【正文】 ...................................6 ..........................................11 參考文獻.............................................................14 致謝.................................................................15i四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車制動系【摘 要】從汽車誕生時起，車輛制動系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。近年來，隨著車輛技術(shù)的進步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯。汽車制動系統(tǒng)種類很多，形式多樣。傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機械式、氣動式、液壓式、氣—液混合式。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動裝置，用工作時產(chǎn)生的摩擦熱來逐漸消耗車輛所具有的動能，以達到車輛制動減速，或直至停車的目的。伴隨著節(jié)能和清潔能源汽車的研究開發(fā)，汽車動力系統(tǒng)發(fā)生了很大的改變，出現(xiàn)了很多新的結(jié)構(gòu)型式和功能形式。新型動力系統(tǒng)的出現(xiàn)也要求制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式和功能形式發(fā)生相應(yīng)的改變?！娟P(guān)鍵詞】制動系統(tǒng) 制動 盤式制動四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院引 言汽車制動系統(tǒng)是汽車上用以使外界(主要是路面)在汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力，從而對其進行一定程度的強制制動的一系列專門裝置。其作用是使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下(包括在坡道上)穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。對汽車起制動作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力，而這些外力的大小都是隨機的、不可控制的，因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝置以實現(xiàn)上述功能。四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院1緒 論 選題的目的和意義汽車制動系統(tǒng)是汽車最重要系統(tǒng)之一，從汽車誕生時起，該系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色，特別是近年來，隨著車輛技術(shù)的進步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯。汽車制動系統(tǒng)是為了使高速行駛的汽車能減速或停車而設(shè)計的。如果該系統(tǒng)不能正常工作，車上的駕駛員和乘客將受到車禍的傷害，所以分析和研究汽車制動系統(tǒng)具有極其重要的意義，特別是對于汽車專業(yè)的畢業(yè)生來說，意義更加非凡！ 汽車制動系統(tǒng)的概述使行駛中的汽車減速甚至停車，使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定，以及使已停止的汽車保持不動，這些作用統(tǒng)稱為汽車制動。對汽車起到制動作用的力是作用在汽車上，其方向與汽車行駛的方向相反。作用在行駛汽車上的滾動阻力、上坡阻力、空氣阻力都能對汽車起到制動作用，但這些外力的大小都是隨機的、不可控制的。因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝置，以便駕駛員能根據(jù)道路和交通等情況，使外界（主要是路面）對汽車某部分（主要是車輪）施加一定的力，對汽車進行一定程度的強制制動。這種可控制的對汽車進行制動的外力稱為制動力，用于產(chǎn)生制動力的一系列專門裝置稱為制動系統(tǒng)。以蹄式制動器為列：駕駛員經(jīng)制動系控制裝置，操縱制動器的不旋轉(zhuǎn)元件制動蹄對旋轉(zhuǎn)元件制動鼓（與輪轂連接）制動，從而產(chǎn)生Ｍτ（制動力矩）。制動力矩經(jīng)車輪與地面的附著作用生成Ｐτ（制動力），制動力作用于→車輪→車橋→懸架→車架（身），汽車減速，直至停車。其原理圖如下：四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖 制動系統(tǒng)的組成制動系統(tǒng)是由制動器和制動驅(qū)動機構(gòu)組成的。制動器是指產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的力的部件，其中也包括輔助系統(tǒng)中的緩沖裝置。而制動驅(qū)動機構(gòu)主要包括供能裝置、控制裝置、傳動裝置，其中供能裝置是指包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件，其產(chǎn)生制動能量的部分稱為制動能源，人的肌體也可作為制動能源；控制裝置是指包括產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種部件，如制動踏板、制動閥等；傳動裝置是指包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€部件，如制動主缸和制動輪缸等；較為完善的制動系統(tǒng)還具有制動力調(diào)節(jié)裝置、報警裝置、壓力保護裝置等附加裝置。圖 四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院 制動系統(tǒng)的類型（1）按制動系統(tǒng)的功用分類1）行車制動系統(tǒng)——用以使行駛中的汽車降低速度甚至停車的一套專用裝置。它是行車過程中經(jīng)常使用的裝置；2）駐車制動系統(tǒng)——用以使已停駛的汽車駐留原地不動的一套裝置； 3）應(yīng)急制動系統(tǒng)——在行車制動系統(tǒng)失效的情況下，保證汽車仍能實現(xiàn)減速或停車的一套裝置；4）輔助制動系統(tǒng)——在行車過程中，輔助行車制動系統(tǒng)降低車速或保持車速穩(wěn)定，但不能將汽車緊急制停的一套裝置。（2）按制動系統(tǒng)的制動能源分類1）人力制動系統(tǒng)——以駕駛員的肌體作為唯一制動能源的制動系統(tǒng)； 2）動力制動系統(tǒng)——完全依靠發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化成的氣壓或液壓進行制動的制動系統(tǒng)；3）伺服制動系統(tǒng)——兼用人力和發(fā)動機動力進行制動的制動系統(tǒng)。（3）按照制動能量的傳輸方式，制動系統(tǒng)又可分為機械式、液壓式、氣壓式和電磁式等。同時采用兩種以上傳能方式的制動系統(tǒng)可稱為組合式制動系統(tǒng)。傳動裝置采用單一氣壓或液壓回路的制動系統(tǒng)為單回路制動系統(tǒng)。這種制動系統(tǒng)中，只要有一處損壞或漏氣（或漏油），整個系統(tǒng)即行失效。為此，我國自1988年始，規(guī)定所有汽車必須采用雙回路制動系統(tǒng)。在雙回路制動系統(tǒng)中，所有行車制動器的氣壓或液壓管路分屬于兩個彼此隔絕的回路。這樣，當(dāng)一個回路失效時，另一個回路仍能工作，這樣有效提高了汽車的行車安全性。四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院 制動系統(tǒng)方案論證分析汽車制動器幾乎均為機械摩擦式，即利用旋轉(zhuǎn)元件和固定元件兩工作表面間的摩擦產(chǎn)生的制動力矩使汽車減速或停車。一般摩擦式制動器按旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。鼓式制動器是最早形式汽車制動器，當(dāng)盤式制動器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類汽車上。鼓式制動器又分為內(nèi)張型鼓式制動器和外束型鼓式制動器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi)張型鼓式制動器的摩擦元件是一對帶有 圓弧形摩擦蹄片的制動蹄，后者則安裝在制動底板上，而制動底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半軸套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件作為制動鼓。車輪制動器的制動鼓均固定在輪轂上。制動時，利用制動鼓的圓柱內(nèi)表面與制動蹄摩擦蹄片的外表面作為一對摩擦表面在制動鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動器。外束型鼓式制動器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動鼓，并利用制動鼓的外圓柱表面與制動帶摩擦片的內(nèi)圓弧作為一對摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動鼓，故又稱為帶式制動器。在汽車制動系中，帶式制動器曾僅用作一些汽車的中央制動器，通常所說的鼓式制動器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)，鼓式制動器按蹄的類型分為: 1)領(lǐng)從蹄式制動器如圖21所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向（制動鼓正向旋轉(zhuǎn)），則蹄1為領(lǐng)蹄，蹄2為從蹄。汽車倒車時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)得使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對調(diào)了。這種當(dāng)制動鼓正、反反向旋轉(zhuǎn)時總具有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的內(nèi)張型鼓式制動器稱為領(lǐng)從蹄使制動器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有增勢作用，故又稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動鼓的趨勢，即摩擦力矩具有減勢作用，故又稱為減勢蹄。增勢作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而減勢作用使從蹄所受的法向反力減小。領(lǐng)從蹄式制動器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進與倒車時的制動性能不變，且結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，也便于服裝駐車制動機構(gòu)，故這四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動器及轎車的后輪制動器。圖 2)雙領(lǐng)蹄式制動器若在汽車前進時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，則稱為雙領(lǐng)蹄使制動器（如圖22所示）。顯然，當(dāng)汽車倒車時這種制動器的兩制動蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為雙向領(lǐng)蹄式制動器。如圖所示，兩制動蹄各用一個單活塞制動輪缸推動，兩套制動蹄、制動輪缸等機件在制動底板上是以制動底板中心作對稱布置的，因此，兩蹄對制動鼓的作用的合力恰好相互平衡，故屬于平面式制動器。雙領(lǐng)蹄式制動器有高的正向制動效能，但倒車時則變?yōu)殡p從蹄式，使制動效能大降，這種結(jié)構(gòu)經(jīng)常用于中級轎車的前輪制動器，這是因為這類汽車前進制動時，前軸的動軸荷及附著力大于后軸，而倒車時則相反。圖 雙領(lǐng)從蹄式制動器四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院3）雙向雙領(lǐng)蹄式制動器當(dāng)制動鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時，兩制動助均為領(lǐng)蹄的制動器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動器（如圖23所示）。它也屬于平衡式制動器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動器在汽車前進及倒車時的制動性能不變，因此廣泛應(yīng)用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前后輪，但用作后輪制動器時，則需另設(shè)中央制動用于駐車制動。圖 雙向雙領(lǐng)蹄式制動器4)單向增力式制動器單向增力式制動器如圖24所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動蹄支承在其上端制動地板上的支承銷上，由于制動時兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式的制動器。單向增力式制動器在汽車前進制動時的制動效能很高，且高于前述的各種制動器，但在倒車制動時，其制動效能卻是最低的。因此，它用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動器。四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖 單向增力式制動器5）雙向增力式制動器將單向增力式制動器的單活塞式制動輪缸換用雙活塞式制動輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則稱為雙向增力式制動器(如圖25所示)。對雙向增力式制動器來說不論汽車前進制動或倒退制動，該制動器均為增力式制動器。雙向增力式制動器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動與駐車制動功用的制動器，但行車制動是由液壓經(jīng)制動輪缸產(chǎn)生制動蹄的張開力進行制動，而駐車制動則是用制動操縱手柄通過鋼索拉繩及杠桿等機械操縱系統(tǒng)進行操縱。雙向增力式制動器也廣泛用于汽車的中央制動器，因為駐車制動要求制動器正向、反向的制動效能都很高，而且駐車制動若不用于應(yīng)急制動時也不會產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問題并不突出。但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動過程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動效率下降。因此，在轎車領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動器。但由于成本低，仍然在一些經(jīng)濟型車中使用，主要用于制動負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動。四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖 25 雙向增力式制動器 盤式制動器盤式制動器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。1）鉗盤式鉗盤式制動器按制動鉗的結(jié)構(gòu)形式不同可分為定鉗盤式制動器、浮鉗盤式制動器等。?定鉗盤式制動器：這種制動器中的制動鉗固定不動，制動盤與車輪相連并在制動鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。具有以下優(yōu)點：除活塞和制動塊外無其他滑動件，易于保證制動鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動器相差不多，容易實現(xiàn)鼓式制動器到盤式制動器的改革，能很好地適應(yīng)多回路制動系的要求。?浮鉗盤式制動器：這種制動器具有以下優(yōu)點：僅在盤得內(nèi)側(cè)具有液壓缸，故軸向尺寸小，制動器能進一步靠近輪轂；沒有跨越制動盤的油道或油管，液壓缸冷卻條件好，所以制動液汽化的可能性小；成本低；浮動盤的制動塊可兼用駐車制動。2）全盤式在全盤制動器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓盤形，制動時各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。由于這種制動器散熱條件較差，其應(yīng)用遠遠沒有鉗盤式制動器廣泛。盤式制動器與鼓式制動器相比，有以下優(yōu)點：四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院1）制動效能穩(wěn)定性好；2）制動力矩與汽車運動方向無關(guān)；3）易于構(gòu)成雙回路，有較高的可靠性和安全性； 4）尺寸小、質(zhì)量小、散熱好；5）制動襯塊上壓力均勻，襯塊磨損均勻； 6）更換襯塊工作簡單容易。7）襯塊與制動盤間的間隙小，縮短了制動協(xié)調(diào)時間。8）易于實現(xiàn)間隙自動調(diào)整。綜合以上優(yōu)缺點最終確定本次設(shè)計采用前后盤式制動器，且均為浮鉗盤式制動器。 制動驅(qū)動機構(gòu)的機構(gòu)形式選擇根據(jù)動力源的不同，制動驅(qū)動機構(gòu)可分為簡單制動、動力制動及伺服制動三大類型。而力的傳遞方式又有機械式、液壓式、氣壓式、氣壓液壓式的區(qū)別。 簡單制動系簡單制動系即人力制動系，是靠四級作用于制動踏板上或手柄上的力作為制動力源。而傳力方式有機械式和液壓式兩種。機械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，其結(jié)構(gòu)簡單，造假低廉，工作可靠，但機械效率低，因此僅用于中、小型汽車的駐車制動裝置中。液壓式的簡單制動系統(tǒng)通常稱為液壓制動系，用于行車制動裝置。其優(yōu)點是作用滯后時間短（),工作壓力大（可達10MPa12MPa),缸徑尺寸小，可布置在制動器內(nèi)部作為制動蹄的張開機構(gòu)或制動塊的壓緊機構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量小、造價低。但其有限的力傳動比限制了它在汽車上的適用范圍。另外，液壓管路在過渡受熱時會形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“氣阻”使制動效能降低甚至失效；而當(dāng)氣溫過低時（25攝氏度和更低時），由于制動液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及當(dāng)有局部損壞時，使整個系統(tǒng)都不能繼續(xù)工作，液壓式簡單制動系曾廣泛用于轎車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院但由于操作較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操作輕便性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車已經(jīng)極少采用。 動力制動系動力制動系是以發(fā)動機動力形成的氣壓或液壓勢能作為汽車制動的全部力源進行制動，而司機作用于制動踏板或手柄上的力僅用于對制動回路中控制元件的操縱。在簡單制動系中的踏板力與其行程間的發(fā)比例關(guān)系在動力制動系中便不復(fù)存在。動力制動系有氣壓制動系、氣頂液式制動系和全液壓動力制動系3種。1)氣壓制動系氣壓制動系是動力制動系最常見的型式，由于可獲得較大的制動驅(qū)動力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動驅(qū)動系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡單、連接和斷開均很方便，因此被廣用于總質(zhì)量為8t以上尤其是15t以上的載貨汽車、越野汽車和客車上，但氣壓制動系必須采用空氣壓縮機、儲氣筒、制動閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時間較長（),因此，當(dāng)制動閥到制動氣室和儲氣罐的距離較遠時，有必要加設(shè)啟動的第二控制元件繼動閥（即加速閥）以及快放閥；管路工作壓力較低（)。因而制動器室的直徑達，只能置于制動器之外，在通過桿件及凸輪或鍥塊驅(qū)動制動蹄，使非簧載質(zhì)量增大；另外制動氣室排氣時也有較大噪聲。2)氣頂液式制動系氣頂液式制動