陳家瑞汽車構(gòu)造課件 汽車制動(dòng)系

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1、第 十 三 章 汽 車 制 動(dòng) 系 二 、 組 成 及 類 型 三 、 制 動(dòng) 基 本 原 理 123 4 5 7 86 9101112Pt1314 Nt 四 、 制 動(dòng) 系 的 要 求 第 二 節(jié) 制 動(dòng) 器 制動(dòng)器概述 常 見(jiàn) 的 鼓 式 制 動(dòng) 器 示意 圖 ） 簡(jiǎn) 單 非 平 衡 式 ） 凸 輪 張 開(kāi) 的 領(lǐng) 從蹄 式 ） 單 向 助 勢(shì) 平 衡 式 ） 雙 向 助 勢(shì) 平 衡 式 ） 雙 向 自 增 力 式 一 、 鼓 式 （ 蹄 片 式 ） 制 動(dòng) 器 1 2 3 4 56 平 衡 式 鼓式制動(dòng)器概述 雙 向 助 勢(shì) 平 衡 式 （ 雙 向 作 用 的 雙 領(lǐng) 蹄 式 ） 自 動(dòng)

2、 增 力 式 2 3456 制動(dòng)摩擦片介紹 制動(dòng)底板介紹 盤式制動(dòng)器概述 二 、 盤 式 制 動(dòng) 器 制動(dòng)鉗介紹 制動(dòng)盤介紹 駐車制動(dòng)器 駐車制動(dòng)介紹 第 三 節(jié) 制 動(dòng) 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 液壓制動(dòng)系概述 單 回 路 液 壓 控 制 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 雙 回 路 液 壓 控 制 制動(dòng) 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) （ 一 ） 制 動(dòng) 主 缸 制動(dòng)主缸工作原理 工 作 原 理 ： 雙腔液壓制動(dòng)主缸工作原理 真空助力器介紹 三 、 氣 壓 控 制 制 動(dòng) 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 氣壓制動(dòng)概述 雙 回 路 氣 壓 制 動(dòng) 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 掛車制動(dòng)概述 四 、 氣 液 綜 合 式 制 動(dòng) 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) ABS概述 4、 轎

3、車 防 抱 死 自 動(dòng) 系 統(tǒng) （ ABS） 和 驅(qū) 動(dòng) 力 控 制 系統(tǒng) （ TRC） 概 述 概 述 p車 輪 抱 死 制 動(dòng) 的 危 害 性 l對(duì) 制 動(dòng) 效 能 的 影 響 評(píng) 價(jià) 指 標(biāo) 用 汽 車 在 一 定 初 速 度 下 的 制 動(dòng) 距 離 、 制 動(dòng) 減 速 度 和 制動(dòng) 時(shí) 間 滑 移 率 S為 ：S=（ 車 身 瞬 時(shí) 速 度 車 輪 瞬時(shí) 速 度 ） / 車 身 瞬 時(shí) 速 度 * 100% 當(dāng) 汽 車 車 輪 抱 死 制 動(dòng) 時(shí) ， 由 于 滑 動(dòng) 附 著 系 數(shù) 小 于 峰 值 附 著 系 數(shù) ， 制動(dòng) 力 有 所 下 降 ， 所 以 此 時(shí) 汽 車 制 動(dòng) 效 能

4、 較 差 。 對(duì) 方 向 穩(wěn) 定 性 的 影 響 制 動(dòng) 時(shí) 的 方 向 穩(wěn) 定 性 是 指 制 動(dòng) 時(shí) 汽 車 遵 循 駕 駛 員 預(yù) 定 方 向 直 線 或轉(zhuǎn) 彎 行 駛 的 能 力 。 常 用 制 動(dòng) 跑 偏 、 制 動(dòng) 側(cè) 滑 和 前 輪 喪 失 轉(zhuǎn) 向 能 力來(lái) 評(píng) 價(jià) 。 S， 則 橫 向 附 著 系 數(shù) ， 當(dāng) S=100%時(shí) ， 即 汽 車 抱 死 制 動(dòng) 時(shí) ， 橫向 附 著 系 數(shù) 下 降 至 零 。 此 時(shí) ， 車 輪 在 極 小 的 側(cè) 向 力 作 用 下 即 產(chǎn)生 側(cè) 滑 。 若 汽 車 前 軸 先 抱 死 ， 則 汽 車 方 向 失 控 ； 后 軸 先 抱 死 ，則

5、 汽 車 甩 尾 。 綜 上 所 述 ， 制 動(dòng) 時(shí) 車 輪 抱 死 ， 制 動(dòng) 效 能 和 制 動(dòng) 時(shí) 的 方 向 穩(wěn) 定 性均 變 差 。 而 如 果 制 動(dòng) 時(shí) 將 車 輪 滑 移 率 S控 制 在 15% 20%， 此時(shí) 縱 向 附 著 系 數(shù) 最 大 ， 可 得 到 最 大 的 制 動(dòng) 力 。 橫 向 附 著 系 數(shù) 也較 大 ， 汽 車 具 有 較 好 的 抗 側(cè) 滑 能 力 及 制 動(dòng) 時(shí) 的 轉(zhuǎn) 向 操 縱 能 力 。達(dá) 到 最 佳 的 最 大 效 果 。 ABS的 作 用汽 車 防 抱 死 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 即 ANTILOCK BRAKING SYSTEM， 縮 寫(xiě)為 ABS

6、。 理 想 的 制 動(dòng) 控 制 過(guò) 程制 動(dòng) 開(kāi) 始 時(shí) 讓 制 動(dòng) 力 驟 升 ， 滑 移率 達(dá) 到 理 想 值 Sopt的 時(shí) 間 ， 即 縱向 附 著 系 數(shù) 達(dá) 到 最 大 值 時(shí) 間 最 短 。然 后 適 當(dāng) 降 低 制 動(dòng) 壓 力 ， 使 滑 移率 S保 持 在 Sopt， 縱 向 附 著 系 數(shù)B保 持 在 最 大 值 Bmax， 即 可 獲得 最 短 的 制 動(dòng) 距 離 。 ABS的 功 用使 實(shí) 際 的 制 動(dòng) 過(guò) 程 控 制 在接 近 于 理 想 制 動(dòng) 過(guò) 程 。 在 制 動(dòng) 時(shí) ， 當(dāng) 車 輪 滑 移 率 剛 超 過(guò) Sopt， 出 現(xiàn) 抱 死 趨 勢(shì) 時(shí) ， ABS迅

7、速 適 當(dāng) 降 低 制 動(dòng) 壓 力 ， 減 小 車 輪 制 動(dòng) 力 矩 ， 使 車 輪 恢 復(fù) 至 靠 近 穩(wěn)定 界 限 Sopt的 穩(wěn) 定 區(qū) 域 內(nèi) 。 再 提 高 制 動(dòng) 壓 力 ， 當(dāng) S稍 微 超 過(guò) 穩(wěn) 定 界限 ， 再 降 低 制 動(dòng) 壓 力 。 如 此 反 復(fù) ， ABS的 發(fā) 展 及 應(yīng) 用 20世 紀(jì) 初 ABS就 已 用 于 火 車 上 ， 防 止 制 動(dòng) 時(shí) 車 輪 抱 死 和 局 部 摩 擦 。1950年 ， 開(kāi) 始 用 于 航 空 領(lǐng) 域 的 飛 機(jī) 上 。德 國(guó) 博 視 公 司 （ BOSCH ） 是 汽 車 ABS的 發(fā) 明 、 研 制 單 位 。 1978年正

8、 式 生 產(chǎn) 出 ABS1型 汽 車 防 抱 死 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 。 1984年 推 出 ABS2型 ，1986年 開(kāi) 始 生 產(chǎn) ABS3型 ， 以 后 相 續(xù) 開(kāi) 發(fā) 出 ABS2S型 及 將 汽 車 防 抱死 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 和 驅(qū) 動(dòng) 力 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 裝 置 結(jié) 合 的 ABS/ASR系 統(tǒng) 。德 國(guó) 瓦 布 科 公 司 （ WABCO） 是 世 界 上 最 大 的 ABS生 產(chǎn) 廠 家 之一 。 其 研 制 出 全 數(shù) 字 化 和 高 度 集 成 化 的 ABS， 并 將 微 機(jī) 控 制 應(yīng)用 于 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 。 德 國(guó) 戴 維 斯 公 司 （ TEVES） 于 1990年

9、開(kāi) 始 研 制 生 產(chǎn) 第 四 代 ABS。 80年 代 是 汽 車 ABS研 制 和 生 產(chǎn) 應(yīng) 用 的 迅 速 發(fā) 展 階 段 。 美 國(guó) 的KELSEY H AYES研 制 生 產(chǎn) 后 輪 制 動(dòng) 抱 死 裝 置 （ ） 。 美 國(guó) 通 用 的 子 公 司 DEL CO研 制 出 ABS 防 抱 死 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 。 ABS的 分 類 、 組 成 及 布 置 型 式汽車ABS的分類 按 傳 動(dòng) 介質(zhì) 氣 壓 式 ： 主 要 用 于 中 、 重 型 貨 車液 壓 式 ： 用 于 液 壓 式 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 汽 車按 結(jié) 構(gòu) 機(jī) 械 式 ：電 子 式 ： 由 車 輪 速 度 傳 感 器

10、 、 壓 力 調(diào) 節(jié) 裝 置 、電 子 控 制 裝 置 和 外 圍 電 路 組 成 。按 壓 力 調(diào) 節(jié)裝 置 與 制 動(dòng)主 缸 的 位 置 附 加 式 （ Addon） ： 如 博 視 2型 、 戴 維 斯 MK 型整 體 式 （ Integral） ： 如 戴 維 斯 MK 型控 制 通 道 的 數(shù) 目 單 通 道 ;雙 通 道三 通 道 ;四 通 道六 通 道 （ 貨 車 ） 壓 力 調(diào) 節(jié) 裝置 控 制 對(duì) 象 單 獨(dú) 控 制 （ 輪 控 ）一 同 控 制 軸 控 制對(duì) 角 控 制 ABS是 由 傳 感 器 、 電 子 控 制 單 元 （ ECU） 和 制 動(dòng) 壓 力 調(diào) 節(jié) 器 三個(gè)

11、 部 分 組 成 。 其 功 用 如 表 所 示 ： 博 視 （ BOSCH ） 制 動(dòng) 防 抱 死 系 統(tǒng) 1978年 博 視 公 司 研 制 的 ABS2型 制 動(dòng) 防 抱 死 系 統(tǒng) ， 是 世 界 上 最 早成 功 采 用 數(shù) 字 電 子 技 術(shù) 的 ABS產(chǎn) 品 ， 其 首 先 在 Mesdes Benzs車 型上 采 用 。 1983年 推 出 的 ABS 2S型 ， 是 目 前 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 一 種 制 動(dòng)防 抱 死 系 統(tǒng) 。 1985年 博 視 公 司 又 在 ABS 2S的 基 礎(chǔ) 上 進(jìn) 一 步 簡(jiǎn) 化 結(jié)構(gòu) ， 開(kāi) 發(fā) 出 了 經(jīng) 濟(jì) 性 ABS產(chǎn) 品 ABS

12、 2E型 。 其 后 有 推 出 可 擴(kuò) 展驅(qū) 動(dòng) 防 滑 系 統(tǒng) （ ASR） 的 ABS 2U型 、 ABS 2I型 和 ABS 2P型 等 多種 增 強(qiáng) 功 能 的 ABS產(chǎn) 品 。 總 的 來(lái) 說(shuō) ， 博 視 的 ABS 2型 均 屬 于 附 加式 制 動(dòng) 防 抱 死 系 統(tǒng) ， 其 結(jié) 構(gòu) 和 工 作 原 理 基 本 相 同 。 ABS介紹 博 視 ABS 2型 ABS的 構(gòu) 造其 組 成 主 要 有 ： 車 輪 速 度 傳 感 器 、 電 子 控 制 裝 置 （ ECU） 、主 繼 電 器 、 液 壓 調(diào) 節(jié) 裝 置 、 側(cè) 向 加 速 度 開(kāi) 關(guān) 、 警 示 燈 等 ABS的EC

13、U介紹 輪速傳感器介紹 ABS工作原理 其 工 作 過(guò) 程 升 壓此 時(shí) ， 電 磁 閥 中 無(wú) 電 流 通 過(guò) 。 由于 主 彈 簧 彈 力 大 于 副 彈 簧 彈力 ， 進(jìn) 油 閥 被 打 開(kāi) ， 卸 荷 閥關(guān) 閉 ， 制 動(dòng) 主 缸 與 輪 缸 油 路接 通 ， 所 以 輪 缸 壓 力 即 能 在沒(méi) 有 ABS參 與 的 常 規(guī) 制 動(dòng) 條 件下 增 加 ， 也 能 在 ABS系 統(tǒng) 工 作的 條 件 下 增 加 。 保 持 壓 力 降 壓 博 視 ABS 2型 ABS的 工 作 原 理 起 動(dòng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī)起 動(dòng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 時(shí) ， 黃 色 ABS警 示 燈 亮 自 檢 無(wú) 故 障 關(guān)

14、閉 ABS警 示燈 。 低 速 行 駛當(dāng) 汽 車 以 5 17Km/h低 速 行 駛 時(shí) ， ECU自 動(dòng) 檢 測(cè) 制 動(dòng) ， 但 ABS不 工 作 （ 常 規(guī) 制 動(dòng) ） 制 動(dòng) ， 且 ABS工 作ABS的 工 作 實(shí) 際 上 就 是 “ 升 壓 保 壓 降 壓 ” 過(guò) 程 的 不 斷 循 環(huán) 。 驅(qū) 動(dòng) 力 控 制 裝 置 （ TRC） 概 述 汽 車 在 起 步 加 速 或 超 車 加 速 時(shí) ， 會(huì) 出 現(xiàn) 驅(qū) 動(dòng) 輪 滑 轉(zhuǎn) 現(xiàn) 象 ， 其 使 輪胎 與 地 面 的 附 著 性 能 惡 化 ， 路 面 附 著 能 力 不 能 充 分 利 用 。 同 時(shí) 也會(huì) 降 低 汽 車 抗 側(cè)

15、 滑 能 力 。 對(duì) 于 前 置 前 驅(qū) 的 汽 車 可 能 導(dǎo) 致 轉(zhuǎn) 向 能 力喪 失 。為 防 止 驅(qū) 動(dòng) 輪 滑 轉(zhuǎn) ， 提 高 車 輛 的 行 駛 安 全 性 ， 國(guó) 外 的 不 少 高 級(jí)轎 車 上 與 ABS同 時(shí) 配 置 了 驅(qū) 動(dòng) 力 控 制 裝 置 （ Traction Control） ，簡(jiǎn) 稱 為 TRC系 統(tǒng) ； 也 稱 為 驅(qū) 動(dòng) 輪 防 滑 系 統(tǒng) （ Mccleration Skid Rertraint） ， 簡(jiǎn) 稱 為 ASR系 統(tǒng) 。功 用 ：防 止 汽 車 在 各 種 運(yùn) 行 狀 態(tài) 下 驅(qū) 動(dòng) 輪 可 能 發(fā) 生 的 滑 轉(zhuǎn) ， 使 驅(qū) 動(dòng) 輪 在各 種

16、 不 同 路 面 上 均 能 獲 得 最 佳 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 保 證 車 輛 的 行 駛 穩(wěn) 定 性 和 不 喪 失 轉(zhuǎn) 向 能 力 。 ABS與 TRC系 統(tǒng) 的 關(guān) 系 制 動(dòng) 抱 死 拖 滑 和 驅(qū) 動(dòng) 輪 滑 轉(zhuǎn) 都 可 以 用 滑 移 率 定 量 分 析 ， 因 此 ABS和 TRC系 統(tǒng) 的 控 制 原 理 上 有 很 多 相 同 處 ， 在 結(jié) 構(gòu) 上 有 些 組 件 是 共用 的 。驅(qū) 動(dòng) 力 控 制 的 途 徑 ： 制 動(dòng) 控 制 對(duì) 即 將 發(fā) 生 滑 轉(zhuǎn) 的 驅(qū) 動(dòng) 輪 進(jìn) 行 制 動(dòng) ， 用 制 動(dòng) 力 消 耗 部 分 驅(qū) 動(dòng) 力 ，防 止 驅(qū) 動(dòng) 滑 轉(zhuǎn) 。 制 動(dòng)

17、控 制 響 應(yīng) 快 ， 但 會(huì) 產(chǎn) 生 差 速 鎖 效 果 ， 故 只 適 用 于 汽 車低 速 行 駛 時(shí) 使 用 ， 且 采 用 時(shí) 間 不 宜 長(zhǎng) 。 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 控 制 控 制 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 輸 出 扭 矩 ， 使 驅(qū) 動(dòng) 輪 的 滑 移 率 控 制 在 某 最 佳 范圍 內(nèi) 。 可 以 使 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 輸 出 扭 矩 適 應(yīng) 于 路 面 狀 態(tài) ， 一 般 采 用 下 列 方 法 ： 燃 料 噴 射 量 控 制 ； 點(diǎn) 火 時(shí) 間 控 制 （ 用 推 遲 點(diǎn) 火 時(shí) 間 的 方 法 控 制 ） ； 節(jié) 氣 門 開(kāi) 度 控 制 ；制 動(dòng) 控 制 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 控 制 在 TRC系 統(tǒng) 中 可 以 同 時(shí) 采 用 ， 也 可 單 獨(dú) 采 用 。