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制动系统

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简介

  制动系统是汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。
  制动系统作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。
  对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力,而这些外力的大小都是随机的、不可控制的,因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。
功用

  ·为了保证汽车安全行驶,提高汽车的平均行驶车速,以提高运输生产率,在各种汽车上都设有专用制动机构。这样的一系列专门装置即称为制动系。
  ·汽车制动系功用
  1)保证汽车行驶中能按驾驶员要求减速停车
  2)保证车辆可靠停放
  
类型
  (1)按功用分:行车制动系驻车制动系辅助制动系
  1)行车制动系——是由驾驶员用脚来操纵的,故又称脚制动系。它的功用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车。
  2)驻车制动系——是由驾驶虽用手来操纵的,故又称手制动系。它的功用是使已经停在各种路面上的汽车驻留原地不动
  3)第二制动系——在行车制动系失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定,第二制动系也是汽车必须具备的。
  4)辅助制动系——经常在山区行驶的汽车以及某些特殊用途的汽车,为了提高行车的安全性和减轻行车制动系性能的衰退及制动器的磨损,用以在下坡时稳定车速。
  (2)按制动能量传输分:机械式液压式气压式电磁式组合式
  (3)按回路多少分:单回路制动系双回路制动系
  (4)按能源分:人力制动系动力制动系伺服制动系
  1)人力制动系——以驾驶员的肌体作为唯一的制动能源的制动系。
  2)动力制动系——完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系。
  3)伺服制动系——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。
  (1)按制动系统的作用分类
  制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统;用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统;在行车制动系统失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统;在行车过程中,辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定,但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中,行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。
  (2)按制动操纵能源分类
  制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统;完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统;兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。
  (3)按制动能量的传输方式分类
  制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。

组成

  (1)供能装置:包括供给、调节制动所需能量以及改善传动介质状态的各种部件
  (2)控制装置:产生制动动作和控制制动效果各种部件,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如制动主缸、轮缸
  (4)制动器:产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件
  制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。
  (1)制动操纵机构
  产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件,如图中的2、3、4、6,以及制动轮缸和制动管路。
  (2)制动器
  产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件。汽车上常用的制动器都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩,称为摩擦制动器。它有鼓式制动器和盘式制动器两种结构型式。

原理

  1、一般制动系的基本结构
  ·主要由车轮制动器和液压传动机构组成。
  ·车轮制动器主要由旋转部分、固定部分和调整机构组成,旋转部分是制动鼓;固定部分包括制动蹄和制动底板;调整机构由偏心支承销和调整凸轮组成用于调整蹄鼓间隙。
  ·制动传动机构主要由制动踏板、推杆、制动主缸、制动轮缸和管路组成。
  2、制动工作原理
  制动系统的一般工作原理是,利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。
  1)制动系不工作时
  ·蹄鼓间有间隙,车轮和制动鼓可自由旋转
  2)制动时
  ·要汽车减速,脚踏下制动器踏板通过推杆和主缸活塞,使主缸油液在一定压力下流入轮缸,并通过两轮缸活塞推使制动蹄绕支承销转动,上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。不转的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩,从而产生制动力
  3)解除制动
  ·当放开制动踏板时回位弹簧即将制动蹄拉回原位,制动力消失。
  3、制动主缸的结构及工作过程
  ·制动主缸的作用是将自外界输入的机械能转换成液压能,从而液压能通过管路再输给制动轮缸
  ·制动主缸分单腔和双腔式两种,分别用于单、双回路液压制动系。
  (1)单腔式制动主缸
  1)制动系不工作时
  ·不制动时,主缸活塞位于补偿孔、回油孔之间
  2)制动时
  ·活塞左移,油压升高,进而车轮制动
  3)解除制动
  ·撤除踏板力,回位弹簧作用,活塞回位,油液回流,制动解除
  (2)双腔式制动主缸
  1)结构(如一汽奥迪100型轿车双回路液压制动系统中的串联式双腔制动主缸)
  ·主缸有两腔
  ·第一腔与右前、左后制动器相连;第二腔与左前、右后制动器相通
  ·每套管路和工作腔又分别通过补偿孔和回油孔与储油罐相通。第二活塞由右端弹簧保持在正确的初始位置,使补偿孔和进油孔与缸内相通。第一活塞在左端弹簧作用下,压靠在套上,使其处于补偿孔和回油孔之间的位置。
  2)工作原理
  ·制动时,第一活塞左移,油压升高,克服弹力将制动液送入右前左后制动回路;同时又推动第二活塞,使第二腔液压升高,进而两轮制动
  ·解除制动时,活塞在弹簧作用下回位,液压油自轮缸和管路中流回制动主缸。如活塞回位迅速,工作腔内容积也迅速扩大,使油压迅速降低。储液罐里的油液可经进油孔和活塞上面的小孔推开密封圈流入工作腔。当活塞完全回位时,补偿孔打开,工作腔内多余的油由补偿孔流回储液罐。若液压系统由于漏油,以及由于温度变化引起主缸工作腔、管路、轮缸中油液的膨胀或收缩,都可以通过补偿孔进行调节。
  4、制动轮缸的结构及工作过程
  ·制动轮缸的功用:是将液力转变为机械推力。有单活塞和双活塞两种。
  1)结构
  ·奥迪100的双活塞式轮缸体内有两活塞,两皮碗,弹簧使皮碗、活塞、制动蹄紧密接触。
  2)工作过程
  ·制动时,液压油进入两活塞间油腔,进而推动制动蹄张开,实现制动。
  ·轮缸缸体上有放气螺栓,以保证制动灵敏可靠。

要求

  ·为了保证汽车行使安全,发挥高速行使的能力,制动系必须满足下列要求
  1、制动效能好。评价汽车制动效能的指标有:制动距离、制动减速度、制动时间
  2、操纵轻便,制动时的方向稳定性好。制动时,前后车轮制动力分配合理,左右车轮上的制动力应基本相等,以免汽车制动时发生跑偏和侧滑。
  3、制动平顺性好。制动时应柔和、平稳;解除时应迅速、彻底。
  4、散热性好,调整方便。这要求制动蹄摩擦片抗高温能力强,潮湿后恢复能力快,磨损后间隙能够调整,并能够防尘、防油。
  5、带挂车时,能使挂车先于主车产生制动,后于主车解除制动;挂车自行脱挂时能自行进行制动。 
维修与保养
  1.保证车辆制动性能良好
  制动性能良好的汽车,要求在任何速度下行驶时,通过制动措施,能在很短的时间和距离内,及时迅速地降低车速或停车。良好的制动效能对于提高汽车平均速度和保证行车安全有着重要作用。提高制动效能的主要措施有:
  (1)缩短制动距离:
  制动器在使用过程中,由于制动蹄摩擦片和制动鼓的磨损,制动器间隙将逐渐变大。制动系反应时间增加,将引起制动迟缓及制动力不足,使制动距离延长,制动效能降低。
  制动时,制动器产生的摩擦力大小,在很大程度上还取决于制动蹄片与制动鼓接触面积的多少,接触面积增加,制动力增长时间快,制动效能就提高,制动距离也就相应缩短。在正常情况下,当产生较大摩擦力时,制动蹄片与制动鼓的接触面积应达到80%以上。使用中,由于制动器的磨损而使间隙增大后,必须进行检查调整。
  (2)防止制动跑偏:
  制动时,汽车自动偏离原行驶方向,这种现象叫制动跑偏。一旦制动跑偏很容易造成撞车、下路掉沟甚至翻车等严重事故。为提高制动的稳定性,保证行车安全,在紧急制动时,不允许汽车有明显的跑偏现象。
  制动跑偏的原因,主要是前轮左右车轮制动力不等,制动时就形成绕重心的旋转力矩,使汽车有发生转动的趋势,因而易出现制动跑偏现象。为了避免跑偏,在使用中,应注意使左右车轮制动器间隙、制动蹄回位弹簧拉力应保持一致。
  在更换摩擦片时,应选用同一型号和批次产品,加工精度和接触面应符合要求。并防止摩擦片出现硬化层,沾有油污,制动鼓失圆或有沟槽等。
  2.怎样防止汽车侧滑
  (1)制动时汽车的侧滑:汽车在行驶中,常因制动、转向或其它原因,引起汽车偏离原定的行驶方向,造成侧向滑移,甚至翻车。特别在紧急制动或急转向时,汽车侧滑、翻车更为严重。
  汽车制动时侧滑,常出现前轮侧滑和后轮侧滑两种现象。若前轮先抱死,就容易前轮侧滑,偏离行驶方向,同时失去操纵性,但由于侧滑后能有自动恢复直线行驶的趋势,偏离行驶方向角度较小,汽车处于稳定状态。若后轮先抱死,就容易引起后轮侧滑,侧滑后能自动增大偏离行驶方向的角度,加速侧滑的趋势,汽车处于不稳定状态。制动侧滑是很危险的,特别是后轮侧滑,容易引起翻车伤人。
  ①在使用中,应尽量避免侧滑现象。保持制动器技术状况良好,使前后轮均有可靠的制动效能。
  ②在路状复杂、视线不良的路段,应控制车速,以减少紧急制动,避免引起侧滑甚至翻车事故,特别在泥泞、雨天的渣油路面行驶时,更需加倍小心驾驶。但由于负载和附着情况变化的影响,很难避免汽车侧滑。当汽车后轮出现侧滑时,应及时朝后轮侧滑的一边方向适当转动方向盘,以消除离心力的影响,侧滑即可停止。
  ③现代汽车制动系中,有的加设一种防抱死装置,制动时,将滑动率控制在10%-30%的范围内,能得到最大的附着系数,使车轮处于半抱死半滚动状态,充分利用附着力,获得理想的制动效果。试验证明,装有自动防抱死装置的汽车,在制动时,不仅有良好的防侧滑能力和转向性能,同时缩短了制动距离,减少了轮胎磨损,有利于行车安全。
  (2)转向时汽车的侧滑:
  汽车在转向时,侧滑现象时有发生,一般常把汽车抵抗侧滑和翻车的能力,称为转向稳定性。为提高汽车的转向稳定性,必须懂得汽车转向时影响侧滑和翻的因素,以及相互之间的关系。从而根据行驶条件,采取有效措施,保证行车安全。
  当汽车转向时,汽车有向外甩的力叫离心力。它的大小与汽车重量、转向时车速、转向半径等因素有关。汽车在平路上转向时,引起侧滑的主要是离心力,如离心力达到附着力时,车轮即开始向外滑动。所以侧滑的条件是:离心力等于附着力。
  汽车转向时的侧滑和翻车主要是由离心力引起的。因此,在转向时尽量减小离心力是保证行车安全的首要因素。在转向时,必须根据道路情况,及时降低车速,用低速档通过。同时,转动方向盘不能过猛,因为转向轮的回转角度加大,就增加了侧滑和翻车的可能性。特别是急转弯路、视线不良、路面潮湿和重车的情况下,更要谨慎驾驶,以防发生事故。
  在急转弯时,应提前降低车速,单纯的依靠制动,用边降速边转向的办法是很危险的,因为在这种情况下除了离心力外还有制动力,两者的合力就容易达到附着力,因而引起侧滑。
  另外,要合理装载,既要掌握装载高度,又要装载平稳、均匀,捆扎牢固,避免偏于一侧。因为汽车装载越高其重心也高,在附着系数较大的道路或凹凸不平的道路上转向时,翻车的可能性就会增加。



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开放分类
ECU    

参考资料
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贡献者
sunshine0606    


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