现代汽车构造 汽车制动系构造与设计 学习课件

汽车制动系构造与设计主要内容概述制动器及结构方案分析制动器参数选择制动器计算汽车制动性分析制动驱动机构制动力调节装置驻车制动机构第一节概述制动系统的定义能够产生和控制制动力的一套装置，称为制动系统。制动力作用：让行驶的汽车停车或减速行驶；让停止的汽车实现驻车；汽车下坡行驶时保持车速稳定。制动力：通过驾驶员操纵产生，并由驾驶员控制使汽车以一定的强度制动的力，称为汽车的制动力。能使汽车速度减慢的外力包括：汽车滚动阻力、上坡阻力、空气阻力等，都具有让汽车减速的作用:不是制动力制动系统配置要求驻车制动装置应急制动装置辅助制动装置必须配备的制动装置有些车辆还需配备行车制动装置制动系统的结构和工作原理制动系统的结构制动踏板制动主缸制动轮缸轮缸活塞制动鼓制动蹄片制动蹄支承销制动蹄回位弹簧制动蹄安装在制动底板上，为不动件；制动鼓与车轮一起旋转。汽车制动力的产生制动蹄对制动鼓产生磨擦力矩磨擦力矩使车轮对路面产生向前的力，同时路面给车轮向后的力-------制动力。主要供能装置控制装置传动装置制动器此外制动力调节装置报警装置压力保护装置制动系统的类型设计制动系时应满足的主要要求1.有足够的制动能力

行车制动能力

驻坡能力

制动减速度

制动距离指标

JB3939-85

指标

最大坡度

JB4019-85

2.工作可靠

行车制动至少有两套独立的驱动制动器的管路。当其中的一套管路失效时，另一套完好的管路应保证汽车制动能力不低于没有失效时规定值的30％。行车和驻车制动装置可以有共同的制动器，而驱动机构各自独立。行车制动装置都用脚操纵，其它制动装置多为手操纵。6.操纵轻便，并具有良好的随动性；轿车货车踏板力（N）500700手柄力（N）≤500≤700踏板行程（mm）100～150150～200手柄行程

（mm）160～200

4.防止水和污物进入制动器工作表面；

5.

制动器热稳定性好

；JB3935-85JB4200-86行车制动为脚操纵，其他为手操纵。

3.以任何速度制动，不应丧失操纵性和方向稳定性；JB3939—85。7.制动时制动系产生的噪声尽可能小；同时力求减少散发出对人体有害的石棉纤维等物质，以减少公害。8.制动器协调时间和解除制动时间尽可能短；气动制动车辆不超过0.6秒，汽车列车不超过0.8秒。9.摩擦衬片（块）有足够的使用寿命；有消除摩擦副磨损间隙的自动调整机构；11.制动装置失效时，有报警装置。第二节制动器及结构方案分析制动器的作用用来产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件摩擦制动器：利用固定元件与旋转元件工作表面摩擦而产生制动力的制动器。鼓式制动器：摩擦副为旋转的制动鼓和固定不动的制动蹄（或制动带）盘式制动器：摩擦副为旋转的制动盘和固定不动制动钳一、鼓式制动器鼓式制动器分为：内张型（最常用）、外束型按促动装置的不同分为：轮缸式制动器：领从蹄式制动器双领蹄式制动器双向双领蹄式双从蹄式制动器单向和双向自增力式制动器凸轮式制动器：楔块式制动器：制动蹄促动装置1.轮缸式制动器

领从蹄式制动器领蹄：制动时，蹄片张开旋转方向与制动鼓旋转方向一致蹄片从蹄：制动时，蹄片张开旋转方向与制动鼓旋转方向相反蹄片领蹄的受力情况制动轮缸产生促动力Fs制动鼓对领蹄作用力：Fn1、Ft1Ft1与促动力Fs产生的绕支点3的力矩同向，使领蹄压得更紧，法向力Fn1增加。a.领从蹄式制动器从蹄的受力情况制动轮缸产生促动力Fs制动鼓对领蹄作用力：Fn2、Ft2Ft2与促动力Fs产生的绕支点3的力矩反向，使从蹄减势，法向力Fn2减小。领从蹄式制动器特点结构简单，只用一个促动力装置；制动蹄片给制动鼓的法向反力不平衡，是非平衡式制动器。在汽车倒车时领从蹄功能互换，且制动效能相等制动效能的稳定性较好。双领蹄制动器组成：单活塞轮缸、蹄、销、弹簧、凸轮，中心对称布置工作原理：正向旋转时…倒车制动时…平衡式双领蹄式制动器双向双领蹄制动器结构：固定元件的布置既是轴对称的又是中心对称的。两制动蹄的两端都采用浮式支承。工作原理：前进制动时…倒车制动时…

平衡式双向双领蹄式制动器双从蹄式制动器自增力式制动器单向自增力式制动器：在汽车前进时具有自增力作用，倒车时制动效能很低双向自增力式制动器：在汽车前进和倒车时，都具有自增力作用单向自增力式制动器

组成：第一制动蹄第二制动蹄浮动顶杆支承销回位弹簧

工作原理：前进制动时…，FS2大于FS1

；倒车制动时…，制动效能极低。

单向自增力式蹄式制动器

双向自增力式制动器

结构：双活塞式轮缸特点：前进和倒车制动的效能一致应用：南京依维柯轻型汽车、北京切诺基BJ2021轻型越野车的后轮制动器双向自增力式蹄式制动器2.凸轮式制动器

应用：用于气压制动系统、设计成领从蹄式组成和工作原理：制动鼓、制动底板、制动蹄、支承销、制动凸轮轴、弹簧、制动调整臂、制动气室等位移式制动器非平衡式制动器

凸轮式3.楔式制动器

楔式36

领从蹄式双领蹄式双向双领蹄式双从蹄式双向增力式单向增力式4.鼓式制动器结构方案分析1）结构形式机械式张开装置示意图2）张开装置凸轮式机械式张开装置的类型楔块式非平衡凸轮式-等位移平衡凸块式-等促动力，可滑动平衡活塞轮缸（液压驱动）38

（2）

不同鼓式制动器的主要区别：

蹄片固定点的数量和位置张开装置的形式与数量制动时两块蹄片之间的相互作用（1）

不同鼓式制动器的相同点蹄片固定于车架，利用张开装置，使蹄片撑开紧贴与制动鼓内壁，蹄片与制动鼓的摩擦力阻止制动轮转动。3）总体评价制动器效能因数4）制动器效能评价

制动效能制动效能的稳定性

单位输入压力或力的作用下所输出的力或者力矩。

在制动鼓（制动盘）作用半径R上得到的摩擦力与输入力之比。

效能因数K对摩擦因数f的敏感性（dK/df）。

领从蹄式结构特点：每个蹄片都有固定支点两固定支点位于同一端性能特点：制动性能和效能稳定性较好前进、倒退制动效果不变便于调整制动间隙蹄片磨损不均匀5）各种形式的特点

单向双领蹄式结构特点：每个蹄片都有固定支点两固定支点位于不同端性能特点：前进时，制动性能和效能稳定性好便于调整制动间隙蹄片磨损均匀前进、倒退制动效果不一样双向双领蹄式结构特点：两蹄片浮动分别张开蹄片性能特点：制动性能和效能稳定性好适于双回路驱动机构蹄片磨损均匀结构复杂，调整间隙困难双从蹄式结构特点：每个蹄片都有固定支点两固定支点位于不同端性能特点：制动性能和效能稳定性最好制动效能最低单向增力式结构特点：两蹄片只有一个固定支点蹄片下端经推杆相连性能特点：前进制动时，皆为领蹄，制动效果好；制动效能稳定性差；倒退时，制动效果差；蹄片磨损不均匀； 这种制动器只有一个轮缸，故不适合用于双回路驱动机构；调整蹄片间隙困难。双向增力式结构特点：两蹄片有一个支点两个活塞同时张开蹄片性能特点：制动性能好前进与倒车制动效能不变制动性能稳定性较差蹄片磨损不均匀双向增力式48

双从蹄

领从蹄

双领蹄双向双领蹄单增力双增力制动效能123344前进、倒车的制动效果不同相同不同相同不同相同制动效能稳定性432211两蹄片单位压力相等不等相等相等不等不等制动时轮毂受力不受受不受不受受受结构复杂程度复杂简单复杂复杂简单复杂间隙调整容易容易容易困难困难困难是否适用双管路是否是是否否综合比较

基本尺寸比例相同的各式鼓式制动器效能因数与摩擦因数的关系曲线如左图所示：制动器的效能因数由高至低的顺序为：增力式制动器，双领蹄式制动器，领从蹄式制动器和双从蹄式制动器。而制动器效能稳定性排序则恰好与上述情况相反。鼓式制动器效能因数与摩擦系数的关系1——双向增力式2——双领蹄式3——领从蹄式4——双从蹄式00.20.40.62468101211特别说明：鼓式制动器的效能并非单纯取决于根据制动器的结构参数和摩擦因数计算出来的制动器效能因数值，而且还受蹄与鼓接触部位的影响。蹄与鼓仅在蹄的中部接触时，输出制动力矩就小，而在蹄的端部和根部接触时输出制动力矩就较大。制动器的效能因数越高，制动效能受接触情况的影响也越大，故正确的调整对高性能制动器尤为重要。二、盘式制动器

（一）

结构原理（二）结构类型钳盘式全盘式按照摩擦副中固定元件的结构

固定元件安装于固定件，制动盘与转动件相连。制动时，固定元件压紧在制动盘上，利用摩擦力，实现制动。分类钳盘式(点盘式制动器)全盘式(离合器式制动器)固定钳式滑动钳式摆动钳式浮动钳式

全盘式制动器中摩擦副的旋转元件与固定元件都是圆盘形，制动时，两盘摩擦表面完全接触，作用原理如同摩擦式离合器。全盘式制动器的结构原理钳盘式制动器的结构原理

钳盘式制动器固定元件是制动块，装在与车轴连接且不能绕车轴轴线旋转的制动钳中。制动块与制动盘接触面积很小。固定钳式浮动钳式按照制动钳的结构钳盘式制动器的分类滑动钳式摆动钳式（三）分类介绍1、固定钳式结构特点：制动钳不动制动盘两侧有液压缸性能特点：除活塞和制动块外无滑动件，刚度好；制造容易，能适应不同回路驱动要求；尺寸大，布置困难，产生热量多；定钳盘式2、浮钳盘式制动器工作原理：制动钳体导向销制动钳支架制动盘固定制动块活动制动块活塞密封圈活塞活塞推动活动制动块油液压力推动制动钳体在导向销上向右运动制动块压紧制动盘浮钳盘结构特点：制动钳可以做轴向滑动制动盘内侧有液压缸滑动钳式结构特点：制动钳与固定座铰接制动盘内侧有液压缸摆动钳式61

浮动钳式制动器性能特点：轴向尺寸小油路便于布置成本低二、盘式制动器与鼓式制动器比较，盘式制动器有如下优点：1)热稳定性好。一般无自行增力作用，衬块摩擦表面压力分布较鼓式中的衬片更为均匀。制动盘的轴向膨胀极小，径向膨胀根本与性能无关，故无机械衰退问题。因此，前轮采用盘式制动器，汽车制动时不易跑偏。2)水稳定性好。制动块对盘的单位压力高，易于将水挤出，因而浸水后效能降低不多；又由于离心力作用及衬块对盘的擦拭作用，出水后只需经一、二次制动即能恢复正常。鼓式制动器则需经十余次制动方能恢复。3)制动力矩与汽车运动方向无关。4)易于构成双回路制动系，使系统有较高的可靠性和安全性。5)尺寸小、质量小、散热良好。6)压力在制动衬块上分布比较均匀，故衬块磨损也均匀。7)更换衬块工作简单容易。8)衬块与制动盘之间的间隙小(0．05—0．15mm)，这就缩短了制动协调时间。9)易于实现间隙自动调整及应用。盘式制动器的主要缺点是：1)难以完全防止尘污和锈蚀(封闭的多片全盘式制动器除外)。2)兼作驻车制动器时，所需附加的手驱动机构比较复杂。3)在制动驱动机构中必须装用助力器。4)因为衬块工作面积小，所以磨损快，使用寿命低，需用高材质的衬块。盘式制动器在轿车前轮上得到广泛应用。三、制动器间隙的调整制动器间隙是指在不制动时，制动鼓与制动蹄摩擦片之间或制动盘与制动块摩擦片之间的间隙必要性：

制动间隙必须在合理的范围之内，过小的制动器间隙会导致制动解除不彻底，过大的间隙影响制动的灵敏度。鼓式制动器调整的方法：手动调整自动调整盘式制动器调整的方法：自动调整鼓式制动器间隙的手动调整调整凸轮与偏心销方式调整凸轮与偏心销方式

凸轮7转动可以调整上部间隙；销11是偏心的，所以在转动销11时可以调整下面的间隙。手动调整调整螺母方式调整螺母方式手动调整调整推杆方式调整推杆方式自增力式，推杆长度可调自动调整摩擦限位式间隙调整：一次调准式间隙调整装置经过一次完全制动就可自动调整间隙到设定值装置摩擦环活塞制动蹄楔块式间隙自调装置

正常制动时，活塞推动左蹄及楔块连同驻车制动推杆一起左移；同时驻车制动杠杆上端右移；实现制动。当磨损使得间隙较大而超过设定值时，驻车制动推杆与杠杆接触并克服内弹簧的弹力，将推杆右移，楔块随之下行填补这个间隙，当接触制动时，蹄鼓间隙回复设定值。盘式制动器间隙的调整第三节制动器参数确定一、鼓式制动器主要参数确定1.制动鼓内径D（半径R）主要考虑：能产生足够的制动力矩便于散热由Mμ=Ff

•R可知，R大，则制动力矩大便于散热摩擦面积大制约因素轮辋内径制动鼓厚度制动鼓刚度鼓/轮辋（D/Dr）轿车0.64~0.74货车0.70~0.83鼓式制动器主要几何参数衬片宽度b按照摩擦片规格选取；包角β不宜大于120°。2.衬片宽度b和包角β衬片宽度影响摩擦衬片寿命。衬片宽度大，磨损小，但质量大，不易加工；衬片宽度小，磨损快，寿命短。原因：包角在90-100°，磨损最小，温度最低，制动效能最高。包角太小，易如散热，但单位压力增大而加速磨损；而且包角两端单位压力最小，过分加大包角对减小单位压力作用小，也使制动作用不平顺，容易发生自锁。3.摩擦片起始角，β0=90－β/2。4.制动器中心到张开力作用线距离尺寸，e≈0.8R。5.制动蹄支承点坐标a和c

在保证强度的情况下，尺寸e、a尽可能大，c尽可能小。二、盘式制动器主要参数的确定1.制动盘直径D

2.制动盘厚度h实心式盘：10～20mm通风式盘：20～50mm

一般20～30mm尽量取大，降低制动钳的夹紧力，减少衬块的单位压力和工作温度。受轮辋直径的限制通常为轮辋直径的70％～79％。为使质量小些，制动盘厚度不宜取得很大；为了降低温度，制动盘厚度又不宜取得过小。78

3.摩擦衬块外半径R2和内半径R1比值不大于1.5。

若此比值偏大，工作时衬块的外缘与内侧圆周速度相差较多，磨损不均匀，接触面积减少，导致制动力矩变化大。

4.制动衬块面积：单位衬块面积占整车质量1.6~3.5kg/cm2。第四节制动器的计算一、鼓式制动器的设计计算

压力和变形沿衬片长度方向的变化规律，分一个自由度和两个自由度。所谓一个自由度指衬片绕瞬时转动中心转动时的变形；两个自由度指除了绕瞬时转动中心转动外，还顺着摩擦力作用方向沿支承面移动。

一、鼓式制动器的设计计算对于紧蹄的径向变形δ1和压力p1为：两个自由度的紧蹄摩擦衬片的径向变形规律:压力沿衬片长度方向的分布规律一个自由度的紧蹄摩擦衬片的径向变形规律表面的径向变形和压力为:新蹄片压力沿摩擦衬片长度的分布符合正弦曲线规律一、鼓式制动器的设计计算1.蹄片上的制动力矩的计算有图解法和解析法法向力制动力矩对于紧蹄对于松蹄液力驱动自锁条件：当领蹄表面的最大压力时不会自锁。二、盘式制动器的设计计算单侧制动块加于制动盘的制动力矩单侧衬块加于制动盘的总摩擦力有效半径m值一般不应小于0.65。m过小，扇形的径向宽度过大，不同半径的滑磨速度差过大，磨损不均匀，上述计算不适用。制动盘工作面的加工精度：平面度公差0.012mm，表面粗糙度0.7-1.3μm，两摩擦面的平行度公差小于0.05mm，制动盘的端面圆跳动公差小于0.03mm。材料用珠光体灰铸铁，牌号不低于HT250.三、衬片磨损特性的两个指标影响磨损的最重要的因素是摩擦表面的温度和摩擦力。1、双轴汽车的单个前轮及后轮制动器的比能量耗散率——单位时间内衬片单位摩擦面积耗散的能量。用e表示。鼓式制动器的比能量耗散率以不大于1.8W/mm2为宜，计算时取减速度j=0.6g。双轴汽车的单个前轮和后轮制动器的比能量耗散率ma汽车总质量，δ旋转质量换算系数，β制动力分配系数，t制动时间，A1和A2为前后制动衬片摩擦面积，j制动减速度，v1和v2为制动初速度和终速度。2、比摩擦力f0每单位衬片（衬块）摩擦面积的制动器摩擦力在j=0.6g时，鼓式制动器的比摩擦力f0以不大于0.48N/mm2为宜。三种情况：Φ>φ0，后轴先抱死Φ<φ0，前轴先抱死Φ=φ0，前后轴同时抱死四、前、后轮制动器制动力矩的确定Φ>φ0，后轴先抱死制动时，踩下制动踏板，首先达到后轴先抱死状态，驾驶员继续踩踏板，达到前轮抱死临界状态。按照前轮抱死计算，前轮和地面的关系求出前制动器的制动力矩；根据β求出后轮制动力矩。对后轮取矩LL1Φ<φ0，前轴先抱死制动时，踩下制动踏板，首先达到前轴先抱死状态，驾驶员继续踩踏板，达到后轮抱死临界状态。按照后轮抱死计算，后轮和地面的关系求出后制动器的制动力矩；根据β求出前轮制动力矩。LL1对前轮取矩Φ=φ0，前后轴同时抱死制动时，踩下制动踏板，达到前后轮同时抱死状态。按照前轮/后轮抱死计算，可求出前后制动器的制动力矩；五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩1.应急制动应急制动时，后轮一般都将抱死滑移后桥制动力距后桥制动力2.驻车制动上坡停驻时后桥附着力下坡停驻时后桥附着力汽车可能停驻的极限上坡路倾角——根据附着力与制动力相等的条件求取汽车可能停驻的极限下坡路倾角第五节汽车制动性分析5.1汽车制动性能的评价指标制动性的评价指标包括：制动效能—制动距离与制动减速度；制动效能恒定性；制动时的方向稳定性。

路面条件载荷条件制动初速度1.制动效能

制动效能即制动距离和制动减速度。制动距离制动距离主要与哪些因素有关？

制动时汽车按给定路径行驶的能力。

即在制动中不发生跑偏、侧滑或失去转向能力的性能。3.制动时汽车的方向稳定性2.制动效能的恒定性

制动效能的恒定性即抗热衰退性能。5.2汽车制动时车轮的受力制动力矩Tµ

地面附着力

由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。一、地面制动力

二、制动器制动力Fμ

在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。与附着力无关

Fµ取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦副的摩擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。三、FXb、Fμ与

的关系FXb=FµFµ车轮接近纯滚动车轮边滚边滑车轮抱死拖滑四、硬路面上的附着系数

从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因滑动而产生的部分越来越多。1.滑动率

滑动率：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。

滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。滑动率s的计算滑动率s的计算

纯滚动时uδ=0，s=0；

纯滑动时ωw=0，

=uδ，s

=100%；

边滚边滑时0<s<100%。2.制动力系数与滑动率s

制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值。峰值附着系数滑动附着系数s=15%～20%制动力系数随滑动率而变化

侧向力系数：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。侧向力系数也随滑动率而变化3.侧向力系数

1）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；

2）侧向力系数大，地面可作用于车轮的侧向力大，方向稳定性好；

3）减轻轮胎磨损。

ABS（防抱死制动系统）将制动时的滑动率控制在15%～20%之间，有如下优点：

如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；

如果汽车转向行驶，地面提供的侧向力不能满足转向的需要，将会失去转向能力。

由、与s之间的关系可知，当滑动率s=100%时，，即地面能产生的侧向力FY很小。什么情况下汽车会受到侧向外力的作用？

为什么弯道要有一定的侧倾角？

向内倾还是向外倾？

倾角的大小依什么而定？车身受到侧向风作用路面侧倾汽车转向行驶

平地转向时，离心力Fl由地面侧向力FY平衡。当汽车在倾斜弯道转向时，离心力Fl可由重力的分力平衡。

弯道内倾，可以减小所需的地面侧向力；倾角依道路转弯半径和设计车速而定。路面峰值附着系数滑动附着系数沥青或混凝土路面0.8～0.90.75沥青（湿）0.5～0.70.45～0.6混凝土（湿）0.70.7砾石0.60.55土路（干）0.680.65土路（湿）0.550.4～0.5雪（压紧）0.20.15冰0.10.07表4-2各种路面的平均附着系数（1）路面4.影响制动力系数的因素（1）路面4.影响制动力系数的因素（2）车速

子午线轮胎接地面积大、单位压力小、滑移小、胎面不易损耗，制动力系数较高。

轿车普遍采用宽断面、低气压、子午线轮胎。（3）轮胎结构（4）胎面花纹（4）胎面花纹

滑水车速与路面结构、水层厚度、水液粘度和密度、轮胎充气压力、垂直载荷、花纹形式及轮胎磨损程度有关。uh—滑水车速；pi—轮胎气压。

—动水压力的升力；ρ—水密度；A—轮胎接地面积。滑水现象汽车能达到的制动减速度

这里假设FW=0、Ff=0，即不计空气阻力和滚动阻力对汽车制动减速的作用。制动时总的地面制动力5.3汽车的制动效能及其恒定性一、制动距离及制动减速度当前、后轮同时抱死时当汽车装有ABS时当汽车没有装ABS，又不允许车轮抱死时中国行业标准采用平均减速度的概念t1—制动压力达到75%最大压力

的时刻；t2—到停车时总时间的2/3的时刻。ECER13和GB7258采用的是充分发出的平均减速度（m/s2）

—0.8u0的车速（km/h）；

u0—起始制动车速（km/h）；

—0.1u0的车速（km/h）；

—u0到

车辆经过的距离（m）；

—u0到

车辆经过的距离（m）。放大二、制动距离分析

汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。制动器起作用时间驾驶员反应时间持续制动时间放松制动器时间当时在时间内在时间内式中1.制动器起作用阶段汽车驶过的距离s2当τ=0时，u=u0由于当τ=0时，s=0

持续制动阶段汽车以

作匀减速运动，其初速度为

，末速度为零。2.持续制动阶段汽车驶过的距离s3将代入3.总制动距离1）制动器起作用的时间

当

ua0=110km/h时，1s时间汽车行驶的距离

s=30m；

如果消除制动器间隙的时间减少0.2s，制动距离可缩短6m。表4-3

装用不同助力制动系时CA770轿车的制动距离性能指标制动系形式制动时间/s制动距离/m最大制动减速度/（m·s-2）真空助力制动系2.1212.257.25压缩空气—液压制动系1.458.257.654.影响制动距离s的因素2）起始车速ua0

制动效能的恒定性即抗热衰退性能。

制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。

山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性能有更高的要求。三、制动效能的恒定性3）最大制动减速度

主要与路面附着系数有关。

八达岭高速公路是北京通往大西北的一条重要交通干道。1998年该公路建成开通，至2003年5月底，已经发生一般性交通事故458起，造成236人受伤、94人死亡。特别是在高速路进京方向51～56km路段内就造成50人受伤、36人死亡。这段5km长的道路和道路右侧葬送了众多生命的深渊，被驾驶员称为“死亡谷”。

进京56.7～53km路段是事故的生成段，53～50km路段是事故的发生段。虽然这6km路段整体上基本满足了设计要求，但在事故生成段，却存在严重的设计缺陷。一是第3号坡段坡度为3.99%，设计要求坡长应小于700m，实际坡长却为1400m，超过设计坡长的一倍；二是第四、五、六路段坡度均超过4%，按照设计要求，连续下坡的坡段坡度超过4%时，坡长不得超过1500m，而实际坡长为1600m，超过设计规范要求。这意味着这段路长距离连续下坡，汽车制动能力承受不了，最后失灵发生事故。另外，来自外地的超载车辆日益增多也是事故生成的隐性原因。

2004年10月14日，一辆载着20多t汽油的东风油罐车行驶到有“死亡谷”之称的八达岭高速进京方向51km处，由于制动失灵撞向专为制动失灵而设计的紧急避险区，整个驾驶室及罐体前部悬在空中，驾驶室内5人半空迅速逃生。汽车制动工况制动距离/m冷车空载37.8冷车满载39.0热车满载40.6凯迪拉克GTS100km/h～0的制动距离

抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。

制动鼓和制动盘用铸铁。

摩擦片用无石棉或半金属材料。1）摩擦副材料温度/℃温度/℃保时捷911冷/热凌志SC430冷/热制动距离/m34.1/34.139.4/44.3abmax/(m·s-2)11.3/11.39.8/8.7前轮温度/˚C228/480180/685后轮温度/˚C214/278118/365

这里“热”是指以100km/h的初速度连续制动10次，第10次的状态为“热”；数据表明：特殊的摩擦副材料使保时捷车温升较少，热衰退现象不明显；还应注意到两种车前轮的温升都大于后轮。保时捷911使用了特殊的陶瓷制动盘r—制动鼓半径。

制动效能因数Kef：单位制动轮缸推力

所产生的制动摩擦力F。2）制动器结构形式温度升高摩擦因数下降摩擦力明显下降盘式制动器Kef有所下降摩擦力有所下降

增力式制动器恒定性差，盘式制动器恒定性好。

轿车制动系统的配置通常是前通风盘、后盘式。鼓式制动器Kef明显下降为什么增力式制动器的恒定性差？很多轿车的前后轮都采用盘式制动器保时捷911GT2制动系统

前轮制动器：六活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm、厚34mm。

后轮制动器：四活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm，厚28mm。凌志SC430制动系统

前轮制动器：单活塞浮式卡钳、内通风制动盘、直径96mm、厚28mm。

后轮制动器：单活塞浮式卡钳、实心制动盘、直径88mm、厚10mm。通风盘式制动器钻孔通风盘式制动器法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘布加迪跑车制动冷却空气流动示意图布加迪跑车制动冷却空气流动示意图5.4汽车制动的方向稳定性方向稳定性主要是指制动跑偏后轴侧滑前轮失去转向能力跑偏侧滑制动力不相等度

或1.左右车轮制动力不相等思考：前轮的制动力不相等度大容易导致跑偏，还是后轮制动力不相等度大容易导致跑偏？为什么？一、汽车的制动跑偏FX1l>FX1r

使前轮偏转、汽车跑偏FX1形成转向力矩FY1FY2地面侧向力形成的反力矩FY1将使前轮绕主销偏转，加剧跑偏FX1对主销的力矩会使前轮发生偏转思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏有明显的抑制作用?思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏的抑制作用不明显了？2.悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调FXb1FXb1

前轮抱死时，Fj的方向与前轴侧滑的方向相反，Fj能阻止或减小前轴侧滑，汽车处于稳定状态。uAABFY2uBOCFj（离心力）1.前轮抱死拖滑二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失FXb2FXb2oFj

后轮抱死时，Fj与后轴侧滑方向一致，惯性力加剧后轴侧滑，后轴侧滑又加剧惯性力，汽车将急剧转动，处于不稳定状态。ACBuAuBFY1FY2≈02.后轮抱死拖滑FXb1FXb1FXb2FXb23.前轮抱死或后轮抱死时汽车纵轴线转过的角度

试验是在一条一侧有2.5%横向坡的平直混凝土路面上进行。

为了降低附着系数，使之容易发生侧滑，在地面上洒了水。

试验用轿车有调节各个车轮制动器液压的装置，以控制每根车轴的制动力，达到改变前后车轮抱死拖滑次序的目的，调节装置甚至可使车轮制动器液压为零。试验条件（1）前轮无制动力而后轮有足够的制动力（曲线A）或后轮无制动力而前轮有足够的制动力（曲线B）（2）前、后轮都有足够的制动力，但抱死拖滑的次序和时间间隔不同（3）起始车速和附着系数的影响（4）试验的总结

1）制动过程中，如果只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑，汽车基本上沿直线向前行驶，汽车处于稳定状态，但丧失转向能力；

2）若后轮比前轮提前一定时间先抱死拖滑，且车速超过某一数值，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑，路面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。5.5前、后制动器制动力的比例关系这里将分析地面作用在前、后车轮上的法向反力，分析前、后车轮制动器制动力的比例关系，通过I曲线、β

线、f

线、r

线分析汽车的制动过程，介绍汽车的附着利用率、附着效率的计算方法，利用单轮模型分析ABS的制动控制过程。制动过程的三种可能

1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工况，但丧失转向能力，附着条件没有充分利用。

2）后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴可能出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。

3）前、后轮同时抱死拖滑；可以避免后轴侧滑，附着条件利用较好。前、后制动器制动力的分配比例，将影响制动时前后轮的抱死顺序，从而影响汽车制动时的方向稳定性和附着条件利用程度。一、地面对前、后车轮的法向反作用力z—制动强度当前、后轮都抱死时

“理想”的条件是：前后车轮同时抱死。

I

曲线：在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮同时抱死，前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。二、理想的前后制动器制动力分配曲线消去变量1.解析法确定I曲线由理想的条件可得1.解析法确定I曲线由理想的条件可得思考：I曲线受哪些因素影响？对特定的汽车是唯一的吗？0.40.20.30.3g0.2g0.4g2.作图法确定I曲线1）按照作图，得到一组等间隔的45˚平行线。这组线称为“等制动减速度线组”。线上任何一点都有以下特点：0.40.20.32）按作射线束0.30.20.4I曲线0.3g0.2g0.4g

制动器制动力分配系数β：前、后制动器制动力之比为固定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。三、具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数1.β线θ

β线：实际前、后制动器制动力分配线。β线Fμ2Fμ10

Fμ1、Fμ2具有固定比值的汽车，使前、后车轮同时抱死的路面附着系数称为同步附着系数。2.同步附着系数从图中看，同步附着系数是β线和

I

曲线交点处对应的附着系数。

该点所对应的减速度称为临界减速度。同步附着系数的计算满足固定比值的条件满足同时抱死的条件

后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。四、前后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析1.f线组一定时，f线为直线与无关FXb1=0FXb2=0前轮抱死的条件是FXb1FXb2f线组f线组作图0.20.30.40.52.r

线组

前轮没有抱死、后轮抱死时，FXb1、FXb2间的关系曲线。一定时，r线为直线与无关后轮抱死的条件是FXb1FXb2r线组I曲线r线组作图f线组0.20.30.40.50.20.30.40.5当FXb2<0时是地面驱动力，无意义。f线与横坐标的交点后轮制动管路失效，前轮抱死时的地面制动力。后轮制动严重滞后，前轮抱死后，后轮才将开始制动。3.f线组和r组线的分析1）f线组思考：为什么随着FXb2

FXb1

？

当

f线与r

线相交以后，前后轮都抱死，进入稳定状态。后轮参与制动后

FZ1

2）r线组前轮制动管路失效，后轮抱死时的地面制动力。随着FXb1

FXb2

？前轮参与制动后

FZ2

I曲线以下的

r线组没有意义r线与纵坐标的交点前轮制动严重滞后，后轮抱死后，前轮才将开始制动。

利用β线、I

曲线、f

和

r

线组分析汽车在不同值路面上的制动过程。4.制动过程分析从图中看，同步附着系数是多少？

A点前轮抱死。此时的制动减速度？

点前后轮同时抱死。

点前后轮同时抱死时的制动器制动力。前轮先抱死前轮抱死时前后轮同时抱死时结论

点前后轮同时抱死。

点前后轮同时抱死时的制动器制动力。

B点后轮抱死。此时的制动减速度？后轮先抱死后轮抱死时前后轮同时抱死时结论

4）只要，要使两轮都不抱死所得到的制动强度总是小于附着系数，即。

3）当时，β线与I曲线相交，前、后轮同时抱死；

2）当时,β线位于I曲线上方，后轮先抱死；

1）当时，β线位于I曲线下方，前轮先抱死；3）制动过程分析得到的结论五、利用附着系数与附着效率1.利用附着系数

利用附着系数：对于一定的制动强度z，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数。式中FXbi——对应于制动强度z，汽车第i轴产生的地面制动力；FZi——制动强度为z时，地面对第i

轴的法向反力；

——第i

轴对应于制动强度z的利用附着系数；

1），前轮先抱死前轴利用附着系数2.利用附着系数的计算2），后轮先抱死后轴利用附着系数由得如果，后轮先抱死计算由得如果，前轮先抱死3）由利用附着系数计算车轮不抱死条件下的没有ABS又不允许车轮抱死时的最短制动距离4）车轮不抱死条件下能达到的最大制动减速度只能用后轮制动5）前轮或后轮制动管路失效时的思考：前轮制动失效的特点？只能用前轮制动后轮制动失效

制动效率：车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附着系数之比。3.制动效率E第六节制动驱动机构197

一、制动驱动机构的形式

人力制动动力制动伺服制动1.人力制动机械式：主要用于驻车制动，行车淘汰液压式198

1.人力制动优点：（1）滞后时间短（2）工作压力高（3）效率高缺点：过热后，油汽化，使效能降低应用：轿车、轻型货车、部分中型货车机械制动系统主要用于驻车制动驻车制动要求：保证汽车在原地可靠驻车不自动滑行驻车制动系统组成手制动操纵杠杆、拉杆、锁止装置、绳索、驻车制动器等驻车制动系统人力液压制动系统人力液压制动系统的组成1.前轮制动器；2.制动轮缸；3.6.8.油管；4.制动踏板机构5.制动主缸；7.后轮制动器。人力液压制动系统制动主缸：单向作用活塞式油泵。将制动踏板输入的机械能转化成液压能输出制动轮缸：单向单活塞或双活塞式油缸。将油管输入的液压能转化为机械能，提供制动器的促动力制动油管：由金属管路和橡胶软管组成；连接制动主缸和制动轮缸，传递液压能制动主缸解除制动时，活塞在弹簧作用下回位，高压油液从制动管路流回制动主缸。踩下制动踏板——推杆前移——第一活塞左移——第二活塞左移右腔出油左腔出油制动主缸第一制动管路损坏：后活塞运动至接触前活塞——左腔高压——第二制动管路通油——平衡活塞两端腔体中液压不等——平衡活塞右移——滑动销下移——触发报警开关——仪表盘上报警灯闪烁。制动主缸第二制动管路损坏：第二活塞运动到接触主缸缸体——右腔高压——第一制动管路通油——平衡活塞两端腔体中液压不等——产生警告信号。任一回路失效时，主缸仍能工作，只是需要的踏板行程加大，导致汽车的制动距离增长，制动效能降低。制动轮缸1）双活塞式制动轮缸：两活塞之间间隙形成轮缸内腔。油孔7进制动液——活塞外移——推动顶块5——推动制动蹄。主要用于领从蹄式制动器、双向双领蹄式和双向自增力式。1.缸体；2.活塞；3.皮碗；4.弹簧；5.顶块；6.防护罩；7.进油孔；8.放气孔；9.放气阀；10.放气阀防护螺钉。制动轮缸2）单活塞式制动轮缸：活塞端面凸台形成轮缸内腔。进油管3进制动液——活塞外移——推动顶块6——推动制动蹄。多用于双领蹄式。1.放气阀；2.橡胶护罩；3.进油管接头；4.皮碗；5.缸体；6.调整螺钉（顶块）；7.防护罩；8.活塞制动液对制动液的要求：高温下不易汽化，否则管路中出现汽阻，导致制动失效；低温流动性好，否则会引起制动灵敏性下降和解除缓慢；不会腐蚀与之接触的金属和对橡胶的破坏。对液压系统产生较好的润滑作用；吸水性差，溶水性好；常用的汽车制动液：

矿物油制动液：高低温性能好，对金属无腐蚀，溶水性差，橡胶膨胀；合成制动液：汽化温度高，低温流动性好，无腐蚀，但成本高。

植物油制动液：汽化温度低，成本高。制动轮缸：分为双活塞和单活塞两种类型双活塞式制动轮缸应用于领从式制动器、双向双领蹄式和双向增力式。单活塞制动轮缸应用于双领蹄式,单向自增力式制动系统的路感在地面附着力范围内，地面制动力通过车轮反映到踏板上，并与踏板力成线性关系，制动系统的这种特性称为制动系统的路感。制动系统踏板力和踏板行程的要求踏板行程：小于150mm(轿车)，180mm（货车）踏板力：小于350N(轿车)，550N（货车）2动力制动系统定义：完全靠发动机的动力（间接动力）转化而成的气压或液压能进行制动的系统。直接动力：空气压缩机的气压能或液压泵的液压能分类：气压制动：发展最早，尺寸和重量较大，供能装置和传动装置全是气压、传动气顶液制动：传动装置有气压、液压，其他与气压制动同全液压动力制动：供能、控制、传动装置全是液压211

气压式：

优点：操纵轻便工作可靠维修方便气源用途多

缺点：

带压缩机，贮气筒、制动阀，结构复杂；滞后时间长；管路压力小，体积质量大；噪声大。应用：8吨以上货车、客车，拖挂车、汽车列车

气压制动回路供能装置空压机：产生气压能储气筒：储存气压能调节阀、溢流阀：限制气压在安全范围内滤清器、油水分离器、防冻器等：改善空气状态多回路压力保护阀：在一个回路失效时保护其余回路，使其中气压能不受损失制动气室执行装置、传动装置：将气压能---机械能，传动控制装置气压制动操纵机构主要为动力制动，驾驶员踏板力只用来操纵控制装置，适用于中型以上特别是重型的货车和客车。

特点：

1.气压低，降低了对管路等元器件的密封要求，稍有渗漏仍能正常工作，方便用于带拖挂车辆的制动；2.需要较大尺寸气动元件，需要足够大的空间。气压制动操纵机构的管路布置①供能管路②促动管路③操纵管路气压制动系统各元件之间的连接管路有3种：气压制动操纵机构的供能装置①储气筒：产生气压能的空压机和积储气压能；②调压阀和安全阀：将气压限制在安全范围内；③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：改善传能介质（空气）状态的；④多回路压力保护阀等：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。储气筒容积大小适当。太小，使得每次制动后筒中的压力下降太大，在空压机不工作时可能进行的有效制动次数太少；太大使得重启时间过长，影响及时出车，占用的空间也大；主副储气筒都装有压力阀，只有主储气筒压力达到0.6~0.63N/mm2左右时方可对副储气筒充气。主储气筒达到上述值即可出车。储气筒容积计算设储气筒容积为Vc，全部制动管路总容积为ΣVg，各制动气室压力腔最大容积之和为ΣVs。通常ΣVg为ΣVs的25%-50%。制动前储气罐与制动管路、制动气室隔绝。制动气室压力腔的容积为零，管路中的绝对压力与大气压p0相等。储气罐中的相对压力为pc，则制动前由储气罐-制动管路-制动气室系统中的绝对压力与容积乘积之和：完全制动时，储气筒的压缩空气经制动阀进入所有的管路和制动气室，直至管路和气室达到最大压力pmax后，再将储气筒与制动管路和气室隔绝为止。此时制动气室压力腔达到最大容积ΣVs，同时储气筒中压力降至pc’。上述系统的空气压力与容积乘积的总和为：设系统中为等温过程，有即所以，空压机不工作时，进行一次完全制动后大的储气筒压力降为设计时一般取储气罐的总容积此外还应考虑空压机停止工作的情况下，储气罐压力由最大下降至最小安全压力前的连续制动次数n（8~12次）气压制动操纵机构的供能装置空压机和调压阀活塞上行----缸内空气压缩----排气阀开启----压缩空气进入储气罐。空压机由发动机通过带传动直接驱动，有单缸式和双缸式，图示为单缸风冷式。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。气压制动操纵机构的供能装置空压机和调压阀卸荷原理：储气筒的压力达到一定值----调压阀膜片组件上移---芯管上移-----芯管下阀门关闭-----储气筒气压作用在卸荷柱塞上方------柱塞下移----顶开进气阀门----空压机处于空转状态。气压制动操纵机构的供能装置空压机和调压阀储气筒的气压下降到一定值-----膜片组件在弹簧作用下下移----芯管顶开阀门----卸荷柱塞上方的气压降低----柱塞上移---进气阀门正常开关----空压机向储气筒充气。气压制动操纵机构的供能装置防冻器为了防止在寒冷季节中，积聚在管路和其他气压元件内的残留水分冻结，最好装设防冻器，以便在必要时向气路中加入防冻剂，以降低水的冰点。

工作原理:当温度低于5°C，防冻器中的乙醇蒸气会随压缩空气流进入回路，回路中的冷凝水溶入乙醇后，冰点降低。气压制动操纵机构的供能装置多回路压力保护阀功用：来自空压机的压缩空气经多回路压力保护阀分别向各回路的储气筒充气。当某一回路损坏漏气时，压力保护阀能保证其余完好回路继续充气。气压制动操纵机构的控制装置制动阀1）串列式制动阀空压机调压阀储气罐前进气口前制动气室外住塞制动踏板滚轮铰链内住塞上活塞中间活塞后制动气室下活塞后进气口下进排气阀踩下7

8,6,10下移

11,12,14下移上下排气阀的排气口关闭,进气口开启压缩空气进入前后制动气室.气压制动操纵机构的控制装置制动阀串列式制动阀平衡弹簧限位螺钉上进排气阀上排气口松开制动踏板7

18恢复装配长度上活塞、进排气阀移动到上极限位置上下进气口关闭,排气口开启解除制动.踏板保持不动当活塞下腔作用力和18平衡进气阀和排气阀都关闭制动汽车稳定.活塞进排气阀23.排气口24.进气口气压制动操纵机构的控制装置手控制动阀应急制动或驻车制动时：凸轮顺时针偏转

3上移5上移关闭进气口排气口打开驻车制动气室的压缩空气经10排气通道排出动力弹簧11实施制动.凸轮弹簧圆盘阀柱支承活塞阀管弹簧空压机继动阀球形捏手杠杆锁止柱塞驻车/应急制动气室气压制动操纵机构的控制装置手控制动阀解除制动：凸轮逆时针偏转圆盘阀柱3下移关闭排气通道开启进气口驻车制动气室的压缩空气使10动作储气罐压力进入制动气室-压缩动力弹簧11解除制动.在车行驶过程中,驻车/应急制动气室中的动力弹簧11一直处于被压缩状态.气压制动操纵机构的控制装置继动阀和快放阀继动阀作用: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。B通制动气室C通制动阀A通储气筒孔口C为大气压力时，芯管在自重下压靠阀门，同时阀门在弹簧作用下压靠阀体上的阀座，继动阀的进排气阀都关闭。踩下制动踏板

C入口压力增大，膜片和芯管下移打开进气阀压缩空气由A直接流向B.气压制动操纵机构的控制装置继动阀和快放阀快放阀作用: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。B通制动气室A通制动阀C制动时:A进压缩空气阀门上移压缩空气进入B.解除制动时:A经制动阀通大气阀门受弹簧力下移进气阀关闭制动器室空气通过C排出.制动气室将气压能转换成机械杆件的推力，使制动器产生工作。膜片式制动气室的两腔通过膜片隔离，推杆连接叉固定在一起，连接叉与制动调整臂相连。只用于凸轮式制动器做行车制动。1.单膜片式制动气室橡胶膜片盖卡箍壳体弹簧推杆支承盘制动气室双膜片式制动气室密封唇进气环第二制动气室膜片膜片用于两个单独管路，一个为行车制动管路，一个为应急制动管路制动气室膜片-活塞式制动气室楔块制动器拉杆手制动拉杆行车制动：压缩空气进入左边气室，活塞、膜片、中心套、楔块拉杆一起右移。应急制动：压缩空气进入右边气室，膜片右移，产生制动。手制动：拉动手制动拉杆，使中心套右移，楔块拉杆移动而制动。无论应急制动或行车制动，手制动杆都不会移动。用于楔式制动器，可同时用气制动或手拉制动。制动气室复合式制动气室1.储能弹簧2.驻车制动气室膜片3.驻车制动气室4、6.回位弹簧5.安装螺栓7.卡箍8.行车制动气室9.行车制动气室膜片10.制动推杆11.连接叉12.调整臂13.圆锥头及圆锥座14.储能弹簧推杆15.螺杆(a)正常行驶）(b)行车制动）(c)驻车及应急制动）(d)手动解除制动气顶液制动系统气顶液制动系统的供能装置和控制装置都是气压式，传动装置是气压——液压组合式。气压能通过串联的动力气室和液压主缸转换为液压能，液压能传到各个轮缸，产生制动作用。优点：

①气压系统布置紧凑，缩短了管路长度和滞后时间。②用液压轮缸作为制动器促动装置减少了非簧载质量。③使用气顶液制动系统的汽车牵引挂车时，挂车可用气压制动，也可用液压制动。④各个车桥的制动器可以分别采用液压促动和气压促动。237

全液压式：优点：制动能力强，滞后时间短，易于采用制动力调节装置和滑移装置缺点：结构复杂，精密度高，密封性要求高应用：应用不广泛全液压动力制动系统239

3.伺服制动：特点：人力与发动机并用真空伺服制动：应用：总质量1.1～1.35t以上轿车，载重量6t以下轻、中型货车240

空气伺服制动：应用：载重量6～12t中、重型货车，少数高级轿车液压伺服制动：应用：各种车型广泛应用助力式液压制动系统在一般液压制动系统基础上增加一套助力装置。正常情况下：兼用驾驶员体力和发动机动力作为制动能源;助力装置失效时：完全由驾驶员体力提供制动能源。分类：

1.真空助力式

2.真空增压式

3.液压助力式真空助力式助力式液压制动系统制动踏板和制动主缸之间装有真空助力器。踏板直接操纵真空助力器，两者联合推动制动主缸活塞。真空助力式回位弹簧制动主缸推杆反作用活塞橡胶垫前壳体膜片座助力膜片前腔后腔限位盘支承密封垫控制阀控制阀弹簧空气滤芯踏板推杆防尘罩回位弹簧柱塞后壳体单向阀控制阀20控制助力器的工作。利用发动机进气管的真空和大气之间的压差起助力作用。气室前腔8经单向阀20直通发动机进气管。真空增压式真空增压器的结构辅助缸B与C相连D与A相连真空阀大气阀控制阀体膜片座真空增压式助力式液压制动系统真空增压器工作原理真空增压式助力式液压制动系统双腔安全缸结构示意图安全缸体旋塞软金属环回位弹簧活塞轮缸放气顶杆进油口出油口油道轴向孔径向孔进油孔7.防护罩；8.挡圈；9.进油阀杆；10.密封圈液压助力式助力式液压制动系统油泵及储油罐制动主缸踏板机构后制动管路液压助力器组合制动阀前制动管路助力转向器油泵代替真空助力器中的真空罐.特点:体积小,容易装在紧凑型轿车上;产生的助力大,适合于安装在四轮都采用盘式制动器的轿车上;适合安装在无进气歧管真空度的柴油机汽车上.液压助力式助力式液压制动系统1.主缸推杆；2.限位螺钉；3.压力腔；4.回油孔；5.控制阀管；6.回位弹簧；7.进油孔；8.动力活塞；9.动力腔；10.反作用柱塞；11.踏板推杆.液压助力器结构不制动时：7关闭、4打开，9中油液经过5中的轴向孔和4像储油罐回油。液压助力式助力式液压制动系统制动时：踏板推杆/反作用主色/控制阀管左移-----回油孔4关闭----阀管上径向进油孔和动力活塞上径向进油孔部分对齐---储能器油液进入动力腔---产生助力。如保持制动踏板不动，阀管不动，动力活塞前移，关闭进回油孔，保持一定制动力。当控制阀管5上的径向孔与动力活塞上的径向进油孔完全对齐时，提供最大助力。关闭二、分路系统

为了提高制动工作可靠性，应采用分路系统。全车的所有行车制动器的液压或气压管路分为两个或更多的互相独立的回路，其中一个回路失效后，仍可利用其它完好的回路起制动作用。双轴汽车的双回路制动系统有以下常见的五种分路形式：1)一轴对一轴(II)型；2)交叉(X)型；3)一轴半对半轴(HI)型；4)半轴一轮对半轴一轮(LL)型；5)双半轴对双半轴(HH)型254

二、分路系统II型X型HI型LL型HH型分路说明前后轴各用一个回路前轴一侧制动器与后轴对侧制动器同属一个回路每侧前制动器半数轮缸和全部后制动器轮缸一个回路

两侧前轮制动器半数轮缸和一个后轴制动器各一个回路

两侧前后制动器半数轮缸各一个回路前后制动器制动力比值变

不变变

不变

不变管路结构复杂程度

简单

简单

复杂

复杂

复杂

成本低低高高高二、分路系统II型X型HI型LL型HH型制动力变化前置前驱前回路失效，<50％50％前轴回路失效损失小；后轴回路失效损失

50％

50％

前后轮抱死的情况

前回路失效后轴抱死甩尾；后回路失效前轴先抱死

前回路失效，后轴抱死甩尾

Ⅱ型的管路布置较为简单，可与传统的单轮缸(或单制动气室)鼓式制动器配合使用，成本较低，目前在各类汽车特别是货车上用得最广泛。这种形式若后制动回路失效，则一旦前轮抱死即极易丧失转弯制动能力。对于采用前轮驱动因而前制动器强于后制动器的轿车，当前制动回路失效而单用后桥制动时，制动力将严重不足(小于正常情况下的一半)；若后桥负荷小于前轴，则踏板力过大时易使后桥车轮抱死而汽车侧滑。

X型的结构也很简单。直行制动时任一回路失效，剩余总制动力都能保持正常值的50％。但是，一旦某一管路损坏造成制动力不对称，此时前轮将朝制动力大的一边绕主销转动，使汽车丧失稳定性。这种方案适用于主销偏移距为负值(达20mm)的汽车上。这时，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车稳定性。HI、HH、LL型结构都比较复杂。LL型和HH型在任一回路失效时，前、后制动力比值均与正常情况下相同。LL型和HH型的剩余总制动力可达正常值的50％左右。HI型单用一轴半回路时剩余制动力较大此时与LL型一样，紧急制动情况下后轮很容易先抱死。第七节制动力调节装置7.1概述制动蹄对制动鼓产生摩擦力矩Mμ；磨擦力矩使车轮对路面产生向前的力Fμ，同时路面给车轮一个向后的力FB。FB≤Fφ＝Gφ制动力FB必须满足：Fφ

—车轮与地面的附着力

G—汽车对路面的垂直载荷φ—轮胎与路面的附着系数当最大制动力FB超过附着力Fφ时，车轮就完全停止旋转（抱死），作纯滑移。7.1概述获得良好的制动稳定性——避免前轮或后轮单独抱死滑移。获得最大的制动效能——前后制动轮的制动力都要接近最大值。车轮抱死后果：汽车前轮单独抱死滑移，将使汽车失去操纵不能转向；汽车后轮单独抱死滑移，将使汽车失去稳定，发生甩尾现象。汽车前后车轮能够制动到同步滑移。7.1概述前后轮同步滑移的条件：前后制动力之比等于前后车轮对路面的垂直载荷之比。FB1——前轮制动力；FB2——后轮制动力；G1——前轮对路面的垂直载荷；G2——后轮对路面的垂直载荷；φ——轮胎与路面的附着系数。7.1概述行车制动时，由于汽车惯性力的作用，前轮载荷增加，后轮载荷减少。前后轮载荷之比发生变化，同步滑移条件亦发生变化。理想的前后轮促动管路压力分配特性理想的制动力矩变化：汽车前后轮制动力矩的比值应该随车轮载荷变化。在确定制动器形式的条件下，汽车制动力矩的大小取决于制动管路的压力。理想的前后促动管路压力分配曲线随汽车质量、重心高度不同而不同,应尽量避免在制动时后轮先抱死滑移。7.1概述促动管路压力调节装置:让实际的促动管路压力分配曲线更接近理想曲线。7.2限压阀和比例阀限压阀：串联在后促动管路中，在后促动管路增加到一定的压力后，自动限制促动管路压力不再升高，避免后轮抱死。汽车满载情况下：当P1=P2=Ps时，前后轮同步抱死；P1≠P2时，总是前轮先抱死。7.2限压阀和比例阀比例阀：采用承压面积不等的异径T形结构，串联在制动回路的后促动管路中，当前后促动管路的压力P1与P2同步增长到一定值Ps后，对p2的增长加以限制，减小其增量。

适合应用在理想促动力分配曲线中段的斜率较大的汽车，以便提高后轮附着利用率，获得更大的后轮制动力。压力p1的作用面积小于压力p2的作用面积7.3感载阀感载阀在汽车不同载荷情况下，前后管路的压力重新分配的转折点不断变化，能更好适应汽车在不同装载情况下对管路压力分配的要求。7.3感载阀作用在活塞上的轴向力是可变的。感载弹簧一端与阀体上杠杆相连，一端钩在后轴上。当汽车装载量增加时，后悬架载荷增加，后轮向车身靠近，活塞上推力增大，阀门开度减小或关闭。反之相反。1.感载比例阀车身比例阀后悬架控制臂旋塞阀体调节螺钉导向杆感载弹簧摆臂活塞球阀比例阀弹簧顶杆7.2感载阀2.感载限压阀阀盖阀体阀门预紧弹簧作用杆活塞推杆作用在阀门3上的预紧力大小随推杆7的行程变化，推杆7连接在车架上，其行程随汽车载荷的变化而变化，载荷小预紧力大，限压阀起作用的油压也低。感载阀预紧弹簧4的控制信号，一般来自于后悬架的变形量。7.3惯性阀1.惯性限压阀阀体惯性球阀门阀阀盖PS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.当制动压力P1增高到Ps后，汽车减速度足够大，惯性球向前的惯性力克服球的重力沿斜面向下分力，沿斜面上滚，阀门弹簧可推动阀门向前靠近阀座，关闭液流通道，P1增加，P2=Ps。7.3惯性阀2.惯性比例阀惯性球阀体T形活塞阀针阀座托盘汽车制动时，若减速度不大，惯性球6在重力作用下滚向下方，由托盘托住，后轮的进油道是通的；减速度增大到某一值后，惯性力使球往前滚，将通向后轮的油道堵死，丢后轮限压。减速度进一步加大，由于T形活塞，后轮管路油压增长小于前轮的。7.4制动防抱死系统（ABS）滑动率：滑动成分在车轮纵向运动中所占的比例。φz：纵向附着系数，车轮纵向力与法向载荷之比；φc：侧向附着系数，车轮侧向力与法向载荷之比。制动时理想的滑动率在10%到30%之间，此时轮胎与路面之间有最大的纵向附着系数和较大的侧向附着系数。1.ABS作用7.4制动防抱死系统2.ABS的基本组成和工作