《制动系统》PPT课件

复 习 上 次 课 内 容1、 转 向 梯 形 机 构 的 组 成2、 转 向 盘 自 由 行 程3、 转 向 轮 偏 转 角 的 理 想 关 系 式4、 转 向 直 拉 杆 的 压 缩 弹 簧 有 什 么 作 用5、 改 变 横 拉 杆 的 总 长 度 第 二 十 五 章 汽 车 制 动 系 统v第 一 节 概 述v第 二 节 制 动 器v第 三 节 人 力 制 动 系v第 四 节 伺 服 制 动 系v第 五 节 动 力 制 动 系v第 六 节 制 动 力 调 节 装 置v第 七 节 辅 助 制 动 系 第 一 节 概 述汽车制动系统：使行驶中的汽车按汽照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定 ，具有这样作用的系统就称为汽车制动系统制 动 力 ：作用在汽车上，其方向与汽车行使方向相反的外力 v一 、 制 动 系 统 的 工 作 原 理2、 制 动 系 的 组 成3、 制 动 系 的 类 型1、 制 动 系 的 工 作 原 理 图 25-1所示 的 制 动 系中 ， 主 要 由制 动 鼓 8， 带摩 擦 片 9的 制动 蹄 10构 成的 对 车 轮 施加 制 动 力 矩（ 摩 擦 力 矩 ）以 阻 碍 其 转动 的 部 件 ，称 为 制 动 器 。 二 、 制 动 系 统 的 组 成任 何 制 动 系 都 具 有 以 下 四 个 基 本 组 成 部 分 :1） 供 能 装 置 制 动 能 源 。 包 括 供 给 、 调 节 制 动 所 需 能 量 以 及 改 善传 能 介 质 的 各 种 部 件 。 其 中 ， 产 生 制 动 能 量 的 部 分 称 为 制 动 能 源 。 人的 肌 体 亦 可 作 为 制 动 能 源 ， 如 图 25-1所 示 。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 。 图25-1中 的 制 动 踏 板 机 构 即 是 最 简 单 的 一 种 控 制 装 置 。3） 传 动 装 置 包 括 将 制 动 能 量 传 输 到 制 动 的 各 个 部 件 ， 如 图 25-1中 的 制 动 主 缸 4和 制 动 轮 缸 6。制 动 主 缸 、 制 动 轮 缸4） 制 动 器 产 生 阻 碍 车 辆 的 运 动 或 运 动 趋 势 的 力 （ 制 动 力 ） 部 件 ，其 中 也 包 括 辅 助 制 动 系 中 的 缓 速 装 置 。 较 为 完 善 的 制 动 系 还 具 有 制 动 力 调 节 装 置 以 及 报 警 装 置 、 压 力 保 护 装置 等 附 加 装 置 三 、 制 动 系 统 的 类 型1） 按 制 动 系 统 的 功 用 分 类 ： （ 1） 行 车 制 动 系 统 （ 2） 驻 车 制 动 系 统 （ 3） 第 二 制 动 系 统 （ 4） 辅 助 制 动 系 统2） 按 制 动 系 的 能 源 分 类 ： （ 1） 人 力 制 动 系 （ 2） 动 力 制 动 系 （ 3） 伺 服 制 动 系 第 二 节 制 动 器 制 动 器 对 车 轮 施 加 制 动 力 矩 ， 阻 碍 其 转 动 的 部 件 。 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 。 目 前 汽 车 所 用 的 摩 擦 制 动 器 可分 为 鼓 式 和 盘 式 两 大 类 。 前 者 的 摩 擦 副 中 的 旋 转 元 件 为 制动 毂 ， 其 工 作 表 面 为 圆 柱 面 ； 后 者 的 旋 转 元 件 则 为 圆 盘 状的 制 动 盘 ， 以 端 面 为 工 作 表 面 。 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。 一 、 鼓 式 制 动 器 鼓 式 制 动 器 由 内 张 型 和 外 束 型 两 种 。 内 张 型 鼓 式 制 动 器 采 用 带 摩 擦 片 的 制 动 蹄 作 为 固 定 元 件 。 位 于制 动 鼓 内 部 的 制 动 蹄 在 一 段 承 受 主 动 力 时 ， 可 绕 另 一 端 的 支 点 向 外旋 转 ， 压 靠 到 制 动 鼓 内 圆 面 上 ， 产 生 摩 擦 力 矩 （ 制 动 力 矩 ） 。 凡 对蹄 端 加 力 使 蹄 转 动 的 装 置 ， 统 称 为 制 动 蹄 促 动 装 置 。图 25-1所 使 得 制 动 器 以 液 压 制 动 轮 缸 作 为 制 动 蹄 促 动 装 置 ， 故 称 为 轮 缸 式 制 动 器 。 此 外 还 有 用 凸 轮 作 为 促 动 装 置 的 凸 轮 式 制 动 器 和 用 楔 作 为 促动 装 置 的 楔 式 制 动 器 （ 一 ） 轮 缸 式 制 动 器1、 领 从 蹄 式 制 动 器2、 双 领 蹄 式 和 双 向 双 领 蹄 制 动 器3、 双 从 蹄 式 制 动 器4、 单 向 和 双 向 自 增 力 式 制 动 器5、 缸 式 制 动 器 间 隙 的 调 整 2） 张 开 时 的 旋 转 方 向 与 制 动 鼓 的 旋 转 方 向 相 反 。 具 有 这 种 属 性 的 制 动 蹄 称 为 从 蹄 。1） 制 动 蹄 张 开 时 的 旋 转 方 向 与 制 动 鼓 的 旋 转 方 向 相 同 。具 有 这 种 属 性 的 制 动 蹄 称 为 领 蹄 。 1、 领 从 蹄 式 制 动 器 （ 1） 概 念 领 从 蹄 式 制 动 器 （ 2） 受 力 分 析 在 图 式 的 结 构 实 例 中 ， 轮 缸 中 的 两 个 活 塞 都 可在 缸 内 轴 向 浮 动 ， 且 两 者 直 径 相 同 。 因 此 ， 制 动 时两 个 活 塞 对 两 个 制 动 蹄 所 加 的 促 动 力 永 远 是 相 等 的 。凡 两 蹄 所 受 促 动 力 相 等 的 领 从 蹄 式 制 动 器 ， 都 可 称为 等 促 动 力 制 动 器 。 简单非平衡式制动器 由 图 可 见 ， 领 蹄 上 的 切 向 合 力 所 造 成 的 绕 支 点 3的 力 矩 与 促 动力 所 造 成 的 绕 同 一 支 点 的 力 矩 是 同 向 的 。 所 以 力 的 作 用 结 果是 使 领 蹄 1在 制 动 鼓 上 压 得 更 紧 ， 即 力 变 得 更 大 ， 从 而 力 也更 大 。 这 表 明 领 蹄 具 有 “ 增 势 ” 的 作 用 。 与 此 相 反 ， 切 向 合力 则 使 从 蹄 2有 放 松 制 动 鼓 ， 即 有 使 本 身 减 小 的 趋 势 ， 从 动蹄 具 有 “ 减 势 ” 作 用 。由 于 领 蹄 和 从 所 受 法 向 反 力 不 等 ， 在 两 蹄 摩 擦 片 工 作 面 积 相 等的 情 况 下 ， 领 蹄 摩 擦 片 上 的 单 位 压 力 较 大 ， 因 而 磨 损 较 严 重 。为 了 使 领 蹄 和 从 蹄 的 摩 擦 片 寿 命 接 近 ， 有 些 领 从 蹄 式 制 动 器 的领 蹄 摩 擦 片 的 周 向 尺 寸 设 计 的 较 大 。 但 是 这 样 将 使 得 两 蹄 摩 擦片 不 能 互 换 ， 从 而 增 加 了 零 件 种 数 和 制 造 成 本 。 领 从 蹄 式 制 动 器 的 制 动 所 受 到 的 来 自 两 蹄 的 法 向 力 （ 数 值上 分 别 等 于 力 ） 不 相 平 衡 ， 则 此 二 法 向 力 之 和 只 能 由 车 轮 的 轮毂 轴 承 的 反 力 来 平 衡 。 这 就 对 轮 毂 轴 承 造 成 了 附 加 径 向 载 荷 ，使 其 寿 命 缩 短 。 凡 制 动 鼓 所 受 来 自 两 蹄 的 法 向 力 不 能 相 互 平 衡 的 制 动 器 ， 均 属 非 平 衡 式 制 动 器 。 1、领从蹄式制动器（3）驻车制动：将驻车制动杠杆下端向前拉，使之绕上端支点转动。在转动过程中，中间支点推动制动推杆左移，将前蹄压向前制动鼓。上端右移压向后制动鼓 增 加 驻 车 制 动 领 从 蹄 式 2、双领蹄式和双向双领蹄式制动器 1）双领蹄式制动器 ：在制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄的制动器2）双向双领蹄式制动器 ：前进、倒车时两蹄均为领蹄的制动器 双 领 蹄 式 双 向 双 领 蹄 式红 旗 轿 车 前轮 制 动 器两 制 动 蹄 都 采 用 浮 式 支 承 3、双从蹄式制动器 制 动 鼓 正 向 旋 转 时 两 蹄 都 是 从 蹄虽 然 双 从 蹄 式 制 动 器 的 前 进 制 动 效 能 低 于 双 领 蹄式 和 领 从 蹄 式 制 动 器 ， 但 其 效 能 对 摩 擦 系 数 变 化的 敏 感 程 度 较 小 ， 即 具 有 良 好 的 制 动 效 能 稳 定 性 。 平 衡 式 制 动 器 ： 制 动 鼓 所 受 的 两 蹄 施 加 的 两 个 法向 合 力 能 互 相 平 衡双 领 蹄 、 双 向 双 领 蹄 、 双 从 蹄 式 制 动 器 的 固 定 元 件 布 置都 是 中 心 对 称 的 。 如 果 间 隙 调 整 正 确 ， 则 其 制 动 鼓 所 受两 蹄 施 加 的 两 个 法 向 合 力 能 互 相 平 衡 ， 不 会 对 轮 鼓 轴 承造 成 附 加 径 向 载 荷 。 因 此 ， 这 三 种 制 动 器 都 属 于 平 衡 式制 动 器 。 4、自增力式制动器1） 单 向自增力式制动器第 一 制 动 蹄 和 第 二 制 动 蹄 的 下 端 分 别 浮 支 在 浮 动 的 顶 杆 的 两 端 。 汽 车 前 进 制 动 时 ， 单 活 塞 式 轮 缸 将 促 动 力 FS1加 于 第 一 蹄 ， 使其 上 压 靠 到 制 动 鼓 3上 。 第 一 蹄 是 领 蹄 ， 顶 杆 6是 浮 动 的 ， 将促 动 力 FS2施 于 第 二 蹄 。 故 第 二 蹄 也 是 领 蹄 。 作 用 在 第 一 蹄 上的 促 动 力 和 摩 擦 力 通 过 顶 杆 传 到 第 二 蹄 上 ， 形 成 第 二 蹄 促 动力 F S2。 对 制 动 蹄 1进 行 受 力 分 析 可 知 ， FS2FS1。 此 外 ， 力 FS2对 第 二 蹄 支 承 点 的 力 臂 也 大 于 力 FS1对 第 一 蹄 支 承 的 力 臂 。 因此 ， 第 二 蹄 的 制 动 力 矩 必 然 大 于 第 一 蹄 的 制 动 力 矩 。倒 车 制 动 时 ， 第 一 蹄 的 制 动 效 能 比 一 般 领 蹄 的 低 得 多 ，第 二 蹄 则 因 未 受 促 动 力 而 不 起 制 动 作 用 。 单 向 自 增 力 式 制 动 器 2） 双 向 自 增 力 式 制 动 器制 动 鼓 正 向 和 反 向 旋 转 时 均 能 借 蹄 鼓 间 的 摩 擦 起 自 增 力 作用 。 它 的 结 构 不 同 于 单 向 自 增 力 式 之 处 主 要 是 采 用 双 活 塞式 制 动 轮 缸 4， 可 向 两 蹄 同 时 施 加 相 等 的 促 动 力 FS。制 动 鼓 正 向 旋 转 时 ， 前 制 动 蹄 1为 第 一 蹄 ， 后 制 动 蹄 3为 第二 蹄 ； 制 动 鼓 反 向 旋 转 时 则 情 况 相 反 。 由 图 可 见 ， 在 制 动时 ， 第 一 蹄 只 受 一 个 促 动 力 FS而 第 二 蹄 则 有 两 个 促 动 力 FS和 Fs ， 且 Fs FS。 考 虑 到 汽 车 前 进 制 动 的 机 会 远 多 于倒 车 制 动 ， 且 前 进 制 动 时 制 动 器 工 作 负 荷 也 远 大 于 倒 车 制动 ， 故 后 蹄 3的 摩 擦 片 面 积 做 得 较 大 。 带 驻 车 制 动 的 双 向自 增 力 式 制 动 器 v 制 动 效 能 而 言 ， 在 基 本 结 构 参 数 和 轮 缸 工 作 压 力 相 同 的 条件 下 ， 自 增 力 式 制 动 器 由 于 对 摩 擦 助 势 作 用 利 用 的 最 为 充分 而 居 首 位 ， 以 下 依 次 是 双 领 蹄 式 ， 领 从 蹄 式 ， 双 从 蹄 式 。但 蹄 鼓 之 间 的 摩 擦 因 数 本 身 是 个 不 稳 定 因 素 ， 随 制 动 鼓 和摩 擦 片 的 材 料 、 温 度 和 表 面 状 况 （ 如 是 否 沾 水 、 沾 油 ， 是否 油 烧 结 现 象 等 ） 的 不 同 ， 可 在 很 大 范 围 内 变 化 。v 自 增 力 式 制 动 器 的 效 能 对 摩 擦 因 数 的 依 赖 性 最 大 ， 因 而 其效 能 的 热 稳 定 性 最 差 。 此 外 ， 在 制 动 过 程 中 自 增 力 式 制 动器 制 动 力 矩 的 增 长 在 某 些 情 况 下 显 得 过 于 急 速 。v 双 向 自 增 力 式 制 动 器 多 用 于 轿 车 后 轮 ， 原 因 之 一 是 为 了 便于 兼 充 驻 车 制 动 器 （ 参 看 图 25-10） 。 v 单 向 自 增 式 制 动 器 只 用 于 中 轻 型 汽 车 的 前 轮 ， 引 倒 车 制 动时 对 前 轮 制 动 器 效 能 的 要 求 不 高 。 n 双 从 蹄 式 制 动 器 的 制 动 效 能 虽 然 最 低 ， 但 却 具 有最 良 好 的 效 能 稳 定 性 ， 因 而 还 是 有 少 数 华 贵 轿 车为 保 证 制 动 可 靠 性 而 采 用 （ 例 如 英 国 女 王 牌 轿车 ） 。n 双 领 蹄 式 ， 双 向 双 领 蹄 式 和 双 从 蹄 式 等 具 有 两 轮缸 的 制 动 器 ， 最 宜 布 置 双 回 路 制 动 系 统 。n 领 从 蹄 式 制 动 器 发 展 较 早 ， 其 较 能 和 较 能 稳 定 性均 居 中 流 ， 且 结 构 较 简 单 等 优 点 ， 故 目 前 仍 相 当广 泛 的 用 于 各 种 汽 车 。 5、制动器间隙的调整制 动 蹄 在 不 工 作 的 原 始 位 置 时 ， 其 摩 擦 片 与 制 动 鼓 之 间 应 保 持 合适 的 间 隙 ， 其 设 定 值 由 汽 车 制 造 厂 规 定 ， 一 般 在 0.250.5mm之间 。要 求 任 何 形 式 的 制 动 器 在 结 构 上 必 须 保 证 有 检 查 调 整 其 间 隙 的 可能 。 间 隙 调 整 方 法 ：1） 、 手 动 调 整 装 置2） 、 自 动 调 整 装 置 1） 手 动 调 整 装 置（ 1） 转 动 调 整 凸 轮 和 带 偏 心 轴 颈 的 支 承 销 图 25-2（ 2） 转 动 调 整 螺 母（ 3） 调 整 可 调 顶 杆 长 度v 一 般 在 制 动 鼓 腹 板 上 有 一 个 检 查 孔 ， 以 便 用 塞 尺 检查 摩 擦 片 与 制 动 鼓 之 间 的 间 隙 （ 制 动 器 间 隙 ） 是 否符 合 规 定 值 ， 否 则 要 用 下 列 方 法 进 行 调 整 ： 拨 动 顶 杆 套 带 齿 的 凸 缘 ， 使 调 整 螺 钉沿 轴 向 移 动 ， 改 变 了 可 调 顶 杆 的 长 度 （ 1） 摩 擦 限 位 式 摩 擦 环 装 在 活 塞 内 端（ 2） 楔 块 式 楔 块 夹 在 前 制 动 蹄 和 驻 车 制 动 推 杆 之间 形 成 的 切 槽 中 13（ 3） 阶 跃 式 倒 车 制 动 时 如 果 间 隙 正 常 ， 自 调 拨 板 不 能 嵌 入 调 整 螺 钉 的 棘 齿 间 。 间 隙 过 大 ， 拨 板 与 棘齿 爪 接 触 拉 簧 也 被 压 缩 。 放 松 制 动 后 ， 后 蹄 在 回 位拉 簧 的 作 用 下 反 时 针 回 位 ， 拨 板 即 将 齿 轮 拨 动 一 个齿 距 ， 推 杆 被 加 长 ， 拨 板 回 到 初 始 位 置 ， 正 常 间 隙在 新 的 推 杆 长 度 下 恢 复 242） 自 动 调 整 装 置v 制 动 器 间 隙 调 整 是 汽 车 保 养 和 修 理 作 业 中 必 不 可 少 的 重 要 作业 项 目 。 为 了 减 少 保 养 工 作 量 ， 制 动 器 间 隙 的 自 动 调 整 装 置在 70年 代 以 后 得 到 迅 速 发 展 。 其 结 构 形 式 有 如 下 几 种 。 （二）凸轮式制动器1、 大 多 用 在 气 压 制 动 系 中2、 简 单 非 平 衡 式3、 调 整 ：1） 局 部 改 变 凸 轮 原 始 角 位 置2） 全 面 转 动 带 偏 心 轴 颈 的 支 承 销 凸 轮 式 制 动 器 的 结 构 二、盘式制动器1、 钳 盘 式 制 动 器 ： 旋 转 元 件 （ 制 动 盘 ） 固 定 元 件 （ 制 动钳 ）2、 全 盘 式 制 动 器 ： 旋 转 元 件 是 金 属 圆 盘 ， 固 定 元 件 是 圆盘 形 的 摩 擦 片 ， 工 作 时 圆 盘 形 的 摩 擦 片 制 动 盘 和 摩 擦 片 间的 摩 擦 面 全 部 接 触 钳 盘 式 制 动 器 1、 定 钳 盘 式 制 动 器 2、 浮 钳 盘 式 制 动 器 v 定 钳 盘 式 制 动 器 存 在 以 下 缺 点 ：v 液 压 缸 较 多 ， 使 制 动 钳 结 构 复 杂 。 液 压 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 。 这 必 然 使 得 制 动 钳 的 尺 寸 过 大 ， 难以 安 装 在 现 代 化 轿 车 的 轮 内 。v 热 负 荷 大 时 ， 液 压 缸 （ 特 别 是 外 侧 液 压 缸 ） 和跨 越 制 动 盘 的 油 管 或 油 道 中 的 制 动 液 容 易 受 热 汽 化 。v 若 要 兼 用 于 驻 车 制 动 ， 则 必 须 加 装 一 个 机 械 促动 的 驻 车 制 动 钳 。 v特 点 ： 1、 浮 钳 式 制 动 器 的 单 侧 液 压 缸 结 构 不需 要 跨 越 制 动 盘 的 油 道 ， 故 不 仅 轴 向 和 径 向尺 寸 较 小 ， 有 可 能 布 置 得 更 接 近 车 轮 轮 毂 ，而 且 制 动 液 受 热 汽 化 的 机 会 较 少 。v 2、 浮 钳 盘 式 制 动 器 在 兼 充 行 车 和 驻车 制 动 器 的 情 况 下 ， 不 用 加 设 驻 车 制 动 钳 ，只 须 在 行 车 制 动 钳 液 压 缸 附 近 加 装 一 些 用 以推 动 液 压 缸 活 塞 的 驻 车 制 动 机 械 传 动 零 件 即可 。 盘 式 制 动 器 和 鼓 式 制 动 器 的 比 较1、 优 点 ： 1） 无 摩 擦 助 势 作 用 ， 受 摩 擦 系 数 影 响 小 ， 效 能 稳 定 2） 浸 水 后 效 能 降 低 较 小 3） 在 输 出 相 同 制 动 力 矩 情 况 下 ， 尺 寸 和 质 量 小 4） 制 动 盘 热 膨 胀 量 小 5） 维 修 简 单2、 缺 点 ： 1） 效 能 较 低 2） 加 装 驻 车 制 动 传 动 装 置 较 复 杂 ， 在 后 轮 上 应 用 受 到 限 制 本 次 课 小 结一 、 概 述 ： 1、 制 动 系 的 工 作 原 理 2、 制 动 系 的 组 成 3、 制 动 系 的 类 型二 、 制 动 器 ： 1、 鼓 式 制 动 器 1） 简 单 非 平 衡 式 制 动 器 2） 平 衡 式 制 动 器 3） 自 增 力 式 制 动 器 4） 制 动 器 的 间 隙 调 整 2、 盘 式 制 动 器三 、 重 点 内 容 ： 1、 制 动 器 的 构 造 2、 制 动 器 的 工 作 原 理 3、 制 动 器 的 间 隙 调 整 布 置 作 业课 本 P377 1-6