制動(dòng)系統(tǒng)(氣壓、駐車、防滑).ppt

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第三節(jié)氣壓制動(dòng)系,原理：鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)作為制動(dòng)器制動(dòng)的唯一能源，而駕駛員的體力僅作為控制能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱之為氣壓制動(dòng)系統(tǒng)。一般裝載質(zhì)量在8000kg以上的載貨汽車和大客車都使用這種制動(dòng)裝置。,一、氣壓制動(dòng)回路由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)（以下簡稱空壓機(jī)）1將壓縮空氣經(jīng)單向閥4首先輸入濕儲(chǔ)氣罐6，壓縮空氣在濕儲(chǔ)氣罐內(nèi)冷卻并進(jìn)行油水分離之后，分成兩個(gè)回路：一個(gè)回路經(jīng)儲(chǔ)氣罐14、雙腔制動(dòng)閥3的后腔通向前制動(dòng)氣室2，另一個(gè)回路經(jīng)儲(chǔ)氣罐17、雙腔制動(dòng)閥3的前腔和快放閥13通向后制動(dòng)氣室10。當(dāng)其中一個(gè)回路發(fā)生故障失效時(shí)，另一個(gè)回路仍能繼續(xù)工作，以維持汽車具有一定的制動(dòng)能力，從而提高了汽車行駛的安全性。,1.空氣壓縮機(jī)2.前制動(dòng)氣室3.雙腔制動(dòng)閥4.儲(chǔ)氣罐單向閥5.放水閥6.濕儲(chǔ)氣罐7.安全閥8.梭閥9.掛車制動(dòng)閥10.后制動(dòng)氣室11.掛車分離開關(guān)12.接頭13.快放閥14.主儲(chǔ)氣罐（供前制動(dòng)器）15.低壓報(bào)警器16.取氣閥17.主儲(chǔ)氣罐（供后制動(dòng)器）18.雙針氣壓表19.調(diào)壓器20.氣喇叭開關(guān)21.氣喇叭,二、空氣壓縮機(jī)及調(diào)壓閥1、空壓機(jī)（1）功用：產(chǎn)生制動(dòng)所用的壓縮空氣。一般固定在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸一側(cè)，多由發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶或齒輪驅(qū)動(dòng)，有的采用凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)。（2）種類：單缸式和雙缸式；（3）結(jié)構(gòu)：活塞式。2、調(diào)壓閥功用：調(diào)節(jié)供氣管路中壓縮空氣的壓力，使之保持在規(guī)定的壓力范圍內(nèi)。,雙缸空氣壓縮機(jī),雙缸空氣壓縮機(jī)卸荷裝置與調(diào)壓閥的工作原理示意圖,三、雙回路壓力保護(hù)閥功用：雙回路制動(dòng)系中，空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)雙回路保護(hù)閥分別向各回路的儲(chǔ)氣筒充氣，當(dāng)一條回路損壞時(shí)漏氣時(shí)，壓力保護(hù)閥能保證另一條完好的管路繼續(xù)充氣。,雙回路壓力保護(hù)閥,四、制動(dòng)閥,1、功用：用以控制由儲(chǔ)氣筒進(jìn)入制動(dòng)氣室的壓縮空氣量，并有隨動(dòng)作用。,2、型式：,⑴結(jié)構(gòu),單腔式雙腔式（串列雙腔活塞式并列雙腔膜片式）三腔式（并聯(lián)式）,3、結(jié)構(gòu)及工作原理,⑵工作過程,制動(dòng)閥的隨動(dòng)作用是靠平衡彈簧來保證的；制動(dòng)閥的平衡位置是指進(jìn)排氣閥均關(guān)閉，且前后制動(dòng)氣室的氣壓保證穩(wěn)定狀態(tài)。每次平衡過程，平衡彈簧下端面的位置相同。,①踏下制動(dòng)踏板到某一位置的瞬間初始時(shí)刻（如圖a所示）：拉臂通過間隙調(diào)整螺釘推動(dòng)推桿并壓下平衡彈簧到某一位置，平衡彈簧通過膜片帶動(dòng)芯管向下移動(dòng)，其與閥門總成共同作用：關(guān)閉了平衡氣室（平衡膜片下方空間）與大氣的通道、打開了貯氣筒與平衡氣室的通道，使高壓空氣進(jìn)入平衡氣室及制動(dòng)分泵。②踏下制動(dòng)踏板到某一位置瞬間之后的某一時(shí)刻（如圖b及c所示）：高壓氣進(jìn)入平衡氣室及車輪邊的制動(dòng)氣室并上升到平衡位置，此時(shí)平衡膜片下方受到大氣壓力作用產(chǎn)生向上的平衡力，該平衡力使平衡彈簧受到壓縮并回位，與此同時(shí)閥門總成關(guān)閉進(jìn)氣通道，使平衡氣室及制動(dòng)氣室的壓力不再升高；該作用是使制動(dòng)力按駕駛員的操縱力成比例地施加于制動(dòng)器，以達(dá)到制動(dòng)的隨欲性。③放開制動(dòng)踏板實(shí)現(xiàn)解除制動(dòng)（如圖d所示）：當(dāng)駕駛員松開制動(dòng)踏板后，平衡膜片上方平衡彈簧的壓力消失，平衡膜片下方有高壓空氣及回位彈簧的綜合作用，使平衡膜片向上并帶動(dòng)芯管上移，其結(jié)果是關(guān)閉了進(jìn)氣通道并打開了排氣通道，即閥門總成在閥門彈簧的作用下向上運(yùn)動(dòng)關(guān)閉了進(jìn)氣通道，芯管繼續(xù)上移，使芯管下方與閥門總成之間出現(xiàn)了間隙，該間隙使平衡氣室通過芯管與大氣相通，從而將各車輪對(duì)應(yīng)的制動(dòng)氣室中的高壓氣放出，達(dá)到了解除制動(dòng)的目的。,CA1091型汽車串列雙腔活塞式制動(dòng)閥,五、繼動(dòng)閥與快放閥1、繼動(dòng)閥：縮短由儲(chǔ)氣筒到制動(dòng)氣室充氣路程。2、快放閥：解除制動(dòng)時(shí)，可直接將制動(dòng)氣室的壓縮空氣排入大氣。六、雙通單向閥在兩管路對(duì)同一裝置供氣的情況下，為防止兩管路氣壓不等，互相充氣而影響用氣裝置的工作，常采用雙通單向閥。,快放閥,,,,,繼動(dòng)閥,,,,七、制動(dòng)氣室1、功用：將輸入的氣壓轉(zhuǎn)換成機(jī)械能再輸出，使制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)作用。2、分類：單制動(dòng)氣室：活塞式、膜片式。復(fù)合制動(dòng)氣式：多用活塞式。,八、氣壓式車輪制動(dòng)器,一般采用凸輪式機(jī)械張開裝置。其結(jié)構(gòu)見下圖。,1-制動(dòng)氣室2-制動(dòng)凸輪3-制動(dòng)鼓,凸輪式制動(dòng)器工作過程,1-剎車轂、2-制動(dòng)蹄、3-制動(dòng)蹄摩擦片、4-制動(dòng)氣室、5-制動(dòng)推桿、6-制動(dòng)器室固定支架、7-凸輪軸調(diào)整臂、8-制動(dòng)凸輪軸、9-制動(dòng)底板、10-制動(dòng)銷鎖片、11-制動(dòng)銷墊片、12-制動(dòng)銷,第四節(jié)駐車制動(dòng)系,1.作用：停駛后防止滑溜，坡道起步，行車制動(dòng)效能失效后臨合行車制動(dòng)器進(jìn)行緊急制動(dòng)。2.分類：按在汽車上安裝位置的不同，駐車制動(dòng)裝置分中央駐車制動(dòng)裝置和車輪駐車制動(dòng)裝置兩類。前者的制動(dòng)器安裝在變速器或分動(dòng)器之后，稱為中央制動(dòng)器，其制動(dòng)力矩作用在傳動(dòng)軸上；有些轎車在后輪制動(dòng)器中加裝必要的機(jī)構(gòu)，使之兼充駐車制動(dòng)器，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，為復(fù)合式制動(dòng)器。,轎車后輪駐車制動(dòng)系示意圖,第五節(jié)輔助制動(dòng)系,原因：汽車在坡度較大的道路上長距離下坡行駛時(shí)，需要不斷進(jìn)行制動(dòng)，以使車速不至過高。但頻繁地使用行車制動(dòng)，不僅會(huì)使制動(dòng)器的摩擦片過度磨損，還會(huì)使制動(dòng)器發(fā)生熱衰退，出現(xiàn)剎車失靈的情況。若采用輔助制動(dòng)系統(tǒng)，則能避免這種情況的發(fā)生。輔助制動(dòng)系統(tǒng)能夠降低車速或保持車速穩(wěn)定，但不能將車輛緊急制停。一、輔助制動(dòng)有以下幾種：排氣制動(dòng)、液力減速、電力減速、空氣動(dòng)力減速等，其中最常用的是排氣制動(dòng)。,二、排氣制動(dòng)應(yīng)用,礦山或山區(qū)公路上行駛的汽車；在行車密度很高，交通情況復(fù)雜的城市街道上行駛的汽車；在冰雪泥濘等滑溜路面上行駛的越野車；在高速公路上行駛的汽車。,三、排氣制動(dòng)原理圖,第六節(jié)制動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng),一、附著系數(shù)與車輪滑移率的關(guān)系,1.滑移率汽車從純滾動(dòng)到抱死拖滑的制動(dòng)過程是一個(gè)漸進(jìn)的過程，經(jīng)歷了純滾動(dòng)、邊滾邊滑和純滑動(dòng)三個(gè)階段。為了評(píng)價(jià)汽車車輪滑移成分所占比例的多少，常用滑移率s來表示，其定義如下：式中：V為車速(m/s)；VW為車輪速度；ω為車輪滾動(dòng)角速度；r為車輪半徑(m)。,當(dāng)車輪純滾動(dòng)時(shí)，Vw=V，S=0；當(dāng)車輪抱死純滑動(dòng)時(shí)，Vw=0,S=100%；當(dāng)車輪邊滾邊滑時(shí)，V＞Vw，0＜S＜100%。車輪滑移率越大，說明車輪在運(yùn)動(dòng)中滑動(dòng)成分所占的比例越大。2.附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系滑移率對(duì)汽車車輪制動(dòng)縱向附著系數(shù)ψx和側(cè)向附著系數(shù)ψy影響極大，從而影響汽車的制動(dòng)性能。由下圖可以看出，當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車輪法向反作用力一定時(shí)，滑移率大約在20%左右時(shí)制動(dòng)縱向附著系數(shù)ψx最大，車輪與路面之間的附著力就最大，此時(shí)的地面制動(dòng)力也就最大，制動(dòng)效果最佳。當(dāng)滑移率等于零時(shí)，側(cè)向附著系數(shù)ψy最大，汽車抗側(cè)滑能力最強(qiáng)，制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性最好。ψy隨著滑移率的增大而減小，當(dāng)車輪完全抱死拖滑時(shí)ψy≈0，汽車制動(dòng)穩(wěn)定性最差。,基于以上理論，ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)防止汽車制動(dòng)時(shí)車輪抱死，并把車輪的滑移率保持在10%～30%的范圍內(nèi)，以保證車輪與路面有良好的縱向、側(cè)向附著力，有效防止制動(dòng)時(shí)汽車側(cè)滑、甩尾、失去轉(zhuǎn)向等現(xiàn)象發(fā)生，提高了汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性；制動(dòng)時(shí)，ABS系統(tǒng)將制動(dòng)力保持在最佳的范圍內(nèi)，縮短了制動(dòng)距離。這樣也減弱了輪胎與地面之間的劇烈摩擦，減輕了輪胎的磨損。,二、防滑控制系統(tǒng)簡介,ABS---制動(dòng)防抱死系統(tǒng),EBD---電子制動(dòng)力分配,EDL---電子差速器,TCS---牽引力控制系統(tǒng)(ASR:驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)）,ESP---電子穩(wěn)定程序,通常裝有TCS的車型同時(shí)裝有EDL、ABS裝有ESP的車型同時(shí)裝有EDL、ABS、TCS(ASR),三、汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng),1、ABS概述在汽車制動(dòng)時(shí)，如果車輪抱死滑移，車輪與路面間的側(cè)向附著力將完全消失。如果只是前輪(轉(zhuǎn)向輪)制動(dòng)到抱死滑移而后輪還在滾動(dòng)，汽車將失去轉(zhuǎn)向能力。如果只是后輪制動(dòng)到抱死滑移而前輪還在滾動(dòng)，即使受到不大的側(cè)向干擾力，汽車也將產(chǎn)生側(cè)滑(甩尾)現(xiàn)象。這些都極易造成嚴(yán)重的交通事故。因此，汽車在制動(dòng)時(shí)不希望車輪制動(dòng)到抱死滑移，而是希望車輪制動(dòng)到邊滾邊滑的狀態(tài)。由試驗(yàn)得知，汽車車輪的滑動(dòng)率在15％～20％時(shí)，輪胎與路面間有最大的附著系數(shù)。所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在的附著能力，目前在某些高級(jí)轎車、大客車和重型貨車上裝備了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(AntilockBrakeSystem)，簡稱ABS。,2、ABS的組成ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)是在普通制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝車輪速度傳感器、ABS電控單元、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置及制動(dòng)控制電路等電子控制系統(tǒng)組成的。普通制動(dòng)系統(tǒng)的組成與前述液壓制動(dòng)系統(tǒng)完全相同，由制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和制動(dòng)管路等組成，用來實(shí)現(xiàn)汽車的常規(guī)制動(dòng)。電子控制系統(tǒng)則是在制動(dòng)過程中用來確保車輪始終不抱死，車輪滑移率處于合適的范圍內(nèi)，車輪始終處于理想的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。,1.前輪速度傳感器2.制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置3.ABS電控單元4.ABS警告燈5.后輪速度傳感器6.停車燈開關(guān)7.制動(dòng)主缸8.比例分配閥9.制動(dòng)輪缸10.蓄電池11.點(diǎn)火開關(guān),3、ABS的優(yōu)點(diǎn)（1）增加了汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。汽車在制動(dòng)時(shí)，如果前輪先抱死，駕駛員將無法控制汽車的行駛方向，這是非常危險(xiǎn)的；倘若后輪先抱死，則會(huì)出現(xiàn)側(cè)滑、甩尾，甚至使汽車整個(gè)調(diào)頭等嚴(yán)重事故。ABS系統(tǒng)可以防止車輪制動(dòng)時(shí)被完全抱死，提高了汽車行駛的穩(wěn)定性。（2）能縮短制動(dòng)距離。這是因?yàn)樵谕瑯泳o急制動(dòng)的情況下，ABS系統(tǒng)可以將滑移率控制在20％左右，從而可獲得最大的縱向制動(dòng)力。需要說明的是，當(dāng)汽車在積雪路面上制動(dòng)時(shí)，若車輪抱死，則車輪前的楔狀積雪可阻止汽車的前進(jìn)。在此條件下，裝有ABS系統(tǒng)的汽車，其制動(dòng)距離可能更長。,（3）改善了輪胎的磨損狀況。事實(shí)上，車輪抱死會(huì)加劇輪胎磨損，而且輪胎胎面磨耗不均勻，使輪胎磨損消耗增大。（4）使用方便，工作可靠。ABS系統(tǒng)的使用與普通制動(dòng)系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別，制動(dòng)時(shí)只要把腳踏在制動(dòng)踏板上，ABS系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)情況自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，如遇雨雪路滑，駕駛員也沒有必要用一連串的點(diǎn)剎車方式進(jìn)行制動(dòng)，ABS系統(tǒng)會(huì)使制動(dòng)狀態(tài)保持在最佳點(diǎn)。,4、ABS系統(tǒng)的工作原理,①常規(guī)制動(dòng)（升壓）過程,②輪缸保壓過程,③輪缸減壓過程,④輪缸增壓過程,四、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）1、作用：防止汽車在起步、加速，特別是在非對(duì)稱路面或轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)，以提高汽車在驅(qū)動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向控制能力和加速性能。2、優(yōu)點(diǎn)：（1）汽車起步、行駛中驅(qū)動(dòng)輪可提供最佳驅(qū)動(dòng)力；（2）能保持汽車的方向穩(wěn)定性和前輪驅(qū)動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向控制能力；（3）減少了輪胎的磨損與發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。3、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的控制方式（1）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制（2）對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行控制（3）對(duì)可變差速器進(jìn)行控制,謝謝,以上文檔由西安汽車科技職業(yè)學(xué)院汽構(gòu)教研室,張永鋒老師編寫,