一、制动系统的概念、功用及组成
1.制动系统的含义
驾驶人能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。
2.制动系统的功能
1）汽车高速或转向行驶的制动安全措施。
2）强制行驶中的汽车减速或停车。
3）使下坡行驶的汽车车速保持稳定。
4）使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动。
3.制动系统的分类
按照制动能量的传输方式，制动系统可分为机械式、液压式、气压式和电磁式等。同时采用两种传输方式的制动系统可称为组合式制动系统，如气顶液制动系统。国内大部分的汽车起重机生产公司生产的起重机专用底盘制动系统主要由行车制动、驻车制动和辅助制动组成。
1）行车制动由压缩空气驱动，作用于所有轴的车轮上。制动供气管路为双回路，两回路各自独立，分别作用于不同的车轴。
2）驻车制动为放气弹簧制动，作用于部分或全部轴的车轮上，与行车制动共用制动器。驻车制动还可在行车时兼起应急制动作用。
3）辅助制动有发动机排气制动、发动机缓速制动、变速器缓速制动、电涡流缓速制动几种形式。
4.鼓式制动器
鼓式制动器结构类型较多，国内中小吨位汽车起重机产品常用的鼓式制动器采用凸轮制动形式，凸轮式制动器是用凸轮对两制动蹄起促动作用，通常利用气压使凸轮转动。
二、气路系统的工作原理分析
1.底盘气路控制原理（图2-50）
图2-50 底盘气路控制原理
（1）气源 由压缩机提供的压缩空气通过空气干燥器进行系统压力设定脱水处理后，进入四回路保护阀，通过四回路保护阀将气源分三个出气口，分别输入到21回路储气筒、22回路储气筒、23回路储气筒。
（2）21回路 通过21回路储气筒供气，完成前桥行车制动功能。
（3）22回路 通过22回路储气筒供气，完成中、后桥行车制动功能。
（4）23回路 通过23回路储气筒供气，完成驻车制动的释放及其差速气缸、取力气缸、排气制动气缸、离合器助力分泵等多项辅助功能的用气。在23回路储气筒与21回路储气筒间增加一个单向阀连接，目的是当行车中制动应用频繁，21回路供气量不足时，23回路储气筒可单向向21回路储气筒补气。23回路储气筒还安装有气压信号灯开关。
2.装配注意事项
1）单向阀使23回路给21回路供气，安装时注意箭头方向，禁止接反。
2）气压低于0.45MPa时低气压报警开关报警。
3）四回路保护阀中，21、22口接行车回路，23口接驻车制动，24口接辅助用气。
三、气路元件介绍
1）第1位“1”代表进气口。
2）第1位“2”代表出气口。
3）第1位“3”代表排气口。
4）第1位“4”代表控制口。
5）第2位“1、2、3、4”分别代表相同功能、不同用途的接口；相同数字的代表相通接口。
2.空气压缩机
（1）用途 产生压缩空气，为制动系统及其他用气系统提供能量（如座椅、离合器助力气缸、取力气缸、废气制动气缸等）。
（2）进气 自然吸气、增压吸气。
3.空气干燥器
图2-51 空气干燥器
a）空气干燥器外形图 b）空气干燥器工作原理图
（1）空气干燥器的功用 空气干燥器能自动控制制动系统的工作压力，并且通过干燥桶内的干燥剂对压缩空气中的水分进行干燥，延长制动系统的使用寿命。
（2）空气干燥器的压力调整 国内某公司生产的汽车起重机底盘产品中使用的空气干燥器如图2-51所示。根据不同的产品使用要求，空气干燥器调定的压力也有所不同，正常压力调定在0.81MPa±0.02MPa，个别配ZF变速器的产品调定在0.9MPa±0.02MPa。
（3）空气干燥器工作原理
1）压缩空气经1口进入A腔，通过干燥滤网、环形通路到达干燥器的上部，气流经干燥剂时，水分被干燥剂吸附并滞留其表面上，干燥气流经过通道C后，一部分经22口流到再生储气筒，一部分经单向阀流到21口，同时部分压缩空气从斜孔进入D腔，作用在膜片总成上，当系统气压超过弹簧预紧压力时，膜片总成带动阀门向右移动，打开阀门，压缩空气进入B腔，推动活塞往下移动，打开排气阀门，空压机卸荷。
2）在空压机卸荷的同时，再生储气筒内的压缩空气经过通道C、干燥剂、环形通路、干燥滤网、通路E、排气阀门从排气口排出，从而将干燥剂吸附的水分通过反吹气流排出。
3）当21口的压力下降了60～130kPa时，由于D腔压力下降，膜片总成左移，阀门关闭，B腔压缩空气从小孔排出，在弹簧的作用下，活塞上移将排气阀门E关闭，空压机恢复向系统供气，整个干燥过程重新开始。
4）加热器可防止阀门等元件被冻住，从而能避免工作故障发生。
4.四回路保护阀
四回路保护阀外形图与工作原理图如图2-52所示。
图2-52 四回路保护阀外形图与工作原理图
a）四回路保护阀外形图 b）四回路保护阀工作原理图
四回路保护阀用于将空压机出来的压缩空气分向四条彼此独立的管路，且当其中一条或几条管路失效时，使其余管路仍能维持制动时所需的最低工作压力。其供气顺序：21→22→23→24。
国内多数中小吨位汽车起重机专用底盘产品采用3回路气路布置，较大吨位产品采用4回路气路布置。
5.气制动总阀
气制动总阀外形图与工作原理图如图2-53所示。
图2-53 气制动总阀外形图与工作原理图(www.xing528.com)
a）气制动总阀外形图 b）气制动总阀工作原理图
气制动总阀是一种串联式双腔气制动阀，用于控制前、后桥两条相互独立的行车制动管路。
在采用生产流水线的汽车起重机现场装配中，气制动总阀是由驾驶室制造单位装配好，并将气路接口连接延伸到驾驶室地板外侧，只要把气路连接上即可。
气制动总阀主要由上腔活塞、下腔活塞、推杆、滚轮、平衡弹簧、回位弹簧（上下腔）、上腔阀门、下腔阀门、进气口、出气口、排气口、通气孔组成。
6.脚继动阀
如图2-54所示，脚继动阀用于缩短制动系统的制动反应时间和解除制动时间，起弹簧制动气室加速阀和快放阀的作用。
一般情况下，一个脚继动阀控制2～4个制动气室，控制制动气室过多，易产生制动反应时间加长和解除制动缓慢，最常见的解除制动缓慢现象是轮毂发热。
7.手制动阀
如图2-55所示，手制动阀主要用于控制汽车后桥上的弹簧制动室而实施驻车制动。
图2-54 脚继动阀外形图
在现场装配中，手制动阀是由驾驶室制造单位装配好，气路接口延伸到驾驶室地板外侧，只要把气路连接上即可。
8.差动继动阀
差动继动阀用于防止行车制动和驻车制动同时操纵气室产生额外推力，以保证制动器不至于过载，同时也起弹簧制动气室的快速制动和解除制动的作用。
差动继动阀在汽车底盘上多使用在双作用气室的制动气路中，在驻车制动时使用，其外形图如图2-56所示。
9.电磁阀
图2-55 手制动阀外形图
电磁阀在国内中小吨位汽车起重机专用底盘产品中多用于控制桥差速、排气制动、取力等气缸的通断，具有常开和常闭之分，是常见的电控气路元件。图2-57所示电磁阀可采用多个并联使用，能控制多个动作部件。
图2-56 差动继动阀外形图
图2-57 电磁阀外形图
10.单向阀
单向阀主要用于气制动管路阻止气体倒流，从而防止出气口管路内的压缩空气被意外排放。产品上多用于21回路与23回路之间连接的单向隔断。当21回路储气量不足时，23回路储气筒通过单向阀可向21回路供气；反之，当23回路出现泄漏故障时，保证21回路有足够的储气量，用于制动。图2-58即为单向阀外形图。
11.气压信号灯开关
气压信号灯开关用来连接驾驶室里的警告灯或蜂鸣器，向驾驶人指示制动系统中某一部位气压偏低的情况，其外形图如图2-59所示。
图2-58 单向阀外形图
图2-59 气压信号灯开关外形图
12.压力继电器
压力继电器用于汽车制动时将气压转变成电信号，控制接通制动灯，其外形图如图2-60所示。
13.再生储气筒
再生储气筒连接在空气干燥器上，当空气干燥器排气时，同时经过干燥筒排除储气筒内的压缩空气，用来吹掉干燥桶内干燥颗粒所吸附的水分，起到干燥颗粒再生的作用，其外形图如图2-61所示。
四、鼓轮式制动器介绍
1.制动器分类
制动器是制动系统中产生阻止车辆运动或运动趋势的力的机构，以摩擦产生制动力矩的制动器称为摩擦制动器。摩擦制动器有鼓式和盘式两大类。鼓式制动器有内张型和外束型两种。盘式制动器有钳盘式和全盘式两种。专用起重机系列底盘通常安装的制动器为凸轮式鼓式制动器，其结构如图2-62所示。
图2-60 压力继电器外形图
图2-61 再生储气筒外形图
2.凸轮式制动器工作原理
凸轮促动的气压制动器制动时，制动调整臂在制动气室推杆推动下，使凸轮轴转动，凸轮推动两制动蹄张开，压紧在制动鼓上，制动鼓与摩擦片之间产生制动力，使汽车减速。
图2-62 凸轮式鼓式制动器
解除制动，压缩空气从气管回到制动控制阀，排入大气。制动蹄在回位弹簧拉动下离开制动鼓，车轮又可转动。
五、汽车防滑控制系统——ESP与ABS、ASR
1.汽车防滑控制系统的含义
汽车防滑控制系统是防止汽车在制动过程中车轮被抱死滑移和汽车在驱动过程中（特别是起步、加速、转弯等）驱动轮发生滑转现象的控制系统。
汽车在制动过程中，车轮的运动可以划分为三个阶段：纯滚动、边滚边滑、完全拖滑。
汽车防滑控制系统就是在汽车驱动状态下，将驱动轮滑转率控制在5%～15%的最佳范围内。制动防抱死系统是在汽车制动状态下，将车轮滑动率控制在8%～35%的最佳范围内。在上述最佳范围内，不仅车轮和地面之间的纵向附着系数较大，而且侧向附着系数的值也较大，保证了汽车的方向稳定性。
2.ABS组成
如图2-63所示，ABS主要原件包括轮速传感器（记录车轮的速度）、压力调节器（在ABS起作用时，它调节车轮制动气室的压力，又称电磁阀）、齿圈、电子控制器（ECU）。其中电子控制器是ABS的核心组件，由高性能的单片机（存储有ABS的控制程序）及集成电路组成，它根据对轮速传感器的信号处理来控制压力调节器，进而控制车轮的制动力矩。
3.ABS电磁阀（调节器）
ABS电磁阀是防抱制动系统中的执行原件，通过电子控制器ECU不断给予的电控信号调节制动系统压力，使车轮一直处于最佳制动状态并有效地利用地面附着力。图2-64即为ABS电磁阀外形图。
图2-63 ABS系统组成示意图
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