动结构构与原理
3.6  制动系的
驻车制制动结
原理))系的检检查与维护
维护((液压基础知识、制动和驻车
功用和组组成
3.6.1  功用和
概括地说,汽车制动系的功用是 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。根据其功能要求,制动系统一般有行车制动和驻车制动两种装置,主要由制动器、制动操纵机构、制动传动机构和制动力的调节机构四部分组成。
3.6.2  制动系的工作原理
制动系的工作原理是:非旋转元件和车身或车架相连,旋转元件与车轮或传动轴相连,依靠旋转元件与非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,并将运动着的汽车的动能转化为摩擦副的热能散到大气中。
图3-34 制动系的工作原理
图3-34 是一种简单的液压制动系示意图,驾驶员踩下制动踏板,通过推杆推动主缸活塞,使主缸内的油液在一定压力下流入轮缸,并通过两个轮缸活塞推动两制动蹄绕支承销旋转,上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内端面上, 使制动鼓减小转动速度,或保持不动 。
系的要求
3.6.3  对制动系的要求汽车制动原理
为保证汽车能在安全条件下发挥出高速行驶的能力,制动系统必须具有优良的制动性能、操纵轻便、制
动稳定性好、制动平顺性好和散热性好等特点。
3.6.4  制动器
凡利用固定元件与旋转元件的工作表面摩擦而产生制动作用的制动器称为摩擦制动器,摩擦制动器按照摩擦工作表面的不同分为鼓式和盘式制动器。
3.6.
4.1  3.6.4.1  鼓式制鼓式制鼓式制动动器
1 ) 领从蹄式制动器:在制动鼓正向旋转和反向旋转时 , 都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器,图3-35 所示为其结构示意图。
图中箭头所示为汽车前进时制动鼓的旋转方向,即制动鼓的正向旋转方向。制动轮缸 6 所施加给制动蹄 1 的促动力 F s 使得该制动蹄绕支承点 3 张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。具有这种属性的制动蹄称为领蹄。与此相反 , 制动轮缸 6 所施加给制动蹄 2 的促动力 F s 使得该制动蹄绕支承点
4 张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反。具有这种属性的制动蹄称为从蹄。当汽车倒驶 , 即制动鼓反向旋转时 , 蹄 1 变成从蹄 , 而蹄 2 则变成领蹄。
图3-35 领从蹄式制动器
制动时两活塞对两个制动蹄所施加的促动力是相等的,凡两蹄所受促动力相等的领从蹄式制动器称为等促动力制动器。制动时,领蹄 1 和从蹄 2 在促动力 FS 的作用下,分别绕各自的支承点 3 和 4 旋转到紧压在制动鼓 5 上。旋转着的制动鼓即对两制动蹄分别作用着法向反力 N1 和 N2 ,以及相应的切向反力 T1 和 T2 ,两蹄上的这些力分别为各自的支点 3 和 4 的支点反力 Sl 和 S2 所平衡,领蹄上的切向力T1 所
造成的绕支点3的力矩与促动力Fs 所造成的绕同一支点的力矩是同向的。所以力T1 的作用结果是使领蹄1在
制动鼓上压的更紧,即力 N1 变的更大,从而力T1 也更大。这表明领蹄具有 “ 增势 ‘ 作用。与此相反,切向力T 2 则使从蹄2有放松制动鼓的趋势,即有使N2 和T2 本身减小的趋势。故从蹄具有 ” 减势 “ 作用。
由于领从蹄式制动器的制动鼓所受到的来自两蹄的法向力 N1 和N2 不相平衡,则两蹄法向力之和只能由车轮轮毂轴承的反力来平衡,这就对轮毂轴承造成了附加径向载荷,使其寿命缩短。凡制动鼓所受来自两蹄的法向力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器。
2 )单向双领蹄式制动器:在制动鼓正向旋转时,两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器,如图3-36 所示为其结构示意图。
图3-36单向双领蹄式制动器
双领蹄式制动器与领从蹄式制动器在结构上主要有两点不相同,一是双领蹄式制动器的两制动蹄各有一个单活塞轮缸,而领从蹄式制动器的两蹄共用一个活塞式轮缸;二是双领蹄式制动器的两套制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是中心对称的,而领丛蹄式制动器中的制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是轴对称布置的,由于固定元件布置都是中心对称的,属于平衡式制动器。
3 )双向双领蹄式制动器:无论是前进制动还是倒车制动,两制动蹄都是领蹄的制动器称为双向双领蹄式制动器,图3-37为其结构示意图。
图3-37 双向双领蹄式制动器
与领从蹄式制动器相比,双向双领蹄式制动器在结构上有三个特点:一是采用两个双活塞式制动轮缸;二是两制动蹄的两端采用浮式支承,且支点的周向位置也是浮动的;三是制动底板上的所有固定元件,如制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是成对的,而且既按轴对称,又按中心对称布置,属于平衡式制动器。
4 )双从蹄式制动器:前进制动时两制动蹄均为从蹄的制动器称为双从蹄制动器,图3-38所示为其结构示意图。
图3-38双从蹄式制动器
这种制动器与双领蹄式制动器结构很相似,两者的差异只在于固定元件与旋转元件的相对运动方向不同。虽然双从蹄式制动器前进制动效能低于双领蹄式和领从蹄式制动器,但其效能对摩擦系数变化的敏感程度较小,即具有良好的制动效能稳定性,属于平衡式制动器。
5 )单向自增力式制动器:图3-39所示为其结构示意图,第一制动蹄 1 和第二制动蹄 2 的下端分别浮支在浮动的顶杆
6 的两端。
图3-39单向自增力式制动器
汽车前进制动时,单活塞式轮缸将促动力 FS1 加于第一蹄,使其上压靠到制动鼓 3 上。第一蹄是领蹄,并且在各力作用下处于平衡状态。顶杆 6 是浮动的,将与力 S1 大小相等、方向相反的促动力 FS
2 施于第二蹄。故第二蹄也是领蹄。作用在第一蹄上的促动力和摩擦力通过顶杆传到第二蹄上,形成第二蹄促动力 FS2 。对制动蹄 1 进行受力分析可知, FS2>FS1 。此外,力 FS2 对第二蹄支承点的力臂也大于力 FS1 对第一蹄支承的力臂。因此,第二蹄的制动力矩必然大于第一蹄的制动力矩。
倒车制动时,第一蹄的制动效能比一般领蹄的低得多,第二蹄则因未受促动力而不起制动作用。
6 )双向自增力式制动器:图3-40所示为其结构示意图,其特点是制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓间的摩擦起自增力作用。
图3-40 双向自增力式制动器
它的结构不同于单向自增力式之处主要是采用双活塞式制动轮缸4,可向两蹄同时施加相等的促动力 F s 。制动鼓正向(如箭头所示)旋转时,前制动蹄 1 为第一蹄,后制动蹄 3 为第二蹄,制动鼓反向旋转时则情况相反。由图可见,在制动时,第一蹄只受一个促动力 F s ,而第二蹄则有两个促动力 F s 和 S ,且 S > F s 。考虑到汽车前进制动的机会远多于倒车制动,且前进制动时制动器工作负荷也远大于倒车制