教学课件PPT汽车构造制动系.ppt

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1、第十五章 汽车制动系,概述 制动器 人力制动系 伺服制制动系 动力制动系 辅助制动系,15.1 概 述,根据需要使汽车减速或停车，以保证行车的安全。,行车制动装置 驻车制动装置 辅助制动装置,一、制动系的功用,二、制动系的类型,1、按作用分类,人力制动系统 动力制动系统 伺服制动系统,2、按动力来源制动系统可分为,3.按传能介质不同,机械式 液压式 气压式 电磁式 组合式,1、供能装置： 2、控制装置： 3、传能装置： 4、制动器:,三、制动系的组成,1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板

2、12.支承销 13.制动蹄回位弹簧,当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓，使制动鼓减小转动速度，或保持不动。,制动系统的一般工作原理是，利用与车身(或车架）相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。,四、制动系的工作原理,工作原理演示,五、对制动系的要求,1、良好的制动性能-迅速减速直至停车的能力 2、操纵轻便-操纵制动系所需的力不应过大 3、制动稳定性好-前后、左右车轮上的制动力矩基本 相等，使汽车制动过程中不跑偏、不甩尾 4、制动平顺性好 -制动力矩能迅速而平稳的增加，也能迅速而彻底的解除。

3、 5、制动器散热好 ； 6、前后桥上的制动力分配应合理。,15.2液压制动系,一、液压制动回路,（1）单回路液压制动管路,（2）液压式双管路传动装置的布置形式,（a）前后分开式制动管路,制动主缸,当一套管路失效时，另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50。,（b）对角线分开式制动管路,一套管路失效时，另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能，为正常时的50。,制动主缸,二、液压制动主缸,1、结构,2、工作情况,（1）不工作时,补偿孔与旁通孔均保持开放，推杆与活塞之间有一间隙。,（2）踏下踏板时,第一活塞前移,主皮碗盖遮住旁通孔，后腔封闭，液压建立,油液被压入前制动轮缸 迫使第

4、二活塞前移,主皮碗盖遮住旁通孔，后腔封闭， 液压建立，向后制动轮缸输液。,（3）迅速放下踏板时,环形腔室油液经活塞顶部的小轴向孔，流入压油腔，以填补真空，同时，贮油室油液经补偿孔进入环形腔室，这样在活塞回位过程中避免空气侵入主缸。,三、液压制动轮缸,1、功用： 将液压力转变为使制动蹄张开的动力。 2、常见型式： 双活塞式、单活塞、阶梯式等。,3、双活塞制动轮缸,4、单活塞制动轮缸,15.3 伺服制动系统,三、真空助力器,真空助力器工作过程图,真空增压伺服制动控制阀级伺服气室的结构及原理,15.4 制动器,轿 车 后 轮 驻 车 制 动 系 示 意 图,驻车制动操纵系统,跨置在制动盘1上的制动钳

5、体5固定安装在车桥6上，它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动，其内的两个活塞2分别位于制动盘1的两侧。,活 塞,制动钳体,制动块,车 桥,进油口,制动盘,缺点：油缸多、结构复杂、制动钳尺寸大,油路中的制动液受制动盘加热易汽化。,2.定钳盘式制动器,定钳盘式制动器,制动钳体2通过导向销6与车桥7相连，可以相对于制动盘1轴向移动。制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。,车 桥,导向销,进油口,活 塞,制动钳,制动块,制动盘,3.浮钳盘式制动器,4.轮缸活塞密封圈（制动间隙自调原理）,5.DBA盘式制动器的浮式制动钳,6.盘式制动器的特点,1）盘式制动器与鼓式制动器相比，有

6、以下优点： a.一般无摩擦助势作用，因而制动力与行驶方向无关； b.浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常； c.在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小； d.较容易实现间隙自动调整； e.散热良好、热稳定性好。 2）缺点： 效能较低，故用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置。,15.5 制动力调节装置,15.5 制动力调节装置,四、感载比例阀,制动时,压力升高时,载荷增加时（扭杆右移）,原理,阀体3安装在车身上，活塞4右部的空腔内有阀门2。不制动时，在感载拉力弹簧6通过杠杆5施加的推力F的作用下，活塞4处于右极限位置，阀门2因其杆部顶触螺塞1而处于

7、开启位置。制动时，来自主缸的制动液由进油口A进入，并通过阀门从出油口B输出至后促动管路。此时，输出压力（压强）P2等于输入压力（压强）P1。因活塞右端承压面积大于活塞左端承压面积，故P1和P2对活塞的作用力不等，于是活塞不断左移，最后使其上的阀座与阀门接触而达到平衡状态。此后，P2的增量将小于P1的增量。 拉力弹簧6右端经吊耳与摇臂7相连，而摇臂则夹紧在汽车后悬架的横向稳定杆8的中部。当汽车装载量增加时，后悬架载荷也增加，因而后轮向车身移近；后悬架的横向稳定杆便带动摇臂7（顺时针）转过一个角度，将弹簧6进一步拉伸，作用于活塞上的推力F便增大，使活塞右移，制动液再由进油口A侧通过阀门流系向出油口

8、B侧，使输出压力（压强）P2进一步提高。反之，汽车装载量减小，则推力F减小，输出压力（压强）P2就减小。这样，调节作用起始点控制压力值 就随汽车实际装载量的变化而变化。,15.6 气压制动系（ 动力制动）,一、气压制动回路,二、气压制动的主要部件 （一）空气压缩机及调压阀,（二）制动阀,1、功用：用以控制由储气筒进入制动气室的压缩空气量，并有随动作用。,2、型式：,串列双腔活塞式 并列双腔膜片式,3、CA1091型汽车串 列双腔活塞式制动阀,结构,工作过程,气制动阀的随动作用是靠平衡弹簧来保证的；制动阀的平衡位置是指进排气阀均关闭，且前后制动气室的气压保证稳定状态。 每次平衡过程，平衡弹簧下端

9、面的位置相同。,手控制动阀可以控制汽车的驻车制动和挂车的驻车制动。因为对驻车制动没有渐进控制的要求，所以控制驻车制动的手控制动阀实际上只是一个气开关。 当操纵杆处于所示位置时，进气阀关闭，排气阀开启，制动气室通过芯管与大气相通。当操纵杆处于所示位置时，进气阀开启，排气阀关闭，制动气室通高压空气。,（三）手控制动阀,手控制动阀实物,（四）继动阀与快放阀,1、继动阀： 继动阀（加速阀）三管道，可大大缩短制动气室的充气管路，加速气室充气过程。 右图所示膜片式继动阀，它安装在储气筒和制动气室之间。进气口A接储气筒气口B接制动气室，孔口c与制动阀的出气口相通。,2、快放阀： 功用：可以保证解除制动力时制

10、动气室迅速排气。 制动时，由制动阀输来的压缩空气由进气口后，推动膜片将排气口切断，同时压下膜片使之弯曲，压缩空气沿下壳体的径向沟槽，经出气口分别通往左、右制动气室。 解除制动时，制动气室压缩空气经出气口流回，将膜片顶起，关闭进气口，打开排气口，压缩空气直接从排气口排入大气，毋需迂回流经制动阀。,（五）双通单向阀（多回路压力保护阀 ）,作用：多回路制动系中，来自空压机的压缩空气可经多回路压力保护阀分别向各回路储气筒充气；当有一回路损害漏气时，压力保护阀能保证其余完好回路继续充气。,（六）制动气式,功用： 气压系统中，制动气室是执行装置，起作用是将输入的气压能转换成机械能而输出 在整个制动系中，制

11、动气室还属于传动装置，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。,15、7 辅助制动系,原因：汽车在坡度较大的道路上长距离下坡行驶时，需要不断进行制动，以使车速不至过高。但频繁地使用行车制动，不仅会使制动器的摩擦片过度磨损，还会使制动器发生热衰退，出现刹车失灵的情况。若采用辅助制动系统，则能避免这种情况的发生。 辅助制动系统能够降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停。 一、辅助只的制动有以下几种： 排气制动、液力减速、电力减速、空气动力减速等，其中最常用的是排气制动。,二、排气制动应用,矿山或山区公路上行驶的汽车； 在行车密度很高，交通情况复杂的城市街道上行驶的

12、汽车； 在冰雪泥泞等滑溜路面上行驶的越野车； 在高速公路上行驶的汽车。,三、排气制动原理图,15.8 防抱死系统与驱动防滑系统,一、制动防抱死系统（ABS） 1、 ABS概述 在汽车制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。 因此，汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知，汽车车轮的滑动率在1520时，轮胎与路面间有最大的附着系数。所以

13、为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着能力，目前在某些高级轿车、大客车和重型货车上装备了防抱死制动系统(Antilock Brake System)，简称ABS。,2、ABS的优点 （1）增加了汽车制动时的稳定性。 汽车在制动时，如果前轮先抱死，驾驶员将无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个调头等严重事故。ABS系统可以防止车轮制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。 （2）能缩短制动距离。 这是因为在同样紧急制动的情况下，ABS系统可以将滑移率控制在20左右，从而可获得最大的纵向制动力。需要说明的是，当汽车在积雪路面上制动时，若车轮抱死

14、，则车轮前的楔状积雪可阻止汽车的前进。在此条件下，装有ABS系统的汽车，其制动距离可能更长。,3、 ABS的分类 按照控制通道数目的不同，ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式，而其布置形式却多种多样。,（4） 使用方便，工作可靠。 ABS系统的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别，制动时只要把脚踏在制动踏板上，ABS系统就会根据情况自动进入工作状态，如遇雨雪路滑，驾驶员也没有必要用一连串的点刹车方式进行制动，ABS系统会使制动状态保持在最佳点。,（3）改善了轮胎的磨损状况。 事实上，车轮抱死会加剧轮胎磨损，而且轮胎胎面磨耗不均匀，使轮胎磨损消耗增大。, 四通道ABS 对应于双制

15、动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式，四通道ABS也有两种布置形式，见下图。为了对四个车轮的制动压力进行独立控制，在每个车轮上各安装一个转速传感器，并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动，因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等)的路面上制动时，由于同一轴上的制动力不相等，使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此，ABS通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节 。,(2) 三通道ABS 四轮ABS大多为三通道系统，而三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独控制，对两后

16、轮的制动压力按低选原则一同控制，其布置形式见下图。所示的按对角布置的双管路制动系统中，虽然在通往四个制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置，但两个后制动压力调节分装置却是由电子控制装置一同控制的，实际上仍是三通道ABS。由于三通道ABS对两后轮进行一同控制，对于后轮驱动的汽车可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的平均转速。,(3) 双通道ABS 下图所示的双通道ABS在按前后布置的双管路制动系统的前后制动管路中各设置一个制动压力调节分装置，分别对两前轮和两后轮进行一同控制。 由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾，因此目前很少被采用

17、。,(4) 单通道ABS 所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节装置，对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器，见下图。由于前制动轮缸的制动压力未被控制，前轮仍然可能发生制动抱死，所以汽车制动时的转向操作能力得不到保障。但由于单通道ABS能够显著地提高汽车制动时的方向稳定性，又具有结构简单、成本低的优点，因此在轻型货车上得到广泛应用。,1.前轮速度传感器 2.制动压力调节装置 3.ABS电控单元 4.ABS警告灯 5.后轮速度传感器 6.停车灯开关 7.制动主缸 8.比例分配阀 9.制动轮缸 10.蓄电池 11.点火开关,4、ABS系统的结构

18、与工作原理,（1）ABS系统的结构 由传感器、电控单元和执行器三部分组成。,（2）ABS系统的工作原理,常规制动（升压）过程,轮缸减压过程,轮缸保压过程,轮缸增压过程,二、驱动防滑系统（ASR） 1、作用： 防止汽车在起步、加速，特别是在非对称路面或转弯时产生驱动轮滑转，以提高汽车在驱动过程中的方向稳定性、转向控制能力和加速性能。 2、优点： （1） 汽车起步、行驶中驱动轮可提供最佳驱动力； （2） 能保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能力； （3） 减少了轮胎的磨损与发动机的油耗。 3、驱动防滑系统的控制方式 （1）对发动机输出转矩进行控制 （2）对驱动轮进行控制 （3）对可变差速器进行控制,小 结,制动器原理就是利用旋转件与固定件的摩擦产生摩擦力矩,促动装置,理解领蹄和从蹄的含义,广泛用于驻车制动系,用于行车制动系,理解排气辅助制动系的工作原理,ABS,ASR,优点、分类、工作情况,优点和分类,结束,