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汽车制动系统:结构与工作原理

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:③使已停驶的汽车保持不动。图4-55典型汽车的制动系统的主要部件和子系统4-31 制动系统基本组成每套制动装置都由产生制动作用的制动器和操纵制动器的传动结构组成。较为完善的制动系统还包括制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等。由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。特别是盘式制动系统,因制动器无助势作用,更必须加大制动液压。这种以车轮制动器兼作驻车制动器的驻车制动系统可用于应

汽车制动系统:结构与工作原理

(一)功用与组成

1.功用

制动是指固定在与车轮或传动轴共同旋转的制成鼓或制动盘上的摩擦材料承受外压力而产生摩擦作用,使汽车减速停车或驻车,能产生这样功能的一系列专门装置称为制动系统。制动系统是组成汽车最重要的系统之一,它有四个基本功能:

4-30 制动系统功用

①降低汽车的行驶速度。

②使行驶中的汽车停止运行。

③使已停驶的汽车保持不动。

④在最大制动时能够进行方向控制。

2.组成

如图4-55所示,制动系统由制动踏板、制动总泵与制动器组成。一套完整的制动系统包括行车制动——可以降低汽车的行驶速度,驻车制动——使已停驻的汽车保持不动。现今,许多新型汽车还装备了防抱死系统,大部分汽车也装有牵引力控制系统。

图4-55 典型汽车的制动系统的主要部件和子系统

4-31 制动系统基本组成

每套制动装置都由产生制动作用的制动器和操纵制动器的传动结构组成。它们一般由以下四个组成部分:

①供能装置:包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。如气压制动系统中的空气压缩机液压制动系统中的液压泵

②控制装置:包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件,如制动踏板等。

③传动装置:将驾驶员或其他动力源的作用力传到制动器,同时控制制动器的工作,从而获得所需的制动力矩。包括将制动能量传输到制动器的各个部件,如制动主缸、制动轮缸等。

④制动器:产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件。

较为完善的制动系统还包括制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等。

(二)各部件组成

1.制动器

(1)鼓式制动器

鼓式制动器是用制动蹄片挤压随车轮同步旋转的制动鼓的内侧而获得制动力,所以又称为内部扩张双蹄鼓式制动器。鼓式车轮制动器按其制动蹄促动装置的形式可分为轮缸式车轮制动器和凸轮式车轮制动器。轮缸式车轮制动器如图4-56所示。

图4-56 轮缸式车轮制动器

根据制动时两制动蹄对制动鼓的径向作用力之间的关系,鼓式制动器可分为简单非平衡式、平衡式和自增力式。

4-32 盘式制动器类型

(2)盘式制动器

盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘,被称为制动盘。由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。汽车上使用的盘式制动器有两种:一种是定钳盘式制动器;另一种是浮动钳盘式制器。定钳盘式制动器有两个油缸分置于制动盘两侧,必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通,使得制动钳的尺寸过大,轮辋难以安装;热负荷大时,油缸(特别是外侧油缸)和跨越制动盘的油管或轮缸中的制动液容易受热汽化;若兼用于驻车制动,则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。这是定钳盘式制动器最大的缺点,不能适应现代汽车的使用要求,逐渐被浮动钳盘式制动器所取代。(www.xing528.com)

如图4-57所示为浮动钳盘式制动器。它的旋转元件是制动盘,与车轮固装在一起旋转,以其端面为摩擦工作表面。其固定的摩擦元件是摩擦块、制动钳支架和轮缸活塞,都装在跨越制动盘两侧的钳体上,总称制动钳。制动钳用螺栓转向节或桥壳上的凸缘固装。

图4-57 盘式车轮制动器

4-33 浮钳盘式制动器构造

(3)真空加力装置

汽车高速化后,采用人力液压制动的汽车,要求制动液压升高(可达10~20MPa)方能产生与车速相适应的制动力矩,靠人力制动是难以实现的。特别是盘式制动系统,因制动器无助势作用,更必须加大制动液压。

在普通的液压制动系统中,加装真空加力装置,可以减轻驾驶员施加于制动踏板上的力,增加车轮的制动力,达到操纵轻便、制动可靠的目的。

真空加力装置可分为增压式和助力式两种。增压式是通过增压器将制动主缸的液压进一步增加,增压器装在主缸之后。图4-58为助力式加压装置,它是通过助力器来帮助制动踏板对制动主缸产生推力,助力器装在踏板与主缸之间。

图4-58 助力式加压装置

2.制动系统

(1)气压制动系统

图4-59为气压式制动传动装置,它是利用压缩空气作动力源的动力式制动装置。驾驶员只需按不同的制动强度要求,控制制动踏板的行程,便可控制制动气压的大小来获得所需要的制动力。

图4-59 气压式制动传动装置

1—空气压缩机;2—前制动气室;3—双腔制动阀;4—储气罐单向阀;5—放水阀;6—湿储气罐;7—安全阀;8—梭阀;9—挂车制动阀;10—后制动气室;11—挂车分离开关;12—接头;13—快放阀;14—主储气罐(供前制动器);15—低压报警器;16—取气阀;17—主储气罐(供后制动器);18—双针气压表;19—调压器;20—气喇叭开关;21—气喇叭

(2)液压制动系统

液压式制动传动装置是利用制动液将制动踏板力转换为制动液压力,通过管路传至车轮制动器,再将制动液压力转变为制动蹄张开的机械推力。

如图4-60所示,液压式制动传动装置由制动踏板、主缸推杆、制动主缸、储液罐、制动轮缸、油管、制动灯开关、指示灯等组成。

图4-60 液压式制动

1—前轮制动器;2—制动钳;3—制动管路;4—制动踏板机构;5—制动主缸;6—制动轮缸;7—后轮制动器

4-34 液压制动系统基本组成

3.驻车制动机构

驻车制动器的作用是停驶后防止滑溜,坡道起步,行车制动效能失效后临时使用或配合行车制动器进行紧急制动。制动器安装在变速器或分动器之后,这类制动器称为中央制动器,其制动力矩作用在传动轴上。轿车由于底盘结构空间的限制或前轮驱动的原因,在后轮制动器中加装必要的机构,使之兼充驻车制动器,即为复合式制动器。

带驻车制动机构的鼓式制动器进行驻车制动时,将手动驻车制动操纵杆拉到制动位置,使驻车制动杠杆的下端向前拉,使之以平头销为支点顺时针转动。在传动过程中,其中间支点推动制动杠杆左移,将前制动蹄推向制动鼓,前制动蹄压靠到制动鼓上之后,推杆停止运动,则制动杠杆的中间支点成为其继续转动的新支点。于是制动杠杆的上端右移,使后制动蹄压靠到制动鼓上,进行驻车制动。

解除制动时,如图4-61所示,先将操纵杆扳动少许,再压下操纵杆端头的压杆按钮,将操纵杆向下推到解除制动位置,杠杆在弹簧作用下回位,回位弹簧将两蹄拉回。推杆内、外弹簧除可将两蹄拉回到原始位置之外,还可以防止制动推杆在工作时窜动,碰撞制动蹄而发出噪声。这种以车轮制动器兼作驻车制动器的驻车制动系统可用于应急制动。

图4-61 带驻车制动机构鼓式制动传动机构

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