第七章陕汽德龙X3000制动系统
陕汽德龙X3000系列载货汽车制动系统采用双回路气制动系统,是目前重型汽车较先进的典型结构系统。
第一节气路组成
德龙X3000汽车的全车气路由气源部分、前桥制动回路、(中)后桥制动回路、驻车制动回路以及辅助用气回路五部分组成。其中驻车制动回路又分为主车和挂车两个驻车制动回路,全车气路组成如图7-1所示。图7-2为整车气路原理图。
德龙X30006X4牵引车气路原理图见图7-17。
图7-2 整车气路原理图
制动系统气路元件的各个气路接口都用数字表明了它的用途,其标号含义:“1”——该阀件的进气口;
“2”——该阀件的出气口;
“3”——该阀件的排气口;
“4”——该阀件的控制口。
凡标有两位数字的表示某一接口的顺序。例如"11”表示该阀件的第一进气口、“12”表示第二进气口、“21”表示该阀的第一出气口、“22'’表示第二出气
口等等。
第二节工作原理
(一)气源部分
空压机1在发动机的驱动下将空气进行压缩,高压气体沿着气路管线由空气干燥器3的1口进入(空气处理单元),经干燥和调压阀4调压后,高压气体由2口输出到四回路保护阀5的1口,四回路保护阀将整
车气路分为既相互独立,又相互联系的四个回路并分别由21口、22口、23口和24口输出。
当整车气压达到额定气压后,调压阀将通往四回路保护阀气路关闭,此时干燥器的排气口3打开。由于干燥器排气口3的打开,来自空压机的压缩空气直接排入大气;同时,干燥器总成(空气处理单元中的一部分)中的反冲气腔,将一部分干燥过的气体反向通过干燥剂,将干燥剂中的水分带走,经排气口3排入大气,从而使空气处理单元中的干燥剂干燥,起到再生作用,使得干燥剂可重复利用。
当整车气压低于额定气压时,调压阀将通往四回路保护阀气路打开,此时干燥器的排气口3关闭,空压机在发动机的驱动下,给全车进行充气。
干燥器上的G为电子加热装置,在寒冷季节为防止干燥器排气口因水分的存在而结冻,影响干燥器排气口的正常开启与关闭。
(二)前桥制动回路
由四回路保护阀22口输出的高压气体,沿管线传输到制动总阀7下腔12口的同时,也将高压气体的气压力储存于储气罐28中。当踩下制动总阀制动时,制动总阀下腔打开,高压气体由制动总阀的22口输出并进入匹配阀8,经匹配阀的特定条件下的调压后,高压气进入前制动气室11从而产生制动。
图7-3是匹配阀的外形图,匹配阀的作用是,在轻踩制动时(制动气压小于4.1bar),匹配阀的输出气
压比匹配阀的输入气压低,防止,在轻踩制动时,车辆点头。当制动气压大于4.1bar时,匹配阀的输出气压同输入气压一致。
图7-3 匹配阀
当制动解除、制动总阀关闭时,前轴制动气室在回位弹簧的作用下回位,残余气体分别由匹配阀和制动总阀的3口排出。
(三) (中)后桥制动回路
由四回路保护阀21口输出的高压气体,沿管线流向制动总阀7下腔11口,当踩下制动总阀制动时制动总阀上腔打开,高压气体由制动总阀的21口输出到达继动阀12的4口并将继动阀打开,由多回路分气接头10的63口所提供给继动阀1口的高压气体,迅速由继动阀的2口输出并分别进入中桥和后桥的制动气室11口,在气压力的作用下中、后桥的制动器产生制动并使汽车减速或停车。当制动解除时制动总阀和继动阀关闭,中、后桥制动气室在回位弹簧的作用下回位,残余气体分别由继动阀和制动总阀的3口排出。
(四) 驻车制动回路
1.主车驻车制动回路
来自手刹阀6进气口11的高压气体,由带有单向阀的五通分气接头17的21口提供。
在五通分气接头17的前面装有一个限压阀,此限压阀将通过的气压限制到最大不超过8.5bar。
当手刹阀放置于行车位置时,手刹阀打开、其21口的高压气体迅速传输到驻车继动阀13的42口并使驻车继动阀打开,其1口来自带有单向阀的五通分气接头23口的高压气体由驻车继动阀的两个2口输出,分别将高压气体的气压力传输到中、后驱动桥的制动气室14的12口,在气压力的作用下中、后桥复合
制动气室的弹簧被压缩,此时驻车制动解除。
当手刹阀放置于驻车位置时,手刹阀和驻车继动阀关闭,中、后桥复合制动气室被压缩的弹簧在弹簧张力的作用下复位实现驻车,即断气刹车。断气刹车时,残余气体分别由手刹阀和驻车继动阀的3口排出。
2.挂车制动回路
挂车制动控制阀9的11口,其高压气体来自于带有单向阀的五通分气接头的22口。挂车制动控制阀11口的高压气体分为两路,一路直接由12口输出,并将气压力传输至挂车充气接头15;另一路则分别由挂车制动控制阀的41、42和43口控制其22口的输出,而挂车制动控制阀的22口与挂车制动接头16联结。汽车制动阀
当手刹阀置于行驶位置、踩下制动总阀制动时,挂车制动控制阀打开,制动控制阀的22口将气压力传输至挂车制动接头16;当解除行车制动时,挂车制动控制阀的41、42口没有气压力输出而关闭,其22口也无气压力输出,管路内的残余气体分别由制动控制阀和挂车制动控制阀的3口排出。
若将手刹阀放置于驻车位置时,手刹阀的22口和挂车制动控制阀的43口没有气压力,为保证挂车驻车安全,挂车制动接头16常有气压力输出,以实现挂车驻车制动。
为了保证车辆制动效能安全,行车继动阀12的后桥出气口2与驻车继动阀
13的41口连接,以使车辆具有可靠的行车制动和驻车制动。
(五) 辅助用气回路
为了保证车辆用气,气路中设置了多回路分气接头10和带有单向阀的五通分气接头17。带有单向阀的五通分气接头除了保证车辆用气之外,还具有缩短空压机1为车辆充气时间的作用,具体辅助用气回路如下:
多回路分气接头有上、下两个腔,在气压低于6.5bra时,两腔不通是为了保证制动气路用气安全,在气压高于6.5bra时,两腔互通。
多回路分气接头上、下两个腔的进气口51和61,分别与四回路保护阀的24、21口相连接。
上腔的52、53、55和56口依次向离合器助力分泵、变速器减压阀、空气座椅/驾驶室悬置气囊、轮间/桥间差速锁气缸电磁阀;辅助排气制动电磁阀和电/气喇叭电磁阀提供高压气体。
下腔的62口向储气罐26、25提供高压气体、63口向继动阀12的1口提供高压气体、64口向储气罐27提供高压气体。
四回路保护阀的23口与带有单向阀的五通分气接头的1口相连接以提供高压气体。其出气口21口向手刹阀1口提供高压气体、22口向挂车制动控制阀11口提供高压气体、23口向驻车继动阀的1口提供高压气体、24口与储气罐26、25相连以缩短车辆的充气时间。
第三节制动系统主要部件结构
1、空气处理单元
空气中含有水分,这些水汽进入到制动系统,会引起系统内的一些元器件锈蚀等,造成气路故障,为了防止空气中的水分进入到制动系统,在高压气体进入到制动气路之前,利用空气处理单元对高压气进行干燥处理,消除高压气中的水分。
空气处理单元是由带回流阀的干燥器和四回路保护阀组合而成。其功能完全可以代替原来的“干燥器总成、反冲气罐、四回路保护阀”。
空气处理单元中的主要组成元件是干燥器总成和四回路保护阀。
1.1 干燥器总成的结构及工作原理
干燥器总成主要由上部空气干燥系统和下部的调压、反冲系统组成。如图7-4所示。
如图7-4,来自空压机的压缩空气经1口进入A腔,因温度降低产生的冷凝水在排气口B聚集,空气经过滤网C、环道D到达干燥器的上部,在这个过程中,空气将进一步冷却,水蒸气进一步凝结,当通过颗粒状的干燥剂(分子筛)E时,水分被吸附于干燥剂表面及颗粒缝隙间。从而使流经的空气得到干燥。