完整版液压制动系统课件.ppt

项目三,液压制动系统,液压制动是以人力为能源，以液体作为传动介质的一种制,动形式。主要由制动踏板、制动主缸、制动轮缸和油管等组,成。,Page,?,2,2,一、液压制动系统的构造与工作原理,1.,液压制动系统的工作原理,液压制动装置利用液压油，将驾驶员肌体的力通过制动踏板,转换为液压力，再通过管路传至车轮制动器，车轮制动器再将液,压力转变为制动蹄张开的机械推力，使制动蹄摩擦片与制动鼓产,生摩擦（将机械能转换成热能而消耗），从而产生阻止车轮转动,的力矩。,当驾驶员踏下制动踏板时，推杆推动制动主缸活塞使制动液,升压，通过管道将液压力传至制动轮缸，轮缸活塞在制动液挤压,的作用下将制动蹄片摩擦片压紧制动鼓形成制动，根据驾驶员施,加于踏板力矩的大小，使车轮减速或停车。,当驾驶员放开踏板，制动蹄和分泵活塞在回位弹簧作用下回,位，制动液压回到总泵，制动解除。,Page,?,3,3,2.,液压制动的特点,优点：,（,1,）反应灵敏，基本无滞后，随动性好。,（,2,）制动柔和，行驶平稳。,（,3,）节约能源,（,4,）结构简单、维修方便、成本低。,（,5,）非簧载质量轻，行驶舒适性好、使用方便。,缺点：,（,1,）操纵较费力，制动力矩有限，不适合载重量大的车辆。,（,2,）液压油低温流动性差，高温易产生气阻，如有空气侵入或漏,油会降低制动效能甚至失效。,（,3,）通常在液压制动传动机构中增设制动增压或助力装置，使制,动系统操纵轻便并增大制动力。,Page,?,4,4,1,、单回路液压制动,单管路是利用一个制动主缸，通过一套相互连通的管路，,控制全车制动器。若传动装置中一处漏油，会使整个制动系统,失效。目前，一般汽车上已,很少采用,。,Page,?,5,5,3.,双回路液压制动,（,1,）双回路液压制动布置形式,?,两桥制动器独立制动：,由双腔主缸通过两套,(,一轴对一轴,),独立管,路分别控制车轮制动器。它主要用于对后轮制动依赖性较大的发动机,后置后轮驱动的汽车。,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%,。,Page,?,6,6,制动时,，踩下制动踏板，推杆推动双腔制动主缸的主,缸前、后活塞前移、使主缸前、后腔油压升高，制动液分别,同时流至前，后车轮制动轮缸。轮缸的活塞在制动液压力的,作用下，向外移动，进而推动制动蹄张开压向制动鼓产生制,动效能。,当松开制动踏板时,，制动蹄和轮缸活塞在回做弹簧作用,下，各自回位，并将制动液压回制动主缸，从而解除制动。,Page,?,7,7,?,前后制动器对角独立制动：,该装置由双腔制动主缸，两套独立,(,交,叉,),管路分别控制车轮制动器，它主要用于对前轮制动力依赖性较大的发,动机前置前轮驱动的汽车。,当一套管路失效时，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%,。,Page,?,8,8,当制动系统中任一回路失效，剩余制动力仍能保,持正常总制动力的,50%,。当汽车在高速状态不被制动,时，均能保证后轮不抱死或者前轮比后轮先抱死，避,免制动时后轮失去侧向,附着力，造成汽车失控，确保,行车安全。,Page,?,9,9,?,同一制动器两个轮缸独立制动：当一套管路失效时，,另一套管路仍能使前、后制动器保持一定的制动效能，,为正常时的,50%,。,当一套管路失效时，另一,套管路仍能使前、后制动器保持,一定的制动效能。制动效能为正,常时的,50,。,制动主缸,（,2,）结构组成,由制动踏板、双腔式制动主缸和前后车轮制动器以及油,管等组成。制动主缸的前后腔分别与前后轮制动轮缸之间,通过油管连接，并充满液压油。,Page,?,11,11,（,3,）对制动液的要求,(1),高温下不易汽化,否则将在管路中产生气阻现象,使制动系统失,效,(2),低温下有良好的流动性,(3),不会使与之经常接触的金属件腐蚀,橡胶件发生膨胀、变硬和损,坏,(4),能对液压系统的运动件起良好的润滑作用,(5),吸水性差而溶水性良好,即能使渗入其中的水汽化形成微粒而与,之均匀混合,否则将在制动液中形成水泡而大大降低汽化温度,目前使用的制动液大部分是植物制动液,用,50%,左右,的蓖麻油和,50%,左右的溶剂,(,酒精或甘油等,),配成。,Page,?,12,12,由于植物制动液的汽化温度不够高，（且在,70,的,低温下易凝结），蓖麻油又是贵重的化工原料，植物制,动液逐渐被合成制动液和矿物制动液所取代。,合成制动液：汽化温度,190,，,-35,的低温流动性,好，对金属无腐蚀，对橡胶无伤害，溶水性好，但成本,高；,矿物制动液：溶水性差，使普通橡胶膨胀。,Page,?,13,13,4.,双腔式制动主缸,（,1,）作用,制动主缸作用是将制动踏板机械能转换成液压能。双管,路液压制动传动装置中的制动主缸一般采用串联双腔或并,联双腔制动主缸。,（,2,）结构,主缸的壳体内装有前活塞、后活塞及前后活塞弹簧，前,后活塞分别用皮碗、皮圈密封，前活塞用挡片保证其正确,位置。两个储液筒分别与主缸的前、后腔相通，前出油口、,后出油口分别与前后制动轮缸相通，前活塞靠后活塞的液,力推动，后活塞直接由推杆推动。,Page,?,14,14,Page,?,15,15,主缸内有两个活塞。后活塞右端连接推杆；前活塞位,于缸筒中间把主缸内腔分成两个腔，两腔分别与前后两条液,压管路相通，贮液罐分别向各自管路供给制动液。每个腔室,具有各种回位件、密封件、复合阀等。,Page,?,16,16,双腔式制动主缸结构,储液罐,.,旁通,孔,第二活塞,补偿,孔,第一活塞,Page,?,17,17,双腔制动主缸：,与后腔连接的制动管路漏油,时,先是后缸活塞前移,不能推,动前缸活塞，在后缸活塞直,接顶触前缸活塞时，前缸活,塞前移，使前缸工作腔建立,必要的液压而制动。,出油阀,活塞,出油阀,与前腔连接的制动管路漏油时，,则只能后腔中建立液压。此时前缸活,塞迅速前移，后缸工作腔中液压升高,到制动所需的值。,活塞,串联双腔制动主缸,1-,主缸缸体,2-,出油阀座,3-,出油阀,4-,进油管接头,5-,空心螺栓,6-,密封垫,7-,前缸,(,第二,),活塞,8-,定位螺钉,9-,密封垫,10-,补偿孔,11-,旁通孔,12-,后缸,(,第一,),活塞,13-,挡,圈,14-,护罩,15-,推杆,16-,后缸密封圈,17-,后活塞皮碗,18-,后缸弹簧,19-,前缸密封,19,Page,?,19,圈,20-,前活塞皮碗,21-,前缸弹簧,22-,回油阀,A-,后腔,B-,前腔,Page,?,20,20,（,3,）工作原理,踩下制动踏板时，主缸中的推杆向前移动，使皮碗掩盖住储,液筒旁通孔后，后腔压力升高，在后腔液压和后活塞弹簧力的作,用下，推动前活塞向前移动，前腔液力也随之提高；继续踩下制,动踏板时，前、后腔液压继续升高，使前、后制动器产生制动；,放松制动踏板时，主缸中的活塞和推杆分别在前、后活塞弹簧的,作用下回到初始位置，从而解除制动。,若前腔控制的回路发生泄漏时，前活塞不产生液压力，但在,后活塞液力作用下，前活塞被推到最前端，后腔产生的液压力仍,使后轮产生制动。,若后腔控制的回路发生泄漏时，后腔不产生液压力，但后活,塞在推杆作用下前移，并与前活塞接触而使活塞前移，前腔仍能,产生液压力控制前轮产生制动。,Page,?,21,21,若两脚制动时，踏板迅速回位，活塞在弹簧的作用下迅速回,退，此时制动液受到止回阀的阻止不能及时回到腔内，活塞前方,出现负压，油壶的油在大气压的作用下从补偿孔进到活塞前方，,使活塞前方的油量增多。再踩制动时，制动有效行程增加。,前活塞回位弹簧的弹力大于后活塞回位弹簧的弹力，以保证,两个活塞不工作时都处于正确的位置。,为了保证制动主缸活塞在解除制动后能退回到适当位置，在,不工作时，推杆的头部与活塞背面之间应留有一定的间隙。这一,间隙所需的踏板行程称为制动踏板的自由行程。该行程过大，将,使制动有效行程减小；过小则制动解除不彻底。,双回路液压制动系统中任一回路失效，主缸仍能工作，只是,所需踏板行程加大，导致汽车的制动距离增长，制动效能降低。,Page,?,22,22,单腔制动主缸工作原理,不工作时，,活塞头部与,皮碗应正好在补偿孔和进油,孔之间,。主要,是当因泄露或,气温变化引起活塞包围的腔,和主缸腔的制动液的收缩和,膨胀，通过这两个孔维持平,衡。（与离合器主缸同）,制动时，推动推杆而后,推动活塞和皮碗，,掩盖补偿,孔后，主缸内的液压开始建,立,，克服弹簧力后，推开油,阀后将制动液送到轮缸，解,除制动后，踏板机构、主活,塞、轮缸活塞在各自的回位,弹簧作用下回位。,Page,?,23,23,双腔制动主缸工作原理,制动时，后主缸中,的推杆向前移动，使皮,碗盖住贮液罐补偿孔，,此时后腔室液压升高，,迫使油液向后轮制动器,流动，推动后轮制动器,工作。与此同时，在后,腔液压和后活塞弹簧弹,力作用下，推动前活塞,向前移动，前腔压力也,随之提高，迫使油液流,向前轮制动器，推动前,轮制动器工作。,放松制动踏板，主,缸中活塞和推杆在前后,活塞弹簧的作用下回到,Page,原始位置，制动解除。,?,24,24,优点,当前腔控制的回,路发生故障时，前活,塞不产生液压前轮制,动失效。但在后活塞,液力作用下，前活塞,被推到最前端，后腔,产生的液压仍使后轮,产生制动。若后腔控,制的回路发生故障时，,前腔仍能产生液压使,前轮产生制动，确保,行车安全。,Page,?,25,25,5.,制动分泵（轮缸）,制动分泵的作用是将主缸传来的液压力转变为使制动蹄,张开的机械推力。由于车轮制动器的结构不同，分泵的数,目和结构也不同。,（,1,）分类,按结构：通常分为双活塞式和单活塞式两类制动分泵。,按制动器形式：通常分为盘式和鼓式。,按制动力势：通常分为非平衡式、平衡式和自增力式。,（,2,）作用,制动分泵的作用是将主缸传来的液压力转变为使制动蹄,张开的机械推力。,Page,?,26,26,（,3,）结构及组成,?,双活塞式制动轮缸,缸体,1,用螺栓固定在制动底板上，缸内有两个活塞,2,，两,个刃口相对的密封皮碗,3,，利用弹簧,4,分别压靠在两活塞上，,以保持两皮碗之间的进油孔畅通。活塞外端凸台孔内压有,推杆与制动蹄的上端抵紧。缸内两端防尘罩用以防尘土和,水分进入，以免活塞与缸体腐蚀而卡死。缸体上方装有放,气阀用以排放分泵中的空气。,应用：用于非平衡式的鼓式车轮制动器,Page,?,27,27,双活塞式制动轮缸,Page,?,28,1-,缸体,2-,活塞,3-,皮碗,4-,弹簧,5-,顶块,6-,防护罩,28,?,单活塞式制动轮缸,单活塞轮缸多用于单向双领蹄式车轮制动器,，当汽车制动时，,制动轮缸受到制动液压力的作用，活塞在液压力作用下顶出活塞,推动顶块，使制动蹄张开，压向制动鼓产生制动作用。当松开制,动踏板，制动液液压消失，在回位弹簧作用下活塞恢复原来形状，,同时，制动蹄与制动鼓脱离即解除制动。,为缩小轴向尺寸，液腔密封取消皮碗，采用装在活塞导向面,上的皮圈。进油间隙借活塞端面的凸台保持。,应用：多用于单向助势平衡式的鼓式车轮制动器，目前趋于,淘汰。,Page,?,29,29,单活塞式制动轮缸,Page,?,30,1-,块,密封圈,2-,缸体,3-,顶,6-,进油管接头,4-,防护罩,5-,7-,活塞,放气阀,30,?,双作用式,这种结构形式的分泵，活塞边缘有凸台，使活塞回位到,底时与缸体可形成支承。它适应双増力式制动器，使其结,构简单紧凑。,Page,?,31,31,?,摩擦限位式间隙自调,原理：利用卡簧压力紧压缸壁与活塞之间的间隙来限制活,塞行程，达到自动调整制动片与盘的间隙目的。,Page,?,32,1.,制动蹄,2.,摩擦环,3.,活塞,32,?,盘式制动器分泵,盘式制动器分泵按活塞数量分有单活塞式、双活塞式和,四活塞式；按制动器形式分有单面活塞式和双面活塞式，,单面活塞用于浮钳式制动器，双面活塞用于定钳式制动器。,盘式制动器都有间隙自调功能，也有另外设置自调装置的。,盘式制动器分泵具有结构简单、紧凑、安装、维修方,便和导热低等优点。,Page,?,33,33,二、液压制动系统辅助装置,真空液压制动系统传动装置是在人力液压制动传动机构,的基础上，加装一套以发动机工作时在进气管中产生的真,空度为力源的动力制动传动装置。它以提高汽车制动性能，,减轻驾驶员的劳动强度。这种传动装置由真空增压式和真,空助力式两种。,真空增压式是利用真空度对制动主缸输出的油液进行,增压，因此它装在制动主缸之后；真空助力式是利用真空,度对制动踏板进行助力，因此它装在踏板与制动主缸之间。,Page,?,34,34,1.,真空增压式液压制动传动装置,（,1,）组成,它比人力液压制动系统多一个真空增压器，一套由真空单,向阀,2,、真空筒,3,和真空管道组成的真空增压系统。真空源来,自发动机进气管,1.,1-,车轮制动器,2-,制动主缸,3-,双活塞安全缸,4-,增压缸,5-,真空伺服气室,6-,控制阀,7-,真空筒,8-,单向阀,9-,进气管,A-,发动机,B-,真空泵,C-,单向阀,Page,?,35,35,（,2,）工作原理,汽车在制动时，发动机处于怠速状态，其进气管内真空度很高，,此真空度经真空单向阀传入真空筒，使筒中具有一定的真空度，,作为制动加力的力源。当踩下制动踏板时，从制动主缸中压出的,制动油液先进入增压缸，液压力由此一面传入前、后制动分泵，,一面又作用于控制阀，使真空伺服室起作用，而对增压缸进行增,压，使增压缸和分泵液压增高。,单向阀,8,的作用是，当进气管真空度高于真空筒的真空度时，,单向阀被吸开，将真空筒及真空伺服室内的空气抽出。当发动机,熄火或进气管真空度低于真空筒真空度时，单向阀关闭，以保证,发动机不工作时也能进行几次增压制动。,Page,?,36,36,（,3,）真空增压器,构成：,它由真空伺服气室，控制阀和增压缸组成。,原理：,利用伺服系统中的真空能保证真空伺服气室输出力与,自液压主缸传来的液压作用力同作用于辅助缸活塞，因而,辅助缸送至轮缸的压力高于主缸压力。,位置：,真空增压式是利用真空度对制动主缸输出的油液进行,增压，因此它装在制动主缸之后。,Page,?,37,37,Page,?,38,38,Page,?,39,39,当踩下制动踏板时，制动液压油从制动主缸流入增压缸，此时,球阀处于开启状态，所以制动液压油还作用在控制阀活塞上，推,动控制阀膜片上移，先将真空阀关闭，使控制阀上腔,A,与下腔,B,隔绝。然后打开空气阀，空气便进入控制阀上腔,A,和伺服气室右,腔,D,使其压力升高，从而控制阀下腔,B,和伺服气室左腔,C,的真空度,保持不变。在,C,、,D,两腔压力差作用下，伺服气室膜片带动推杆,向左移动，使球阀抵靠在增压缸活塞的阀座上，并使制动主缸与,增压缸左腔隔绝。这时作用在增压缸活塞上有两个力：一是制动,主缸传来的液压作用力；另一个是推杆传来的推力。所以，增压,缸左腔和各轮缸液压高于主缸液压，从而起到增压作用。,40,Page,?,40,Page,?,41,41,在,A,、,D,两腔压力升高过程中，控制阀膜片和阀门组件不断下移。当,A,、,D,两腔真空度下降到一定数值使，空气阀关闭，此时真空度将保持,在某一稳定值上。这一稳定值的大小取决于制动主缸压力。而制动主,缸压力又取决于踏板力和踏板行程。,当放松制动踏板时，制动主缸液压力下降，控制阀活塞下方的压力,同时下降。控制阀活塞及膜片座受弹簧的作用而下移，先关闭空气阀,后，再开启真空阀，,A,、,D,两腔压力降低，,D,、,C,两腔压差减小，增压作,用降低，制动强度减弱。当制动踏板完全放松时，所有运动件在各自,回位弹簧作用下复位，,A,、,B,和,C,、,D,四腔又都具有一定真空度，以备下,次制动使用。,在真空增压器失效或真空管路无真空度时，增压缸中的球阀,11,保持,开启，制动主缸和各轮缸之间畅通，保证制动系统仍然保持原有的制,动效能。,Page,?,42,42,不制动时，大气阀关闭，真空阀开启，控,制阀上、下腔相通，上下腔及气室左右腔真,空度相同。,制动时，踩下踏板，制动液自主缸输入辅,助缸，经活塞上孔进入各轮缸，轮缸液压与,主缸液压相同，与此同时，输入液压还作用,于控制阀活塞上。推使磨片上移，真空阀关,闭，再开启大气阀，上下腔隔绝，从而使控,制阀上腔与气室右腔真空度下降，其气压升,高。而下腔与气室左腔真空度不变。在两腔,压力差的作用下，推杆左移，球阀关闭。这,样主缸与辅助缸左腔隔绝。此时辅助缸上有,两作用力，液压与推杆作用力。则使辅助缸,左腔与各轮缸液压高于主缸液压。,2.,真空助力式液压制动传动装置,（,1,）组成,真空助力器主要由真空伺服气室和控制阀组成。其传动,装置如图所示。,Page,?,44,1-,制动踏板机构,2-,控制阀,3-,加力气室,4-,制动主缸,5-,储液罐,6-,制,动信号灯液压开关,7-,真空供能管路,8-,真空单向阀,9-,感载比例阀,10-,左后轮缸,11-,左前轮缸,12-,右前轮缸,13-,右后轮缸,44,主要部件,真空助,力器,Page,?,45,主缸,真空伺服气,室,控制,阀,真空单向阀,通发动机进气管,45,奥迪,100,制动系,Page,?,46,46,Page,?,47,47,（,2,）结构,真空助力式液压制动传动装置主要由伺服气室、主,缸推杆、控制阀、控制阀推杆等组成。,Page,?,48,48,膜,片,主,缸,推,杆,控,制,阀,柱,塞,Page,?,49,膜片座,橡胶阀门,控制阀推杆,49,真空助力器的结构：,Page,?,50,50,桑塔纳真空助力器,制动主缸,通制动轮缸,制动控制阀,制动推杆,真空助力室,51,（,3,）工作原理,制动时，踩下制动踏板，踏板力推动控制阀,12,和控制阀柱塞,18,向前移动，在消除柱塞与橡胶反作用盘,7,之间的间隙后，再继,续推动制动主缸推杆,2,，主缸内的制动液压油以一定压力流入制,动轮缸。与此同时，在阀门弹簧,16,的作用下，真空阀,9,也随之向,前移动，直到压靠在膜片座,8,的阀座上，从而使通道,A,与,B,隔绝。,进而空气阀,10,离开真空阀,9,而开启，空气经过滤环,11,、空气阀的,开口和通道,B,充入伺服气室后腔，使伺服气室前、后腔出现压差,而产生推力，此推力通过膜片座,8,、橡胶反作用盘,7,推动制动主,缸推杆,2,向前移动，此时制动主缸推杆上的作用力（即踏板力）,和伺服气室反作用盘推力的综合，使制动主缸输出压力成倍增高。,解除制动时，控制阀推杆弹簧,15,使控制阀推杆和空气阀向后,移动，真空阀离开膜片座,8,上阀座，真空阀开启。伺服气室前、,后腔相同，均为真空状态。膜片座和膜片在回位弹簧作用下回位，,制动主缸解除制动。,Page,?,52,52,具体工作过程,?,制动预备状态：空气阀,10,关闭与大气隔绝，真空阀,9,打开通道,A,与,B,相,通，伺服气室前、后腔相同，均为真空状态。膜片座和膜片在回位弹,簧作用下处于最右端。助力器不工作处于预备状态。,?,踩下制动踏板时：踏板力推动控制阀推杆,12,和控制阀柱塞,18,向前移动，,与此同时，在阀门弹簧,16,的作用下，真空阀,9,也随之向前移动，直到压,靠在膜片座,8,的阀座上，从而使通道,A,和,B,隔绝,?,产生制动助力时：推杆继续向前移进，空气阀,10,离开真空阀,9,而开启，,空气经过空气阀和通道,B,充入伺服气室后腔。此时伺服气室前腔是真空,而后腔是大气压从而产生推力，此推力通过膜片座,8,、推动制动主缸推,杆,2,向前移动，此时制动主缸推杆上的作用力即为踏板力和伺服气室反,作用盘推力的综合，使制动主缸输出的压力成倍提高。,Page,?,53,53,真空助力自由状态,真空腔,大气腔,工作缸卸荷,真空腔与大,气腔相通,54,控制阀将大气室与真空室沟通,大气阀关闭,真空腔,与大气,腔相通,真空阀打开,55,真空助力过渡状态,制动推杆向,左移动,工作缸进油,口关闭,真空腔与大,气腔相隔断,56,真空助力制动状态,前,工,作,腔,后工作腔,通往分泵,57,控制阀关闭真空室,并将大气通向大气室,真,空,室,大气室,大气阀打开,真空阀关闭,58,?,保持踏板不动时：这时推杆不动，膜片座,8,在大气压的作用下继,续前行，直至空气阀与阀座接触关闭进气口，大气不再进入，这,时空气阀和真空阀都处在关闭状态，制动保持平衡。,?,需要制动力增加时：驾驶员对踏板加力，推杆再次前行，进气,阀再次打开，大气又进入,B,腔，使,B,腔的大气压力增加，制动的,得到増力。同时膜片座,8,前进，使空气阀,10,重新与阀座,8,接合而,关闭，制动得到新的平衡。,Page,?,59,59,?,需要制动力减少时：驾驶员对踏板减力，推杆后退，真空阀,9,离,开阀座,8,而打开，,B,腔空气流向,A,腔，,B,腔压力下降，制动助力作,用下降，同时膜片座,8,后退，使真空阀重新与阀座接合而关闭，,A,、,B,两腔重新隔绝，制动重新平衡。,?,解除制动时：推杆后退使空气阀,10,向右移动先关闭进气口，同,时真空阀,9,离开膜片座,8,，真空阀开启。,A,、,B,腔相通，后腔的空,气经前腔、单向阀进入进气歧管，这时前、后腔均为真空状态。,膜片座和膜片在回位弹簧作用下回位，制动主缸解除制动。,Page,?,60,60,制动系的基本结构,制动主缸,推杆,制动踏板,制动油管,制动轮缸,摩擦片,制动鼓,制动蹄,回位弹簧,支承销,制动底板,制动力,请在此添加公司的署名信息,