汽车制动器相关简介.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012-3-26,#,制动器相关简介,对制动系的一般要求,1,、必须符合我国的强制性标准,GB12676,汽车制动系结构、性能和试验方法,、,GB7258,机动车运行安全技术条件,。,2,、制动效能,3,、热稳定性,4,、水稳定性,5,、制动时方向稳定性,6,、驻坡能力,7,、作用滞后性,1,、主要制动部件介绍,制动器总成,工作原理：,通过其中的,固定元件,对,旋转元件,施加制动力矩，使其旋转角速度降低，同时 依靠车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。,摩擦制动器,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的制动器。目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。,车轮制动器,旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器,中央制动器,旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器。,制动器分类及其应用,领从蹄式制动器,下图（图,2,）为领从蹄式制动器示意图，设汽车前进时制动鼓旋转方向,(,这称为制动鼓正向旋转,),如图中箭头所示。,图,2,领从蹄式制动器示意图,l.,领蹄,2.,从蹄,3,、,4.,支点,5.,制动鼓,6.,制动轮缸,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，其结构示意图如下图（图,3,）所示。,图,3,双领蹄式制动器受力示意图,1.,制动轮缸,2.,制动蹄,3.,支承销,4.,制动鼓,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,4,是其结构示意图器。,图,4,双向双领蹄式制动器示意图,1.,制动轮缸,2.,制动蹄,3.,活塞,4.,制动鼓,单向自增力式制动器,单向自增力式制动器的结构原理见图,6,。第一制动蹄,1,和第二制动蹄,4,的下端分别浮支在浮动的顶杆,5,的两端。,图,6,单向自增力式制动器,1.,第一制动蹄,2.,支承销,3.,制动鼓,4.,第二制动蹄,5.,可调顶杆体,6.,制动轮缸,双向自增力式制动器,双向自增力式制动器的结构原理如图,7,所示。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,7,双向自增力式制动器示意图,1.,前制动蹄,2.,顶杆,3.,后制动蹄,4.,轮缸,5.,支撑销,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式制动器，其结构示意图见图,5,。,车轮如箭头方向旋转时，制动开始,图,5,双从蹄式制动器示意图,1.,支承销,2.,制动蹄,3.,制动轮缸,4.,制动鼓,凸轮式制动器,目前，所有国产汽车及部分外国汽车的气压制动系统中，都采用凸轮促动的车轮制动器，而且大多设计成领从蹄式。,工作原理：,制动时，制动调整臂在制动气室的推杆作用下，带动凸轮轴转动，使得两制动蹄压靠到制动鼓上而制动。由于凸轮轮廓的中心对称性及两蹄结构和安装的轴对称性，凸轮转动所引起的两蹄上相应点的位移必然相等（如图,8,、,9,所示）。,楔型制动器,楔式制动器中两蹄的布置通常也是领从蹄式,(,如图,9,所示,),。作为制动蹄促动件的制动楔本身的促动装置可以是机械式、液压式或气压式。,鼓式制动器小结,就制动效能而言，在,基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件,下，,自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用得最为充分而居首位，以下依次为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。,但蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因素，随,制动鼓和摩擦片的材料、温度和表面状况,(,如是否沾水、沾油，是否有烧结现象等,),的不同可在很大范围内变化。自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大，因而其效能的热稳定性最差。,在制动过程中，自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速。双向自增力式制动器多用于轿车后轮，原因之一是便于兼充驻车制动器。单向自增力式制动器只用于中、轻型汽车的前轮，因倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高。双从蹄式制动器的制动效能虽然最低，但却具有最良好的效能稳定性，因而还是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而采用,(,例如英国女王牌轿车,),。领从蹄制动器发展较早，其效能及效能稳定性均居于中游，且有结构较简单等优点，故目前仍相当广泛地用于各种汽车。,盘式制动器,盘式制动器摩擦副中的,旋转元件,是以,端面工作的金属圆盘,，被称为制动盘。,其固定元件则有着多种结构型式，大体上可分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有,2,4,个。这些,制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架,中，总称为制动钳。这种由,制动盘,和,制动钳,组成的制动器称为,钳盘式制动器。,另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，,制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触,，这种制动器称为全盘式制动器。,钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前则愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮制动器。全盘式制动器只有少数汽车,(,主要是重型汽车,),采用为车轮制动器。这里只介绍钳盘式制动器。钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。,定钳盘式制动器,定钳盘式制动器的结构示意图见图,9,。,跨置在制动盘,1,上的制动钳体,5,固定安装在车桥,6,上，它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动，其内的两个活塞,2,分别位于制动盘,1,的两侧。,制动时，制动油液由制动总泵,(,制动主缸,),经进油口,4,进入钳体中两个相通的液压腔中，将两侧的制动块,3,压向与车轮固定连接的制动盘,1,，从而产生制动。,这种制动器存在着以下缺点：,油缸较多,，使制动钳结构复杂；油缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通，这使得制动钳的尺寸过大，难以安装在现代化轿车的轮辋内；,热负荷大时，油缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化；若要兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车制动钳,。,图,9,定钳盘式制动器示意图,1.,制动盘,2.,活塞,3.,摩擦块,4.,进油口,5.,制动钳体,6.,车桥部,浮钳盘式制动器,右图（图,10,）所示为浮钳盘式制动器示意图。,制动钳体,2,通过导向销,6,与车桥,7,相连，可以相对于制动盘,1,轴向移动。制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。,制动时，液压油通过进油口,5,进入制动油缸，推动活塞,4,及其上的摩擦块向右移动，并压到制动盘上，并使得油缸连同制动钳体整体沿销钉向左移动，直到制动盘右侧的摩擦块也压到制动盘上夹住制动盘并使其制动。,与定钳盘式制动器相反，,浮钳盘式制动器轴向和径向尺寸较小，而且制动液受热汽化的机会较少,。此外，,浮钳盘式制动器在兼充行车和驻车制动器的情况下，只须在行车制动钳油缸附近加装一些用以推动油缸活塞的驻车制动机械传动零件即可,。故自,70,年代以来，浮钳盘式制动器逐渐取代了定钳盘式制动器。,图,10,浮钳盘式制动器示意图,1.,制动盘,2.,制动钳体,3.,摩擦块,4.,活塞,5.,进油口,6.,导向销,7.,车桥,盘式制动器的特点,盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点：,热稳定性好,:,无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，效能较稳定；,水稳定性好,:,浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常；,制动稳定性好,:,线性且增长缓和,.,制动力矩与汽车前进和后退行驶无关,;,在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小；,在衬片磨损后易更换,结构也较简单,易于维修和保养,;,衬块与盘的间隙小,缩短制动时间,;,制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大；,能方便地实现制动器磨损报警,以便即时更换摩擦衬块。,盘式制动器不足之处,:,效能较低，故用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置,;,难以完全防止尘污和锈蚀,;,兼作驻车时所需的附加驻车制动驱动机构较复杂,.,目前，盘式制动器已广泛应用于轿车，但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以外，大都只用作前轮制动器，而与后轮的鼓式制动器配合，以期汽车有较高的制动时的方向稳定性。在货车上，欧美已大量采用,而在国内,盘式制动器也有采用，但离普及还有相当距离。,制动器间隙自调装置,制动蹄在不工作的原始位置时，其摩擦片与制动鼓间应有合适的间隙，其设定值由汽车制造厂规定，一般在,0.25,0.5mm,之间。任何制动器摩擦副中的这一间隙,(,以下简称制动器间隙,),如果过小,，就不,易保证彻底解除制动，造成摩擦副拖磨,；,过大又将使制动踏板行程太长,，以致驾驶员操作不便，也会推迟制动器开始起作用的时刻。但在制动器工作过程中，摩擦片的不断磨损将导致制动器间隙逐渐增大。情况严重时，即使将制动踏板踩到下极限位置，也产生不了足够的制动力矩。目前，大多数轿车都装有制动器间隙自调装置，也有一些载货汽车仍采用手工调节。,制动器间隙调整是汽车保养和修理中的重要项目，按工作过程不同，可分为一次调准式和阶跃式两种。,图,12,带摩擦限位环的轮缸,1.,制动蹄,2.,摩擦环,3.,活塞,右图（图,12,）是一种设在制动轮缸内的摩擦限位式间隙自调装置。,用以限定不制动时制动蹄的内极限位置的限位摩擦环,2,，装在轮缸活塞,3,内端的环槽中，活塞上的环槽或螺旋槽的宽度大于限位摩擦环厚度。活塞相对于摩擦环的最大轴向位移量即为二者之间的间隙。间隙应等于在制动器间隙为设定的标准值时施行完全制动所需的轮缸活塞行程。,制动时，轮缸活塞外移，若制动器间隙由于各种原因增大到超过设定值，则活塞外移到,0,时，仍不能实现完全制动，但只要轮缸将活塞连同摩擦环继续推出，直到实现完全制动。这样，在解除制动时，制动蹄只能回复到活塞与处于新位置的限位摩擦环接触为止，即制动器间隙为设定值。,鼓式制动器主要参数,（,1,）制动鼓内径,在满足制动力矩的前提下，选择较小的制动鼓内径，从而增加制动 鼓与轮辋之间的间隙，有利于散热。,制动鼓直径,D,与轮辋直径,Dr,之比的一般范围：,轿车,D/Dr=0.640.74,货车,D/Dr=0.700.83,(2),制动鼓厚度,n,在保证制动力矩及制动鼓与轮辋之间间隙的前提下，可以适当加厚制动鼓，从而增大鼓的热容量，减少制动时的温升，且厚度增加刚性较好，有利于制动力矩的稳定。,（,3,）摩擦村片宽度,b,和包角,摩擦村片宽度较大可以减少磨损，但过大将保证制动鼓全面接触。,减小村片包角有利于散热，但单位压力过高将加速磨损。,（,4,）摩擦片起始角,0,一般将摩擦片布置在制动蹄中央，,有时为了适应单位压力的分布情况，将摩擦片相对最大压力点对称布置，以改善磨损均匀性。,2,、制动器制动力矩,一个制动器产生的制动力矩：,M=CRd2P,0,/4,d:,轮缸直径，,mm,P,0,:,管路液压，,MPa,R:,制动鼓半径，,m,C:,制动器效能因数,（二）、液压盘式制动器,1,、盘式制动器制动力矩,M=2F,0,R,:,摩擦系数，一般令,=0.35,F,0,：单侧制动块对制动盘的压紧力，,N,R:,作用半径，,m,2,、制动盘的直径,为了控制制动过程中制动盘承受的热负荷，随汽车的总重量的增加，应该加大制动盘的直径和厚度，制动盘的直径选择应尽量大些，增加制动盘的有效半径，可降低制动钳的夹紧力，减少村块的单位压力和工作温度。,制动盘的直径一般选取轮辋直径的,70%79%,，当车总重大于,2000Kg,以上的车型应选择其上限。,（三）、轮缸直径,根据汽车制动力矩的分配及确定以及上述所确定的制动力矩和对制动器制动蹄施加的张力为,P,可以求出轮缸的直径。,式中：,P:,轮缸的张力，,N,p:,制动液的压力，一般取,p=68MPa,最高不超过,1012.5MPa,R,:,轮缸的工作效率，一般取,0.95,气压凸轮鼓式制动器：,1,、制动鼓内径,D,：制动鼓内径,D,的选取主要受轮辋直径的限制，制动鼓的外径与轮辋的内径必须有一定的空间以便散热，其间隙一般不小于,20mm,另外，制动鼓应有足够的厚度，以保持较好的刚度和较大的热容量，以减小制动时的温升，降低热衰退率和减少摩擦片的磨损。中型货车的制动鼓一般为,350400mm,壁不小于,11mm,制动鼓内径尺寸尽量参照专业标准,ZBT24005“,制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列”,2,、摩擦片宽度,B,单位摩擦片滑磨总面积的,W/F,是影响摩擦片使用寿命的重要参数。制动内径确定后，,W/F,值即取决于摩擦片的宽度（整个汽车滑磨总面积近似,F=2D(B1+B2),）,3,、摩擦片与制动鼓之间的摩擦系数,在常温技术条件下要求摩擦片的摩擦系数,一般取,0.420.45,在计算时取,0.3,，这一方面是考虑摩擦片在高温时,降低,3,、制动系统的匹配,设计匹配原则,产品信函（或项目描述书）,整车参数,强制法规,设计方案规划,主要零部件的选型,制动器总成,制动器结构,制动鼓直径,制动分泵的直径,制动衬片的摩擦系数,前、后制动分泵的选择,真空助力器带制动总泵总成,制动总泵的选择,真空助力器的选择,制动踏板吊挂总成,初步分析计算,根据以上对制动系统的初步规划和主要零部件的选型后需要对整个制动系统的匹配进行初步分析计算，考察所选配置与整车、所选配置在整车上的应用与相关法规的符合性，必要时重新调整配置；,分析计算过程中的相关注意事项,整车基本参数应尽可能地准确，尤其是空、满（超）载质心的位置,制动踏板的行程,制动踏板力,制动距离,制动器的磨损容量和热容量,整车的制动力分配与相关法规的符合性,