形状基本与轮胎胎面花纹相一致。第二阶段：边滚边滑，花纹逐渐模糊，轮胎胎面相对地面发生一定的相对滑动，随着滑动成分的增加，花纹越来越模糊。第三阶段：拖滑，车轮抱死拖滑，粗黑印痕，看不出花纹。制动时轮胎的运动特征

不同滑动率轮胎印迹变化规律

制动强度增加，车轮的滑动成分越大。用滑移率S表示。

图3.34制动效能及其评价指标

汽车的制动效能是指汽车迅速降低行驶速度直至停车的能力。

(1)制动减速度J

当汽车施以制动时，汽车减速行驶，此时,制动力FB应与汽车的减速惯性力Fj相等，即有： 制动力达到最大时，Fbmax

＝Ga

φ

，可得最大制动减速度为：Jmax＝φg,使制动效能充分发出的平均减速度：j=5.8(m/