项目四　制动系

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1 制动系

2 Ⅰ 概述 1.1 制动系统的功用及分类 1.2 制动系统的基本组成 1.3 制动系统的工作原理

3 1.1 制动系统的功用组成及分类汽车制动系的功用是 : 按照需要使汽车减速或在最短距离内停车 ; 下坡行驶时保持车速稳定 ; 使停驶的汽车可靠驻停

4 组成制动系主要由制动供能装置控制装置传动装置制动器四部分组成

5 (1) 供能装置包括供给调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件人的肌体可作为制动能源 (2) 控制装置包括产生制动动作和控制效果的各种部件, 如制动踏板 (3) 传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件及管路, 如制动主缸轮缸及连接管路 (4) 制动器产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件一般通过固定元件与旋转元件工作表面之间的摩擦作用来实现

6 2. 分类 (1) 按制动系统的作用分 1 行车制动系统 2 驻车制动系统 3 应急制动系统 4 辅助制动系统等 (2) 按制动操纵能源分 1 人力制动系统 2 动力制动系统 3 伺服制动系统 (3) 按制动能量的传输方式 1 机械式 2 液压式 3 气压式 4 电磁式 5 综合式

7 3. 要求 (1) 具有良好的制动效能 (2) 操纵轻便 (3) 制动稳定性好 (4) 制动平顺性好 (5) 散热性好 (6) 对挂车的制动系, 还要求挂车的制动作用略早于主车 ; 挂车自行脱挂时能自动进行应急制动

8 1.3 制动系统的工作原理图所示为行车制动系统的基本结构其工作原理是将汽车的动能通过摩擦转换成热能, 并释放到大气中制动时, 踩下制动踏板, 制动主缸向各制动轮缸供油, 活塞在油压的作用下把摩擦材料压向制动鼓 ( 制动盘 ) 实现制动

9 图制动系工作原理

10 Ⅱ 车轮制动器 2.1 盘式车轮制动器 2.2 鼓式车轮制动器 2.3 驻车制动器

11 车轮制动器车轮制动器由旋转元件和固定元件两大部分组成旋转元件与车轮相连接, 固定元件与车桥相连接利用旋转元件和固定元件之间的摩擦, 产生制动器制动力图所示为常用的鼓式和盘式制动器制动原理示意图当摩擦蹄片压紧旋转的制动鼓或盘时, 两者接触面之间产生摩擦, 通过摩擦将汽车的动能转变为热能, 并将热量散发到空气中, 最终使车辆减速以至停车

12 制动器原理示意图

13 2.1 盘式车轮制动器定钳盘式制动器浮钳盘式制动器

14 盘式制动器盘式制动器根据其固定元件的结构形式可分为钳盘式制动器和全盘式制动器钳盘式制动器广泛应用在车型或轻型货车上, 近年来前后轮都采用钳盘式制动器的结构日渐增多钳盘式制动器按制动钳固定在支架上的结构形式可分为 : 定钳盘式和浮钳盘式, 如图所示

15 盘式制动器盘式制动器种类 : 全盘式钳盘式 : 定钳盘式浮钳盘式图定钳盘式制动器结构示意图图浮钳盘式制动器结构示意图

16 2.1.1 定钳盘式制动器定钳盘式制动器的结构原理如图所示, 其旋转元件是制动盘, 它和车轮固装在一起旋转, 以其端面为摩擦工作表面跨置在制动盘上的制动钳体固定安装在车桥上, 它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动, 其内部的两个活塞分别位于制动盘的两侧制动时, 制动油液由制动主缸 ( 制动总泵 ) 经进油管进入钳体中两个相通的液压腔中, 将两侧的摩擦块压向与车轮固定连接的制动盘, 从而产生制动

17 定钳盘式制动器的工作原理图

18 2.1.2 浮钳盘式制动器浮钳盘式制动器的工作情况如图所示制动钳通过导向销 ( 图中未画出 ) 与车桥相连, 可以相对于制动盘轴向移动制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸, 而外侧的制动块则附装在钳体上制动时, 液压油通过进油管进入制动轮缸, 推动活塞及其上的摩擦块向右移动, 并压到制动盘上, 并使得油缸连同制动钳整体沿导向销向左移动, 直到制动盘右侧的摩擦块也压到制动盘上, 夹住制动盘并使其制动

19 图浮钳盘式制动器 a) 结构图 ;b) 零件分解图

20 浮钳盘式制动器的工作原理图

21 浮钳盘式制动器的工作原理如图所示, 制动缸体内壁槽内安装有活塞密封圈, 其作用是防止制动液从活塞与制动缸体间的间隙中流出, 对活塞起密封作用液压使活塞运动, 靠近活塞端的密封圈也随活塞一起变形, 但槽内的密封圈不变形当液压消失后, 密封圈在橡胶恢复力的作用下往回运动, 同时带动活塞往回运动当制动摩擦块磨损时, 活塞会自动从密封圈上滑移相应的距离, 因此制动摩擦块和制动盘之间的间隙一般为定值

22 浮钳盘式制动器矩形密封圈 : 浮钳盘式制动器利用活塞矩形密封圈的弹性变形实现制动间隙的自动调整活塞密封圈兼起活塞复位弹簧和一次调准式间隙自调装置的作用图盘式制动器制动间隙自动调整装置 a) 制动状态 ;b) 不制动状态

23 制动块摩擦片磨损报警装置 : 用来提醒驾驶员制动块上的摩擦片需要更换该装置传感器有声音的电子的和触觉的 3 种图声音式制动块磨损报警装置

24 盘式制动器的特点 1) 优点 : 1 一般无摩擦助势作用, 因而制动器效能受摩擦系数的影响较小, 即效能较稳定 ; 2 浸水后效能降低较少, 而且只须经一两次制动即可恢复正常 ; 3 在输出制动力矩相同的情况下, 尺寸和质量一般较小 ; 4 制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小, 不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大 ; 5 较容易实现间隙自动调整, 其他保养修理作业也较简便 6 对于钳盘式制动器而言, 因为制动盘外露, 还有散热良好的优点

25 2) 缺点 1 因制动时无助势作用, 故要求管路液压比鼓式制动器高, 一般要用伺服装置和采用较大直径的油缸 ; 2 防污性能差, 制动块摩擦面积小, 磨损较快 ; 3 兼用于驻车制动时, 需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂, 因而在后轮应用受到限制 3) 目前, 盘式制动器已广泛应用于轿车, 但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以外, 大都只用作前轮制动器, 而与后轮的鼓式制动器配合, 以期汽车有较高的制动时的方向稳定性

26 2.2 鼓式车轮制动器鼓式制动器的结构鼓式制动器的分类

27 一. 鼓式车轮制动器概述 1. 旋转元件固装在车轮或半轴上, 将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 2. 鼓式车轮制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓, 工作表面为圆柱面

28 二. 结构组成类型与工作原理 1. 组成鼓式车轮制动器由旋转部分固定部分促动装置和定位调整机构组成

29 (1) 旋转部分 (2) 固定部分 (3) 促动装置 (4) 间隙调整装置制动间隙一般在 0.25~0.5mm 之间

30 2. 分类 (1) 按促动装置不同分 1 轮缸式制动器 2 凸轮式制动器 3 楔块式制动器 a) 轮缸式 b) 凸轮式 c) 楔块式

31 (2) 按产生制动力矩的不同分 1 领从蹄式 2 双领蹄式 3 双向双领蹄式 4 双从蹄式 5 单向自增力式 6 双向自增力式 a) 领从蹄式 b) 双领蹄式 c) 双向双领蹄式 d) 双从蹄式 e) 单向自增力式 f) 双向自增力式

32 图领从蹄式制动器示意图图双领蹄式制动器示意图

33 图双向双领蹄式制动器示意图图双从蹄式制动器示意图

34 图单向自增力式制动器示意图图双向自增力式制动器示意图

35 图装有一次调准式自调装置的鼓式制动器

36 (3) 根据制动时两制动蹄对制动鼓作用的径向力是否平衡分 1 简单非平衡式 2 平衡式 3 自动增力式

37 三. 驻车制动系的组成与工作原理 1. 组成 : 驻车制动系由手制动杆驻车制动传动机构驻车制动器等组成 2. 原理 : 其操纵方式为机械式, 制动时, 靠驾驶员拉动手制动杆, 通过钢丝拉索, 使驻车制动器产生制动作用

38 3. 功用 (1) 车辆停驶后防止滑溜 (2) 使车辆在坡道上能顺利起步 (3) 行车制动系失效后临时使用或配合行车制动器进行紧急制动 4. 类型 (1) 驻车制动器按其安装位置分 1 中央制动式中央制动式通常安装在变速器的后面, 其制动力矩作用在传动轴上 2 车轮制动式车轮制动式通常与车轮制动器共用一个制动器总成, 只是传动机构是相互独立的 (2) 驻车制动器按其结构形式分为鼓式盘式带式和弹簧作用式

39 1 中央驻车制动装置 A. 结构组成 B. 工作原理

40 2. 带驻车制动机构的鼓式制动器 A. 构造 B. 原理操纵机构通过驻车制动器拉索, 拉动制动蹄操纵杆绕支点转动, 并通过驻车制动蹄支柱, 推动两制动蹄片外张, 压住后制动鼓, 起到驻车制动的作用

41 3 盘式车轮制动式驻车制动装置扭簧螺圈直径可变图带凸轮促动机构的浮式制动钳

42 4. 盘鼓式驻车制动器 A 组成 B 原理

43 Ⅲ 液压制动传动装置 3.1 液压制动传动装置的基本组成及工作原理 3.2 液压制动传动装置主要部件

44 一. 制动传动装置概述 1. 功用将驾驶员或其他动动力源的作用传到制动器, 同时控制制动器的工作, 从而获得所需要的制动力矩

45 2. 制动传动装置的组成

46 3. 制动传动装置的类型 1) 按制动能量的传输方式 (1) 机械式 : 机械式仅用于驻车制动 (2) 液压式 : 包括人力液压式真空助力式和真空增压式 (3) 气压式 : 气压式包括气 - 液综合式和气压增压式 2) 按制动管路的套数 (1) 单管路 (2) 双管路 3) 按制动力源来 (1) 人力式 (2) 动力式 (3) 伺服式

47 二. 液压制动原理

48 三液压式传动装置的组成和类型 1. 液压式制动传动装置的组成和类型 (1) 组成 1- 轴向小孔 2- 活塞 3- 补偿孔 4- 旁通孔 5- 总泵储油灌 6- 皮碗 7- 双向阀 8- 制动轮缸 ( 分泵 )

49 1 制动蹄回位弹簧 2 12 制动蹄 3 轮缸 4 9 活塞油管 6- 制动踏板 7- 主缸 10- 推杆 13- 支承销 14- 储油灌 (2) 类型 1 单管路液压制动传动装置

50 2 双管路液压制动传动装置 1 制动主缸 2 贮油罐 3 推杆 4 支承销 5 回位弹簧 6 制动踏板 7 制动灯开关 8 指示灯 9 软管 10 比例阀 11 驾驶仓地板 12 后桥油管 13 前桥油管 14 软管 15 制动蹄 16 支承座 17 轮缸 Δ 自由间隙 A 自由行程 B- 有效行程

51 (3) 双管路的布置方式 a) 一轴对一轴 (II 型 ) b) 交叉 (X) 型 c) 一轴半对半轴 (HI) 型 d) 半轴一轮对半轴一轮 (LL) 型 e) 双半轴对双半轴 (HH) 型

52 1 一轴对一轴 (II) 型 : 前轴制动器与后轴制动器各有一套管路这种布置形式最为简单, 是发动机前置, 后轮驱动式汽车广泛采用的一种布置形式其缺点是, 当一套管路失效时, 前后桥制动力分配的比值被破坏 2 交叉 (X) 型 : 若一套管路失效时, 另一套对角管路能够使前后桥制动器保持一定的制动效能由于前后桥制动力分配的比值未变, 附着力利用率较高, 制动效能为 50% 应该指出的是, 这种布置存在着若一管路失效就会出现制动跑偏的问题 3 一轴半对半轴 (HI) 型 : 每侧前轮制动器的半轴轮缸和全部后轮制动器轮缸属于一套管路, 其余的前轮轮缸属于另一套管路

53 4 半轴一轮对半轴一轮 (LL) 型 : 两套管路分别对两侧前轮制动器的半轴轮缸和一个后轮制动器起作用 5 双半轴对双半轴 (HH) 型 : 双腔主缸通过各自的管路分别控制前后桥制动器中的一个轮缸若其中一套管路失效时, 另一套管路仍能够使前后制动器保持一定的制动性能此时虽然制动效能有所降低, 但前后桥制动力分配的比值未变, 附着力利用率高, 制动效能为 50% 此种方案只适于具有两个轮缸的制动器

54 四. 制动主缸 1. 作用将外部输入的机械能转换成液压能, 通过管路再输给制动轮缸 2. 分类液压制动系 (1) 单腔 : 用于单管路 (2) 双腔 : 用于双回管路液压制动系

55 3. 单腔制动主缸结构与原理 (1) 结构 1- 推杆 2- 密封圈 3- 活塞 4- 补偿孔 5- 进油孔 6- 储油灌 7- 油压制动开关 8- 出油阀 9- 回油阀座 10- 回位弹簧 11- 皮碗 12- 轴向孔 A- 储油室 B- 补油室 C- 压力室

56 (2) 工作原理 (1) 不制动时, 头部和皮碗 11 正好处于进油孔 4 与补偿孔 5 之间, 补偿孔与贮油室相通 (2) 制动时, 推杆使活塞和皮碗左移, 至皮碗遮盖住补偿孔 5 后, 压力室 C 即被封闭, 液压开始升高, 高压油液打开出油阀经制动管路进入轮缸, 使车轮制动器产生制动作用油压的高低与踏板力成正比例增加, 最高时可达 8MPa (3) 制动保持时, 保持踏板于某一位置, 主缸活塞即维持不动, 压力室 C 及轮缸内油压不再增高出油阀 8 前后油压平衡, 并在其弹簧的作用下关闭, 双阀处于关闭状态, 液压管路中维持一定的制动强度 (4) 放松制动踏板时, 制动踏板主缸活塞和轮缸活塞均在各自的回位弹簧作用下回位, 高压油液自管路压开回油阀流回主缸, 制动随之解除

57 4. 双腔制动主缸的结构与原理 (1) 结构

59 双腔制动主缸制动主缸 : 图制动主缸工作原理示意图

60 (2) 工作原理 (1) 正常状态制动时, 推杆推动后主活塞左移, 在其皮圈遮盖住补偿孔之后, 主压力室建立液压油液一方面流入后制动管路, 又推动副活塞左移, 副压力室也产生液压, 使油液流入前制动管路, 于是两制动管路在等压下实现对汽车制动 (2) 若前桥管路损坏漏油时, 只能使主压力室建立一定的液压, 而副压力室无液压此时, 在液压差的作用下, 副活塞被迅速的推到底, 接触到前缸体为止主压力室中的液压才能升高到所需的数值 (3) 若后桥管路损坏漏油时, 主活塞前移, 主压力室不能建立油压, 不能推动副活塞但在主活塞的顶杆触到副活塞时, 推杆的作用力便推动副活塞, 使副压力室油压升高而制动可见, 双管路液压系统中任何一套管路漏油时, 另一套管路仍能工作, 只是所需的踏板行程加大了, 制动效能降低了

61 五. 制动轮缸结构 1. 结构 1- 缸体 2- 活塞 3- 皮碗 4- 弹簧 5- 顶块 6- 防护罩 2. 分类 (1) 双活塞式 (2) 单活塞式

62 双活塞式制动轮缸图双活塞式制动轮缸

63 双活塞制动轮缸的分解图

64 六. 基本检查和调整 (1) 制动踏板自由行程的检查 : 轿车制动踏板的自由行程一般为 3~6 mm (2) 踏板自由间隙的调整 a) 踏板自由行程调整 b) 踏板自由行程测量

65 七. 液压制动传动装置检修 1. 真空助力器检查 (1) 真空助力器工作情况检查起动发动机, 怠速运转 1~2min 后停机 ; 踩下制动踏板数次, 检查踏板是否升高 ; 踩下踏板后, 起动发动机, 检查踏板是否下沉否则, 说明真空助力器工作不良, 应检查真空管路或更换真空助力器 (2) 真空助力器的真空检查起动发动机, 制动踏板踩下并保持 30s 后停止发动机, 检查踏板高度是否不变否则, 说明真空助力器有真空泄漏

66 2. 制动管路检查 (1) 制动液渗漏检查升起车辆, 检查制动管路是否有制动液渗漏的部位, 应重点检查管接头部位 (2) 制动管路损坏检查 1 升起车辆, 检查制动管路是否有凹痕或其他损坏 2 检查制动软管是否扭曲磨损开裂隆起等损坏 (3) 制动管路安装位置将转向盘左右转到极限位置, 检查制动管路和制动软管是否会与车轮或车身接触

67 3. 液压制动系统的排放空气 (1) 人工排气人工排气必须由 2 个修理工配合,1 人在驾驶室内负责踩制动踏板, 另 1 个在车下负责排气当驾驶室内的人踩下制动踏板使制动系统中产生液压后, 车下的人依次松开制动轮缸上的排气螺塞, 将混有空气的制动液排出

68 步骤 : 1 一人坐在驾驶员座椅上, 举升起汽车到适宜高度 2 另一人将在车下部用一根软管将车轮制动器制动轮缸的排气塞连接到贮液瓶中, 并给车内发出指令, 告知准备工作已完成 3 坐于驾驶室内的人连续快速踩下制动踏板, 直到踏板高度上升后, 踩住制动踏板保持不动 4 另一人将排气螺塞拧松大约 1/4 圈, 进行排气此时, 制动液连同空气一起从软管喷入瓶中, 然后, 尽快将排气螺塞拧紧, 并通知车内的人再次踩制动踏板 5 在排出制动液的同时, 踏板高度会逐渐降低, 在未拧紧排气螺塞之前, 切不可将踏板抬起, 以免空气再次侵入 6 每个轮缸应反复排气数次, 直至将空气完全排出 ( 制动液中无气泡 ) 为止并按照由近到远的顺序 ( 或遵照维修手册的规定 ), 逐个将各车轮制动器管路中的空气排放完毕 7 在排放空气过程中, 应及时向储液罐内添加制动液, 保持液面的规定高度并调整好踏板自由行程

69 第 4 节制动器的检修

70 一车轮制动器的一般检查在拆卸检修车轮制动器时, 应重点检查以下内容 : (1) 检查制动软管是否有裂纹变形接头是否漏油, 安装是否可靠, 如有裂纹变形均应更换 (2) 检查分泵活塞是否漏油, 防尘套是否破损, 防尘套破损应予以更换, 活塞上有漏油应更换总成 (3) 鼓式制动器应用手摇动两侧制动片, 查看分泵活塞是否卡死 (4) 在检修装复制动器后, 应检查制动器是否拖滞, 其方法是 : 一人在车上踩紧制动踏板, 一人在车下用力旋转轮毂, 当放开制动踏板的瞬间, 轮毂应能转动无卡滞, 如有卡滞应查找原因

71 二. 盘式制动器的检修 1. 制动盘的检修 (1) 制动盘不得有裂纹, 否则应更换, 通常更换时, 左右两轮应同时更换 (2) 制动盘的工作表面有轻微锈斑划痕和沟槽, 可用砂纸清除 (3) 检查制动盘厚度时, 应使用外径千分尺在制动盘距外沿 5~10mm 处测量制动盘的厚度不得小于使用极限值, 否则应更换制动盘

72 2. 制动盘端面圆跳动的检查 (1) 工具 (2) 方法制动盘距外沿 5~10mm (3) 技术要求圆跳动不得大于 0.05mm 1- 制动盘 2- 百分表

73 3. 制动块的检查 1- 制动块摩擦片厚度 2- 制动块摩擦片磨损极限厚度 3- 制动块的总厚度 4- 轮辐 5- 外制动块 6- 制动盘

74 4. 报警装置检查

75 三. 鼓式制动器的检修 1. 制动鼓检修 (1) 工具 (2) 方法 1- 后制动鼓 2- 游标卡尺 3- 测量不圆度工具

76 (3) 技术要求 (1) 制动鼓不得有任何性质的裂纹, 否则换新件 (2) 制动鼓内圆柱面的圆度误差不得大于 0. 15mm, 圆柱度误差不得大于 0. 05mm (3) 制动鼓内圆工作表面对旋转轴线的径向全跳动误差不得超过 0.l0mm

77 2. 制动蹄检修常见损伤形式为摩擦片磨损龟裂制动蹄支撑孔的磨损等 (1) 制动蹄不得有裂纹和变形, 支撑销孔与支撑销的配合应符合原设计规定 (2) 制动蹄衬片厚度的检查 1 工具 2 方法 3 技术要求铆钉头的沉入量 0. 5 mm 时, 局部最大的缝隙不得超过 0. l0mm

78 (3) 制动蹄片修复后, 应修整制动蹄衬片与制动鼓的初始贴合面积吃两头, 靠中间 1- 后制动蹄片 2- 制动鼓

79 3. 鼓式车轮制动器 ( 轮缸式 ) 的调整调整的方法 : 人工调整法自动调整法人工调整法 : 局部调整全面调整

80 1) 人工局部调整法以北京 BJ2020 越野汽车的车轮制动器为例 : (1) 液压制动系鼓式车轮制动器 ( 领从蹄双领蹄式 ) 的调整其局部调整的步骤如下 : 1 顶起车轮, 一边转动车轮, 一边向外转动调整凸轮螺栓, 直至制动蹄压紧制动鼓为止转动车轮时, 应有一定的方向, 即调整前轮两蹄和后轮的前制动蹄时向前转动车轮 ; 调整后轮后制动蹄时向后转动车轮 2 向内转动调整凸轮螺栓, 直至车轮能自由转动而制动蹄与制动鼓不碰擦 3 用同样的方法调整其他调整凸轮螺栓 4 用塞尺检查蹄鼓间隙应符合规定

81 2) 人工全面调整法 1 按局部调整的方法转动调整凸轮螺栓至制动鼓不能转动为止 2 向能够转动支撑销的方向转动支撑销 3 重复上述的 1 2 两步, 直至调整凸轮螺栓与支撑销均不能转动为止 4 锁紧支撑销后, 向内转动调整凸轮螺栓, 直至车轮能自由转动且制动蹄与制动鼓不碰擦 5 用检视孔用塞尺测量蹄鼓间隙支撑销端为 0. 15mm, 张开端为 0. 3mm 6 用同样方法调整其余制动器

82 鼓式制动器 ( 凸轮式 ) 的调整 1. 车轮制动器的调整分为局部调整和全面调整 (1) 局部调整当推杆行程超过 40mm 时, 即应进行局部调整, 以减少制动间隙调整时, 拧动调整臂上的蜗杆, 在推杆长度不改变的前提下, 使凸轮轴转过一定的角度, 以改变制动间隙

83 (2) 全面调整 1 将车桥支起, 车轮离地 2 取下制动器上的检视孔盖 3 松开制动蹄支承销的固定螺母, 转动制动蹄支承销, 使两个销端的标记朝内相对, 即两制动蹄支承端互相靠近 4 分别向外旋转两支承销, 使两制动蹄完全与制动鼓贴合, 车轮转不动为止 5 拧紧制动蹄支承销固定螺母, 并将锁母锁紧 6 将蜗杆轴拧松 3 响 ~4 响 (1/2 转 ~2/3 转 ), 制动鼓应能转动而无摩擦拖滞现象 7 检查制动间隙 : 一般支承端为 0.25~0.40mm; 凸轮端为 0.40~0.55mm; 同一端两蹄之差不大于 0.1 mm 通入压缩空气后, 制动气室推杆的行程一般为 25±5mm 若上述检查不符合规定, 应重新调整 8 应一个车轮一个车轮调整, 直至全部调完

济源职业技术学院授课教案授课日期 11 月 13 日课时 2 课型理论课实验课习题课上机课其他授课章节主题教学目的要求教学重点及难点汽车盘式制动器知识目标 : 能够根据故障现象准确判断出制动系统的故障原因能力目标 : 能够根据检查结果参照维修手册制定修复计划重点 : 能

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项目四 制动系

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