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第三節(jié)氣壓制動(dòng)系 原理 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)作為制動(dòng)器制動(dòng)的唯一能源 而駕駛員的體力僅作為控制能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱之為氣壓制動(dòng)系統(tǒng) 一般裝載質(zhì)量在8000kg以上的載貨汽車和大客車都使用這種制動(dòng)裝置 一 氣壓制動(dòng)回路由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī) 以下簡(jiǎn)稱空壓機(jī) 1將壓縮空氣經(jīng)單向閥4首先輸入濕儲(chǔ)氣罐6 壓縮空氣在濕儲(chǔ)氣罐內(nèi)冷卻并進(jìn)行油水分離之后 分成兩個(gè)回路 一個(gè)回路經(jīng)儲(chǔ)氣罐14 雙腔制動(dòng)閥3的后腔通向前制動(dòng)氣室2 另一個(gè)回路經(jīng)儲(chǔ)氣罐17 雙腔制動(dòng)閥3的前腔和快放閥13通向后制動(dòng)氣室10 當(dāng)其中一個(gè)回路發(fā)生故障失效時(shí) 另一個(gè)回路仍能繼續(xù)工作 以維持汽車具有一定的制動(dòng)能力 從而提高了汽車行駛的安全性 1 空氣壓縮機(jī)2 前制動(dòng)氣室3 雙腔制動(dòng)閥4 儲(chǔ)氣罐單向閥5 放水閥6 濕儲(chǔ)氣罐7 安全閥8 梭閥9 掛車制動(dòng)閥10 后制動(dòng)氣室11 掛車分離開關(guān)12 接頭13 快放閥14 主儲(chǔ)氣罐 供前制動(dòng)器 15 低壓報(bào)警器16 取氣閥17 主儲(chǔ)氣罐 供后制動(dòng)器 18 雙針氣壓表19 調(diào)壓器20 氣喇叭開關(guān)21 氣喇叭 二 空氣壓縮機(jī)及調(diào)壓閥1 空壓機(jī) 1 功用 產(chǎn)生制動(dòng)所用的壓縮空氣 一般固定在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸一側(cè) 多由發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶或齒輪驅(qū)動(dòng) 有的采用凸輪軸直接驅(qū)動(dòng) 2 種類 單缸式和雙缸式 3 結(jié)構(gòu) 活塞式 2 調(diào)壓閥功用 調(diào)節(jié)供氣管路中壓縮空氣的壓力 使之保持在規(guī)定的壓力范圍內(nèi) 雙缸空氣壓縮機(jī) 雙缸空氣壓縮機(jī)卸荷裝置與調(diào)壓閥的工作原理示意圖 三 雙回路壓力保護(hù)閥功用 雙回路制動(dòng)系中 空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)雙回路保護(hù)閥分別向各回路的儲(chǔ)氣筒充氣 當(dāng)一條回路損壞時(shí)漏氣時(shí) 壓力保護(hù)閥能保證另一條完好的管路繼續(xù)充氣 雙回路壓力保護(hù)閥 四 制動(dòng)閥 1 功用 用以控制由儲(chǔ)氣筒進(jìn)入制動(dòng)氣室的壓縮空氣量 并有隨動(dòng)作用 2 型式 結(jié)構(gòu) 單腔式雙腔式 串列雙腔活塞式并列雙腔膜片式 三腔式 并聯(lián)式 3 結(jié)構(gòu)及工作原理 工作過程 制動(dòng)閥的隨動(dòng)作用是靠平衡彈簧來保證的 制動(dòng)閥的平衡位置是指進(jìn)排氣閥均關(guān)閉 且前后制動(dòng)氣室的氣壓保證穩(wěn)定狀態(tài) 每次平衡過程 平衡彈簧下端面的位置相同 踏下制動(dòng)踏板到某一位置的瞬間初始時(shí)刻 如圖a所示 拉臂通過間隙調(diào)整螺釘推動(dòng)推桿并壓下平衡彈簧到某一位置 平衡彈簧通過膜片帶動(dòng)芯管向下移動(dòng) 其與閥門總成共同作用 關(guān)閉了平衡氣室 平衡膜片下方空間 與大氣的通道 打開了貯氣筒與平衡氣室的通道 使高壓空氣進(jìn)入平衡氣室及制動(dòng)分泵 踏下制動(dòng)踏板到某一位置瞬間之后的某一時(shí)刻 如圖b及c所示 高壓氣進(jìn)入平衡氣室及車輪邊的制動(dòng)氣室并上升到平衡位置 此時(shí)平衡膜片下方受到大氣壓力作用產(chǎn)生向上的平衡力 該平衡力使平衡彈簧受到壓縮并回位 與此同時(shí)閥門總成關(guān)閉進(jìn)氣通道 使平衡氣室及制動(dòng)氣室的壓力不再升高 該作用是使制動(dòng)力按駕駛員的操縱力成比例地施加于制動(dòng)器 以達(dá)到制動(dòng)的隨欲性 放開制動(dòng)踏板實(shí)現(xiàn)解除制動(dòng) 如圖d所示 當(dāng)駕駛員松開制動(dòng)踏板后 平衡膜片上方平衡彈簧的壓力消失 平衡膜片下方有高壓空氣及回位彈簧的綜合作用 使平衡膜片向上并帶動(dòng)芯管上移 其結(jié)果是關(guān)閉了進(jìn)氣通道并打開了排氣通道 即閥門總成在閥門彈簧的作用下向上運(yùn)動(dòng)關(guān)閉了進(jìn)氣通道 芯管繼續(xù)上移 使芯管下方與閥門總成之間出現(xiàn)了間隙 該間隙使平衡氣室通過芯管與大氣相通 從而將各車輪對(duì)應(yīng)的制動(dòng)氣室中的高壓氣放出 達(dá)到了解除制動(dòng)的目的 CA1091型汽車串列雙腔活塞式制動(dòng)閥 五 繼動(dòng)閥與快放閥1 繼動(dòng)閥 縮短由儲(chǔ)氣筒到制動(dòng)氣室充氣路程 2 快放閥 解除制動(dòng)時(shí) 可直接將制動(dòng)氣室的壓縮空氣排入大氣 六 雙通單向閥在兩管路對(duì)同一裝置供氣的情況下 為防止兩管路氣壓不等 互相充氣而影響用氣裝置的工作 常采用雙通單向閥 快放閥 繼動(dòng)閥 七 制動(dòng)氣室1 功用 將輸入的氣壓轉(zhuǎn)換成機(jī)械能再輸出 使制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)作用 2 分類 單制動(dòng)氣室 活塞式 膜片式 復(fù)合制動(dòng)氣式 多用活塞式 八 氣壓式車輪制動(dòng)器 一般采用凸輪式機(jī)械張開裝置 其結(jié)構(gòu)見下圖 1 制動(dòng)氣室2 制動(dòng)凸輪3 制動(dòng)鼓 凸輪式制動(dòng)器工作過程 1 剎車轂 2 制動(dòng)蹄 3 制動(dòng)蹄摩擦片 4 制動(dòng)氣室 5 制動(dòng)推桿 6 制動(dòng)器室固定支架 7 凸輪軸調(diào)整臂 8 制動(dòng)凸輪軸 9 制動(dòng)底板 10 制動(dòng)銷鎖片 11 制動(dòng)銷墊片 12 制動(dòng)銷 第四節(jié)駐車制動(dòng)系 1 作用 停駛后防止滑溜 坡道起步 行車制動(dòng)效能失效后臨合行車制動(dòng)器進(jìn)行緊急制動(dòng) 2 分類 按在汽車上安裝位置的不同 駐車制動(dòng)裝置分中央駐車制動(dòng)裝置和車輪駐車制動(dòng)裝置兩類 前者的制動(dòng)器安裝在變速器或分動(dòng)器之后 稱為中央制動(dòng)器 其制動(dòng)力矩作用在傳動(dòng)軸上 有些轎車在后輪制動(dòng)器中加裝必要的機(jī)構(gòu) 使之兼充駐車制動(dòng)器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊 為復(fù)合式制動(dòng)器 轎車后輪駐車制動(dòng)系示意圖 第五節(jié)輔助制動(dòng)系 原因 汽車在坡度較大的道路上長(zhǎng)距離下坡行駛時(shí) 需要不斷進(jìn)行制動(dòng) 以使車速不至過高 但頻繁地使用行車制動(dòng) 不僅會(huì)使制動(dòng)器的摩擦片過度磨損 還會(huì)使制動(dòng)器發(fā)生熱衰退 出現(xiàn)剎車失靈的情況 若采用輔助制動(dòng)系統(tǒng) 則能避免這種情況的發(fā)生 輔助制動(dòng)系統(tǒng)能夠降低車速或保持車速穩(wěn)定 但不能將車輛緊急制停 一 輔助制動(dòng)有以下幾種 排氣制動(dòng) 液力減速 電力減速 空氣動(dòng)力減速等 其中最常用的是排氣制動(dòng) 二 排氣制動(dòng)應(yīng)用 礦山或山區(qū)公路上行駛的汽車 在行車密度很高 交通情況復(fù)雜的城市街道上行駛的汽車 在冰雪泥濘等滑溜路面上行駛的越野車 在高速公路上行駛的汽車 三 排氣制動(dòng)原理圖 第六節(jié)制動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng) 一 附著系數(shù)與車輪滑移率的關(guān)系 1 滑移率汽車從純滾動(dòng)到抱死拖滑的制動(dòng)過程是一個(gè)漸進(jìn)的過程 經(jīng)歷了純滾動(dòng) 邊滾邊滑和純滑動(dòng)三個(gè)階段 為了評(píng)價(jià)汽車車輪滑移成分所占比例的多少 常用滑移率s來表示 其定義如下 式中 V為車速 m s VW為車輪速度 為車輪滾動(dòng)角速度 r為車輪半徑 m 當(dāng)車輪純滾動(dòng)時(shí) Vw V S 0 當(dāng)車輪抱死純滑動(dòng)時(shí) Vw 0 S 100 當(dāng)車輪邊滾邊滑時(shí) V Vw 0 S 100 車輪滑移率越大 說明車輪在運(yùn)動(dòng)中滑動(dòng)成分所占的比例越大 2 附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系滑移率對(duì)汽車車輪制動(dòng)縱向附著系數(shù) x和側(cè)向附著系數(shù) y影響極大 從而影響汽車的制動(dòng)性能 由下圖可以看出 當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車輪法向反作用力一定時(shí) 滑移率大約在20 左右時(shí)制動(dòng)縱向附著系數(shù) x最大 車輪與路面之間的附著力就最大 此時(shí)的地面制動(dòng)力也就最大 制動(dòng)效果最佳 當(dāng)滑移率等于零時(shí) 側(cè)向附著系數(shù) y最大 汽車抗側(cè)滑能力最強(qiáng) 制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性最好 y隨著滑移率的增大而減小 當(dāng)車輪完全抱死拖滑時(shí) y 0 汽車制動(dòng)穩(wěn)定性最差 基于以上理論 ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)防止汽車制動(dòng)時(shí)車輪抱死 并把車輪的滑移率保持在10 30 的范圍內(nèi) 以保證車輪與路面有良好的縱向 側(cè)向附著力 有效防止制動(dòng)時(shí)汽車側(cè)滑 甩尾 失去轉(zhuǎn)向等現(xiàn)象發(fā)生 提高了汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性 制動(dòng)時(shí) ABS系統(tǒng)將制動(dòng)力保持在最佳的范圍內(nèi) 縮短了制動(dòng)距離 這樣也減弱了輪胎與地面之間的劇烈摩擦 減輕了輪胎的磨損 二 防滑控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ABS 制動(dòng)防抱死系統(tǒng) EBD 電子制動(dòng)力分配 EDL 電子差速器 TCS 牽引力控制系統(tǒng) ASR 驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng) ESP 電子穩(wěn)定程序 通常裝有TCS的車型同時(shí)裝有EDL ABS裝有ESP的車型同時(shí)裝有EDL ABS TCS ASR 三 汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng) 1 ABS概述在汽車制動(dòng)時(shí) 如果車輪抱死滑移 車輪與路面間的側(cè)向附著力將完全消失 如果只是前輪 轉(zhuǎn)向輪 制動(dòng)到抱死滑移而后輪還在滾動(dòng) 汽車將失去轉(zhuǎn)向能力 如果只是后輪制動(dòng)到抱死滑移而前輪還在滾動(dòng) 即使受到不大的側(cè)向干擾力 汽車也將產(chǎn)生側(cè)滑 甩尾 現(xiàn)象 這些都極易造成嚴(yán)重的交通事故 因此 汽車在制動(dòng)時(shí)不希望車輪制動(dòng)到抱死滑移 而是希望車輪制動(dòng)到邊滾邊滑的狀態(tài) 由試驗(yàn)得知 汽車車輪的滑動(dòng)率在15 20 時(shí) 輪胎與路面間有最大的附著系數(shù) 所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在的附著能力 目前在某些高級(jí)轎車 大客車和重型貨車上裝備了防抱死制動(dòng)系統(tǒng) AntilockBrakeSystem 簡(jiǎn)稱ABS 2 ABS的組成ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)是在普通制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝車輪速度傳感器 ABS電控單元 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置及制動(dòng)控制電路等電子控制系統(tǒng)組成的 普通制動(dòng)系統(tǒng)的組成與前述液壓制動(dòng)系統(tǒng)完全相同 由制動(dòng)主缸 制動(dòng)輪缸和制動(dòng)管路等組成 用來實(shí)現(xiàn)汽車的常規(guī)制動(dòng) 電子控制系統(tǒng)則是在制動(dòng)過程中用來確保車輪始終不抱死 車輪滑移率處于合適的范圍內(nèi) 車輪始終處于理想的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 1 前輪速度傳感器2 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置3 ABS電控單元4 ABS警告燈5 后輪速度傳感器6 停車燈開關(guān)7 制動(dòng)主缸8 比例分配閥9 制動(dòng)輪缸10 蓄電池11 點(diǎn)火開關(guān) 3 ABS的優(yōu)點(diǎn) 1 增加了汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性 汽車在制動(dòng)時(shí) 如果前輪先抱死 駕駛員將無法控制汽車的行駛方向 這是非常危險(xiǎn)的 倘若后輪先抱死 則會(huì)出現(xiàn)側(cè)滑 甩尾 甚至使汽車整個(gè)調(diào)頭等嚴(yán)重事故 ABS系統(tǒng)可以防止車輪制動(dòng)時(shí)被完全抱死 提高了汽車行駛的穩(wěn)定性 2 能縮短制動(dòng)距離 這是因?yàn)樵谕瑯泳o急制動(dòng)的情況下 ABS系統(tǒng)可以將滑移率控制在20 左右 從而可獲得最大的縱向制動(dòng)力 需要說明的是 當(dāng)汽車在積雪路面上制動(dòng)時(shí) 若車輪抱死 則車輪前的楔狀積雪可阻止汽車的前進(jìn) 在此條件下 裝有ABS系統(tǒng)的汽車 其制動(dòng)距離可能更長(zhǎng) 3 改善了輪胎的磨損狀況 事實(shí)上 車輪抱死會(huì)加劇輪胎磨損 而且輪胎胎面磨耗不均勻 使輪胎磨損消耗增大 4 使用方便 工作可靠 ABS系統(tǒng)的使用與普通制動(dòng)系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別 制動(dòng)時(shí)只要把腳踏在制動(dòng)踏板上 ABS系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)情況自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài) 如遇雨雪路滑 駕駛員也沒有必要用一連串的點(diǎn)剎車方式進(jìn)行制動(dòng) ABS系統(tǒng)會(huì)使制動(dòng)狀態(tài)保持在最佳點(diǎn) 4 ABS系統(tǒng)的工作原理 常規(guī)制動(dòng) 升壓 過程 輪缸保壓過程 輪缸減壓過程 輪缸增壓過程 四 驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng) ASR 1 作用 防止汽車在起步 加速 特別是在非對(duì)稱路面或轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn) 以提高汽車在驅(qū)動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性 轉(zhuǎn)向控制能力和加速性能 2 優(yōu)點(diǎn) 1 汽車起步 行駛中驅(qū)動(dòng)輪可提供最佳驅(qū)動(dòng)力 2 能保持汽車的方向穩(wěn)定性和前輪驅(qū)動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向控制能力 3 減少了輪胎的磨損與發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗 3 驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的控制方式 1 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制 2 對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行控制 3 對(duì)可變差速器進(jìn)行控制 謝謝 以上文檔由西安汽車科技職業(yè)學(xué)院汽構(gòu)教研室 張永鋒老師編寫