汽车制动及制动器类型

较完善的制动系还具有制动力调节装置、 报警装置、压力保护装置和防抱死装置 (ABS)等附加装置。 制动系中每套制动装置都是由产生制动 作用的制动器和制动传动机构组成。制 动器通常采用摩擦式。
Hydraulic brake system

包括车轮制动器和液压传动机构两部分。 利用固定部分和旋转部分之间的相互摩擦 来阻止车轮的转动或转动的趋势。 车轮制动器主要由旋转部分、固定部分 和张开机构组成。
平衡式制动器

如果制动器两蹄均为领蹄（助势蹄）或 均为从蹄（减势蹄），则两蹄施加给制 动鼓的两个法向力互相平衡，这种制动 器成为平衡式制动器。
单向双领蹄式—只有在前进制动时两蹄为助势
双向双领蹄式— 在前进或倒驶制 动时，两蹄均为 助势
双从蹄式—在前 进制动时两蹄为 减势
单向双领蹄式


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用一 个单活塞式轮缸，而领从蹄式制动器的 两蹄共用一个双活塞式轮缸； 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，而领从蹄式制动器中是轴 对称布置的。
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。
制动助势和制动减势



相同的张力Fs 法向反力Fn1和Fn2 切向反力Ft1和Ft2 支撑反力S1和S2 助蹄蹄1（ Ft1 和Fs 转矩同向，使Fn1 和 Ft1增大），减势蹄4
领从蹄式


虽然蹄1和蹄4所受的张力Fs相等，但两 蹄所受到制动鼓的法向力却不相等，即 Fn1 >Fn2 ，相应的有Ft1>Ft2，故两制 动蹄对制动鼓所施加的制动力矩是不相 等的。在其他条件相同的情况下，助势 蹄的制动力矩约为减势蹄的2-2. 5倍。 倒车制动时，因制动鼓旋转方向的改变， 原助势蹄变为减势蹄，原减势蹄变为助 势蹄，但制动效能仍与汽车前进制动时 相同。这一特点被称为制动器制动效能 的对称。
System composition

紧急制动、安全制动和辅助制动装置。 紧急制动是用独立的管路控制车轮制动 器作为制动系统。 安全制动是当制动气压不足时起制动作 用，使车辆无法行驶。 辅助制动主要用在汽车下长坡时稳定车 速，可减小行车制动器的磨损。
System composition
Braking principle



不旋转的摩擦片对旋转的制动鼓产生一 个摩擦力矩Mμ ，其方向与车轮旋转方向 相反。 制动鼓将Mμ传到车轮后，由于车轮与路 面间的附着作用Fφ ，车轮即对路面作用 一个向前的周缘力Fμ。同时，路面给车 轮一个反作用力Fb，方向与汽车行驶方 向相反。这就是车轮受到的制动力。 实质——将汽车的动能强制地转化为热 能，扩散于大气中。
汽车制动及制动器类型
Automobile brake and braker types
Brake system

紧急刹车 稳速下坡 稳定驻车
Emergency brake
Downhill test
Stable parking
System composition



行车制动装置（service break），即脚制 动，在行车中使用。一般它的制动器安 装在汽车的全部车轮上。 驻车制动装置（parking break），即手 制动，主要用于停车后防止汽车滑溜。 它的制动器可装在变速器或分动器之后 的传动轴上，又称为中央制动器。 上述两套装置是各种汽车基本的制动装 置。
自增力式制动器


单向自增力式制动器只在前进方向起增 力作用，而在倒车制动时制动效能还不 及双从蹄式制动器，已很少采用。 双向自增力式制动器在车轮正向和反向 旋转时均能借助制动蹄与制动鼓的摩擦 起自动增力作用。
各种鼓式制动器优缺点比较


自增力式制动器的构造较复杂，两制动 蹄的法向力和摩擦力不相等。制动过程 中，制动力矩增长急促，制动平顺性差。 此外，由于靠摩擦增力，对摩擦系数的 依赖性很大，一旦制动器沾水、沾油后 制动效能明显下降，制动性能不稳定。 领从蹄式制动器制动效能较低，但结构 简单，制造成本低、制动效能受摩擦系 数的影响相对较小、制动较平顺，目前 使用仍较广泛。
Influencing facts

Βιβλιοθήκη Baidu


Fb< Fφ时， Fb取决于摩擦力矩Mμ， 而 M μ 的大小决定于轮缸的张力，摩擦因 数和制动鼓及制动蹄的尺寸。 Fb = Fφ 时，车轮抱死。胎面局部严重 磨损，路面形成黑色的拖印；胎面局部 高温、稀化，达到粘流态，形似润滑剂 将胎面与路面隔开，使附着系数下降。 最大制动力和最短的制动距离，是在车 轮将要抱死而未完全抱死时出现的。
存在的问题


在摩擦片工作面积相等的情况下，两蹄 所受法向反力不等，领蹄摩擦片上的单 位压力较大，因而磨损较严重，两蹄寿 命不等。为使两蹄摩擦片磨损均匀，可 使前制动蹄片长于后制动蹄摩擦片。此 时，应注意两蹄安装时不能互换位置。 由于制动蹄对制动鼓施加的法向力不相 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。
单向自增力式



在制动鼓尺寸和摩擦系数相同的条件下， 单向自增力式制动器的前进制动效能不 仅高于领从蹄式制动器，而且高于双领 蹄式制动器。 倒车时整个制动器的制动效能比双从蹄 式制动器的效能还低。 只用于中、轻型汽车的前轮，因倒车制 动时对前轮制动器效能的要求不高。
双向自增力式



采用双活塞式制动轮缸4，可向两蹄同时 施加相等的促动力FS。 在制动时，第一蹄只受一个促动力FS， 而第二蹄则有两个促动力FS和S，且S＞ FS，从蹄上端不会离开支承销。 多用于轿车后轮，便于兼充驻车制动器
Brake classifications



凡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的制动器都成为摩 擦制动器。 按旋转原件和工作表面分：鼓式—制动 鼓、圆柱面（内、外）；盘式—制动盘、 圆盘端面 鼓式制动器按制动时径向力是否平衡分： 简单非平衡式（领从蹄式）、平衡式、 自动增力式
双向双领蹄式

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都采用浮式支承， 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。
各种鼓式制动器优缺点比较


双领蹄式制动器的制动效能、制动稳定 性及平顺性都介于两者之间，其特有优 点是具有两个对称的轮缸，最宜布置双 回路制动系统。 双从蹄式制动器的制动效能虽然最低， 但却具有最良好的效能稳定性，因而还 是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而 采用
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单向自增力式
双向自增力式
单向自增力式


第一制动蹄1和第二制动蹄4的下端分别浮 支在浮动的顶杆5的两端。 前进制动时，单活塞式轮缸将促动力FS1 加于第一蹄。作用在第一蹄上的促动力和 摩擦力通过顶杆传到第二蹄上，形成FS2。 第二蹄的制动力矩大于第一蹄的制动力矩。 倒车制动时，第一蹄的制动效能比一般领 蹄的低，第二蹄则因未受促动力而不起制 动作用。
双从蹄式


这种制动器与双领蹄式制动器结构很相 似，二者的差异只在于固定元件与旋转 元件的相对运动方向不同。 虽然双从蹄式制动器的前进制动效能低 于双领蹄式和领从蹄式制动器，但其效 能对摩擦系数变化的敏感程度较小，即 具有良好的制动效能稳定性。
自增力式制动器

自增力式制动器可分为单向和双向两种。