制动系统基础知识.pptx
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1、制动系统基础知识制动系统基础知识 目录目录 概述 制动系统的原理、功用制动系统的分类及组成 制动系统的设计要求 制动系统的设计计算及评价 制动力调节装置 应急制动与剩余制动 制动系统设计流程 实例匹配汽车应具备的三个最基本的机能:汽车应具备的三个最基本的机能:转弯减速停车概述概述行驶制动系统目录目录 概述 制动系统的原理、功用制动系统的分类及组成 制动系统的设计要求 制动系统的设计计算及评价 制动力调节装置 应急制动与剩余制动 制动系统设计流程 实例匹配 1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底
2、板 12.支承销 13.制动蹄回位弹簧 制动系统的一般工作原理是,利用与悬架(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。可用右图所示的一种简单的液压制动系统示意图来说明制动系统的工作原理。一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上,随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上,有两个支承销,支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸,用油管5与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。当驾驶员踏下制动踏板,使活塞压缩制动液时,轮缸活塞在液压的作用下将制动
3、蹄片压向制动鼓,使制动鼓减小转动速度,或保持不动。制动系统的工作原理 制动系统是汽车装设的全部制动和减速系统的总称,其功能是:1、使行驶中的汽车减低速度或停止行驶2、使下坡行驶的汽车保持车速稳定3、使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动制动系统的功用制动系统的功用目录目录 概述 制动系统的原理、功用制动系统的分类及组成 制动系统的设计要求 制动系统的设计计算及评价 制动力调节装置 应急制动与剩余制动 制动系统设计流程 实例匹配制动系统的分类制动系统制动系统按制动系统的作用分行车制动系统驻车制动系统应急制动系统辅助制动系统每车必备的两个系统每车必备的两个系统制动系统的分类按制动操纵能源分人
4、力制动系统动力制动系统伺服制动系统制动系统的分类按制动能量的传输方式分机械式液压式气压式电磁式组合式组合式 1.前轮盘式制动器 2.制动总泵 3.真空助力器 4.制动踏板机构 5.后轮鼓式制动器 6.制动组合阀 7.制动警示灯 轿车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
5、构型式。轿车典型制动系统的组成1.1.带制动主缸的真空助力器总成带制动主缸的真空助力器总成2.2.制动踏板制动踏板 3.3.车轮车轮4.4.轮速传感器轮速传感器 5.5.制动管路制动管路 6.6.制动轮缸制动轮缸 7.ABS7.ABS控制器控制器7123456XXXX制动系统的结构简图制动系统的结构简图XXXX制动系统原理图制动系统原理图一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩,使后者的旋转角速度降低,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。凡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都成为摩擦制动器。目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式鼓
6、式和盘式盘式两大类。重要参数:制动效能因数、能量容量和磨损特性。制动器制动器制动器的分类制动器的分类 凸轮式制动器凸轮式制动器 楔式制动器楔式制动器 轮缸式制动器轮缸式制动器促动装置促动装置双向双领蹄式双向双领蹄式 自增力式自增力式双向自增力式双向自增力式领从蹄式领从蹄式双领蹄式双领蹄式双从蹄式双从蹄式 根根据据制制动动蹄蹄摆摆动动方方向向与与鼓鼓的的转转动动方方向向分分 1.领蹄 2.从蹄 3、4.支点 5.制动鼓 6.制动轮缸 领从蹄式制动器领从蹄式制动器图1 定钳盘式制动器1.制动盘 2.活塞 3.摩擦块 4.进油口 5.制动钳体 6.转向节 图2 浮动钳盘式制动器1.制动盘 2.制动钳
7、体 3.摩擦块 4.活塞 5.进油口 6.导向销 7.转向节 钳盘式制动器 钳盘式制动器相与鼓式制动器比较有以下优点:热稳定性较好水稳定性较好制动稳定性好制动力矩与汽车前进和后退行驶无关在输出同样大小制动力矩的条件下,盘式制动器的质量和尺寸比鼓式的要小。盘式的摩擦衬块比鼓式的摩擦衬片在磨损后更易更换,结构也较简章维修保养容易。制动盘与摩擦衬块间的间隙小(0.050.15mm),缩短了油缸活塞的操作时间,并使制动驱动机构的力传动比有增大的可能。制动盘的热膨胀不会引起制动踏板行程损失,使间隙自动调整装置的设计简化优缺点比较优缺点比较钳盘式制动器的缺点如下:1、制动器效能因数低,需大大增加控制力;2
8、、摩擦块使用寿命短;3、密封性差,易受尘粒磨蚀和水分锈蚀;4、用于后轮时较难解决驻车制动问题;5、精密件多,价格昂贵。优缺点比较优缺点比较目录目录 概述 制动系统的原理、功用制动系统的分类及组成 制动系统的设计要求 制动系统的设计计算及评价 制动力调节装置 应急制动与剩余制动 制动系统设计流程 实例匹配1.1 标准和法规方面;1.2 制动效能方面;1.3 工作可靠;1.4 制动效能的热稳定性好;1.5 制动效能的水稳定性好;1.6 制动时的操纵稳定性好;1.7 制动踏板和手柄的位置应符合人机工程学的要求;1.8 作用滞后的时间要尽可能地短;1.9 制动时不应产生振动和噪声;1.10 与悬架、转
9、向装置不产生运动干涉,在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动;1.11 制动系中应有报警装置以便能及时发现制动驱动机件的故障和功能失效;1.12 能全天候使用;1.13 制动系统的构件应使用寿命长,制造成本低,对摩擦材料的选择应考虑到环保要求。制动系统的设计要求 前后车轮制动管路各成独立的回路系统,即一轴对一轴的分路型式。特点:管路布置最为简单,成本较低。在各类汽车上都有采用,但在货车上有得最广泛。这一分路方案若后轮制动管路失效,则一旦前轮抱死就会失去转向能力。对于前驱动的轿车,当前软轮管路失效而仅由后轮制动时,制动效能将显著降低并小于正常情况的一半,对于轿车,由于后桥负荷小于前轴,则过大的踏
10、板力会使后轮抱死导致汽车甩尾。制动管布置型式制动管布置型式H型 前后轮制动管路呈对角边接的两个独立的回路系统,即前轴的一侧车轮制动器与后桥的对侧后轮制动器同属一个回路。特点是结构也很简单,一回路失效时仍能保持50%的制动效能,并且制动力的分配系数和同步附着系数没有变化,保证了制动时与整车负荷的适应性。此时前后各有一侧车轮有制动作用使制动力不对称,导致前轮将朝制动起作用车轮的一侧绕主销转动,使汽车失去方向稳定性。所以具有这种分路方案的汽车,其主销偏移距应取负值。这样,不平衡的制动力使车轮反向转动,改善了汽车的方向稳定性。X型 每侧前制动器的半数轮缸与全部后制动器轮缸构成一个独立的回路;而两前制动
11、器的另半数轮缸构成另一个回路。可看成是一轴对半个轴的的分路型式。HI型 两个独立的回路分别为两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器所组成,即半个轴与一个轮与一轮对另一轮的型式。LL型 两个独立的回路均由每个前后制动器的半数缸所组成,即前后半个轴对前后半个轴的分路型式。HI,LL,HH型的结构均较复杂。LL型与HH型在任一回路失效时,前后制动力比值均与正常情况下相同,且剩余总制动力可达正常值的50%左右。HI型单用回路时剩余总制动力较大,但此时与LL型 一样,在紧急制动时后轮极易先抱死。HH型目录目录 概述 制动系统的原理、功用制动系统的分类及组成 制动系统的设计要求 制动系统的设计计算及评价
12、 制动力调节装置 应急制动与剩余制动 制动系统设计流程 实例匹配地面对前后车轮的法向反作用力在分析前、后轮制动器制动力分配比之前,首先在分析前、后轮制动器制动力分配比之前,首先了解地面作用于前、后车轮的法向反作用力。了解地面作用于前、后车轮的法向反作用力。1 地面制动力2 制动器制动力 地面制动力首先取决与制动器制动力,但同时受到地面附着条件的限制。地面制动力、制动器制动力与附着力的关系地面制动力、制动器制动力与附着力的关系不同路面所需制动力制动器制动力制动力分配系数同步附着系数制动系统设计计算及简单评价 在附着系数为的路面上,前、后车轮同时抱死的条件是:前、后轮制动器制动力之和等于附着力;并
13、且前、后轮制动器制动力 分别等于各自的附着力,即:理想前后制动力分配理想前后制动力分配理想前后制动力分配曲线和实际分配曲线满载利用附着系数与制动强度的关系曲线前后轴利用附着系数与制动强度的关系曲线 空载利用附着系数与制动强度的关系曲线 目录目录 概述 制动系统的原理、功用制动系统的分类及组成 制动系统的设计要求 制动系统的设计计算及评价 制动力调节装置 应急制动与剩余制动 制动系统设计流程 实例匹配制动力调节装置分类制动力调节装置分类感感载载比比例例阀阀比比例例阀阀限限压压阀阀感感载载限限压压阀阀惯惯性性限限压压阀阀惯惯性性比比例例阀阀ABS系系统统制动力调节装置制动力调节装置 将后促动管路压
14、力加以控制,使前后将后促动管路压力加以控制,使前后促动管路压力的实际分配特性曲线在不同促动管路压力的实际分配特性曲线在不同程度上接近于相应的理想分配特性曲线。程度上接近于相应的理想分配特性曲线。制动调节装置作用:制动调节装置作用:制动力调节装置制动力调节装置进油进油出出油油P1P2限压阀工作原理工作原理限压阀串联于液限压阀串联于液压或气压制动管压或气压制动管路中。当前、后路中。当前、后促动管路压力促动管路压力P1P1和和P2P2由零同步增由零同步增长到一定值后即长到一定值后即自动将自动将P2P2限定在限定在一定值不变。一定值不变。0 02 24 46 68 810100 02 24 46 68
15、 81010P1P2PsAB线线I线(满载)线(满载)I线(空载)线(空载)限压阀适用特点适用特点限压阀用于重心高度与轴距的比值较大的限压阀用于重心高度与轴距的比值较大的轻型汽车上,因为这种汽车在制动时,其后轻型汽车上,因为这种汽车在制动时,其后轮垂直载荷向前轮转移得较多,其理想的促轮垂直载荷向前轮转移得较多,其理想的促动压力分配特性曲线后段的斜率较小,与限动压力分配特性曲线后段的斜率较小,与限压阀特性线压阀特性线AB相近。相近。=限压阀进油进油出油出油P1P2比例阀工作原理工作原理比例阀是串联于液比例阀是串联于液压或气压制动管路压或气压制动管路中。当前、后促动中。当前、后促动管路压力管路压力
16、P1与与P2同步增长到一定值同步增长到一定值Ps后,即自动对后,即自动对P2的增长加以节的增长加以节制,即使制,即使P2的增的增量小于量小于P1的增量。的增量。0 02 24 46 68 810100 02 24 46 68 81010P1P2PsAB线线I线(满载)线(满载)I线(空载)线(空载)比例阀适用特点适用特点比例阀一般采用两端承压面积不等的差径比例阀一般采用两端承压面积不等的差径活塞结构。适用于重心高度与轴距的比值较活塞结构。适用于重心高度与轴距的比值较小的中型以上汽车上,此种车辆在制动时的小的中型以上汽车上,此种车辆在制动时的前后轮间载荷转移较少,其理想促动管路压前后轮间载荷转移
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