《制动系统分析》课件

制动系统分析汽车制动系统分析与研究课程概述课程内容制动原理、类型与应用学时安排理论教学与实践操作相结合实践环节学习目标掌握制动系统原理熟悉工作机制和性能参数分析常见故障培养故障诊断能力进行系统维护掌握基本维修与保养技能第一章：制动系统基础理论基础制动力学与摩擦原理系统组成主要部件及其功能工作原理能量转换与传递过程分类体系按结构与原理分类1.1制动系统的定义和功能减速功能将动能转化为热能控制车辆减速率停车功能使车辆完全停止防止停车后溜动安全保障紧急情况下快速反应维持行驶稳定性1.2制动系统的组成部分控制机构制动踏板及执行装置传动装置液压或气压传动系统执行元件制动器（鼓式/盘式）辅助系统电子控制单元与传感器1.3制动系统的工作原理1动力输入驾驶员踩下制动踏板2力传递通过传动装置放大力3执行制动产生摩擦力减速车辆4能量转换动能转化为热能散发1.4制动系统的分类按传动方式机械制动系统液压制动系统气压制动系统电控制动系统按制动器类型鼓式制动系统盘式制动系统复合式制动系统按用途分类行车制动系统驻车制动系统辅助制动系统第二章：机械制动系统历史发展最早应用的制动形式传动机构杠杆、拉线等机械传动应用范围主要用于驻车制动2.1鼓式制动器制动鼓连接车轮旋转的圆筒型部件制动蹄带有摩擦材料的弧形部件回位弹簧使制动蹄复位的弹性元件制动轮缸驱动制动蹄的液压装置2.2盘式制动器制动盘与车轮一起旋转的金属圆盘制动钳容纳制动活塞的装置制动片与制动盘接触产生摩擦2.3机械制动系统的优缺点优点结构简单成本低廉维修方便不受温度影响大缺点传动效率低力传递不均匀制动力小灵敏度差使用寿命短第三章：液压制动系统制动主缸制动分泵制动管路制动执行器辅助装置3.1液压制动系统的组成1制动踏板及助力器接收驾驶员输入并放大制动力2制动主缸产生液压并分配到各车轮3制动管路和软管传输液压到各制动执行器4车轮制动装置接收液压并执行制动操作3.2制动主缸活塞组件产生液压的核心部件储液罐储存制动液并补充系统压力阀控制液压的单向流动密封件确保系统密封不泄漏3.3制动分泵3.4制动管路金属硬管连接主缸与软管抗压能力强橡胶软管连接硬管与制动分泵适应悬架运动接头和卡箍确保连接密封防止液压泄漏3.5液压制动系统的工作原理踩下制动踏板驾驶员施加力量产生液压主缸活塞推动制动液传输压力压力通过管路传递执行制动分泵活塞推动摩擦部件第四章：气压制动系统应用领域主要用于大型商用车辆动力来源压缩空气作为工作介质工作特点反应速度慢但力量大4.1气压制动系统的组成空气压缩机产生高压空气储气筒储存压缩空气空气干燥器去除空气中水分调压阀组控制气压分配执行机构气室与制动凸轮4.2空气压缩机基本构造活塞式设计由发动机驱动配有冷却系统工作特性工作压力8-10bar间歇工作方式有卸荷机构4.3储气筒2-4个数量配置根据车辆规格安装多个储气筒8-12bar工作压力储存高压气体提供制动能量40-60L容积范围确保足够的气压储备4.4制动阀4.5气压制动系统的工作原理气压准备压缩机产生压缩空气储存制动控制踩踏制动阀释放气压气压传递压缩空气流向制动气室力学转换气室推动制动凸轮机构执行制动凸轮展开制动蹄摩擦制动第五章：电子制动系统智能控制电子单元精确控制制动力实时监控传感器网络监测车辆状态主动安全提前预判并干预危险情况系统集成与其他车辆系统协同工作5.1ABS（防抱死制动系统）速度监测车轮传感器检测转速信号处理ECU计算滑移率压力调节电磁阀控制液压大小保持转向防止车轮抱死保持转向5.2EBD（电子制动力分配系统）前轮制动力比例后轮制动力比例5.3ESP（电子稳定程序）轨迹监控比较预期路线与实际路线转向状态检测转向不足或过度选择性制动对单个车轮独立制动发动机干预调整发动机输出扭矩5.4TCS（牵引力控制系统）功能目标防止车轮空转确保最佳牵引力提高起步稳定性控制方式制动控制节气门控制点火时间控制变速箱控制第六章：制动系统性能分析用户体验舒适度与信心感稳定性制动平顺无方向偏移响应性制动延迟时间与线性度制动效能最大减速度与制动距离6.1制动效能0.8g最大减速度优质轿车制动系统目标值≤40m制动距离100km/h至0的标准值≤0.2s响应时间从踩踏至产生制动效果6.2制动稳定性6.3制动协调性制动力分配前后轴制动力配比左右轮制动力均衡响应一致性不同车速制动表现不同踏板力下的响应温度适应性冷热制动性能差异连续制动性能保持6.4制动可靠性第七章：制动系统设计考虑因素车辆参数质量、尺寸与载荷分布使用条件车速、路况与气候环境人机工程操控力度与踏板手感安全标准法规要求与安全裕量7.1车辆重量和载荷分布前轴-空载后轴-空载前轴-满载后轴-满载7.2车速和行驶条件车速(km/h)制动距离(m)7.3轮胎与路面摩擦系数路面类型干燥情况潮湿情况结冰情况沥青路面0.8-0.90.5-0.70.1-0.2混凝土路面0.7-0.80.4-0.60.1-0.2砾石路面0.6-0.70.3-0.50.1-0.15泥土路面0.5-0.60.3-0.4-7.4制动力分配静态分配根据轴荷设计基础分配比动态调整根据载荷转移状况调整前轮偏重普通乘用车前轮60-70%均衡锁死理想状态前后轮同时锁死第八章：制动系统测试与评估台架测试制动力测试热衰减测试寿命耐久测试道路测试制动距离测试稳定性测试NVH测试极限测试高温极限测试低温启动测试湿水性能测试8.1制动距离测试100-0测试标准100km/h至0的制动距离≤40m优秀水平高性能轿车目标值≤60m合格标准一般乘用车要求8.2制动力测试左右均衡度左右轮制动力差异≤8%制动效率制动力/车重≥60%前后协调性符合理想制动力分配曲线8.3制动热衰减测试连续制动次数制动效能(%)制动盘温度(°C)8.4ABS功能测试μ跳变测试高低附着路面过渡测试紧急避险测试制动同时转向能力测试低附路面测试冰雪或湿滑路面制动距离循环控制测试ABS控制频率与稳定性第九章：制动系统故障诊断专业检测使用诊断设备精确定位状态检查视觉、听觉、触觉检查症状分析故障现象初步判断9.1常见制动系统故障制动效能不足制动片磨损制动液泄漏助力系统故障制动异响制动片硬化制动盘变形附件松动制动跑偏单侧油泵卡滞气路堵塞轮胎胎压不均9.2制动效能不足检查液位主缸储液罐液位是否正常检查泄漏观察管路和分泵是否泄漏检查磨损测量制动片和盘厚度检查助力真空助力器工作是否正常9.3制动跑偏可能原因单侧制动力不足制动分泵异常制动管路堵塞悬架系统问题轮胎气压不均诊断方法制动力测试仪检测抬起车轮手动检查路试观察跑偏方向检查前轮定位参数9.4制动器发热和噪音热点制动盘局部过热变色开裂热应力导致制动盘裂纹不均磨损制动片表面异常磨损9.5ABS故障诊断读取故障码连接诊断仪获取故障信息信号测试检测传感器输出信号部件交换交换部件验证故障点路试验证实际行驶条件下验证修复第十章：制动系统维护与保养日常检查制动液液位和泄漏情况定期保养制动片和盘的磨损检查系统维修部件更换与系统调整10.1日常检查项目制动液液位保持在MIN-MAX标记之间泄漏检查制动管路无渗漏痕迹踏板感觉制动踏板无松软感或过硬感异响监听制动过程中无尖锐噪音10.2制动液更换1检查液体观察颜色和污染程度2准备工具排气工具和新制动液3排空旧液从最远车轮开始排放4添加新液补充DOT4或指定型号5系统排气排除系统中空气10.3制动片和制动盘的更换10.4制动系统排气准备工作车辆水平停放并固定顺序排气从最远轮缸开始排气补充液面保持主缸液面不低于MIN线踩踏检查检验踏板感觉和行程第十一章：制动系统发展趋势智能化智能预判与主动控制电子化线控制动取代机械液压能量回收结合发电和再生制动集成化与其他系统高度融合11.1电子制动系统的发展自动紧急制动碰撞预警和自动介入预测性制动基于环境智能预判智能巡航制动随车距自动调节速度11.2线控制动技术电子踏板感应驾驶意图信号控制单元计算最优制动策略2电控执