【文章內(nèi)容簡介】 領(lǐng)從蹄式制動器示意圖 沿箭頭方向看去，制動蹄 1 的支承點 3 在其前端，制動輪缸 6 所施加的促動力作用于其后端，因而該制動蹄張開時的旋轉(zhuǎn)方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同。具有這種屬性的制動蹄稱為領(lǐng)蹄。與此相反，制動蹄 2 的支承點 4 在后端，促動力加于其前端，其張開時的旋轉(zhuǎn)方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反。具有這種屬性的制動蹄稱為從蹄。 當(dāng)汽車倒駛，即制動鼓反向旋轉(zhuǎn)時，蹄 1 變成從蹄，而蹄 2 則變成領(lǐng)蹄。這種在制動鼓正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時，都有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的制動器即稱為領(lǐng)從蹄式制動器。 下圖為領(lǐng)從蹄式制動器受力示意圖: 領(lǐng)從蹄式制動器受力示意圖 如圖所示，制動時兩活塞施加的促動力是相等的。制動時，領(lǐng)蹄 1 和從蹄 2 在促動力 FS 的作用下，分別繞各自的支承點 3 和 4 旋轉(zhuǎn)到緊壓在制動鼓 5 上旋轉(zhuǎn)著的制動鼓即對兩制動蹄分別作用著法向反力 N1 和 N2 以及相應(yīng)的切向反力 T1 和T2，兩蹄上的這些力分別為各自的支點 3 和 4 的支點反力 Sl 和 S2 所平衡。 可見，領(lǐng)蹄上的切向合力 Tl 所造成的繞支點 3 的力矩與促動力 FS 所造成的繞同一支點的力矩是同向的。所以力 T1 的作用結(jié)果是使領(lǐng)蹄 1 在制動鼓上壓得更緊從而力 T1 也更大。這表明領(lǐng)蹄具有增勢作用。相反，從蹄具有減勢作用。故二制動蹄對制動鼓所施加的制動力矩不相等。倒車制動時，雖然蹄 2 變成領(lǐng)蹄，蹄 1 變成從蹄，但整個制動器的制動效能還是同前進制動時一樣。 在領(lǐng)從式制動器中，兩制動蹄對制動鼓作用力 N1和 N2的大小是不相等的，因此在制動過程中對制動鼓產(chǎn)生一個附加的徑向力。凡制動鼓所受來自二蹄的法向力不能互相平衡的制動器稱為非平衡式制動器。 以上介紹的各種鼓式制動器各有利弊。 就制動效能而言 在基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和輪缸工作壓力相同的條件下，自增力式制動器由于對摩擦助勢作用利用得最為充分而居首位，以下依次為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個不穩(wěn)定的因素，隨制動鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況(如是否沾水、沾油 是否有燒結(jié)現(xiàn)象等)的不同可在很大范圍內(nèi)變化。自增力式制動器的效能對摩擦系數(shù)的依賴性最大，因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。 在制動過程中，自增力式制動器制動力矩的增長在某些情況下顯得過于急速。雙向自增力式制動器多用于轎車后輪，原因之一是便于兼充駐車制動器。單向自增力式制動器只用于中、輕型汽車的前輪，因倒車制動時對前輪制動器效能的要求不高。雙從蹄式制動器的制動效能雖然最低，但卻具有最良好的效能穩(wěn)定性，因而還是有少數(shù)華貴轎車為保證制動可靠性而采用(例如英國女王牌轎車)。領(lǐng)從蹄制動器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且有結(jié)構(gòu)較簡單等優(yōu)點，故目前仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。 盤式制動器 盤式制動器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，被稱為制動盤。 其固定元件則有著多種結(jié)構(gòu)型式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動塊，每個制動器中有 24 個。這些制動塊及其促動裝置都裝在橫跨制動盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動鉗。這種由制動盤和制動鉗組成的制動器稱為鉗盤式制動器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形 制動盤的全部工作面可同時與摩擦片接觸，這種制動器稱為全盤式制動器。 鉗盤式制動器過去只用作中央制動器，但目前則愈來愈多地被各級轎車和貨車用作車輪制動器。全盤式制動器只有少數(shù)汽車(主要是重型汽車)采用為車輪制動器。這里只介紹鉗盤式制動器。鉗盤式制動器又可分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩類。盤式制動器結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 盤式制動器結(jié)構(gòu)圖 定鉗盤式制動器的結(jié)構(gòu)示意圖見下圖: 定鉗盤式制動器示意圖 在制動盤 1 上的制動鉗體 5 固定安裝在車橋 6 上，它不能旋轉(zhuǎn)也不能沿制動盤軸線方向移動 其內(nèi)的兩個活塞 2 分別位于制動盤 1 的兩側(cè)。制動時，制動油液由制動總泵(制動主缸)經(jīng)進油口 4 進入鉗體中兩個相通的液壓腔中，將兩側(cè)的制動塊 3 壓向與車輪固定連接的制動盤 1，從而產(chǎn)生制動。這種制動器存在著以下缺點，油缸較多，使制動鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜。油缸分置于制動盤兩側(cè)，必須用跨越制動盤的鉗內(nèi)油道或外部油管來連通，這使得制動鉗的尺寸過大。難以安裝在現(xiàn)代化轎車的輪輞內(nèi)，熱負荷大時，油缸和跨越制動盤的油管或油道中的制動液容易受熱汽化。若要兼用于駐車制動，則必須加裝一個機械促動的駐車制動鉗。浮鉗盤式制動器 下圖所示為浮鉗盤式制動器示意圖。 浮鉗盤式制動器示意圖 鉗體 2 通過導(dǎo)向銷 6 與車橋 7 相連，可以相對于制動盤 1 軸向移動。制動鉗體只在制動盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動塊則附裝在鉗體上。 制動時，液壓油通過進油口 5 進入制動油缸，推動活塞 4 及其上的摩擦塊向右移動，并壓到制動盤上，并使得油缸連同制動鉗體整體沿銷釘向左移動，直到制動盤右側(cè)的摩擦塊也壓到制動盤上夾住制動盤并使其制動。 與定鉗盤式制動器相反，浮鉗盤式制動器軸向和徑向尺寸較小，而且制動液受熱汽化的機會較少。此外，浮鉗盤式制動器在兼充行車和駐車制動器的情況下，只須在行車制動鉗油缸附近加裝一些用以推動油缸活塞的駐車制動機械傳動零件即可。故自 70 年代以來 浮鉗盤式制動器逐漸取代了定鉗盤式制動器。 盤式制動器與鼓式制動器相比，有以下優(yōu)點:一般無摩擦助勢作用,因而制動器,浸水后效能降低較少,而且只須經(jīng)一兩次制動即可恢復(fù)正常。在輸出制動力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小，制動盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會象制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動踏板行程過大，較容易實現(xiàn)間隙自動調(diào)整。其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡便。對于鉗盤式制動器而言，因為制動盤外露，還有散熱良好的優(yōu)點。 盤式制動器不足之處是效能較低，故用于液壓制動系統(tǒng)時所需制動促動管路壓力較高，一般要用伺服裝置。 目前，盤式制動器已廣泛應(yīng)用于轎車。但除了在一些高性能轎車上用于全部車輪以外，大都只用作前輪制動器。而與后輪的鼓式制動器配合，以期汽車有較高的制動時的方向穩(wěn)定性。在貨車上，盤式制動器也有采用，但離普及還有相當(dāng)距離。 人力制動系統(tǒng) 機械制動系統(tǒng) 機械式行車制動已全部被淘汰。機械制動系統(tǒng)僅用于駐車制動。 駐車制動系統(tǒng)與行車制動系統(tǒng)共用后輪制動器。也可以是專設(shè)的中央制動器。 人力液壓制動系統(tǒng) 轎車的行車制動系統(tǒng)都采用了液壓傳動裝置，主要由制動主缸(制動總泵)、液壓管路、后輪鼓式制動器中的制動輪缸(制動分泵)、前輪鉗盤式制動器中的液壓缸等組成， 液壓式雙管路傳動裝置的布置形式 當(dāng)其中一套管路損壞時，另一套仍可以正常工作，保證汽車制動系的工作可靠性。 兩橋制動器獨立制動 當(dāng)一套管路失效時，另一套管路仍能保持一定的制動效能。制動效能低于正常時的 50％。 同一制動器兩個輪缸獨立制動 前后制動器對角獨立制動 自制動踏板到輪缸活塞的制動系統(tǒng)傳動比，等于踏板機構(gòu)杠桿比乘以輪缸直徑同主缸直徑之比。 傳動比越大，踏板力越小，踏板行程卻因此而越大，使得制動操作不便。 要求液壓制動系傳動比合適，保證制動踏板力較小，同時踏板行程又不太大。 對于人力液壓制動系，考慮到制動器容許磨損量的踏板全行程不應(yīng)超過 150(轎車)～180mm(貨車)。制動器間隙調(diào)整正常時，踩下踏板到完全制動的踏板工作行程不應(yīng)超過全行程的 50％～60％。最大踏板力一般不應(yīng)超過 350(轎車)～550N(貨車)。 伺服制動系 伺服制動系在人力液壓制動系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動力伺服系統(tǒng)而形成的，即兼用人體和發(fā)動機作為制動能源的制動系。 伺服制動系可分為助力式(直接操縱式)和增壓式(間接操縱式)兩類。 ? 助力式(直接操縱式)伺服系統(tǒng)控制裝置用制動踏板機構(gòu)直接操縱，其輸出力也作用于液壓主缸，以助踏板力之不足。 ? 增壓式(間接操縱式)伺服系統(tǒng)控制裝置用制動踏板機構(gòu)通過主缸輸出的液壓操縱，且伺服系統(tǒng)的輸出力與主缸液壓共同作用于一個中間傳動液缸(輔助缸)，使該液缸輸出到輪缸的液壓遠高于主缸液壓。 按伺服能量的形式分： 真空伺服式，真空能(負氣壓能) 氣壓伺服式，氣壓能 液壓伺服式，液壓能 助力式伺服制動系 1．真空助力伺服制動系 在液壓制動裝置中，裝有真空助力器，它安裝在主缸與踏板之間，利用發(fā)動機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的真空度來增大駕駛員在制動踏板上的操縱力。 (1)不制動時 真空助力器不工作，彈簧 15 將推桿 12 連同柱塞 18 推到后極限位置(即真空閥開啟)，閥門 9 則被彈簧 16 壓緊在大氣閥座 10 上(即大氣閥關(guān)閉位置)。伺服氣室前、后兩腔經(jīng)通道 A、控制閥腔和通道 B 互相連通，并與大氣隔絕。在發(fā)動機開始工作，且真空單向閥被吸開后，伺服氣室左右兩腔內(nèi)都產(chǎn)生一定的真空度。 （2）制動時 將制動踏板踩下時，起初伺服氣室尚未起作用，膜片座 8 固定不動，故來自踏板機構(gòu)的控制力可以推動控制閥推桿 12 和控制閥柱塞 18 相對于膜片座前移，當(dāng)柱塞與橡膠反作用盤 7 之間的間隙消除后，控制力便經(jīng)反作用盤傳給制動主缸推桿 2,使制動主缸液壓上升傳入各輪缸，此力是駕駛員所給。 隨同控制閥柱塞 18 前移的同時，推桿 12 通過彈簧先將真空閥門 9 壓向閥座 8而關(guān)閉，使 A 腔與 B 腔隔絕。 進而大氣閥座 10 與真空閥門 9 分離而開啟，外界的空氣經(jīng)空氣閥的開口和氣道進入 B 腔。隨著空氣的進入，在伺服氣室膜片的兩側(cè)出現(xiàn)壓力差而產(chǎn)生推力，此推力通過膜片座 橡膠反作用盤 7 推動制動主缸推桿 2 左移。 此時，推桿 2 上的作用力 F 應(yīng)為踏板力和伺服氣室活塞推力的總和，但后者較前者大得多，使制動主缸輸出的液壓成數(shù)倍的增高。 在此過程中，膜片 20 與閥座 8 也不斷前移，直到閥門 9 重新與大空閥座 10 接觸為止。因此在任何一個平衡狀態(tài)下，伺服氣室后腔中的穩(wěn)定真空度與踏板行程成遞增函數(shù)關(guān)系控制閥的隨動作用。 駕駛員所施加的踏板力不僅要足以促動控制閥，并使制動主缸產(chǎn)生一定液壓，而且還要足以平衡與伺服氣室作用力成正比的，經(jīng)反作用盤反饋過來的力。這樣，駕駛員便可以通過所加踏板力的大小來感知伺服氣室的作用力大小，即駕駛員有一定的踏板感。 增壓式伺服制動系 真空增壓伺服制動系 真空增壓伺服制動系比人力液壓制動系多一套真空伺服系統(tǒng) 真空增壓器由輔助缸、控制閥和真空伺服氣室等三部分組成。 在輔助缸活塞 4 上作用著兩個力，主缸液壓作用力和伺服氣室輸出的推桿力。因此，輔助缸左腔及各輪缸的壓力高于主缸壓力。 動力制動系統(tǒng) 動力制動系以汽車發(fā)動機為唯一的制動初始能源。 制動能源是空氣壓縮機或液壓泵。在動力制動系中，駕駛員的肌體僅作為控制能源，而不是制動能源。動力制動系： 氣壓制動系 供能裝置和傳動裝置全部是氣壓式的。其控制裝置大多數(shù)是由制動踏板機構(gòu)和制動閥等氣壓控制元件組成，也有的在踏板機構(gòu)和制動閥之間還串聯(lián)有液壓式操縱傳動裝置。 氣頂液制動系 供能裝置、控制裝置與氣壓制動系的相同，但其傳動裝置則包括氣壓式和液壓式兩部分。 全液壓動力制動系 除制動踏板機構(gòu)以外，其供能、控制和傳動裝置全是液壓式。 氣壓制動系統(tǒng) 當(dāng)踩下制動踏板時，通過拉桿機構(gòu)操縱制動閥，使制動閥上下兩腔的進氣口分別與本腔的出氣口相通，使儲氣筒 8 前、后腔的壓縮空氣得以分別通過制動閥的上、下腔進入后制動氣室和前制動氣室，從而促動制動器進入工作。當(dāng)放松制動踏板時，制動閥使制動氣室通大氣，以解除制動。制動氣室內(nèi)建立的氣壓越高，則制動器所產(chǎn)生的制動力矩越大。故為了保證行車制動的漸進性，制動閥應(yīng)具有隨動作用，即保證制動氣室壓力與踏板行程成一定的遞增函數(shù)關(guān)系。 在采用動力制動系的情況下，駕駛員所施加的踏板力只用來操縱控制裝置，而不能像采用人力制動系時那樣直接造成制動器促動裝置的工作壓力，故制動閥還應(yīng)當(dāng)能使制動氣室壓力與踏板力也成一定的遞增函數(shù)關(guān)系，以保證駕駛員有足夠強的踏板感。 氣壓系統(tǒng)各元件之間的連接管路(由鋼管、橡膠軟管和各種管接頭組成)有三種： ①供能管路供能裝置各組成件(空壓機、儲氣筒)之間和供能裝置與控制裝置(如制動閥)之間的連接管路； ②促動管路控制裝置與制動器促動裝置(如制動氣室)之間的連接管路； ③操縱管路一個控制裝置與另一個控制裝置之間的連接管路。 解放 CAl091 型汽車制動系中只有一個氣壓控制裝置——制動閥，故無操縱管路。 氣頂液制動系與全液壓動力制動系 氣頂液制動系 氣壓系統(tǒng)的工作壓力比液壓系統(tǒng)低得多，因而其部件的尺寸和質(zhì)量都比液壓系統(tǒng)的相應(yīng)部件大得多。 氣壓制動系只宜用于中型以上，特別是重型的貨車和客車。 氣壓制動系的工作滯后時間約三倍于液壓制動系。 為了兼取氣壓系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)二者之長，有些重型汽車采用了氣頂液式動力制動系。供能裝置和控制裝置都是氣壓式的，傳動裝置則是氣壓—液壓組合式的。 全液壓動力制動系 以儲能器儲存的液壓能或限制液流循環(huán)而產(chǎn)生液壓作用的動力制動裝置。 其制動系的液壓系統(tǒng)，同動力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)一樣，也有常壓式(閉式)和常