汽车底盘实训指导书-制动系统

任务一汽车制动系统的认识任务目标：1.制动系的功用及组成2.制动系的工作原理学习目标：1.掌握制动系的功用及组成2.掌握制动系的工作原理驾驶员根据道路和交通情况，利用装在汽车上的一系列专门装置，迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，对汽车进行一定程度的强制制动。

这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，用于产生制动力的一系列专门装置称为制动系统。

1.制动系的组成1）供能装置：包括供给、调节制动所需能量以及改善传动介质状态的各种部件2）控制装置：产生制动动作和控制制动效果各种部件，如制动踏板3）传动装置：包括将制动能量传输到制动器的各个部件如制动主缸、轮缸4）制动器：产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。

⑴制动操纵机构产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件，如图中制动踏板机构，真空助力器，制动主缸，制动组合阀。

以及制动轮缸和制动管路。

⑵制动器产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力（制动力）的部件。

汽车上常用的制动器都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩，称为摩擦制动器。

它有鼓式制动器和盘式制动器两种结构型式。

制动系统的组成示意图2.制动系的功用汽车制动系统的功用是按照需要使汽车减速或在最短距离内停车；下坡行驶时保持车速稳定；使停驶的汽车可靠驻停。

3.制动系统的类型1）按制动系统的功用分类汽车制动系按功用可分为行车制动系、驻车制动系、应急和安全制动系、辅助制动系。

（1）行车制动系使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置，通常由驾驶员用脚操纵。

（2）驻车制动系使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置，通常由驾驶员用手操纵。

（3）应急和安全制动系和辅助制动系1）应急制动系装置是用独立的管路控制车轮的制动器作为备用系统，其作用是当行车制动装置失效的情况下保证汽车仍能减速或停车。

2）安全制动系安全制动装置是当制动气压不足时起制动作用，使车辆无法行驶。

3）辅助制动系为了长坡时减轻制动器的磨损而设，其中利用发动机排气制动应用最广。

4.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的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。

目前所有汽车都采用双回路制动系统，如轿车的左前轮和右后轮共用一条制动回路、右前轮和左后轮共用另一条制动回路，当一个回路失效时，另一个回路仍能工作，这样有效提高了汽车的行车安全性。

5.制动系统的工作原理制动系统的工作原理如图5-2所示，可以用一种简单的液压制动系统示意图来说明其工作原理。

一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓9固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转。

在固定不动的制动底板上，有两个支承销，支承着两个弧形制动蹄的下端。

制动蹄的外圆面上又装有摩擦片制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管与装在车架上的液压制动主缸相连通。

主缸中的活塞可由驾驶员通过制动踏板来操纵。

制动系统不工作时，制动鼓的内圆面与制动蹄摩擦片的外圆面之间保持有一定的间隙，使车轮和制动鼓可以自由旋转。

要使行驶中的汽车减速，驾驶员应踩下制动踏板，通过推杆和主缸活塞，使主缸内的油液在一定压力下流入轮缸，并通过两个轮缸活塞推使两制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而使其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。

这样，不旋转的制动蹄就对旋转着的制动鼓作用一个摩擦力矩M，其方向与车轮旋转方向相反。

制动鼓将该力矩M传到车轮后，由于车轮与路面间有附着作用，车轮对路面作用一个向前的周缘力F，同时路面也对车轮作用着一个向后的反作用力（即制动力FB）。

制动力FB由车轮经车桥和悬架传给车架及车身，迫使整个汽车产生一定的减速度。

制动力越大，则汽车减速度也越大。

当放开制动踏板时，复位弹簧8即将制动蹄拉回复位，摩擦力矩M和制动力FB消失，制动作用即行终止。

如图中所示的制动系统中，主要由制动鼓带摩擦片的制动蹄构成的对车轮施加制动力矩（摩擦力矩M）以阻碍其转动的部件称为制动器。

显然，阻碍汽车运动的制动力FB不仅取决于摩擦力矩M 即制动力矩M，还取决于轮胎与路面间的附着条件。

如果完全丧失附着，则这种制动系统事实上不可能产生制动汽车的效果。

不过，在讨论制动系统的结构问题时，一般都假定具备良好的附着条件。

制动系统工作原理示意图任务二行车制动器任务目标：1.车轮制动器的功用及组成2.车轮制动器的工作原理3.制动总泵结构与原理4.真空助力器结构与原理学习目标：1.掌握车轮制动器的功用及组成2.掌握车轮制动器的工作原理3.掌握制动总泵结构与原理4.掌握真空助力器结构与原理1.车轮制动器车轮制动器分鼓式制动器和盘式制动器两种。

1）鼓式制动器鼓式制动器的旋转元件是制动鼓，固定元件是制动蹄，制动时制动蹄在推动装置作用下向外旋转，外表面的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上，对鼓产生制动摩擦力矩。

（1）领从蹄式制动器在制动鼓正向旋转和反向旋转时，都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器。

如图5-3中所示箭头所示为汽车前进时制动鼓的旋转方向，即制动鼓的正向旋转方向。

制动轮缸1所施加给制动蹄3的推动力Ｆs使得该制动蹄绕支承点5张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。

具有这种属性的制动蹄称为领蹄。

与此相反，制动轮缸1所施加给制动蹄4的推动力Ｆs使得该制动蹄绕支承点6张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反。

具有这种属性的制动蹄称为从蹄。

当汽车倒驶，即制动鼓反向旋转时，蹄3变成从蹄，而蹄4则变成领蹄。

领从蹄式制动器示意图制动时两活塞对两个制动蹄所施加的推动力是相等的，凡两蹄所受推动力相等的领从蹄式制动器称为等推动力制动器。

制动时，领蹄3和从蹄4在推动力FS的作用下，分别绕各自的支承点5和6旋转到紧压在制动鼓2上。

旋转着的制动鼓即对两制动蹄分别作用着法向反力N1和N2，以及相应的切向反力T1和T2，两蹄上的这些力分别为各自的支点5和6的支点反力Sl和S2所平衡，领蹄上的切向力T1所造成的绕支点5的力矩与推动力Fs所造成的绕同一支点的力矩是同向的。

所以力T1的作用结果是使领蹄3在制动鼓上压的更紧，即力N1变的更大，从而力T1也更大。

这表明领蹄具有"增势"作用。

与此相反，切向力Ｔ2则使从蹄4有放松制动鼓的趋势，即有使N2和T2本身减小的趋势。

故从蹄具有"减势"作用。

由于领从蹄式制动器的制动鼓所受到的来自两蹄的法向力N1和N2不相平衡，则两蹄法向力之和只能由车轮轮毂轴承的反力来平衡，这就对轮毂轴承造成了附加径向载荷，使其寿命缩短。

凡制动鼓所受来自两蹄的法向力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器。

（2）单向双领蹄式制动器在制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器。

双领蹄式制动器与领从蹄式制动器在结构上主要有两点不相同，一是双领蹄式制动器的两制动蹄各有一个单活塞轮缸，而领从蹄式制动器的两蹄共用一个活塞式轮缸；二是双领蹄式制动器的两套制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是中心对称的，而领丛蹄式制动器中的制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是轴对称布置的，由于固定元件布置都是中心对称的，属于平衡式制动器。

单向双领蹄式制动器示意图（3）双向双领蹄式制动器无论是前进制动还是倒车制动，两制动蹄都是领蹄的制动器称为双向双领蹄式制动器。

与领从蹄式制动器相比，双向双领蹄式制动器在结构上有三个特点：一是采用两个双活塞式制动轮缸；二是两制动蹄的两端采用浮式支承，且支点的周向位置也是浮动的；三是制动底板上的所有固定元件，如制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是成对的，而且既按轴对称，又按中心对称布置，属于平衡式制动器。

双向双领蹄式制动器示意图（4）双从蹄式制动器在汽车前进时，两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器。

其结构特点是两个制动蹄各用一个单活塞的轮缸，且两套制动蹄、制动轮缸、偏心支撑销和调整凸轮等在制动底板上的布置是中心对称的。

柳微汽车前轮制动器属于双领蹄式制动器。

双从蹄式制动器示意图双领蹄、双向双领蹄、双从蹄式制动器固定元件的布置都是中心对称，两制动蹄作用在制动鼓上的法向反力大小相等、方向相反、相互平衡，这种形式的制动器为平衡式制动器。

（5）单向自增力式制动器其特点是两个制动蹄只有一个单活塞的制动轮缸，第二制动蹄的促动力来自第一制动蹄对顶杆的推力，两个制动蹄在汽车前进时均为领蹄，但倒车时能产生的制动力很小。

单向自增力式制动器示意图（6）双向自增力式制动器其特点是两个制动蹄的上方有一个双活塞制动轮缸，轮缸的上方还有一个制动蹄支承销，两制动蹄的下方用顶杆相连。

无论汽车前进还是倒车，都与自增力式制动器相当，故称双向自增力式制动器。

双向自增力式制动器示意图2.制动器间隙制动器间隙是指在不制动时，制动鼓和制动蹄摩擦片之间的间隙。

制动器间隙过小，不能保证完全解除制动，此间隙过大，制动器反应时间过长，直接威胁到行车安全。

制动器在使用过程中，随着摩擦片的磨损，制动器间隙会变大，要求制动器必须有检查和调整间隙的可能。

1）自动调整装置摩擦限位式间隙自调装置：用以限定不制动时制动蹄内极限位置的限位摩擦环装在轮缸活塞内，限位摩擦环是一个有切口的弹性金属环，压装入轮缸后与缸壁之间的摩擦力可达400～550N。

如果制动器间隙过大，活塞向外移动靠在限位环上仍不能正常制动，活塞将在油压作用下克服制动环与缸壁间的摩擦力继续向外移动，摩擦环也被带动外移，解除制动时，制动器复位弹簧不可能带动摩擦环回位，也即活塞的回位受到限制，制动器间隙减小。

摩擦限位式间隙自调装置示意图3.盘式制动器盘式制动器主要有钳盘式和全盘式两种，其中前者更常用。

钳盘式制动器的旋转元件是制动盘，固定元件是制动钳。

盘式制动器示意图1）定钳盘式制动器跨置在制动盘1上的制动钳体3固定安装在车桥5上，它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动，其内的两个活塞4分别位于制动盘6的两侧。

制动时，制动油液由制动总泵（制动主缸）经进油口1进入钳体中两个相通的液压腔中，将两侧的制动块2压向与车轮固定连接的制动盘6，从而产生制动。

这种制动器存在着以下缺点：油缸较多，使制动钳结构复杂；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，这使得制动钳的尺寸过大，难以安装在现代化轿车的轮辋内；热负荷大时，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。

定钳盘式制动器示意图2）浮钳盘式制动器制动钳体2通过导向销4与车桥5相连，可以相对于制动盘7轴向移动。

制动钳体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。

制动时，液压油通过进油口3进入制动油缸，推动活塞1及其上的摩擦块向右移动，并压到制动盘上，并使得油缸连同制动钳体整体沿销钉向左移动，直到制动盘右侧的摩擦块也压到制动盘上夹住制动盘并使其制动。