汽车底盘构造与维修：气压制动传动装置

放气阀1的中部有螺纹，尾部有密封锥面，平时应旋紧压靠在阀座上。与密封锥面相连的圆柱面两侧有径向孔，与阀中心的轴向孔道相通。需要放气时，先取下橡胶护罩2，再连踩几下制动踏板，对缸内空气加压，然后踩住踏板不放，将放气阀旋出少许，空气即行排出。空气排尽后再将放气阀旋闭。图5.18中的放气阀9用螺钉10防尘，结构比较复杂，目前已趋于淘汰。

1.双管路气压制动传动装置的组成和管路布置

图5.19所示为东风EQ1090E型汽车气压双回路制动系统示意图。其中备有两个主储气筒14和17。单缸空气压缩机1产生的压缩空气首先通过单向阀4输入湿储气筒6进行油水分离，之后分成两个回路：一个回路经过储气筒14、并列双腔制动阀3的后腔而通向前制动气室2，另一个回路是经过主储气筒17、并列双腔制动阀3的前腔和快放阀13而通向后制动气室10。

图5.19　东风EQ1090E型汽车制动系统示意图

1—空气压缩机；2—前制动气室；3—并列双腔制动阀；4—储气筒单向阀；5—放水阀；6—湿储气筒；7—安全阀；8—梭阀；9—挂车制动阀；10—后制动气室；11—挂车分高开关；12—连接头；13—快放阀；14—主储气筒（供前制动器）；15—低压报警器；16—取气阀；17—主储气筒（供后制动器）；18—双针气压表；19—气压调节阀；20—气刺叭开关；21—气喇叭

当其中一个回路发生故障失效时，另一回路仍能继续工作，以维持汽车具有一定的制动能力，从而提高了汽车行驶的安全性。但是，切不可这样仅利用一个制动回路长时间行车，以防止发生意外。

装在制动阀3至后制动气室10之间的快放阀13的作用是：当松开制动踏板时，使后轮制动气室放气路线和时间缩短，保证后轮制动器迅速解除制动。

前后制动回路的储气筒上都装有低压报警器15。当储气筒中的气压低于0.35MPa时，便接通装在驾驶室内转向柱支架内侧的蜂鸣器的电路，使之发出断续鸣叫声，以警告驾驶员，注意储气筒内气压过低。

在不制动情况下，前制动主储气筒14还通过挂车制动阀9、挂车分离开关11、连接头12向挂车储气筒充气。制动时，双腔制动阀的前后腔输出气压可能不一致，但都通入梭阀8。梭阀则只让压力较高一腔的压缩空气输入挂车制动阀9，后者输出的，气压又控制装在挂车上的继动阀，使挂车产生制动。

通过以上分析可以看出，在气压制动传动系统中，各元件之间的连接管路（由钢管、橡胶软管和各种管接头组成）有三种：①供能装置各组成件（空压机、储气筒）之间和供能装置与控制装置（如制动阀）之间的连接管路，即供能管路；②控制装置与制动器促动装置（如制动气室）之间的连接管路，即促动管路；③一个控制装置与另一个控制装置之间的连接管路，称为操纵管路。

2.气压制动传动装置主要零件的构造和工作原理

（1）供能装置

气压制动系统的供能装置包括：①产生气压能的空压机和积储气压能的储气筒；②将气压限制在安全范围内的调压阀及安全阀；③改善传能介质（空气）状态的进气滤清器、排气滤清器、管道滤清器、油水分离器、空气干燥器、防冻器等；④在一个回路失效时用以保护其余回路，使其中气压能不受损失的多回路压力保护阀等部件。

东风EQ1090E型汽车的空压机是单缸风冷式的（见图5.20）。空压机具有与发动机类似的曲柄连杆机构。气缸体带有散热片。气缸有由弹簧压闭的进气阀门9和出气阀门3。进气室经进气道通向进气滤清器13；出气室经气管通向储气筒。

发动机运转时，空压机即随之运转。当活塞下行时，外界空气经空气滤清器自进气道和进气阀门9被吸入气缸。活塞上行时，缸内空气即被压缩，压力升高，顶开出气阀门3，压缩空气便经出气管充入储气筒。在进气阀门9上方也设置了利用调压阀控制的卸荷装置。卸荷装置壳体5内镶嵌着套筒，其中有卸荷柱塞7和弹簧8。在空压机向储气罐正常充气过程中，柱塞上方的卸荷气室经调压阀通大气。柱塞被弹簧顶推到上极限位置，其杆部与进气阀之间保有一定间隙，卸荷装置因而不起作用。

东风EQ1090E型汽车的调压阀如图5.21所示。管接头10接空压机卸荷装置，管接头1接储气罐，阀体3与阀盖4之间夹装有膜片组件9。膜片组件中心借螺纹连接着与阀体中央孔作动配合的芯管8，其上部有径向孔，与其轴向孔道相通。其预紧力由调整螺钉5调定的调压弹簧7将膜片连同芯管压推到下极限位置。芯管下端面（出气阀座）紧压住阀门12，并使之离开阀体上的排气阀座，也就是说，调压阀的排气阀开启，出气阀关闭。此时空压机卸荷气室与储气筒隔绝，而经调压阀的排气口A与大气相通。

在空压机向储气筒充气的过程中，若储气筒气压尚低，则调压阀不起作用。当储气筒气压升高到0.7MPa～0.74MPa时，膜片下方气压作用力即足以克服调压弹簧预紧力而推动膜片向上拱曲，使芯管和阀随之上移到排气阀关闭而出气阀开启的位置（见图5.22）。于是储气筒中的压缩空气便沿图中箭头所标明的路线充入空压机的卸荷气室，追使卸荷柱塞下移，将空压机进气阀门压下，使之保持在开启位置不动。这样，空压机虽然在运转，但并不产生压缩空气，即空压机卸荷空转。当储气罐气压下降到0.56MPa～0.6MPa时，调压阀的膜片、芯管、阀门又重上移到图5.21所示的出气阀关闭而排气阀开启的位置。空压机卸荷气室中的压缩空气乃经调压阀排气口A排入大气。卸荷柱塞在弹簧作用下向上回位。于是空压机恢复向储气罐充气。

由上述可见，调压阀和空压机的卸荷装置都是供能装置内的控制装置。因此，二者之间的连接管路是供能装置回路内的操纵管路。

有不少汽车的空压机上并不设置专门的卸荷装置，而是配用另一种结构型式的调压阀，以便在储气筒压力超过规定值时，空压机出气口即经调压阀直通大气，将压缩空气放出而中止对储气筒充气。

图5.20　东风EQ1090E型汽车空压机

1—出气阀座；2—出气阀门导向座；3—出气阀门；4—气缸盖；5—卸荷装置壳体；6—定位塞；7—卸荷柱塞；8—弹簧；9—进气阀门；10—进气阀座；11—进气阀弹簧；12—进气阀门导向座；13—进气滤清器A—进气口（图中未示出）；B—排气口；C—调压阀控制压力输入口

（2）控制装置

制动阀作为气压行车制动系统的主要控制装置，用以起随动作用并保证有足够强的踏板感，即在输入压力一定的情况下，使其输出压力与输入的控制信号踏板力和踏板成一定的递增函数关系。其输出压力的变化在一定范围内应足够精微（即变化应是渐进的）。制动阀输出压力可以作为促动管路压力直接输入作为传动装置的制动气室，但必要时也可作为控制信号输入另一控制装置（如继动阀）。

图5.21　东风EQ1090E型汽车调压阀

1—通储气筒管接头；2—滤芯；3—阀体；4—阀盖；5—调整螺钉；6—弹簧座；7—调压弹簧；8—芯管；9—膜片组件；10—接空压机卸荷装置管接头；11—密封圈；12—阀门

图5.22　空压机卸荷装置与调压阀工作原理示意图

① 串联双月空活塞式制动控制阀。

解放CA1092型汽车的气压制动系统所用的串联双腔活塞式制动阀的构造如图5.23所示。整个制动阀以其上盖6借螺栓固定于车架上。操纵揺臂的中部借销轴支于上盖的两片肋板上，其下端通过拉杆等与制动踏板机构相连。下阀体13上有通储气筒的进气口A1、A2和分别通向前后轮制动气室的出气口B1，、B2。

驾驶员将制动踏板踩下一定距离，使摇臂绕销轴转动，其上端通过滚轮3、推杆4使平衡弹簧5及上腔活塞8向下移动，消除出气口B1，的排气间隙而推开上腔阀门11，此时从储气筒前腔来的压缩空气经上腔阀门11与中阀体10上的进气阀座间的进气间隙进入G腔，并经出气口B1进入后制动气室，使后轮制动。与此同时，进入G腔的压缩空气通过通气孔F进入下腔大活塞2及下腔小活塞12的上方，使其下移消除出气口B2的排气间隙并推开下腔阀门14，此时从储气筒后腔来的压缩空气经下腔阀门14与下阀体13的阀座之间形成的进气间隙进入H腔，并经出气口B2充入前制动气室，使前轮制动。

图5.23　解放CA1092型汽车制动阀(www.xing528.com)

1—下腔小活塞回位弹簧；2—下腔大活塞；3—滚轮；4—推杆；5—平衡弹簧；6—上盖；7—上阀体；8—上腔活塞；9—上腔活塞回位弹簧；10—中阀体；11—上腔阀门；12—下腔小活塞；13—下阀体；14—下腔阀门；15—防尘片；A1、A2—进气口；B1、B2—出气口；C—排气口；D—上腔排气孔；E、F—通气孔

当驾驶员踩下制动踏板保持在某一位置时，压缩空气在进入G腔的同时由通气孔E进入上腔活塞8的下方，并推动上腔活塞上移，使G腔中的气压作用力与回位弹簧9的力之和与平衡弹簧5的压紧力相平衡。与此同时，H腔中的气压作用力与回位弹簧1的力之和与大活塞上方的气压作用力相平衡，此时上腔阀门11和下腔阀门14均关闭，G、H腔中的气压保持稳定状态，即为制动阀的平衡位置。

若驾驶员感到制动强度不足，可以将制动踏板再踩下一些，上述的上腔阀门11和下腔阀门14又重行开启，使中阀体10的G腔和下阀体13的H腔以及制动气室进一步充气使压力升高，直到G腔中气压又一次达到与平衡弹簧的压力平衡，而H腔中的压缩空气对大活塞向上的压力又重新与大活塞上方的压缩空气对大活塞向下的压力相平衡。在此新的平衡状态下，制动气室所保持的稳定压力比以前更高，同时，平衡弹簧的压缩量和踏板力也比以前更大。

当放开制动踏板时，操纵揺臂复位，平衡弹簧恢复到原来装配长度，上腔活塞8上移，首先关闭上腔阀门，切断B，的进气，继而使活塞8下端与上腔阀门11之间形成排气间隙。后制动气室的压缩空气经G腔和所形成的排气间隙以及通过下腔小活塞12上的排气孔D和下面的排气口C排入大气；与此同时，下腔大活塞2及下腔小活塞12受回位弹簧1伸张力的作用而上升，使下腔阀门14与下阀体13的阀座接触，从而关闭储气筒与前制动气室的通路；另一方面，由于下腔大活塞2及下腔小活塞12的上移，使小活塞的下端与下腔阀门14之间也形成排气间隙，前制动气室的压缩空气经H腔及所形成的排气间隙以及下腔阀门14和排气口C排入大气中。

当前制动管路断裂时，制动阀上腔仍能按上述方式工作，因此后制动器仍能起作用。当后制动管路断裂时，上腔平衡弹簧及上腔活塞8将直接推动下腔小活塞12，使前制动器起作用。

② 并列双腔膜片式制动控制阀。

图5.24所示为东风EQ1090E型汽车的并列双腔膜片式制动阀。当驾驶员踩下制动踏板时，通过拉杆使拉臂1绕轴28转动。拉臂的一端压下平衡弹簧上座2，并经平衡弹簧3、弹簧下座5、钢球6、推杆8、钢球10使平衡臂9下移。平衡臂的西端推动两腔内的膜片下凹，并经芯管16首先将排气阀座F关闭，继而打开进气阀座G。此时储气筒中的压缩空气经进气阀座G充入制动气室，推动制动气室膜片使制动凸轮转动以实现车轮制动。

由前后制动储气筒来的压缩空气经进气口A1、A2和出气口B1、B2充入前后制动气室的同时，还经节流孔D进入膜片的下腔推动两腔的芯管16上移，促使平衡臂9等零件向上压缩平衡弹簧3，此时阀门18将进气阀座G和排气阀座F同时关闭，制动阀处于平衡状态，压缩空气保留在制动气室中。当驾驶员感到制动强度不足时，可继续下踩制动踏板到某一位置，制动气室进气量增多，气压升高。当气压升高到一定值，进排气阀座又同时关闭，此时制动阀又处于新的平衡状态。

当放松制动踏板时，拉臂1回行衡弹簧伸张，压力减小，则膜片14在回位弹簧15的作用下上凸，并带动芯管16等零件上移，排气阀座F被打开，制动气室及制动管路内的压缩空气经芯管16内孔道上部的排气口E及阀门18内孔道及下部排气口C排出。当踏板放松到某一位置不动时，在平衡弹簧3的作用下，阀门18又将进气阀座G和排气阀座F同时关闭，制动阀又处于新的平衡状态，当制动踏板完全放松时，制动作用完全解除。

图5.24　东风EQ1090E型汽车制动阀

1—拉臂；2—平衡弹簧上座；3—平衡弹簧；4—防尘罩；5—平衡弹簧下座；6、10—钢球；7、12、23、24—密封圈；8—推杆；9—平衡臂；11—上体；13—钢垫；14—膜片；15—膜片回位弹簧；16—芯管；17—下体；18—阀门；19—阀门回位弹簧；20—密封垫；21—阀门导向座；22—防尘堵片；25—防尘堵塞（运输及储存时用）；26—锁紧螺母；27—调整螺钉；28—拉臂轴A1—进气口，通前制动储气筒；A2—进气口，通后制动储气筒；B1—出气口，通前制动气室及挂车空气管；B2—出气口，通后制动气室；C—下部排气口；D—节流孔；E—上部排气口；F—排气阀座；G—进气阀座

由此可知，制动阀之所以能起到随动作用，保证制动的渐进性，主要是因为推杆与芯管之间是依靠平衡弹簧来传力的，而平衡弹簧的工作长度和作用力则随着制动阀到制动气室的促动管路压力而变化。故只要自踏板传到推杆的力大于平衡弹簧预紧力，不论踏板停留在哪一个工作位置，制动阀都能自动达到并保持以进气阀和排气阀二者都关闭为特征的平衡状态。这也是现有的各种动力制动系统和伺服制动系统中的控制阀等随动装置的基本工作原理。

③ 制动气室。

单就气压系统而言，制动气室是执行装置，其作用是将输入的气压能转换成机械能而输出。但从整个制动系统看来，制动气室还是属于传动装置，其输出的机械能还要传到制动凸轮之类的促动装置，使制动器产生制动力矩。

解放CA1091型汽车和东风 EQ1090E型汽车都采用膜片式制动气室。东风EQ1090E型汽车的制动气室如图5.25所示。夹布层橡胶膜片1的周缘用卡箍7夹紧在売体3和盖2的凸缘之间。盖与膜片之间为工作腔，借橡胶软管与由制动阀接出的钢管连通，膜片右方则通大气。弹簧4通过焊接在推杆5上的支承盘l0将膜片推到图示的左极限位置。推杆的外端借连接叉6与制动器的制动调整臂相连。

图5.25　膜片式制动气室

1—夹布层橡胶膜片；2—盖；3—壳体；4—弹簧；5—推杆；6—连接叉；7—卡箍；8—螺栓；9—螺母；10—支承盘

踩下制动踏板时，压缩空气自制动阀充入制动气室工作腔，使膜片向右拱，将推杆推出，使制动调整臂和制动凸轮转动而实现制动。放开制动踏板，工作腔则经由制动阀的排气口通大气。膜片与推杆都在弹簧4作用下回位而解除制动。

黄河JN1181C13型汽车前轮用的活塞式制动气室如图5.26。活塞组件由活塞体3、橡胶皮碗2、密封圏4、弹簧座5和导向套筒13等组成。推杆11在轴向移动的同时还有摆动。

图5.27所示为黄河JN1181C13型汽车后轮所用复合制动气室。行车制动气室I的通气口A接头焊接在驻车制动气室壳体14上，其孔道与驻车制动气室II的通气口B接头的孔道平行，即垂直于图面（为解释方便，图中已将此进气接头旋转90°，以假想线画在图平面内），并以平行于气室轴线的孔道与行车制动气室相通。行车制动气室活塞组件包括行车制动活塞体4、密封行车制动活塞皮圈3和导向套筒1。承推活塞17与导向套筒内圆面动配合。驻车制动气室推杆5一端与尼龙活塞皮圈16和密封圈座15动配合，另一端切有螺纹，并装有螺母11。单施行驻车制动时，推杆5只推动承推活塞17和推杆20，而行车制动活塞可以保持不动。

图5.26　活塞式制动气室

1—壳体；2—橡胶皮碗；3—活塞体；4—密封圈；5—弹簧座；6—弹簧；7—气室固定卡箍；8—盖；9—毡墊；10—防护套；l1—推杆；12—连接又；13—导向套筒；14—气室固定板；l5—密封垫；A—通气口

在汽车起步之前应将手控制动阀的操纵杆扳回解除制动位置，使压缩空气自驻车制动储气罐充入驻车制动气室II，压缩储能弹簧9，使驻车制动活塞回到不制动位置，同时行车制动活塞也在回位弹簧作用下回位。此时驻车制动解除，汽车方能起步。但如果储气罐气压未达到最小安全值，则不可能压缩储能弹簧，因而汽车也不可能起步。这是利用储能弹簧施行驻车制动的主要优点。

单施行行车制动时，踩下制动踏板，即有压缩空气自制动阀经通气口A充入行车制动气室I，将行车制动活塞推到制动位置，而驻车制动活塞仍保持在不制动位置。

在行车制动系统失效情况下，如果行车遇险需要紧急制动，可急扳手控制动阀操纵杆，使驻车制动气室放气，储能弹簧便立即伸张而将两个活塞都推到制动位置。可见储能弹簧制动气室也可用于应急制动。

若制动气压系统的供能装置失效而又无车外气源可以借用，因而不能对驻车制动气室充气以解除驻车制动，但又需开动或拉动汽车的情况下，可拆下防尘管，旋动在储能弹簧作用下紧靠在套筒内挡环上的螺母11，使推杆5连同活塞体6压缩储能弹簧而退回不制动位置。于是承推活塞17和推杆20便得以在制动器调整臂回位弹簧作用下回位。但是，一旦供能装置恢复供气后，应立即将螺母11旋回到使推杆5连同活塞体6处于工作位置，否则驻车制动气室将不起作用。在压缩状态下的储能弹簧作用力很大，故拆卸时应特别注意安全。

驻车制动气室推杆最大行程比行车制动气室推杆最大行程一般要大10%左右。因此，当行车制动气室推杆已移动最大行程，但却由于制动器间隙过大而未能实现完全制动时，可以使驻车制动气室放气，利用储能弹簧助力，进一步推出行车制动气室推杆，以实现完全制动。

图5.27　黄河JN1181C13型汽车后轮复合制动气室

I—行车制动气室；II—驻车制动气室l—导向套筒；2—行车制动活塞回位弹簧；3—密封行车制动活塞皮圈，4—行车制动活塞体；5—驻车制动气室推杆；6—驻车制动活塞体；7—驻车制动活塞皮圈；8—套简；9—储能弹簧；10—驻车制动气室盖板；11—螺母；12—毛毡滤气片；13—防尘管；14—驻车制动气室売体；15—密封圈座；16—尼龙活塞皮圈；17—承推活塞；18—尼龙导向环；19—尼龙挡圈；20—行车制动气室推杆；21—行车制动气室壳体；22—行车制动气室盖；23—防护套；24—连接叉；A—行车制动气室通气口；B—驻车制动气室通气口