汽车典型液压与液力系统

2．汽车制动回路及工作原理
为了可靠制动，汽车行车制动系统普遍采用了 “冗余”回路，即双回路制动。双回路制动的布 置形式常见的有五种：II形，X形，HI形，LL形， HH形，如图14-4所示。
）II形
（b）X形
（c）HI形
（d）LL形
图14-4 汽车制动回路布置形式
（e）
2．汽车制动回路及工作原理
滤空气，消噪）
14.2.2 制动传动装置
1、真空助力器-（1）自然状态（又称非工作状态）
此时发动机运行产生的真空将真空阀吸开，关闭空气阀口。此时真空气室和 应用气室分别通过与控制阀腔处相通，并与外界大气相隔绝。发动机起动后， 发动机的进气歧管处的真空度（发动机的负压）将上升至约为−0.0667MPa （即气压值为0.0333MPa，与大气压的气压差为0.0667MPa）。随之，助力 器的真空、应用气室的真空度均上升至−0.0667MPa，并处于随时工作的准备 状态。
汽车ABS液压系统
14.5 14.6 14.7
垃圾车液压系统 汽车起重机液压系统
推土机液压系统
14.4
自卸车液压系统
14.8
液力传动及其装置
能力训练与拓展
思考题
14.1 汽车液压转向助力系统
14.1.1汽车液压转向系统概述 汽车转向系统主要用于保持汽车直线行驶并根据需
要灵活地改变行驶方向，为保证行车安全，汽车转向系 统还应该转向轻便、迅速，改善驾驶员的劳动强度。
14.3 汽车ABS液压系统
14.3.1 ABS概述 14.3.2 博士ABS液压系统分析 14.3.3德尔科ABS Ⅵ液压系统分析
14.3.1 ABS概述
1．ABS的组成
图14-12 ABS的组成 1—轮速传感器；2—制动压力调节器；3—制动警
示灯；4—制动主缸；5—真空助力器
2．ABS工作原理
滤空气，消噪）
14.2.2 制动传动装置
1、真空助力器- （3）复位 松开制动踏板，制动推杆向后回位，首先关闭空气阀，继续向 后则打开真空阀。助力器左右腔相通，真空重新建立为下次制 动做准备。
图14-6 真空助力器工作原理示意图 1—真空阀座；2—助力器推杆；3—空气滤清器； 4—助力器推杆弹簧；5—真空阀；6—阀门弹簧； 7—空气阀；8—气室膜片；9—右外壳体；10—气 室膜片隔板；11—真空管（设有单向阀）；12— 左外壳体；13—橡胶反作用盘；14—制动主缸推 杆；15—气室膜片回位弹簧；16—真空气室（左） 和应用气室（右）；17—控制阀；18—毛毡（过
图14-16 单通道ABS
3．ABS的分类
（2）按制动压力调节器调压方式分类，可分为流通式 （循环式和环流式）和变容式。目前市场上小轿车的 液压ABS压力调节器多采用流通式。 （3）按制动压力调节器与制动主缸的结构分类，可分 为整体式和分离式。 （4）按生产厂家分类。ABS的主要生产厂家有德国博 世（BOSCH）和戴维斯(TEVES)、美国的德尔科（DELCO） 、本迪克斯（BENDIX）。
图14-14 三通道ABS
3．ABS的分类
（1）按控制通道和传感器数目分类。 按照控制通道数目的不同，ABS系统分为四通道、三通 道、双通道和单通道四种形式，而其布置形式却多种 多样。
图14-15 双通道ABS
3．ABS的分类
（1）按控制通道和传感器数目分类。 按照控制通道数目的不同，ABS系统分为四通道、三通 道、双通道和单通道四种形式，而其布置形式却多种 多样。
3．ABS的分类
（1）按控制通道和传感器数目分类。 按照控制通道数目的不同，ABS系统分为四通道、三通 道、双通道和单通道四种形式，而其布置形式却多种 多样。
图14-13 四通道ABS 1—制动压力调节器；2—轮速传感器
3．ABS的分类
（1）按控制通道和传感器数目分类。 按照控制通道数目的不同，ABS系统分为四通道、三通 道、双通道和单通道四种形式，而其布置形式却多种 多样。
有以下需要注意的事项： （1）购买合格的制动液，并应按照车辆使用手册选用 相应的制动液。不同类型和不同品牌的制动液不要混 合使用，对有特殊要求的制动系统，应加注特定牌号 的刹车油。 （2）制动液具有吸水特性，会出现沸点降低、污染及 不同程度的氧化变质，制动液一般两年或者4万千米必 须更换一次。 （3）使用过程中注意观察。
14.1.2 汽车液压转向助力系统分析
液压转向助力装置按液流形式可分为常流式和常压式。 所谓常流式是指机械不转向时，或者说液压助力系统 处于静止状态时，系统内的油是低压，即转向控制阀 处于中间位置，系统呈现控制阀的H形中位机能特性， 如图14-2所示。此时油液从油泵流出，经控制阀回油 管流回油箱，一直处于常流状态。
制动过程中，ABS控制单元不断从车轮速度传感器获取 车轮的速度信号，并加以处理，进而判断车轮是否即将 被抱死。如果判断车轮没有抱死，制动压力调节装置不 参加工作，制动力将继续增大；如果判断出某个车轮即 将抱死，ECU向制动压力调节装置发出指令，关闭制动 缸与制动轮缸的通道，使制动轮的压力不再增大；如果 判断出车轮出现抱死拖滑状态，则向制动压力调节装置 发出指令，使制动轮缸的油压降低，减少百度文库动力。
图14-6 真空助力器工作原理示意图 1—真空阀座；2—助力器推杆；3—空气滤清器； 4—助力器推杆弹簧；5—真空阀；6—阀门弹簧； 7—空气阀；8—气室膜片；9—右外壳体；10—气 室膜片隔板；11—真空管（设有单向阀）；12— 左外壳体；13—橡胶反作用盘；14—制动主缸推 杆；15—气室膜片回位弹簧；16—真空气室（左） 和应用气室（右）；17—控制阀；18—毛毡（过
图14-2 常流式液压助力转向系统 1—粗滤油器；2—液压泵；3—安全阀；4—节流孔；5—转向控制阀；6—转向动力缸；
7—流量阀；8—溢流阀；9—储油罐
图14-3 常压式液压助力转向系统 1—粗滤油器；2—液压泵；3—卸载阀；4—蓄能器；5—转向控制阀；6—转向动力缸；
7—溢流阀；8—储油罐
14.2 汽车液压制动系统
滤空气，消噪）
14.2.2 制动传动装置
1、真空助力器-（2）制动状态 制动踏板被踏下，踏板力经杠杆放大后作用在控制阀推杆上。 助力器的真空、应用气室被隔开。随着控制阀推杆的继续前移， 空气阀口将开启。外界空气进入到助力器的应用气室（右气室） ，伺服力产生。当达到最大伺服力时，伺服力将成为一个常量， 不再发生变化。此时，助力器的输入力与输出力将等量增长。
图14-11 结构示意图 1—防护罩；2—缸体；3—顶块；4 —活塞；5—皮碗；6—活塞回位弹
14.2.3制动器
汽车制动系统所用的制动器是利用从制轮缸接受到 的液压力产生制动力矩的部件，大多是摩擦式的， 它可分为两大类：鼓式和盘式。鼓式制动器摩擦副 中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面；盘 式制动器的旋转元件则为旋转的制动盘，以端面为 工作表面。
图14-5 制动系统工作原理示意图 1—真空助力器；2—制动踏板；3—制动主缸；4—制动轮缸；5—制动蹄复位弹簧；6—制动鼓； 7—制动蹄；8—制动摩擦片；9—车轮；10—制动蹄转动销；11—制动底板（用螺栓与转向节凸
缘或桥壳凸缘固连）
14.2.2 制动传动装置
1、真空助力器 它连接在制动踏板和制动主缸之间，它主要由真空伺 服气室和控制阀组成，结构如图14-6所示。真空助力 器共有下面三个工作状态。
14.2.1 概述 汽车制动系统按其功用可以分为两种：行车制动系统和 驻车制动系统。 现代汽车制动装置按照能量的传输介质可以分为液压制 动、气压制动、气—液联合制动。液压制动结构简单、 制动力不大，适合自重小于5t的小汽车。气压制动则制 动力大，但结构复杂，需要空压机、气罐等辅助设备， 适用于重型汽车。
为减少驾驶员操作转向盘的操纵力，减轻驾驶员长时 间行车的疲劳，并在低速时尤其是停放汽车时转向轻便， 汽车通常采用了液压转向助力系统。
图14-1 动力转向装置示意图 1—转向动力缸；2—转向助力油泵；3—储油罐；4—转向柱；5—万向节；6—转向传动轴；
7—转向横拉杆；8—转向球头；9—转向器及防护套；10—转向控制阀；11—回油管
第3篇 液压与气压传动技术
第8章 液压传动基础
第9章 液压泵
第10章 液压缸和液压马达 第11章 液压控制阀
第12章 液压系统辅助元件
第13章 基本控制回路
第14章 汽车典型液压与液力系统
第15章
气动技术
第14章 汽车典型液压与液力系统
14.1 汽车液压转向助力系统
14.2
汽车液压制动系统
14.3
图14-10 制动主缸活塞结构示意图 1—活塞头部；2—主缸回位弹簧；
3—主皮碗；4—活塞线轴；5—密封圈
4．制动轮缸
制动轮缸的作用是将从制动主缸输入的液压能转变为机 械能，以使制动器进入工作状态。制动轮缸有单活塞式 和双活塞式两种。而双活塞式制动轮缸应用较广。 上海桑塔纳采用的是双活塞制动轮缸，结构如图14-11 所示。
图14-6 真空助力器工作原理示意图 1—真空阀座；2—助力器推杆；3—空气滤清器； 4—助力器推杆弹簧；5—真空阀；6—阀门弹簧； 7—空气阀；8—气室膜片；9—右外壳体；10—气 室膜片隔板；11—真空管（设有单向阀）；12— 左外壳体；13—橡胶反作用盘；14—制动主缸推 杆；15—气室膜片回位弹簧；16—真空气室（左） 和应用气室（右）；17—控制阀；18—毛毡（过
（1）黏温性好，凝固点低，低温流动性好。 （2）沸点高，高温下不产生气阻。 （3）对制动系统的金属和非金属材料没有腐蚀性。 （4）吸水性差、溶水性好。 （5）能够有效润滑制动系统的运动部件，延长制动分泵 和皮碗的使用寿命。 （6）使用过程中品质变化小，并不引起金属件和橡胶件 的腐蚀和变质。
制动液的使用
16—进油腔；17—压力油腔
制动主缸活塞结构如图14-10所示。它中间较细，一段 有密封圈，防止制动液泄漏。 装备有ABS的制动系统，在行车制动时，由于制动压力 调节器的作用使主缸内的压力波动，主缸活塞产生串 动，其变化频率为4～10次/s，缸内可产生20MPa的高 压。这样处于补偿油孔和进油孔之间活塞主皮碗就会 过度磨损，甚至会发生切断现象。为此取消了补偿油 孔和进油孔，而用中心单向阀代替两孔的作用。
图14-8 真空增压器工作原理示意图 1—伺服气室推杆；2—控制阀膜片阀座；3 —控制阀膜片；4—真空阀；5—空气阀
3．制动主缸 制动主缸的作用是将踏板输入的机械推力转化为液压 力，所以它又称为制动总泵。图14-9所示为串联双腔 补偿孔式制动主缸工作原理图。
图14-9 串联双腔补偿孔式制动主缸工作原理图 1、6—出油孔；2—主皮碗；3、8—进油孔；4—供油孔；5—隔离皮碗；7—补偿油孔；9—密封 圈；10—挡圈；11—第一活塞；12—活塞皮碗座；13—调节螺杆；14—限位底座；15—第二活塞；
20—伺服气室前壳体；21—卡箍；22—伺服气室膜片；23—伺服气室后壳体；24—膜片托盘； 25—伺服气室膜片弹簧；26—伺服气室推杆；27—连接杆；28—气管
在推杆作用下，由控制阀控 制真空阀关闭，空气阀打开， 使图14-8所示的左右两腔产 生压力差，再通过伺服气室 膜片将增大的压力传递伺服 气室推杆上，进而传递到各 轮缸上起到增压的效果。
图14-6 真空助力器工作原理示意图 1—真空阀座；2—助力器推杆；3—空气滤清器； 4—助力器推杆弹簧；5—真空阀；6—阀门弹簧； 7—空气阀；8—气室膜片；9—右外壳体；10—气 室膜片隔板；11—真空管（设有单向阀）；12— 左外壳体；13—橡胶反作用盘；14—制动主缸推 杆；15—气室膜片回位弹簧；16—真空气室（左） 和应用气室（右）；17—控制阀；18—毛毡（过
滤空气，消噪）
2．真空增压器 它装在制定主缸之后。它主要由真空伺服气室、控制 阀和增压缸组成，如图14-7所示。
图14-7 真空增压器结构示意图 1—出油管接头；2—增压缸活塞回位弹簧；3—增压缸；4—增压缸活塞；5—球阀；6、12—皮圈；7—活塞限位
座；8—进油接头；9—密封圈；10—密封圈座；11—控制阀柱塞；13—控制阀膜片；14—控制阀膜片座； 15—真空阀；16—空气阀；17—阀门弹簧；18—控制阀体；19—控制阀膜片回位弹簧；
1、制动液
制动液性能必须满足我国现行的强制性制动液标准《机 动车辆制动液》（GB 12981—2003）。 汽车制动系统制动工作压力一般为2MPa，高时可达8～ 9MPa。为达到制动系统液压建立快，动作灵敏的性能要 求，所有制动液体不可压缩。 总之，合格达标的制动液有下面几个特性：
合格制动液的特性