《制动系统》PPT课件.ppt

,复习上次课内容,1、转向梯形机构的组成2、转向盘自由行程3、转向轮偏转角的理想关系式4、转向直拉杆的压缩弹簧有什么作用5、改变横拉杆的总长度,第二十五章汽车制动系统,第一节 概述第二节 制动器第三节 人力制动系第四节 伺服制动系第五节 动力制动系第六节 制动力调节装置第七节 辅助制动系,第一节概述,汽车制动系统：使行驶中的汽车按汽照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定，具有这样作用的系统就称为汽车制动系统,制动力：作用在汽车上，其方向与汽车行使方向相反的外力,一、制动系统的工作原理,2、制动系的组成,3、制动系的类型,1、制动系的工作原理,图25-1所示的制动系中，主要由制动鼓8，带摩擦片9的制动蹄10构成的对车轮施加制动力矩（摩擦力矩）以阻碍其转动的部件，称为制动器。,二、制动系统的组成,任何制动系都具有以下四个基本组成部分:1）供能装置制动能源。包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质的各种部件。其中，产生制动能量的部分称为制动能源。人的肌体亦可作为制动能源，如图25-1所示。2）控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。图25-1中的制动踏板机构即是最简单的一种控制装置。3）传动装置包括将制动能量传输到制动的各个部件，如图25-1中的制动主缸4和制动轮缸6。制动主缸、制动轮缸4）制动器产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力（制动力）部件，其中也包括辅助制动系中的缓速装置。较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置,三、制动系统的类型,1）按制动系统的功用分类：（1）行车制动系统（2）驻车制动系统（3）第二制动系统（4）辅助制动系统,2）按制动系的能源分类：（1）人力制动系（2）动力制动系（3）伺服制动系,第二节制动器,制动器对车轮施加制动力矩，阻碍其转动的部件。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。前者的摩擦副中的旋转元件为制动毂，其工作表面为圆柱面；后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘，以端面为工作表面。,旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器称为中央制动器。,一、鼓式制动器,鼓式制动器由内张型和外束型两种。内张型鼓式制动器采用带摩擦片的制动蹄作为固定元件。位于制动鼓内部的制动蹄在一段承受主动力时，可绕另一端的支点向外旋转，压靠到制动鼓内圆面上，产生摩擦力矩（制动力矩）。凡对蹄端加力使蹄转动的装置，统称为制动蹄促动装置。图25-1所使得制动器以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置，故称为 轮缸式制动器。,此外还有用凸轮作为促动装置的凸轮式制动器和用楔作为促动装置的楔式制动器,（一）轮缸式制动器,1、领从蹄式制动器,2、双领蹄式和双向双领蹄制动器,3、双从蹄式制动器,4、单向和双向自增力式制动器,5、缸式制动器间隙的调整,2）张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反。具有这种属性的制动蹄称为从蹄。,1）制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。具有这种属性的制动蹄称为领蹄。,1、领从蹄式制动器（1）概念,领从蹄式制动器,（2）受力分析,在图式的结构实例中，轮缸中的两个活塞都可在缸内轴向浮动，且两者直径相同。因此，制动时两个活塞对两个制动蹄所加的促动力永远是相等的。凡两蹄所受促动力相等的领从蹄式制动器，都可称为等促动力制动器。,简单非平衡式制动器,由图可见，领蹄上的切向合力所造成的绕支点3的力矩与促动力所造成的绕同一支点的力矩是同向的。所以力的作用结果是使领蹄1在制动鼓上压得更紧，即力变得更大，从而力也更大。这表明领蹄具有“增势”的作用。与此相反，切向合力则使从蹄2有放松制动鼓，即有使本身减小的趋势，从动蹄具有“减势”作用。,由于领蹄和从所受法向反力不等，在两蹄摩擦片工作面积相等的情况下，领蹄摩擦片上的单位压力较大，因而磨损较严重。为了使领蹄和从蹄的摩擦片寿命接近，有些领从蹄式制动器的领蹄摩擦片的周向尺寸设计的较大。但是这样将使得两蹄摩擦片不能互换，从而增加了零件种数和制造成本。领从蹄式制动器的制动所受到的来自两蹄的法向力（数值上分别等于力）不相平衡，则此二法向力之和只能由车轮的轮毂轴承的反力来平衡。这就对轮毂轴承造成了附加径向载荷，使其寿命缩短。凡制动鼓所受来自两蹄的法向力不能相互平衡的制动器，均属非平衡式制动器。,1、领从蹄式制动器（3）,驻车制动：将驻车制动杠杆下端向前拉，使之绕上端支点转动。在转动过程中，中间支点推动制动推杆左移，将前蹄压向前制动鼓。上端右移压向后制动鼓,增加驻车制动,领从蹄式,2、双领蹄式和双向双领蹄式制动器,1）双领蹄式制动器：在制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄的制动器,2）双向双领蹄式制动器：前进、倒车时两蹄均为领蹄的制动器,双领蹄式,双向双领蹄式,红旗轿车前轮制动器,两制动蹄都采用浮式支承,3、双从蹄式制动器,制动鼓正向旋转时两蹄都是从蹄虽然双从蹄式制动器的前进制动效能低于双领蹄式和领从蹄式制动器，但其效能对摩擦系数变化的敏感程度较小，即具有良好的制动效能稳定性。,平衡式制动器：制动鼓所受的两蹄施加的两个法向合力能互相平衡,双领蹄、双向双领蹄、双从蹄式制动器的固定元件布置都是中心对称的。如果间隙调整正确，则其制动鼓所受两蹄施加的两个法向合力能互相平衡，不会对轮鼓轴承造成附加径向载荷。因此，这三种制动器都属于平衡式制动器。,4、自增力式制动器,1）单向自增力式制动器,第一制动蹄和第二制动蹄的下端分别浮支在浮动的顶杆的两端。,汽车前进制动时，单活塞式轮缸将促动力FS1加于第一蹄，使其上压靠到制动鼓3上。第一蹄是领蹄，顶杆6是浮动的，将促动力FS2施于第二蹄。故第二蹄也是领蹄。作用在第一蹄上的促动力和摩擦力通过顶杆传到第二蹄上，形成第二蹄促动力FS2。对制动蹄1进行受力分析可知，FS2FS1。此外，力FS2对第二蹄支承点的力臂也大于力FS1对第一蹄支承的力臂。因此，第二蹄的制动力矩必然大于第一蹄的制动力矩。,倒车制动时，第一蹄的制动效能比一般领蹄的低得多，第二蹄则因未受促动力而不起制动作用。,单向自增力式制动器,2）双向自增力式制动器,制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓间的摩擦起自增力作用。它的结构不同于单向自增力式之处主要是采用双活塞式制动轮缸4，可向两蹄同时施加相等的促动力FS。,制动鼓正向旋转时，前制动蹄1为第一蹄，后制动蹄3为第二蹄；制动鼓反向旋转时则情况相反。由图可见，在制动时，第一蹄只受一个促动力FS而第二蹄则有两个促动力FS和Fs，且FsFS。考虑到汽车前进制动的机会远多于倒车制动，且前进制动时制动器工作负荷也远大于倒车制动，故后蹄3的摩擦片面积做得较大。,带驻车制动的双向自增力式制动器,各种制动器的比较,制动效能而言，在基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下，自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用的最为充分而居首位，以下依次是双领蹄式，领从蹄式，双从蹄式。但蹄鼓之间的摩擦因数本身是个不稳定因素，随制动鼓和摩擦片的材料、温度和表面状况（如是否沾水、沾油，是否油烧结现象等）的不同，可在很大范围内变化。自增力式制动器的效能对摩擦因数的依赖性最大，因而其效能的热稳定性最差。此外，在制动过程中自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速。双向自增力式制动器多用于轿车后轮，原因之一是为了便于兼充驻车制动器（参看图25-10）。单向自增式制动器只用于中轻型汽车的前轮，引倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高。,双从蹄式制动器的制动效能虽然最低，但却具有最良好的效能稳定性，因而还是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而采用（例如英国女王牌轿车）。双领蹄式，双向双领蹄式和双从蹄式等具有两轮缸的制动器，最宜布置双回路制动系统。领从蹄式制动器发展较早，其较能和较能稳定性均居中流，且结构较简单等优点，故目前仍相当广泛的用于各种汽车。,5、制动器间隙的调整,制动蹄在不工作的原始位置时，其摩擦片与制动鼓之间应保持合适的间隙，其设定值由汽车制造厂规定，一般在0.250.5mm之间。要求任何形式的制动器在结构上必须保证有检查调整其间隙的可能。,间隙调整方法：1）、手动调整装置2）、自动调整装置,1）手动调整装置,（1）转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销 图25-2（2）转动调整螺母（3）调整可调顶杆长度,一般在制动鼓腹板上有一个检查孔，以便用塞尺检查摩擦片与制动鼓之间的间隙（制动器间隙）是否符合规定值，否则要用下列方法进行调整：,拨动顶杆套带齿的凸缘，使调整螺钉沿轴向移动，改变了可调顶杆的长度,（1）摩擦限位式 摩擦环装在活塞内端（2）楔块式 楔块夹在前制动蹄和驻车制动推杆之间形成的切槽中 13（3）阶跃式 倒车制动时如果间隙正常，自调拨板 不能嵌入调整螺钉的棘齿间。间隙过大，拨板与棘齿爪接触拉簧也被压缩。放松制动后，后蹄在回位拉簧的作用下反时针回位，拨板即将齿轮拨动一个齿距，推杆被加长，拨板回到初始位置，正常间隙在新的推杆长度下恢复 24,2）自动调整装置,制动器间隙调整是汽车保养和修理作业中必不可少的重要作业项目。为了减少保养工作量，制动器间隙的自动调整装置在70年代以后得到迅速发展。其结构形式有如下几种。,（二）凸轮式制动器,1、大多用在气压制动系中2、简单非平衡式3、调整：1）局部 改变凸轮原始角位置2）全面 转动带偏心轴颈的支承销,凸轮式制动器的结构,二、盘式制动器,1、钳盘式制动器：旋转元件（制动盘）固定元件（制动钳）2、全盘式制动器：旋转元件是 金属圆盘，固定元件是圆盘形的摩擦片，工作时圆盘形的摩擦片制动盘和摩擦片间的摩擦面全部接触,钳盘式制动器,1、定钳盘式制动器,2、浮钳盘式制动器,盘式制动器,定钳盘式制动器存在以下缺点：液压缸较多，使制动钳结构复杂。液压缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通。这必然使得制动钳的尺寸过大，难以安装在现代化轿车的轮内。热负荷大时，液压缸（特别是外侧液压缸）和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化。若要兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。,特点：1、浮钳式制动器的单侧液压缸结构不需要跨越制动盘的油道，故不仅轴向和径向尺寸较小，有可能布置得更接近车轮轮毂，而且制动液受热汽化的机会较少。2、浮钳盘式制动器在兼充行车和驻车制动器的情况下，不用加设驻车制动钳，只须在行车制动钳液压缸附近加装一些用以推动液压缸活塞的驻车制动机械传动零件即可。,盘式制动器和鼓式制动器的比较,1、优点：1）无摩擦助势作用，受摩擦系数影响小，效能稳定 2）浸水后效能降低较小 3）在输出相同制动力矩情况下，尺寸和质量小 4）制动盘热膨胀量小 5）维修简单,2、缺点：1）效能较低 2）加装驻车制动传动装置较复杂，在后轮上应用受 到限制,本次课小结,一、概述：1、制动系的工作原理 2、制动系的组成 3、制动系的类型,二、制动器：1、鼓式制动器 1）简单非平衡式制动器 2）平衡式制动器 3）自增力式制动器 4）制动器的间隙调整 2、盘式制动器,三、重点内容：1、制动器的构造 2、制动器的工作原理 3、制动器的间隙调整,布置作业,课本P377 1-6,