1、汽车底盘构造与检修 主编 刘冬生 项目四制动系统构造与检修 任务检修制动系统 相关知识一、制动系统的作用制动系统的作用是利用机械摩擦作用来产生制动作用,使汽车根据驾驶人的需要适时减速或停车,还能使已经停驶的车辆实现可靠停放,如图4-1所示。图4-1制动系统的作用二、制动系统的分类汽车制动系统按制动传动介质不同分类,可分为液压制动系统和气压制动系统两大类,如图4-2所示。轿车上普遍采用液压制动系统,大型载重汽车上都采用气压制动系统。图4-2按制动系统的传动介质分类a)液压制动系统b)气压制动系统汽车制动系统按制动系统的作用分类,可分为行车制动系统和驻车制动系统两大类,如图4-3所示。行车制动系统
2、用于行驶中的汽车减速或停车,通常由驾驶人用脚操纵;驻车制动系统用于使停驶的车辆停留原地不动,通常由驾驶人用手操纵。图4-3按制动系统的作用分类a)行车制动系统b)驻车制动系统三、制动系统的结构与工作原理液压式行车制动系统主要由制动器、制动主缸、制动管路、制动液和真空助力器等组成,如图4-4所示。图4-4制动系统的组成1.制动器(1)作用制动器的作用是将从制动管路传过来的液压力转换成摩擦力矩迫使车轮减速或停转。(2)类型制动器按结构不同,可分为鼓式制动器和盘式制动器,如图4-5所示。其中鼓式制动器由于能产生大的制动力矩,多用于货车或轿车后轮;盘式制动器由于散热性能好,多用于轿车的前轮。图4-5制
3、动器的类型a)鼓式制动器b)盘式制动器(3)结构与工作原理1)鼓式制动器。鼓式制动器按结构不同可分为领从蹄式、双领蹄式、双从蹄式、双向双领蹄式、单向自增力式和双向自增力式等多种形式,但轿车上一般采用领从蹄式较多,其结构如图4-6所示。图4-6领从蹄式制动器的结构领从蹄式制动器主要由旋转部分、固定部分、张开机构和间隙自动调整机构组成。旋转部分是制动鼓,它固定在轮毂上并随车轮一起旋转。固定部分主要有制动蹄和制动底板,制动蹄上铆有摩擦片,通过回位弹簧拉紧压靠在张开机构的制动轮缸上。不制动时,制动鼓的内圆与制动蹄之间保留一定的间隙,使制动鼓可以随车轮一起旋转。领从蹄式制动器轮缸的作用是将制动管路过来的
4、液压力转换为机械推力,从而推动制动蹄与制动鼓摩擦,产生制动力矩。其结构主要由活塞、皮碗、缸体和放气螺钉等组成,如图4-7所示。图4-7制动轮缸的结构推动前、后制动蹄紧压在制动鼓上,不旋转的制动蹄就对旋转的制动鼓产生一个摩擦力矩,其方向与车轮旋转方向相反,迫使车轮减速或停车,如图4-8所示。当放松制动时,油液流回主缸,在回位弹簧作用下,制动蹄与制动鼓又恢复了原来的间隙,从而制动作用解除。领从蹄式制动器在制动时,制动轮缸的两个活塞在液压作用下向外移动,图4-8领从蹄式制动器的工作原理2)盘式制动器。盘式制动器在轿车上使用得越来越普遍,按结构不同盘式制动器可分为定钳式和浮钳式两类,其中浮钳式由于热稳
5、定性好、结构简单、造价低廉等优点,使用较广泛。浮钳式制动器结构如图4-9所示,它主要由制动钳、摩擦片、制动盘和活塞等组成。浮钳式制动器在制动时,来自制动主缸的液压油推动左侧活塞和左侧摩擦片向右移动,最终压到制动盘上,同时,液压缸中的油液压力将反过来推动制动钳向左侧移动,并带动制动盘右侧的摩擦片也向左移动,直到制动盘右侧的摩擦片也压到制动盘上。此时,两侧的摩擦片都压在制动盘上,从而产生制动力矩,如图4-10所示。图4-9浮钳式制动器结构 图4-10浮钳式制动器的工作原理盘式制动器的制动间隙是自动调整的,它主要是利用密封圈的弹性变形来实现的,密封圈的弹性变形既可使活塞在解除制动时回位,还可自动调整
6、制动间隙。2.制动主缸制动主缸也称制动总泵,其作用是将制动踏板输入的机械能转换成液压能。制动主缸与储液罐制成一体,储液罐上一般有制动液的最高和最低平面线。为了保证安全性,汽车的制动装置都采用双管路制动传动,因此,都使用串联双腔式制动主缸,如图4-11所示。图4-11串联双腔式制动主缸串联双腔式制动主缸主要由主缸缸体、第一活塞、第二活塞、皮碗、卡环和回位弹簧等组成,如图4-12所示。图4-12制动主缸的结构复件 QC4当驾驶人踩下制动踏板时,推杆推动第一活塞向右移,直到皮碗盖住进油孔后,左侧工作腔中液压升高,油液一方面通过左侧出油阀进入制动管路,一方面又推动第二活塞右移。在左腔液压和第一活塞回位
7、弹簧的作用下,第二活塞向右移动,右腔压力也随之提高,油液通过出油阀进入制动管路。当继续踩下制动踏板时,左、右腔的液压继续提高,使制动器制动,如图4-13所示。图4-13制动主缸的工作原理3.制动管路制动管路的作用是连接位于车身上的制动主缸和位于制动底板上的制动轮缸。现代汽车都采用了双管路传动装置,它是利用两个彼此独立的液压系统,当一个液压系统发生故障时,另一个液压系统仍然照常工作,从而提高了汽车制动的可靠性和安全性,按连接方式的不同可分为对角分立式连接(图4-14)和前后分立式连接两种(图4-15)。其中对角分立式连接在轿车中采用较普遍。油管一般采用金属管(铜管)制成,由于车轮是通过弹性悬架与
8、车身相连,所以在车身端与制动轮缸端管路采用高强度的橡胶软管连接。图4-14对角分立式制动管路连接图4-15前后分立式制动管路连接4.制动液液压制动系统采用汽车制动液来进行动力的传递。制动液的质量是保证液压系统工作可靠的重要因素。对制动液的要求是:1)高温下不易气化,否则,将在管路中产生气阻现象,使制动系统失效。2)低温下有良好的流动性。3)不会使金属件腐蚀和橡胶件发生膨胀、变硬。4)能对液压系统起润滑作用。5)吸水性差而溶水性良好。5.真空助力器在液压制动系统中,加装真空助力器,可以减轻驾驶人施加于制动踏板上的力,增加车轮制动力,达到操纵轻便、制动可靠的目的。真空助力器是利用发动机工作时在进气
9、管中形成的真空度作为动力源,利用真空的吸力帮助制动踏板对制动主缸产生推力,所以真空助力器装在制动踏板与制动主缸之间。真空助力器主要由前/后壳体、膜片、膜片回位弹簧、顶杆、制动阀和推杆等组成,如图4-16所示。图4-16真空助力器的结构当未踩下制动踏板时,真空助力器内的真空阀打开,空气阀关闭,真空助力器膜片的左侧气室通过橡胶管与发动机节气门的后方相连,发动机运转后,由于真空阀打开,膜片两侧气室相通,压力也相等,膜片在回位弹簧的作用下推向最右侧;当驾驶人踩制动踏板时,推杆推动顶杆压向制动主缸的同时,也使真空阀关闭,空气阀打开,此时膜片右侧进入空气,使两气室之间产生压差,膜片此时在压差作用下也能对顶
10、杆施加推力,从而起到助力作用,如图4-17所示。图4-17真空助力器的工作原理任务实施根据任务引入中的故障现象和任务分析所述,学习了本任务内容后可以做以下检修步骤:一、制动液的检查和维护1.检查制动液液位1)拆下发动机盖与前围上密封,拆卸中间前围板上通风栅板。2)检查制动液液位是否正常,即是否在高位MAX和低位MIN之间,如图4-18所示。图4-18检查制动液液位任务实施2.排放与添加制动液1)清洁制动储液罐及盖上的油污,然后打开加液口盖。2)从加液口中取出过滤网。3)连接手动真空泵,将储液罐中的制动液抽干净,如图4-19所示。4)检查新制动液牌号是否正确。5)将滤网装到加液口中。6)将制动液
11、加到储液罐中,直到液位至MAX处。任务实施复件 QC47)盖上加液口盖。8)举升车辆至合适位置。9)选用21mm轮胎专用套筒、风动扳手,按正确方法拆卸车轮。10)清洁放气螺塞周围油污,取下螺栓帽。11)将手动真空泵连接到放气螺栓,选用8mm梅花扳手拧松放气螺栓,用手动真空泵抽取制动液,直至新制动液流出,然后拧紧放气螺栓。12)按上述方法,依次按右后左后右前左前的顺序排放制动液,如图4-20所示。任务实施 图4-19抽净制动液任务实施 图4-20排放制动液任务实施1)一人进入车内,检查变速杆是否处于P位,驻车制动器是否拉紧,然后起动发动机保持怠速运转。2)另一人将8mm梅花扳手放入放气螺栓处,然
12、后将塑料管一段连接到放气螺塞上,另一段放到制动液回收容器中。3)车内人员踩制动器踏板数次,然后踩住不放。4)车外人员,旋松放气螺栓,然后观察制动液的流出情况,按此操作数次,直到制动液中无气泡,然后旋紧放气螺栓,如图4-21所示。3.制动系统排放空气任务实施5)清洁放气螺栓周围,然后选用8mm套筒、扭力扳手,按照维修手册规定力矩紧固放气螺栓。6)检查制动液液位,必要时添加。7)按上述方法,依次按右后左后右前左前的顺序排放制动液中的空气。任务实施二、制动踏板高度的检修检查制动踏板自由行程是否在规定范围内,如果不符合规定,则需要进行调整。1.测量制动踏板高度1)翻起地毯。2)选用钢直尺,沿制动踏板一
13、侧向下移至与地板完全抵靠,读出并记录踏板高度值,标准高度为145.8155.8mm,如图4-22所示。任务实施 图4-21旋松放气螺栓任务实施 图4-22测量制动踏板高度任务实施1)拔下制动灯开关线束插接器,逆时针转动制动灯开关总成,将其拆下。2)选用14mm呆扳手,松开推杆锁紧螺母。3)选用鲤鱼钳,转动推杆以调整制动踏板高度。4)选用钢直尺沿制动踏板一侧向下移至与地板完全抵靠,读出并记录踏板高度值,调整踏板高度到规定范围内。5)用14mm呆扳手拧紧推杆锁紧螺母。6)将制动灯开关总成插入支承座,直到触及缓冲垫,顺时针转动1/4圈锁紧,然后连接线束插接器,如图4-23所示。2.调整制动踏板高度任
14、务实施图4-23连接线束插接器任务实施图4-24测量踏板自由行程7)选用塞尺检查制动灯开关推杆突出部分与缓冲垫之间的距离是否为1.52.5mm,否则应重新安装制动灯开关总成。任务实施3.测量制动踏板自由行程1)确认点火开关处于关闭位置,多次(三次以上)踩下制动踏板,直至制动助力器内无真空。2)选用钢直尺沿制动踏板一侧向下移至与地板完全抵靠,用大拇指按下制动踏板直至感到轻微的阻力,读出并记录此时的高度值。3)松开大拇指,记录此时的高度值,两次测量的高度差为制动踏板的自由行程,标准值应为1.06.0mm,如图4-24所示,如果不符合标准,则调整制动灯开关推杆的突出部分与缓冲垫之间的间隙。任务实施三
15、、真空助力器的检查1.助力功能的检查在发动机熄火时,以相同的踏板力踩制动踏板若干次,以消除真空助力器的全部残余真空,并确认踏板高度无变化后,踩住踏板不动,然后起动发动机。此时若制动踏板略为下沉,则说明真空助力器助力功能正常;如踏板不动,则真空助力器无助力作用,应首先检查真空源是否提供了一定的真空度,然后检查真空管路、单向阀及真空助力器。任务实施2.密封性能的检查起动发动机,使发动机在怠速运转12min后,踏下制动踏板数次,并在踏板处于最低位置、保持踏板力不变的情况下,停止发动机运转。若发动机提供的真空度正常,且踏板高度在30s内无变化,则说明真空助力器密封性能良好。如制动踏板有明显的回升现象,
16、则说明真空助力器有漏气故障,需更换。任务实施四、制动主缸(总泵)的检查1)检查制动主缸是否破损或有泄漏,如果有,则更换。2)检查制动主缸中皮碗是否完好无损,如果损坏,则更换。3)检查活塞运行是否良好,是否卡滞或损坏,如果有则更换。任务实施五、前轮盘式制动器的拆卸1.拆卸车轮1)举升车辆至合适高度。2)检查前轮轮毂轴承是否松旷,转动是否正常。3)选用冲击扳手和21mm冲击扳手专用套筒,正确组合工具拆卸轮胎固定螺栓,然后取下车轮。任务实施2.拆卸制动缸总成1)选用17mm呆扳手、14mm梅花扳手,将制动缸总成与制动卡钳连接的上下两个螺栓拧松,然后用手取下。2)用一个S形的钩子,将制动缸总成挂在螺旋
17、弹簧上,如图4-25所示。任务实施 3.拆卸摩擦片1)双手轻轻向外摇摩擦片,将其从制动卡钳上分离。2)检查摩擦片有无裂纹、破损、脱胶,两个摩擦片是否有磨损不均匀的情况。3)在操作平台上放一块细砂纸,将摩擦片摩擦面向下,进行打磨,以清除硬化层为宜。4)用钢直尺垂直测量摩擦片摩擦材料处内外两侧各两个点的厚度,并记录数据,如图4-26所示。5)若厚度限值小于1mm,内外磨损偏差大于1mm,则成对更换摩擦片。6)检查限值指示器是否有变形或损坏。任务实施 图4-25将制动缸总成挂在螺旋弹簧上任务实施 图4-26测量记录数值7)分别拆卸两摩擦片1号和2号消声垫块,检查是否有变形或损坏,是否缺少润滑脂。任务
18、实施4.拆卸与检查制动盘1)选用指针式扭力扳手、17mm套筒,分两次旋松两个制动缸固定螺栓,然后取下螺栓和固定架。2)用记号笔,在制动盘和车桥轮毂上做好装配标记,然后用手轻轻取下制动盘。3)用砂纸清洁制动盘内外表面。4)检查制动盘是否有不正常磨损情况或损坏。任务实施5)选用025mm量程千分尺,清洁千分尺并调零。6)在制动盘上选三个测量点,各测量点之间相隔120,用千分尺测量制动盘厚度,如图4-27所示。7)测得的厚度必须大于19mm,若小于19mm,则更换制动盘。任务实施 5.检查制动轮缸(分泵)1)检查制动轮缸是否破损或有泄漏,如果有则更换。2)检查制动轮缸中皮碗是否完好无损,如果损坏则更
19、换。3)检查活塞运行是否良好,是否卡滞或损坏,如果有则更换。任务实施6.安装制动盘1)对准装配标记装上制动盘,用手将固定螺栓旋紧。2)选用专用工具、21mm套筒、扭力扳手,以维修手册固定力矩紧固对角线的两个螺母。3)用百分表检测制动盘的径向圆跳动,要求小于0.05mm,如图4-28所示,如果不符合规定,则改变制动盘的安装位置以减小径向圆跳动,如果仍不符合规定,则研磨制动盘或更换制动盘。任务实施 图4-27测量制动盘厚度任务实施 图4-28测量径向圆跳动任务实施1)清除摩擦片支撑板上的锈迹和污垢,检查支撑板是否有足够的弹性,是否有裂纹或变形。2)将固定架安装到制动盘中,用手旋紧两个固定螺栓。3)
20、选用17mm套筒、扭力扳手,以维修手册规定力矩紧固螺栓。4)检查制动轮缸有无制动液泄漏,防尘套有无损坏,制动软管及接头有无制动液泄漏。5)将两个摩擦片安装到制动卡钳支架槽内。6)从S形钩子上取下制动缸总成并安装到固定架上,用手旋紧两个固定螺栓。7.安装前制动器任务实施7)选用14mm套筒、扭力扳手、17mm呆扳手,按照维修手册规定力矩紧固两个固定螺栓,如图4-29所示。8)安装车轮。任务实施 六、后制动器的拆卸卡罗拉的后轮制动器是盘式制动器,而驻车制动则采用鼓式制动器,下面讲解拆装检修过程。1.拆卸后轮轮胎按照上述中的步骤拆卸后轮轮胎。任务实施2.拆卸后轮盘式制动钳与摩擦片1)拆卸后轮摩擦片。
21、2)选用17mm套筒、棘轮扳手拆卸盘式制动钳固定架螺栓。3)取下制动钳固定架,如图4-30所示。任务实施 图4-29紧固螺栓任务实施 图4-30取下制动钳固定架任务实施1)清洁制动鼓外部。2)用十字螺钉旋具旋出制动鼓的锁止螺钉。3)取下制动鼓。注意事项:制动鼓盘不能沾染油污,且不允许用金属锤子直接敲击。3.拆卸制动鼓任务实施 4.拆卸轮毂总成1)清洁ABS插接器外部灰尘,按下插接器锁扣,断开插接器。2)选用10mm套筒、指针式扭力扳手拆卸后轮ABS传感器插接器。3)选用14mm套筒、棘轮扳手对角松开四枚轮毂固定螺栓并取下,如图4-31所示。4)取下轮毂总成。注意事项:取下轮毂总成时,只能使用橡
22、皮锤子,不能用金属敲击。任务实施5.拆卸驻车制动蹄片1)使用压缩空气清洁制动蹄片。2)用回位弹簧拆装器、鲤鱼钳拆卸制动蹄的下回位弹簧,并取下调节器总成。3)拆卸两个上回位弹簧,取下上回位弹簧固定弹簧板。4)拆卸压力杆的弹簧,取下压力杆。5)使用鲤鱼钳夹住前蹄片固定弹簧座,旋转90脱开定位槽口,取下弹簧座、弹簧及弹簧销,然后取下前制动蹄片,如图4-32所示。6)用同样的方法拆卸后制动蹄片,并分离后制动器驻车制动拉索。任务实施 图4-31拧松四枚轮毂固定螺栓任务实施 图4-32取下前制动蹄片任务实施6.检查驻车制动鼓1)清洁制动鼓表面,检查表面是否有裂纹、损伤、断裂。2)用300mm游标卡尺在制动
23、鼓内部选3个点进行测量,每个点之间间隔120。3)当制动鼓内径大于200mm时,必须更换制动鼓,如图4-33所示。任务实施复件 QC5图4-33测量制动鼓内径任务实施7.安装驻车制动蹄片及制动鼓1)检查即将安装的驻车制动蹄片是否完好。2)按照与拆卸相反的顺序,用回位弹簧拆装器、鲤鱼钳安装驻车制动蹄片。3)按照与拆卸相反的顺序安装轮毂总成。4)按照与拆卸相反的顺序安装制动鼓。5)插接ABS传感器插接器,确保锁止可靠。6)安装盘式摩擦片。任务实施一、双向自增力式制动器1.结构双向自增力式制动器主要由摩擦片、制动鼓、制动蹄、制动轮缸等组成,如图4-34所示。知识拓展图4-34双向自增力式制动器的结构
24、知识拓展2.工作原理双向自增力式制动器的工作原理如图4-35所示。知识拓展图4-35双向自增力式制动器的工作原理图知识拓展二、双向双领蹄式制动器1.结构双向双领蹄式制动器主要由制动鼓、摩擦片、制动轮缸和制动蹄组成,如图4-36所示。2.工作原理双向双领蹄式制动器的工作原理如图4-37所示。知识拓展图4-36双向双领蹄式制动器的结构知识拓展图4-37双向双领蹄式制动器的工作原理图知识拓展三、驻车制动器驻车制动系统的作用是当汽车停稳后保证汽车不再前后滑动。它主要由驻车制动手柄、拉索和制动器等组成,如图4-38所示。目前轿车上使用的驻车制动系统与行车制动系统共用一套制动器,当车辆停稳后驾驶人用手拉起
25、驻车制动手柄,再通过拉索使两后车轮制动,从而实现驻车制动。知识拓展 图4-38驻车制动器知识拓展轿车驻车制动的工作原理 课后测评一、填空题1.制动系统的作用是根据驾驶人的需要适时 ,还能使已经停驶的车辆实现可靠 。2.汽车制动系统都包括 制动和 制动两大部分。3.液压制动系统主要由制动踏板、储液罐、制动管路和 等组成。4.制动器按结构不同,可分为鼓式制动器和 。5.真空助力器的作用是减轻驾驶人的 ,其车上装配位置在 和 之间。二、判断题1.盘式制动器的自动复位,主要是通过活塞的密封圈来实现的。()2.液压制动系统最好没有自由行程。()3.制动踏板自由行程过大,会造成制动不灵。()4.双腔制动主
26、缸在后制动管路失效时,前制动管路也失效。()课后测评5.汽车制动器摩擦片与制动鼓间隙过小,会造成制动鼓过热。()6.添加制动液时,如果制动液泄漏到任何涂漆表面上,应立即将其清洗干净。()7.盘式制动器使用制动钳和活塞来驱动摩擦片产生摩擦力。()8.更换制动液时,不同品牌同一型号的制动液可以混用。()9.液压制动管路用来把制动主缸的压力传递给轮缸。()10.采用真空助力式液压制动系统,当发动机熄火后,汽车制动力也会消失。()课后测评11.液压制动系统的排气顺序为:右后轮左后轮右前轮左前轮。()三、选择题1.液压制动主缸在不制动时,其出油阀和回油阀的开闭情况是 。A.出油阀和回油阀均开启.出油阀关
27、闭而回油阀开启C.双阀均关闭D.双阀均开启2.在不制动时,液压制动系统中制动主缸与制动轮缸的油压是 。A.主缸高于轮缸B.主缸与轮缸相等C.轮缸高于主缸D.都不是课后测评3.鼓式制动器的旋转元件是 。A.制动蹄B.摩擦片C.制动鼓D.制动钳4.为了提高汽车制动的可靠性和行车安全性,现代汽车广泛采用的是 制动传动装置。A.单回路B.双回路C.三回路D.四回路5.汽车制动蹄片的摩擦力取决于 。A.动力转向压力B.轮胎尺寸C.车速D.制动鼓和蹄片之间的压力课后测评6.汽车制动器的制动力 。A.随制动踏板力增加而增加B.与地面制动力同步增长C.与附着力有关D.始终小于附着力四、简答题1.简述汽车制动系统的组成及工作原理。2.简述盘式制动器的检修方法。3.简述鼓式制动器的检修方法。课后测评
