§4制动驱动机构的结构型式选择及设计计算

§4制动

制动驱动机构用于将驾驶员或其他动力源的制动作用力传给制动器，使之产生制动力矩。

4.1制动驱动机构的结构型式选择

根据制动力源的不同，制动驱动机构可分为简单制动、动力制动和伺服制动三大类。

1.简单制动系

简单制动系即人力制动系，是靠驾驶员作用于制动踏板上或手柄上的力作为制动力源。力的传递方式又有机械式和液压式两种。机械式靠杆系或钢丝绳传力，其结构简单，造价低廉，工作可靠，但机械效率低，故仅用于中、小型汽车的驻车制动装置中。液压式简单制动系通常简称为液压制动系，用于行车制动装置。其优点是作用滞后时间短(0.1～0.3s)，工作压力高(可达10～12MPa)，轮缸尺寸小，可布置在制动器内部作为制动蹄张开机构或制动块压紧机构，使之结构简单、紧凑、质量小、造价低。但其有限的力传动比限制了它在汽车上的使用范围。另外，液压管路在过度受热时会形成气泡而影响传输，使制动效能降低甚至失效。液压式简单制动系曾广泛用于轿车、轻型及以下的货车及部分中型货车上。

2.动力制动系

动力制动系是以发动机动力形成的气压或液压势能作为汽车制动的全部力源进行制动，而驾驶员作用于制动踏板或手柄上的力仅用于对制动回路中控制元件的操纵。在简单制动系中的踏板力与其行程间的反比例关系在动力制动系中便不复存在，因此，此处的踏板力较小且可有适当的踏板行程。

气压制动系是动力制动系最常见的型式，由于可获得较大的制动驱动力且主车与被拖的挂车以及汽车列车之间制动驱动系统的联接装置结构简单、联接和断开都很方便，因此广泛用于总质量为8t以上尤其是15t以上的载货汽车、越野汽车和客车上。但气压制动系必须采用空气压缩机、贮气罐、制动阀等装置，使结构复杂、笨重、轮廓尺寸大、造价高；管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长(0.3～0.9s)，因此在制动阀到制动气室和贮气罐的距离较远时有必要加设气动的第二级控制元件——继动阀(即加速阀)以及快放阀；管路工作压力较低(一般为0.5～0.7MPa)，因而制动气室的直径大，只能置于制动器之外，再通过杆件及凸轮或楔块驱动制动蹄，使非簧载质量增大；另外，制动气室排气时也有较大噪声。

图48为一例气压制动系的双回路示意图。由发动机驱动的空气压缩机将压缩空气经单向阀3充人湿贮气罐5，后者用来将压缩空气冷却并进行油水分离，将清洁的压缩空气经单向阀8向前桥及后桥贮气罐充气，并经挂车制动阀9等向挂车贮气罐充气。放气阀4可供外界使用压缩空气。当湿贮气罐的气压达0.833—0.882MPa时，安全阀7应打开放气。前、后桥贮气罐分别与串列双腔气制动阀16相连接，以控制前、后轮的制动，并分别经管路与气压表19和调压阀20相连。双针气压表19的上、下指针分别表示前、后桥贮气罐气压。当气压达0.784～0.813MPa时，调压阀20中的

阀门被打开使空气压缩机1顶部的卸荷阀2工作，不再向贮气罐充气。当气压降至0.617～0.666MPa时，调压阀20的阀门又关闭使空气压缩机又开始向贮气罐充气。当气压低于0.45MPa时，压力报警灯开关12触点闭合，接通电路，使报警灯亮，同时蜂鸣器发出音响信号。单向阀3、8可防止倒充气。

气顶液式制动系是动力制动系的另一种型

式，即利用气压系统作为普通的液压制动系统主

缸的驱动力源的一种制动驱动机构。它兼有液压

制动和气压制动的主要优点。由于气压系统的管

路短，作用滞后时间也较短。显然，其结构复杂、

质量大、造价高，故主要用于重型汽车上，一部

分总质量为9～11t的中型汽车上也有采用。

图49为一例气顶液式制动系的回路图。

全液压动力制动系是用发动机驱动油泵产生的液压作为制动力源。有开式(常流式)和闭式(常压式)两种。开式(常流式)系统在不制动时，制动液在无负荷状况下由油泵经制动阀到贮液罐不断地循环流动，制动时则借助于阀的节流而产生所需的液压进入轮缸。闭式回路因平时保持着高液压，故又称常压式。它对制动操纵的反应比开式的快，但对回路的密封要求较高。在油泵出故障时，开式的将立即不起制动作用，而闭式的还有可能利用回路中的蓄能器的液压继续进行若干次制动。全液压动力制动系除具有一般液压制动系统的优点外，还具有操纵轻便、制动能力强、易于采用制动力调节装置和防滑移装置等优点。但结构复杂、精密件多，对系统的密封性要求也较高，故并未得到广泛应用，仅用于某些高级轿车和大型客车上。

图50为美国Bendix公司的闭式全液压动力制动系的问路图。由油泵4输小的液压先后输入以单向阀8相互串联的两个蓄能器5，后者各为分：立的前、后制动管路

的压力源。蓄能器中压力约为16MPa。并列双腔制动阀9在工作时输出的与踏板成比例的工作液压分别输至前桥和中、后桥制动器油缸。后制动钳小装有由液压控制的弹簧制动装置。在双控制单向阀6的作用下弹簧制动装置在任一蓄能器的压力降至一定值时均能自动进行应急制动，平时则可在驻车制动控制阀10的操纵下起驻车制动作用。

各种型式的动力制动系在其动力系统失效使回路中的气压或液压达不到正常压力时，制动作用即会全部丧失。

3.伺服制动系

伺服制动系是在人力液压制动系中增加由其他能源提供的助力装置，使人力与动力并用。在正常情况下，其输出工作压力主要由动力伺服系统产生，而在伺服系统失效时，仍可全由人力驱动液压系统产生一定程度的制动力。因此，在中级以上的轿车及轻、中型客、货车上得到了广泛的应用。

按伺服系统能源的不同，又有真空伺服制动系、气压伺服制动系和液压伺服制动系之分。

真空伺服制动系是利用发动机进气管中节气门后的真空度(负压，一般可达0.05～0.07MPa)作动力源。一般的柴油车若采用真空伺服制动系时则需有专门的真空源——由发动机驱动的真空泵或喷吸器。

气压伺服制动系是由发动机驱动的空气压缩机提供压缩空气作为动力源，伺服气压一般可达0.6～0.7MPa。故在输出力相等时，气压伺服气室直径比真空伺服气室直径小得多。且在双回路制动系中，如果伺服系统也是分立式的(图49)，则气压伺服比真空伺服更适宜，因为后者难于使各回路真空度均衡。但气压伺服系统的其他组成部分却较真空伺服系统复杂得多。

真空伺服制动系多用于总质量在1.1～1.35t以上的轿车及装载质量在6t以下的轻、中型载货汽车上；气压伺服制动系则广泛用于装载质量为6—12t的中、重型货车以及极少数高级轿车上，例如Benz—600。

液压伺服制动系一般是由发动机驱动高压油泵产生高压油液供伺服制动系和动力转向系共同使用。

按照助力特点，伺服制动系又可分为助力式和增压式两种。

助力式伺服制动系如图51、图52所示，伺服气室位于制动踏板与制动主缸之间，