汽车制动系统与双回路制动力

4.4.4.1 汽车制动系概述

1.功用

制动系的功用是使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持原地不动。

2.组成

汽车制动系由产生制动作用的车轮制动器和操纵制动器的传动机构组成。一般包括两套独立的制动装置，一套是行车制动装置，主要用于汽车行驶时减速或停车；一套是驻车制动装置，主要用于汽车停驶后防止汽车滑溜。

3.类型

（1）按功用分

1）行车制动系统。使行驶中的汽车减速或停止的制动系统。

2）驻车制动系统。使停止的汽车在原地驻留的制动系统。

（2）按制动能源分

1）人力制动系统。以驾驶人的体力作为输入能源的制动系统。

2）动力制动系统。完全靠发动机的动力转化而成的气压或液压能进行制动的系统。

3）伺服制动系统。兼用人力和发动机动力的制动系统。

（3）按制动能量传输形式分

汽车制动系按其制动能量的传输形式分为机械式、液压式、气压式三种。

按制动系回路分

汽车制动系按系统的回路可分为单回路系统和双回路系统。双回路制动系统在一侧回路失效时，仍能提供部分制动力，目前汽车制动系统必须采用双回路制动系统。

4.4.4.2 制动器

制动器是用以产生制动力矩的部件。制动器按照结构可分为鼓式制动器和盘式制动器；按安装位置可分为车轮制动器和中央制动器。车轮制动器可用于行车制动和驻车制动，中央制动器主要用于驻车制动。

鼓式和盘式制动器的区别在于前者的摩擦副中旋转元件为制动鼓，其圆柱面为工作表面；后者摩擦副中的旋转元件为圆盘状制动盘，其端面为工作表面。

鼓式制动器的结构如图4-63所示，盘式制动器的结构如图4-64所示。盘式制动是由摩擦衬块夹紧制动盘产生制动，鼓式制动是摩擦衬片压紧旋转的制动鼓内侧产生制动。两种制动方式都产生大量的摩擦热，制动装置就是把行驶中汽车的动能转换为热能，使汽车减速的装置，如图4-65所示。

4.4.4.3 人力制动系统

人力制动系统的制动能源是驾驶人的肌体。按其传动装置的结构形式，人力制动系统有人力机械式和人力液压式两种，前者只用于驻车制动。

1.人力机械制动系统

人力机械制动系统目前主要用于驻车制动，因为驻车制动系统必须可靠地保证汽车在原地停驻，并在任何情况下不致自动滑行。这一点只有用机械锁止方法才能实现。人力机械制动系的基本组成如图4-66所示。

图4-63 桑塔纳轿车后轮鼓式制动器

图4-64 北京吉普切诺基汽车前轮盘式制动器

2.人力液压制动系统

人力液压制动系统主要由制动踏板、制动主缸、制动轮缸和油管等构成，如图4-67所示。

其工作过程是：踩下制动踏板，制动主缸中产生的高压油液通过油管传到各个轮缸，从而产生制动作用。

4.4.4.4 伺服制动系统

伺服制动系统是在人力液压制动系统的基础上加设一套动力伺服系统而形成的，是兼用人体和发动机作为制动能源的制动系统。

1.伺服制动系统的类型

1）按伺服系统输出力的作用部位和对其控制装置操纵方式的不同，伺服制动系统可分为助力式（直接操纵式）和增压式（间接操纵式）两类。(www.xing528.com)

2）伺服制动系统又可按伺服能量的形式分为真空伺服式、气压伺服式和液压伺服式三种，其伺服能量分别为真空能（负气压能）、气压能和液压能。

图4-65 制动器的制动原理

图4-66 人力机械制动系

图4-67 人力液压制动系统

2.真空助力式（直接操纵式）伺服制动系统

助力式（直接操纵式）伺服制动系统的特点是伺服系统的控制装置用制动踏板机构直接操纵，其输出力作用于制动主缸，与踏板力一起对制动主缸油液加压。

真空助力式伺服制动系统如图4-68所示，真空伺服气室和控制阀组合成一个整体部件，称为真空助力器。真空助力器是真空助力伺服制动系统的核心部件，是利用发动机进气管的真空和大气之间的压差起助力作用。真空伺服制动气室的前方是串联双腔制动主缸，主缸输出的高压油液通过对角线布置的双回路液压制动管路传递到各个车轮制动器的制动轮缸。真空助力式伺服制动系统广泛应用于各种轿车。

图4-68 真空助力式伺服制动系统

1—制动踏板机构 2—控制阀 3—真空伺服气室 4—制动主缸 5—储液罐 6—制动信号灯液压开关 7—真空单向阀 8—真空管 9—感载比例阀 10～13—制动轮缸

3.真空增压式（间接操纵式）伺服制动系统

增压式（间接操纵式）伺服制动系统的特点是制动踏板机构控制制动主缸，制动主缸输出的液压传递到辅助缸，并对伺服系统进行控制，伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于辅助缸，辅助缸输出到制动轮缸的液压远高于制动主缸液压。

真空增压式伺服制动系统的组成如图4-69所示。通常辅助缸、真空伺服气室和控制阀组合装配成一个部件，称为真空增压器。真空增压器是真空增压伺服制动系统的核心部件。真空增压式伺服制动系统主要应用于轻型以上货车上。

图4-69 真空增压式伺服制动系统

4.4.4.5 动力制动系统

1.动力制动系统的特点及类型

动力制动系统的特点是：驾驶人的肌体仅作为控制能源，而不是制动能源。

动力制动系统中，用以进行制动的能源是由空气压缩机产生的气压能，或是由液压系统产生的液压能，而空气压缩机或液压系统则由汽车发动机驱动。

动力制动系统有气压制动系统、气顶液制动系统和全液压动力制动系统三种。

气压制动系统的供能装置和传动装置全部是气压式。其控制装置主要由制动踏板机构和制动阀等气压控制元件组成，有些汽车在踏板机构和制动阀之间还串联有液压式操纵传动装置。

气顶液制动系统的供能装置、控制装置与气压制动系统相同，但其传动装置包括气压式和液压式两部分。

全液压动力制动系统中除制动踏板机构以外，其供能、控制和传动装置全部是液压式。

2.气压制动系统

气压制动系统广泛应用于中型以上特别是重型的货车和客车中。图4-70所示为CA1091汽车双回路气压制动系统示意图。

图4-70 CA1091汽车双回路气压制动系统

气压制动系统各元件之间的连接管路有3种。

①供能管路，供能装置各组成件（如空压机、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。

②促动管路，控制装置与制动器促动装置（如制动气室）之间的连接管路。

③操纵管路，一个控制装置与另一个控制装置之间的连接管路。如果制动系统中只有一个气压控制装置，即只有一个制动阀，就没有操纵管路。