《汽車構造制動系》PPT課件

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1、汽車構造制動系 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 車輪制動器 第三節(jié) 制動系的檢查與調整 第四節(jié) 制動系的故障診斷 第五節(jié) 制動系的檢修 第一節(jié) 概述 汽車上用以使外界 (主要是路面 )在汽車某些 部分 (主要是車輪 )施加一定的力，從而對其 進行一定程度的強制制動的一系列專門裝 置統(tǒng)稱為制動系統(tǒng)。 1.作用 ： 使行駛中的汽車按照駕駛員的要求 進行強制減速甚至停車；使已停駛的汽車 在各種道路條件下 (包括在坡道上 )穩(wěn)定駐車； 使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。 2.汽車制動力的產生 制動蹄對制動鼓 產生磨擦力矩 M； 磨擦力矩使車輪 對路面產生向前 的力 F，同時路 面給車輪一個向 后的力 FB。 FB是

2、路面給車 輪的制動力。制動 力越大，汽車的減 速度越大。影響制 動力的因素有：磨 擦力矩 M和路面 附著條件。 汽車制動系統(tǒng)的工作原理： 在汽車車輪上作用一個與汽車行駛方向或 趨勢相反的力矩，并使路面產生阻礙車輪轉動 和汽車行駛的阻力。 2. 組成 汽車制動系一般包括兩套獨立的制動 裝置。 一套為行車制動裝置 ， 另一套為駐 車制動裝置 。每套制動裝置都由產生制動 作用的制動器和操縱制動器的傳動結構組 成。較完善的制動系還具有制動力調節(jié)裝 置、報警裝置、壓力保護裝置等附加裝置。 如下圖： 3.分類： (1) 按制動系統(tǒng)的作用 制動系統(tǒng)可分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應急 制動系統(tǒng)及輔助制動系

3、統(tǒng) 等。用以使行駛中的汽車降 低速度甚至停車的制動系統(tǒng)稱為行車制動系統(tǒng)；用以 使已停駛的汽車駐留原地不動的制動系統(tǒng)則稱為駐車 制動系統(tǒng)；在行車制動系統(tǒng)失效的情況下，保證汽車 仍能實現(xiàn)減速或停車的制動系統(tǒng)稱為應急制動系統(tǒng)； 在行車過程中，輔助行車制動系統(tǒng)降低車速或保持車 速穩(wěn)定，但不能將車輛緊急制停的制動系統(tǒng)稱為輔助 制動系統(tǒng)。上述各制動系統(tǒng)中，行車制動系統(tǒng)和駐車 制動系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。 視頻 3 (2)按制動操縱能源 制動系統(tǒng)可分為人力制動系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng) 和伺服制動系統(tǒng) 等。以駕駛員的肌體作為唯一 制動能源的制動系統(tǒng)稱為人力制動系統(tǒng)；完全 靠由發(fā)動機的動力轉化而成的氣壓或液壓形

4、式 的勢能進行制動的系統(tǒng)稱為動力制動系統(tǒng)；兼 用人力和發(fā)動機動力進行制動的制動系統(tǒng)稱為 伺服制動系統(tǒng)或助力制動系統(tǒng)。 (3)按制動能量的傳輸方式 制動系統(tǒng)可分為機械式、液壓式、氣壓 式、電磁式 等。同時采用兩種以上傳能 方式的制動系稱為組合式制動系統(tǒng)。 4.制動系統(tǒng)的一般工作原理 制動系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身 (或車 架 )相連的非旋轉元件和與車輪 (或傳動軸 )相連 的旋轉元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉動 或轉動的趨勢。 視頻 4 、 5 圖 1300所示的一種簡單的液壓制動系統(tǒng)示意圖 來說明制動系統(tǒng)的工作原理。 視頻 12 第二節(jié) 車輪制動器 視頻 1 一、鼓式制動器的分類 鼓式

5、車輪制動器摩擦副中的旋轉元件為制動鼓。 視頻 2 輪缸式車輪制動器 （用于液壓制動裝置） 車輪式車輪制動器 （用于氣壓制動裝置） 二、輪缸式車輪制動器 受力分析 制動蹄張開的旋轉方向與制動鼓的旋轉方向相同為領 蹄 ，領蹄具有 “助勢” 作用。 制動蹄張開的旋轉方向與制動鼓的旋轉方向相反為從 蹄 ，從蹄具有 “減勢” 作用。 危害： 磨損不均 1.領從蹄式制動器 圖為領從蹄式制動器示意圖，設汽車前進時制動鼓 旋轉方向 (這稱為制動鼓正向旋轉 )如圖中箭頭所示。 圖 d-zd-03動畫 凡制動鼓所受來自二蹄的 法向力不能互相平衡的制動 器稱為非平衡式制動器。 l.領蹄 2.從蹄 3、 4.支點 5

6、.制動鼓 6.制動輪缸 2.單向雙領蹄式制動器 在制動鼓正向旋轉時，兩蹄均為領蹄的制動器稱為雙領 蹄式制動器，其結構示意圖 圖 d-zd-05動畫所示。 1.制動輪缸 2.制動蹄 3.支承銷 4.制動鼓 3.雙向雙領蹄式制動器 1）無論是前進制動還是倒車制動，兩制動蹄都 是領蹄的制動器稱為雙向雙領蹄式制動器， 如 圖 d-zd-06動畫所示。 1.制動輪缸 2.制動蹄 3.活塞 4.制動鼓 2）與領從蹄式制動器相比，雙向雙領蹄式制動 器在結構上有三個特點， 一是采用兩個雙活塞式制動輪 缸；二是兩制動蹄的兩端都采用浮式支承，且支點的周向位置也 是浮動的；三是制動底板上的所有固定元件，如制動蹄、制

7、動輪 缸、回位彈簧等都是成對的，而且既按軸對稱、又按中心對稱布 置。 圖 d-zd-07 動畫 1.制動鼓 2.制動輪缸 3.制動底板 4、 8.制動蹄 5. 回位彈簧 6.調整螺母 7.可調支座 9.支座 4.雙從蹄式制動器 1）前進制動時兩制動蹄均為從蹄的制動器稱為雙從蹄 式制動器， 圖 d-zd-08動畫。 1.支承銷 2.制動蹄 3.制動輪缸 4.制動鼓 2）這種制動器與雙領蹄式制動器結構很相似， 二者的差異只在于固定元件與旋轉元件的相對運 動方向不同。雖然雙從蹄式制動器的前進制動效 能低于雙領蹄式和領從蹄式制動器，但其效能對 摩擦系數(shù)變化的敏感程度較小，即具有良好的制 動效能穩(wěn)定性。

8、 3） 雙領蹄、雙向雙領蹄、雙從蹄式制動器的固 定元件布置都是中心對稱的。 如果間隙調整正確， 則其制動鼓所受兩蹄施加的兩個法向合力能互相 平衡，不會對輪轂軸承造成附加徑向載荷。因此， 這三種制動器 都屬于平衡式制動器 。 5.單向自增力式制動器 1）單向自增力式制動器的結構原理見右圖。第一制動 蹄 1和第二制動蹄 4的下端分別浮支在浮動的頂桿 5的兩 端。 圖 d-zd-09動畫 1.第一制動蹄 2. 支承銷 3. 制動鼓 4. 第二制動蹄 5. 可調頂桿體 6.制動輪缸 6.雙向自增力式制動器 1）特點是制動鼓正向和反向旋轉時均能借蹄鼓 間的摩擦起自增力作用。它的結構不同于單向自 增力式之

9、處主要是采用雙活塞式制動輪缸 4，可 向兩蹄同時施加相等的促動力 FS。 圖 d-zd-11 1. 前制動蹄 2.頂桿 3.后制動蹄 4.輪缸 5.支撐銷 三、凸輪式制動器 1）目前，所有國產汽車及部分外國汽車的氣壓 制動系統(tǒng)中，都采用凸輪促動的車輪制動器，而 且大多設計成領從蹄式。 圖 d-zd-22為一凸輪式前輪制動器。 制動時，制動調整臂在制動氣室 1的推桿作用下，帶動 凸輪軸 2轉動，使得兩制動蹄壓靠到制動鼓 3上而制動。 由于凸輪輪廓的中心對稱性及兩蹄結構和安裝的軸對稱 性，凸輪轉動所引起的兩蹄上相應點的位移必然相等。 2） 圖 d-zd-22b為凸輪式制動器工作原理示意圖。 1.前

10、制動蹄 2.后制動蹄 3、 4.前、后制動蹄支點 5.制動 鼓 6.凸輪 四、楔型制動器 1）楔式制動器中兩蹄的布置可以是領從蹄式。 作為制動蹄促動件的制動楔本身的促動裝置可以 是機械式、液壓式或氣壓式。 楔型制動器的構 造如 圖 1314所示。 2）兩制動蹄端部的圓弧面分別浮支在柱塞 3和柱 塞 6的外端面直槽底面上。柱塞 3和 6的內端面都 是斜面，與支于隔架 5兩邊槽內的滾輪 4接觸。制 動時，輪缸活塞 15在液壓作用下推使制動楔 13向 內移動。后者又使二滾輪一面沿柱塞斜面向內滾 動，一面推使二柱塞 3和 6在制動底板 7的孔中外 移一定距離，從而使制動蹄壓靠到制動鼓上。輪 缸液壓一旦

11、撤除，這一系列零件即在制動蹄回位 彈簧的作用下各自回位。導向銷 1和 10用以防止 兩柱塞轉動。 楔型制動器工作原理如圖 d-zd-22a動畫 所示。 五、鼓式制動器的間隙調整裝置 制動器間隙調整是汽車保養(yǎng)和修理中的重要項目，按 工作過程不同，可分為一次調準式和階躍式兩種。 制動蹄在不工作的原始位置時，其摩擦片與制動鼓間 應有合適的間隙，其設定值由汽車制造廠規(guī)定，一般 在 0.25 0.5mm之間。任何制動器摩擦副中的這一間隙 (以下簡稱制動器間隙 )如果過小，就不易保證徹底解除 制動，造成摩擦副拖磨；過大又將使制動踏板行程太 長，以致駕駛員操作不便，也會推遲制動器開始起作 用的時刻。但在制動

12、器工作過程中，摩擦片的不斷磨 損將導致制動器間隙逐漸增大。情況嚴重時，即使將 制動踏板踩到下極限位置，也產生不了足夠的制動力 矩。目前，大多數(shù)轎車都裝有制動器間隙自調裝置， 也有一些載貨汽車仍采用手工調節(jié)。 目前，氣壓傳動的制動器一般采用凸輪式機械張開裝置，或用楔桿張 開的裝置形式。 凸輪式制動器的間隙調整裝置：蝸輪蝸桿機構 六、鼓式制動器小結 以上介紹的各種鼓式制動器各有利弊。 1）就制動效能而言，在基本結構參數(shù)和輪缸工 作壓力相同的條件下，自增力式制動器由于對摩 擦助勢作用利用得最為充分而居首位，以下依次 為雙領蹄式、領從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間 的摩擦系數(shù)本身是一個不穩(wěn)定的因素，隨制動

13、鼓 和摩擦片的材料、溫度和表面狀況 (如是否沾水、 沾油，是否有燒結現(xiàn)象等 )的不同可在很大范圍 內變化。自增力式制動器的效能對摩擦系數(shù)的依 賴性最大，因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。 2）在制動過程中，自增力式制動器制動力矩的 增長在某些情況下顯得過于急速。雙向自增力式 制動器多用于轎車后輪，原因之一是便于兼充駐 車制動器。單向自增力式制動器只用于中、輕型 汽車的前輪，因倒車制動時對前輪制動器效能的 要求不高。雙從蹄式制動器的制動效能雖然最低， 但卻具有最良好的效能穩(wěn)定性，因而還是有少數(shù) 華貴轎車為保證制動可靠性而采用 (例如英國女 王牌轎車 )。領從蹄制動器發(fā)展較早，其效能及 效能穩(wěn)定性均居于中

14、游，且有結構較簡單等優(yōu)點， 故目前仍相當廣泛地用于各種汽車。 七、盤式車輪制動器 盤式車輪制動器中旋轉元件是以端面工作的金屬圓盤，制動塊及其 促動裝置都裝在橫跨在制動盤兩側的夾鉗形支架中，總稱為制動 鉗，如下圖 ： 1.盤式制動器概述 1)盤式制動器摩擦副中的旋轉元件是以端面工作的金屬 圓盤，被稱為制動盤。 2)其固定元件則有著多種結構型式，大體上可分為兩類。 一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動 塊，每個制動器中有 2 4個。這些制動塊及其促動裝置 都裝在橫跨制動盤兩側的夾鉗形支架中，總稱為制動鉗。 這種由制動盤和制動鉗組成的制動器稱為鉗盤式制動器。 另一類固定元件的金屬背板和摩

15、擦片也呈圓盤形，制動 盤的 全部工作面可同時與摩擦片接觸，這種制動器稱為 全盤式制動器。 3）鉗盤式制動器過去只用作中央制動器，但 目前則愈來愈多地被各級轎車和貨車用作車輪 制動器。全盤式制動器只有少數(shù)汽車 (主要是 重型汽車 )采用為車輪制動器。這里只介紹鉗 盤式制動器。 鉗盤式制動器又可分為定鉗盤式 和浮鉗盤式兩類。 盤式制動器結構，如 圖 1315所示 2.定鉗盤式制動器 定鉗盤式制動器見 圖 d-zd-14動畫 1.制動盤 2.活塞 3.摩擦塊 4.進油口 5.制動鉗體 6.車橋部 1）跨置在制動盤 1上的制動鉗體 5固定安裝在車 橋 6上，它不能旋轉也不能沿制動盤軸線方向移 動，其內

16、的兩個活塞 2分別位于制動盤 1的兩側。 2）制動時，制動油液由制動總泵 (制動主缸 )經進 油口 4進入鉗體中兩個相通的液壓腔中，將兩側 的制動塊 3壓向與車輪固定連接的制動盤 1，從而 產生制動。 3）這種制動器存在著以下缺點：油缸較多，使 制動鉗結構復雜；油缸分置于制動盤兩側，必須 用跨越制動盤的鉗內油道或外部油管來連通，這 使得制動鉗的尺寸過大，難以安裝在現(xiàn)代化轎車 的輪輞內；熱負荷大時，油缸和跨越制動盤的油 管或油道中的制動液容易受熱汽化；若要兼用于 駐車制動，則必須加裝一個機械促動的駐車制動 鉗。 3.浮鉗盤式制動器 如 圖 d-zd-15動畫 1.制動盤 2.制動鉗體 3.摩擦塊

17、 4.活塞 5.進油口 6.導向銷 7.車橋 1）制動鉗體 2通過導向銷 6與車橋 7相連，可以相 對于制動盤 1軸向移動。制動鉗體只在制動盤的 內側設置油缸，而外側的制動塊則附裝在鉗體上。 2）制動時，液壓油通過進油口 5進入制動油缸， 推動活塞 4及其上的摩擦塊向右移動，并壓到制 動盤上，并使得油缸連同制動鉗體整體沿銷釘向 左移動，直到制動盤右側的摩擦塊也壓到制動盤 上夾住制動盤并使其制動。 3）與定鉗盤式制動器相反，浮鉗盤式制動器軸 向和徑向尺寸較小，而且制動液受熱汽化的機會 較少。此外，浮鉗盤式制動器在兼充行車和駐車 制動器的情況下，只須在行車制動鉗油缸附近加 裝一些用以推動油缸活塞的

18、駐車制動機械傳動零 件即可。故自 70年代以來，浮鉗盤式制動器逐漸 取代了定鉗盤式制動器。 下圖為奧迪 100轎車右前輪浮鉗盤式制動器： 4.盤式制動器的間隙自調裝置 盤式制動器的間隙自調裝置一般有階躍式和一次自調 式兩種。 1）下圖為一次自調式裝置的原理圖，它是利用密封 圈的彈性變形實現(xiàn)的。 2)摩擦限位式間隙自調裝置。 1.制動蹄 2.摩擦環(huán) 3.活塞 5.盤式制動器的特點 1）盤式制動器與鼓式制動器相比，有以下 優(yōu)點： 一般無摩擦助勢作用，因而制動器效能受摩擦系數(shù)的 影響較小，即效能較穩(wěn)定； 浸水后效能降低較少，而且只須經一兩次制動即可恢 復正常； 在輸出制動力矩相同的情況下，尺寸和質量

19、一般較小； 制動盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會象制動鼓的 熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導致制動踏板行程 過大； 較容易實現(xiàn)間隙自動調整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡 便。 對于鉗盤式制動器而言，因為制動盤外露，還有散熱 良好的優(yōu)點。 2）盤式制動器 不足之處 是效能較低，故用于 液壓制動系統(tǒng)時所需制動促動管路壓力較高， 一般要用伺服裝置。 3）目前，盤式制動器已廣泛應用于轎車，但 除了在一些高性能轎車上用于全部車輪以外， 大都只用作前輪制動器，而與后輪的鼓式制動 器配合，以期汽車有較高的制動時的方向穩(wěn)定 性。在貨車上，盤式制動器也有采用，但離普 及還有相當距離。 第三節(jié) 制動系的檢查與調整 一

20、 制動踏板自由行程 二、車輪制動器間隙的調整 1、局部調整 2、全面調整 三 . 制動蹄厚度及制動間隙測量 通過制動蹄上的檢視孔測量。 四 . 真空助力器的檢查與調整 （一）就車真空助力器檢查 （二）就車真空助力器真空試驗 （三）真空助力單向閥試驗 五 . 液壓制動系統(tǒng)的放氣 視頻 22、 23 排除液壓系統(tǒng)中的空氣（如圖） 六 . 盤式制動器的裝配 活塞的裝配（一） 活塞的裝配（二） 第四節(jié) 制動系的故障診斷 一、氣壓制動裝置的故障診斷 常見故障有以下幾種： 1.制動效能不良，制動力不足 2.汽車行駛中制動突然失靈 3.制動拖滯 4.制動時汽車跑偏 二、液壓制動裝置的故障診斷 常見故障有以下

21、幾種： 1.制動不靈 2.制動拖滯（不制動時車輪阻力過大） 3.制動踏板變硬 4.制動時車輛偏向一側 5.制動有阻力 6.制動沖擊（對制動踏板壓力反映強烈） 7.制動踏板低（踏板行程過大） 8.制動踏板行程減小從而可能導致踏板變硬 9.制動踏板海綿現(xiàn)象 10.制動噪聲（制動發(fā)出嘯叫、卡嗒或摩擦聲） 11.制動時振動（踏板脈沖或變硬） 12.制動時踏板有脈動 13.制動踏板衰退（當持續(xù)加壓時踏板高 度下降） 14.制動踏板低（在持續(xù)壓力下踏板會碰 地） 三、駐車制動器的故障診斷 常見故障有以下幾種： 1.制動效能不良 2.制動器拉桿手柄不能回位 3.制動器異響 第五節(jié) 制動系的檢修 一、制動主缸（總泵）的檢修 二、前盤式制動器的檢修 三、后鼓式制動器的檢修 四、駐車制動器的檢修