汽车构造15-第十四章-汽车制动系统课件.pptx

1、第一节概述一、制动系统功用汽车制动系统的功用是使行驶中的汽车减低速度甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定以及使已经停驶的汽车保持不动。第一节概述二、制动系统工作原理汽车制动系由制动器和制动传动机构组成，其简单工作原理如图14-1所示。图14-1制动系工作原理示意图1-制动踏板 2-制动主缸 3-制动轮缸 4-制动鼓 5-制动蹄回位弹簧 6-制动底板 7-制动蹄支承销 8-制动蹄摩擦片 9-制动蹄 第二节车轮制动器一、盘式制动器盘式制动器根据固定元件的结构形式分为钳盘式制动器和全盘式制动器。盘式制动器（图14-2）中的固定元件是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块2，每个制动器中有2

2、4块制动块。这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的钳型支架中，总称为制动钳3。旋转元件是装在轮毂4上的制动盘5。图14-2 盘式制动器 1-制动分泵 2-制动块 3-制动钳 4-轮毂 5-制动盘 6-活塞图14-3所示为浮钳盘式制动器结构示意图。图14-3浮钳盘式制动器结构示意图1-制动钳体 2-导向销 3-制动钳支架 4-制动盘定钳盘式制动器结构及工作原理见图14-4。跨置在制动盘上的制动钳5固定安装在车桥3上。制动钳既不能旋转也不能绕制动盘轴线移动，其内部两个制动钳活塞4分别位于制动盘两侧。图14-4 定钳盘式制动器工作原理示意图 a）制动器不工作时 b）制动器工作时1-制动钳摩擦块

3、 2-制动盘 3-车桥 4-制动钳活塞 5-制动钳图14-5所示为奔驰超级跑车装用的盘式制动器。图14-5 奔驰超级跑车盘式制动器1-上摆臂 2-减震器 3-螺旋弹簧 4-下摆臂 5-制动盘 6-摩擦衬片 7-制动钳目前，有些轿车装用制动性能较好的陶瓷制动盘，如图14-6所示。图14-6陶瓷盘式制动器1-制动钳活塞 2-制动钳摩擦片 3-陶瓷制动盘 4-散热通风孔为了提高盘式制动器的制动效能，有些盘式制动器在制动盘上钻有通风孔2和散热片1（图14-7）加速散热效果。制动盘旋转时，在离心力的作用下，制动盘产生的热气会顺着通风孔迅速跑出。图14-7制动盘通风散热示意图 1-散热片 2-通风孔 3-

4、制动盘制动钳的立体图见图14-8。图14-8 制动钳1-制动钳壳体 2-制动活塞 3-制动蹄摩擦衬片 4-制动液管路第二节车轮制动器二、鼓式制动器鼓式制动器摩擦副中的旋转元件是制动鼓3（图14-9），内圆柱面是其工作面；制动轮缸7是制动蹄5张开的驱动机构。图14-9 鼓式制动器结构示意图1-制动蹄回位弹簧 2-制动蹄调整装置 3-制动鼓 4-制动蹄摩擦衬片 5-制动蹄 6-制动器底板 7-制动轮缸 8-制动液管路 9-制动轮缸活塞鼓式制动器零件图见图14-10。图14-10鼓式制动器零件图1-定位销弹簧 2-制动鼓 3-制动蹄 4-制动蹄摩擦衬片 5-制动蹄回位弹簧 6-制动蹄 7-制动轮缸

5、8-制动蹄调整装置 9-定位销1.用液压缸张开的鼓式制动器（1）领从蹄式制动器 图14-11示出的是领从蹄式制动器。图14-11 领从蹄式制动器1-偏心调整螺钉 2-垫圈 3-锁止螺母 4-托架 5-制动底板 6-偏心轮调整螺钉 7-偏心轮 8-摩擦衬片 9-制动轮缸 10-回位弹簧 11、12-制动蹄领从蹄式制动器的受力情况如图14-12。图14-12领从蹄式制动器受力情况 1-领蹄 2-制动轮缸 3-回位弹簧 4-制动鼓 5-从蹄 6、7-支承销制动蹄下端的支承有两种方式，一种是用支承销6、7铰接（图14-12）。另一种采用浮动式支承（图14-13中的浮动支座1），这种支承有自动定心的作用

6、，进而使制动蹄和制动鼓更好地接触。图14-13制动蹄的浮动式支承 1-浮动支座 2、5-制动蹄 3-制动鼓 4-制动轮缸汽红旗CA7220装用的制动器零件如图14-14所示。图14-14 一汽红旗CA7220装用的制动器零件1-摩擦衬片 2-调整弹簧 3-下回位弹簧 4-驻车制动拉杆 5-制动蹄 6-上回位弹簧 7-推杆 8-连接弹簧 9-调整楔 10-制动轮缸 11-制动底板（2）单向双领蹄式与单向双从蹄式制动器 在汽车前进时，两制动蹄均为领蹄的制动器称为单向双领蹄式制动器。图14-15示出的是单向双领蹄式鼓式制动器结构与受力情况，其总体结构与图14-11所示的领从蹄时制动器相差不多。图14

7、-15单向双领蹄式制动器受力情况 1-单活塞式制动轮缸 2-支承销 3-制动蹄 4-制动鼓单向双领蹄式鼓式制动器的零件见图14-16。图14-16双领蹄式制动器1制动底板2轮毂3回位弹簧4制动轮缸5制动鼓（3）双向双领蹄式制动器 不管是前进制动还是倒车制动，两个制动蹄都是领蹄的制动器称为双向双领蹄式制动器，见图14-17。图14-17双向双领蹄式制动器结构示意图1-双活塞式制动轮缸 2-制动鼓 3-制动蹄图14-18示出的是某一高级轿车前轮装用的双向双领蹄式制动器。该制动器装用两个双活塞式制动轮缸2，两个制动蹄6和11两端均为浮式支承。图14-18双向双领蹄式制动器1-制动鼓 2、13-制动轮

8、缸 3-制动底板 4、8-支座 5-上制动蹄 6-制动蹄回位弹簧 7、12-调整螺母 9-制动蹄限位装置 10-下制动蹄 11-可调支座（4）双从蹄式制动器 如将图14-15所示的制动器翻转180（图14-19），便成为在汽车前进时两蹄均为从蹄的双从蹄式制动器。图14-19 双从蹄式制动器结构示意图 1-单活塞式制动轮缸 2-制动蹄 3-支承销 4-制动鼓（5）自增力式制动器 自增力式制动器分单向自增力和双向自增力两种。在结构上只是轮缸中的活塞数目不同而已。自增力式制动器在国产汽车上应用较少。这里仅对双向自增力式制动器作一简单说明。该制动器的结构原理如图14-20所示。图14-20 双向自增力

9、式制动器结构原理示意图1-前制动蹄 2-可调顶杆 3-后制动蹄 4-制动轮缸 5-支撑销 图14-21示出的是双向自增力式制动器结构示意图。图14-21北京BJ1040型汽车前轮制动器1制动鼓2支承销3调整孔橡胶堵塞4制动底板5前制动蹄6前制动蹄回位弹簧7夹板 8制动轮缸9后制动蹄回位弹簧10后制动蹄11可调顶杆体12拉紧弹簧 13调整螺钉14可调顶杆套15制动蹄限位杆2.用凸轮张开的鼓式制动器如图14-22所示，这种制动器除了用制动凸轮作张开装置外，其余部分结构与液压制动系的领从蹄式制动器大体相同。图14-22用凸轮张开的鼓式制动器1-制动鼓 2-制动凸轮3-制动气室 4-制动蹄 5-摩擦衬

10、片 6 支承销 制动凸轮工作表面轮廓有椭圆形和平面形（图14-23a）及渐开线形（图I4-23b）。图14-23 制动凸轮表面形状 a)平面形凸轮和椭圆形凸轮 b）渐开线凸轮1-支承销 2-平面性凸轮 3-椭圆形凸轮 4-调节臂 5-制动凸轮轴 6-制动蹄 7-制动鼓 8-渐开线凸轮3楔式鼓式制动器楔式制动器的两个蹄可以是领从蹄式，也可以是双向双领蹄式。在制动器中，使制动蹄产生张开的装置称为制动蹄促动装置。楔式鼓式制动器的采用的楔形促动装詈有拉式和推式两种结构形式，图14-24所示出的是拉式楔形促动装置示意图。图14-24 楔形促动装置示意图1-进油孔 2-回位弹簧 3-浮动楔形块 4-柱塞

11、5-滚轮 6-楔形柱塞 7-制动蹄 8-制动底板 9-拉杆 10-活塞 11-传力套筒 12-驻车制动拉杆第二节车轮制动器三、驻车制动器驻车制动器的功用是：防止车轮停驶后溜滑；使车辆能在坡道上起步；行车中遇到紧急情况时配合行车制动器进行紧急制动。驻车制动器按其安装位置，可分为中央制动式（载货汽车常用的装于变速器后传动轴上）和车轮制动式（轿车常用）。桑塔纳轿车驻车制动器（图14-25）由驻车制动拉杆1、驻车制动杠杆16、驻车制动推杆15和制动器（制动蹄8、13与制动鼓17）组成。图14-25 驻车制动器工作原理a)解除驻车制动时 b)驻车制动时1-驻车制动拉杆 2-按钮 3-驻车手柄 4-操作杆

12、 5-支架 6-棘爪 7-扇形齿板 8-左制动蹄 9-制动蹄间隙调节弹簧 10-制动推杆弹簧 11-制动轮缸 12-平头销 13-右制动蹄 14-制动蹄回位弹簧 15-驻车制动推杆 16-驻车制动杠杆 17-制动鼓别克轿车装用的驻车制动器（图14-26），属于盘鼓组合式。图14-26别克轿车驻车制动器1-可调顶杆弹簧 2-可调顶杆 3-制动拉索 4-制动底板 5、9-制动蹄 6-制动蹄回位弹簧 7-制动推杆 8-制动推杆弹簧 10-制动鼓第三节液压制动传动机构一、人力液压制动系统1组成及工作过程图14-27 是人力液压式制动系统示意图。图14-27 液压式制动系统组成示意图1-比例阀 2-通往

13、后轮制动回路 3-制动蹄 4-制动轮缸 5-通往前轮制动回路 6-制动主缸 7-制动主缸储液罐 8-制动主缸推杆 9-制动踏板支承销 10-制动踏板回位弹簧 11-制动踏板 12-制动灯开关 2.主要零部件（1）制动主缸 图14-28所示为一汽红旗CA7220型轿车双回路液压制动系统中的串联式双腔制动主缸。图14-28 串联式双腔制动主缸1-缸体 2-第二工作腔 3-第一工作腔 4-补偿孔 5-第一活塞 6-第二活塞 7-左弹簧 制动主缸组成零件见14-29。图14-29制动主缸组成零件1-制动主缸体 2-储液罐接头 3-储液罐 4-弹簧 5-第二活塞 6-第一活塞（2）制动轮缸 制动轮缸的功

14、用是将液体压力转变为制动蹄张开的机械推力。图14-30所示为双活塞式制动轮缸示意图。图14-30 双活塞式制动轮缸1-防尘罩 2-制动轮缸活塞 3-皮碗 4-制动轮缸缸体 5-弹簧 6-顶块第三节液压制动传动机构二、伺服液压制动系统1.真空助力式伺服制动系统组成轿车多用真空助力式伺服制动系统，如图14-31所示。图14-31 真空助力伺服制动系统示意图1-制动踏板 2-真空助力器 3-制动主缸 4-制动主缸储液罐 5-制动轮缸 6-感载比例阀2.真空助力器真空助力器是利用真空能（负气压能）对制动踏板进行助力的装置，对其控制是利用踏板机构直接操纵。（1）结构真空助力器结构见图14-32，主要由真

15、空伺服气室和控制阀两部分组成。（2）工作过程 图14-32 真空助力器 a)真空阀开启 b)空气阀开启 c)空气阀关闭1-反作用活塞 2-制动主缸推杆 3-制动主缸第一活塞 4-制动主缸第二活塞 5-制动主缸缸体 6-储液罐 7-伺服气室膜片回位弹簧 8-伺服气室反作用盘 9-伺服气室前腔 10-伺服气室膜片座 11-伺服气室膜片 12-伺服气室后腔 13-控制阀 14-控制阀弹簧 15-控制阀推杆回位弹簧 16-空气滤芯 17-控制阀推杆18-控制阀柱塞 19-伺服气室后壳体 20-单向阀3.液压助力器在组合液压系统中，伺服制动系统的助力装置都采用液压助力器。液压助力器的组成及工作原理见图1

16、4-33，主要由控制柱塞l0、控制套2、动力活寨12、助力器壳体5、制动主缸推杆6和助力器回位弹簧1等组成。图14-33液压助力器1-助力器回位弹簧 2-控制套 3-回油孔 4-压力腔 5-助力器壳体 6-制动主缸推杆 7-去储液罐接口 8-接储能器接口 9-制动踏板推杆 10-控制柱塞 11-动力腔 12-动力活塞 13-进油孔第四节防抱死制动系统一、组成目前，防抱死制动系统几乎都采用电子控制。该系统主要由轮速传感器1（图14-34）、电控单元5及液压调节器4三部分组成。图14-34防抱死制动系统 a)防抱死制动系统在车上的布置 b)防抱死制动系统零件立体图 1-轮速传感器 2-制动主缸 3

17、-制动助力器 4-液压调节器 5-电控单元 6-警报灯1.轮速传感器轮速传感器（图14-35）用来检测车轮转速，每个车轮安装一个。它一般采用磁脉冲式或霍尔效应式车速传感器。图14-35 轮速传感器a)前轮装用 b)后轮装用磁脉冲式轮速传感器如图14-36所示，主要由永久磁铁2、磁极5、磁感线圈4和轮齿6等组成。图14-36 磁脉冲式轮速传感器1-导线 2-永久磁铁 3-壳体 4-磁感线圈 5-磁极 6-轮齿霍尔效应式轮速传感器见图14-37，主要由霍尔元件2、轮齿3和永久磁铁1组成。图14-37 霍尔效应式轮速传感器a)霍尔元件磁场较弱 b)霍尔元件磁场较强 1-永久磁铁 2-霍尔元件 3-轮

18、齿 2液压调节器液压调节器2（图14-38）是ABS系统的执行机构，它安装在制动主缸与制动轮缸之间的管路上。主要由电磁阀和油泵组成。图14-38 液压调节器和电控单元1-电控单元 2-液压调节器 3-电动机3 电控单元电控单元1（图14-38），在汽车制动过程中检测各车轮车速传感器输人的信号，按特定的程序和计算方法，判断出哪一个车轮有抱死的趋势，并转变为控制信号，通过调节液压调节器中电磁阀的电流强度，改变滑阀的位置和制动液的流动方向，调节将要抱死的车轮制动器的制动力，以防止车轮抱死。另外，电控单元还有监控其他部件的功能。当这些部件发生异常时，由蜂鸣器或指示灯发出报警信号。第四节防抱死制动系统二

19、、工作过程图14-39为一汽红旗CA7220轿车防抱死制动组成示意图。图14-39 一汽红旗CA7220轿车防抱死制动组成示意图1-制动灯开关 2-警报灯（黄色）3-液压电控单元 4-后轮轮速传感器 5-前轮轮速传感器 6-警报灯（红色）7-制动主缸该系统工作过程如下：1常规制动过程 如图14-40所示，ABS未进人工作状态，常规制动时电磁阀9不通电，柱塞10处于图示最下方。从图中可以看出，制动主缸3和制动轮缸2是相通的，制动主缸可随时控制制动压力的增减，这时液压泵7不工作。图14-40常规制动过程1-车速传感器 2-制动轮缸 3-制动主缸 4-制动踏板 5-液压调节器 6-电磁线圈 7-液压

20、油泵 8-电动机 9-电磁阀 10-柱塞 11-储液器 12-电控单元2轮缸减压过程 当车速传感器向电控单元输人车轮有抱死信号时，车速传感器输人到电磁阀的电流较大，柱塞10移至上端（图14-41），制动主缸3和制动轮缸2的通路被截断，制动轮缸和贮液器11相通，制动轮缸的制动液流人贮液器，制动压力降低。图14-41 轮缸减压过程（图注同图14-40）3轮缸保压过程 当车轮转速传感器输出抱死信号后，电控单元向液压调节器发出“保持压力”的指令，并给相应的电磁阀通以有限电流，柱塞移至图1442所示位置，所有的通路都被截断，以保持系统压力。图14-42 轮缸压力保持过程（图注同图14-40）4轮缸增压过

21、程 当压力降低后，车轮转速加快，则电控单元切断通往电磁阀9的电流，电磁阀又回到图14-43所示的位置。图14-43轮缸增压过程（图注同图14-40）第五节 驱动防滑与电子稳定程序控制机构一、驱动防滑机构在汽车行驶过程中防止驱动车轮发生滑转的控制系统称为驱动防滑系统（Acceleration Slip Regulation 简称ASR）。ASR和ABS都有控制车轮打滑的作用，但ABS是防止制动时车轮抱死在路面上滑移，而ASR则是防止驱动时车轮在路面上原地不动地滑转，两者控制车轮的滑动方向是相反的，但从控制车轮与路面的滑移率来看，ABS与ASR采用了相同的技术。从某种意义上说，ASR是ABS的完善

22、和补充，ASR可独立设立，但多数轿车都将ASR与ABS组合在一起，用ABSASR表示，统称为防滑控制机构。凌志LS400 ABSASR液压系见图14-44。其工作情况简述如下。图14-44雷克萨斯LS400 ABS/ASR液压系统1制动主缸2制动液液位开关3ASR制动执行器4副节气门步进电动机5ASR警告灯6ASR断开指示灯 7副节气门位置传感器8主节气门位置传感器9发动机与变速器电控单元10ABS与ASR电控单元m11电动机和液压泵12蓄能器13溢流阀14压力开关15制动主缸隔离电磁阀 16蓄能器隔离电磁阀17储液器隔离电磁阀18回液泵193/3电磁阀20储液器 21右后制动轮缸22后轮车速

23、传感器23左后制动轮缸24右前制动轮缸 25前轮车速传感器26左前制动轮缸27ASR执行器二、电子稳定程序控制机构电子稳定程序控制（Electronic Stability Program，ESP）是更高级轿车的稳定控制系统，它是在ABS、ASR和EBD（电子制动力分配）的基础上发展而来的，它不仅包括ASR的功能，控制驱动轮的制动力，还可控制从动轮的制动，可以分别独立控制每个车轮，防止车辆滑移。ESP的使用，能大大降低车身的失控（如侧滑、甩尾）危险，因此ESP是一个轿车的主动安全系统。电子稳定程序控制机构主要由传统制动系、传感器和电控单元等组成，见图14-45。图14-45电子稳定程序（ESP）控制机构结构示意图1-横摆角速度传感器和侧向加速度传感器 2-转向盘转角传感器 3-轮速传感器 4-ABS电控单元 5-节气门 6-发动机电控单元 7-CAN控制总线 雷诺轿车的主动安全机构在车上的布置见图14-46。图14-46 雷诺汽车主动安全机构全车布置示意图1-泊车辅助制动系统 2-紧急制动辅助制动系统 3-胎压监测系统 4-雷诺智能行车系统 5-无钥匙进入系统 6-电子稳定程序控制系统 7-加速防滑系统 8-巡航速度控制系统