毕业论文——汽车制动技术发展分析.doc
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1、ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本 科 毕 业 论 文汽车液压制动技术发展分析 Analysis On The Development of Automobile Hydraulic Brake Technology 系(院)名称: 机械工程学院 专业班级: 2010 级汽车服务工程专升本 学生姓名: 涂田强 学生学号: 201001090117 指导教师姓名: 董顺成 指导教师职称: 工程师 2012年 5 月毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,
2、除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
3、作者签名: 日 期: 目 录中文摘要、关键词1英文摘要、关键词2引 言3第1章 汽车液压制动系统概述41.1 汽车制动系统的类型41.2 汽车液压制动系统的原理及组成81.2.1 汽车液压制动系统的工作原理81.2.2 制动主缸91.2.3 制动轮缸101.3 汽车制动性的评价指标111.3.1 汽车制动效能111.3.2 汽车制动性能的恒定性121.3.3 汽车制动时的方向稳定性12第2章 制动器132.1鼓式制动器132.1.1领从蹄式制动器132.1.2 平衡式制动器142.1.3 自动增力式制动器152.2盘式制动器162.2.1 浮钳盘式制动器162.2.2 盘式制动器的特点172.
4、3 驻车制动器172.3.1 中央驻车制动装置172.3.2 带驻车制动机构鼓式制动器182.3.3 带驻车制动机构盘式制动器19第3章 汽车液压制动系统的控制装置213.1 汽车液压制动力调节装置213.1.1 限压阀213.1.2 比例阀223.1.3 感载阀223.2 伺服制动系统的主要部件233.2.1 真空助力器233.2.2 真空增压器243.3 汽车防抱死制动系统263.3.1 汽车防抱死制动系统概述263.3.2 汽车防抱死制动系统的基本组成263.3.3 汽车防抱死制动系统的工作原理27第4章 汽车液压制动系统的发展方向29结 论31致 谢32参考文献33汽车液压制动技术的发
5、展分析摘要:近年来,随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高,汽车制动系统的重要性表现得越来越明显。汽车制动系统的种类很多,传统的制动系统结构形式主要有机械式、气动式、液压式、气液混合式。液压制动系统是目前汽车上应用最为广泛的一种制动系统。传统液压制动系统结构简单、操纵轻便、工作可靠等优点,因此,大量应用于各种型号的的乘用车及微型、轻型和部分中型商务车。 本论文首先对液压制动技术进行阐述,分析各类型分类,指出其制动性能的评价指标,重点指出其各个组成部分、探讨其工作原理;其次对制动器的发展进行概述,分析各制动器的功能特点,进一步研究液压制动系统的控制装置,指出分析各个发展阶段液压制动技术的特点;最
6、后归纳指出其汽车制动系统的发展方向。关键词:液压制动系统 制动器 液压制动控制装置Analysis on the development of automobile hydraulic brake technologyAbstract:In recent years, with the vehicle advances in technology and high speed automobiles, automobile braking system importance is becoming more and more obvious.Automobile brake system of
7、 many kinds, traditional braking system structure is the main form of mechanical, pneumatic, hydraulic, gas-liquid mixing type.Hydraulic braking system is at present the most widely used a braking system.The conventional hydraulic brake system has the advantages of simple structure, convenient opera
8、tion, reliable work and other advantages, therefore, widely used in various types of passenger cars and miniature, light and medium commercial vehicles. In this paper, the hydraulic brake technology development carries on the elaboration, pointed out its braking performance evaluation index, and poi
9、nts out its various components, discusses its working principle, analyzes each development stage of hydraulic brake technology features, and then the brakes on the development of disc brake drum brake, analysis to advantages and disadvantages, for a hydraulic brake system control device for research
10、, analysis of the device function, induced finally points out the development direction of automobile brake system.Key words: hydraulic brake system ;brake ;hydraulic brake control device引 言从汽车诞生起,车辆的行驶安全性就始终是备受关注的热点课题,汽车制动技术在汽车技术中占有重要地位。一方面,随着汽车技术的不断发展,汽车车速的不断提高;另一方面,随着国民经济的发展、人民生活水平的不断提升,汽车普及程度越来越
11、高,车流密度日益增大,因而造成了交通事故居高不下。由交通事故的统计分析表明,大量交通事故与汽车制动系统技术性能直接相关,其主要原因是由制动距离太长,制动时侧滑等情况引起的。现代汽车对制动系统提出愈来愈严格的要求,良好的制动性能对确保汽车安全行驶具有重要意义。汽车制动技术的发展,经历了机械制动、液压制动、气压制动等阶段,发展到现代的电子控制制动,制动性能不断提高,但液压制动系统因具有良好的制动效能、操纵轻便性、制动稳定性好、制动平顺性、散热性等优点,仍得到了广泛应用,液压制动在制动技术中占有重要的地位,研究液压制动技术对提高交通安全,降低交通事故具有重大意义。第1章 汽车液压制动系统概述1.1
12、汽车制动系统的类型 汽车上便于驾驶员能根据道路和交通等情况,借以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,对汽车进行一定程度的强制制动的一系列专门装置称为制动系统。它可以使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车的速度保持稳定,使已停驶的汽车保持不动。对汽车起制动作用的力只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力,而这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此,汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。汽车制动系统可从以下不同的角度进行分类。 1、按制动系统的功用分类 按制动系统的功用分类,制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以
13、使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统;用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统;在行车制动系统失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统;在行车过程中,辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定,但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中,行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。 2、 按制动能量的传输方式分类 按制动能量的传输方式分类,制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。在液压式制动传动装置中,传力介质是制动油液,利用制动油液将驾驶员作用
14、于制动踏板上的力转换为油液压力,通过管路传至车轮制动器,再将油液转换为使制动蹄张开的机械推力。 3、按制动操纵能源分类 按制动操纵能源分类,制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以人力作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统;完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统;兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统。目前轿车和轻型车普遍采用伺服液压制动系统,伺服液压制动系统有真空助力式和真空增压式两种。 (1)真空增压式伺服制动系统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,其控制装置是用制动踏板机构通过主缸输出的液压
15、操纵的。图1.1真空增压式液压制动传动系统示意图。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、真空筒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。 图1.1真空增压式液压制动传动系统示意图 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 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
16、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。(2)真空助力式伺服制动系统 图1.2 真空助力式液压制动传动系统示意图 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 图1.2真空助力式液压制动传动系统示意图。串联
17、双腔制动主缸的前腔通向左前轮制动器的轮缸,并经感载比例阀通向右后轮制动器的轮缸。主缸后腔通向右前轮制动器的轮缸,并经感载比例阀通向左后轮制动轮缸。真空伺服气室和控制阀组成一个整体部件,称为真空助力器。制动主缸直接作用在伺服气室的前端,真空伺服气室工作时产生的推力,也同踏板一样直接作用于制动主缸的活塞推杆。 制动时,驾驶员踩下制动踏板,踏板力经真空助力器放大后,作用在制动主缸上,制动主缸将制动液加压后,分别输送到两个制动回路,使制动器产生制动作用。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。 4、 按液压制动回路分类 (1)单回路制动系 单回路制动系是利用
18、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。 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上的摩擦片压紧制动鼓图1.3单管路液压制动系统1.回位弹簧2.制动蹄片3.分泵4.分泵活塞5、8、11.油管6.踏板7.总泵9.总泵活塞10.推杆12.摩擦片13.支销14.储油室形成制动,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。 (2)双回路制动系为了提高了汽车制动的可靠性和行
19、驶安全性,目前都是采用双回路液压制动传动装置。双回路是指利用彼此独立的双腔制动主缸,通过两套独立管路,分别控制两桥或三桥的车轮制动器,其特点是若其中一套管路发生故障而失效时,另一套管路仍能继续起制动作用。双回路的布置方案在各种汽车上各有不同,常见的有前后独立式图1.4(a)和交叉式图1.4(b)两种形式。 (a)前后独立式液压制动回路 前后独立式液压制动回路装置图1.4(a)由双腔制动主缸通过两套独立的管路 (a)前后分开 (b)交叉式图1.4 双回路液压制动系统传动装置布置示意图1.盘式制动器2.双腔制动主缸3.鼓式制动器4.制动力调节器分别控制前桥和后桥的车轮制动器。这种布置方式结构简单,
20、如果其中一套管路损坏漏油,另一套仍能起作用,但会破坏前后桥制动力分配的比例,主要用于对后轮制动依赖性较大的发动机前置后轮驱动的汽车。(b)交叉式液压制动回路 交叉式液压制动回路装置图1.4(b)由双腔制动主缸通过两套独立的管路分别控制前后桥对角线方向的两个车轮制动器。这种布置方式在任意管路失效时,仍能保持一半的制动力,且前后桥制动力分配比例保持不变,有利于提高制动方向稳定性,主要用于对前轮制动依赖性较大的发动机前置前轮驱动的汽车。 图1.5交叉式双回路制动系统示意图。该系统采用真空助力、双回路交叉布置。前轮为盘式制动器,后轮为鼓式制动器。后轮鼓式制动器同时也作为驻车制动系统的制动器。制动主缸的
21、后腔与右前轮、左后轮的制动回路相通;制动主缸的前腔与左前轮、右后轮的制动回路相通。图1.5对角线分开式制动系统示意图1.制动踏板2.真空助力器3、5.制动回路4.制动主缸6.前轮盘式制动器 7.手制动操纵杆8.手制动操纵缆绳9.感载比例阀10.后轮鼓式制动器 制动时,驾驶员踩下制动踏板,踏板力经真空助力器放大后,作用在制动主缸上,制动主缸将制动液加压后,分别输送到两个制动回路,使制动器产生制动作用。这种 液压传动对角线双回路制动系统能保证在任一个回路出现故障时,仍能得到总制动效能的50%左右。此外,这种制动系统结构简单,并且执行时制动稳定性好。 要施行手制动时,只要用手向后拉手制动操纵杆到位为
22、止,并通过自锁机构锁住。在此过程中,由于手制动杆带动制动操纵缆绳,缆绳牵引制动软轴,再由软管带动制 动器里的拉杆,使两个后轮制动蹄向外张开,使制动鼓产生制动作用。解除制动时,先用手指压下制动操纵杆头部按钮来解出锁止装置,然后向前推动手制动操纵杆直到不能移动为止。制动踏板机构和手制动操纵机构在施行制动时和电器开关相接触,指示灯亮,进行制动显示。1.2 汽车液压制动系统的原理及组成 1.2.1 汽车液压制动系统的工作原理 汽车液压制动系统的工作原理如图1.6所示。它是由制动器、操纵机构和液压传动机构组成。车轮制动器主要由旋转部分、固定部分和张开机构组成。旋转部分是制动鼓8,它固定在车轮轮毂上,它的
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