汽车制动系统-毕业设计(论文)

1 引言汽车制动系的概述

制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车，在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速，使汽车可靠地停在原地或坡道上。

制动系至少有行车制动装置和驻车制动装置。前者用来保证第一项功能和在不长的坡道上行驶时保证第二项功能，而后者则用来保证第三项功能。

除此之外，有些汽车还设有应急制动和辅助制动装置。

应急制动装置利用机械力源(如强力压缩弹簧)进行制动。在某些采用动力制动或伺服制动的汽车上，一旦发生蓄压装置压力过低等故障时，可用应急制动装置实现汽车制动。同时，在人力控制下它还能兼作驻车制动用。

辅助制动装置可实现汽车下长坡时持续地减速或保持稳定的车速，并减轻或者解除行车制动装置的负荷。

行车制动装置和驻车制动装置，都由制动器和制动驱动机构两部分组成。防止制动时车轮被抱死，有利于提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离，所以近年来制动防抱死系统(ABS)在汽车上得到很快的发展和应用。此外，含有石棉的摩擦材料，因存在石棉有致癌公害问题已被逐渐淘汰，取而代之的是各种无石棉型材料并相继研制成功[1]。

1.1汽车制动系统的分类

(1) 按制动系统的作用

制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统；用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统；在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。

(2)按制动操纵能源

制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统；完全靠由发动机的动力转化

图 2 双回路液压系统中的串联式双腔制动主缸 1-套；2-密封套；3-第一活塞；4-盖；5-防动圈；6、13-密封圈 7-垫片；8-挡片；9-第二活塞；10-弹簧；11-缸体；12-第二工作室 14、15-进油孔；16-定位圈；17-第一工作室；18-补偿孔；19-回油孔 图1 制动系统的组成示意图 1-前轮盘制动器；2-制动总泵；3-真空助力器；4-制动踏板机构；5-后轮鼓式制动；6-制动组合阀；7-制动警

而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统；兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统[2]。

(3)按制动能量的传输方式

制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。

（4）安回路多少分

单回路制动系双回路制动系。

1.2汽车制动系的组成

下图1给出了一种轿车典型制动系

统的组成示意图，可以看出，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。

1.2.1制动操作机构

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，如图中的2、

3、4、6，以及制动主缸和制动轮缸。

(1)制动主缸

制动主缸分单腔和双腔两种，分别用

于单回路和双回路液压制动系统。图2

所示为一汽奥迪100型轿车双回路液压

系统中的串联式双腔制动主缸。缸体11

内部装有两个活塞3和9，将主缸内腔分

为两个工作腔12和17.第一工作腔17及

于有前轮盘式制动器轮缸相通，还经感载

比例阀与左后轮鼓式制动器轮缸相通。第二

工作腔12也有两条通路，一是通往左前轮盘

式制动器轮缸；一是经感载比例阀通往右后

轮鼓式制动器轮缸，每套管路的工作腔又分别通过补偿孔18和回油孔19与储油罐相通。第二活塞9两端均承受弹簧力，但左

弹簧张力小于右弹簧张力，故主缸不工作时，第二活塞由右端弹簧保持在正确的初始位置，使补偿孔和进油孔与缸内相通。第一活塞3在左端弹簧作用下，压靠在1上，使其处于补偿孔18和回油孔19之间的位置。密封套2用来防止主缸漏油。此外每个活塞上都装有密封套，以便两腔建立油压并保证密封。

（2）制动轮缸

制动轮缸的功用是将液体压力转变为制动蹄张开的机械推力。制动轮缸有单活塞和双活塞式两种。单活塞式制动轮缸主要用于

双领蹄式和双从领蹄式制动器，而双活塞式制动

轮缸应用较广，即可用于领从蹄式制动器，又可

用于双向领从蹄式制动器及自增力式制动器。

图3所示为双活塞式制动轮缸示意图。在缸

体4内部装有两个活塞2，两个皮碗3装在两个活

塞2的端面以实现油腔的密封，弹簧5保持皮碗、

活塞、制动蹄的紧密外，还可以防止水分进入，以免活塞与缸体生锈卡死。制动时，来自制动主缸的制动液经油管接头进入油孔进入两活塞之间的油腔，将活塞向外推开，通过顶块6推动制动蹄。

1.2.2制动器

（一）制动器概述

一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转角速度降低，同时依靠车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。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。

旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力矩

直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮

制动器。旋转元件固装在传动系的传动轴上，其

制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制

动器称为中央制动器。

（二）制动器分类

制动器主要分为两类：鼓式制动和盘式制

动。

1.鼓式制动器 图3 双活塞式制动轮缸示意图 1-防尘罩；2-活塞；3-皮碗 4缸体；5-弹簧；6-顶块

图4领从蹄式制动器受力示意图