第13章陈家瑞汽车构造课件汽车制动系

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1、第十三章第十三章汽车制动系汽车制动系 二、组成及类型二、组成及类型 三、制动基本原理三、制动基本原理 123457869101112Pt1314Nt四、制动系的要求四、制动系的要求 第二节第二节制动器制动器 制制动动器器概概述述常见的鼓式制动器示常见的鼓式制动器示意图意图）简单非平衡式）简单非平衡式）凸轮张开的领从）凸轮张开的领从蹄式蹄式）单向助势平衡式）单向助势平衡式）双向助势平衡式）双向助势平衡式）双向自增力式）双向自增力式 一、鼓式（蹄片式）制动器一、鼓式（蹄片式）制动器123456平衡式平衡式 鼓鼓式式制制动动器器概概述述双向助势平衡式（双向作用的双领蹄式）双向助势平衡式（双向作用的双

2、领蹄式）自动增力式自动增力式 23456制制动动摩摩擦擦片片介介绍绍制制动动底底板板介介绍绍盘盘式式制制动动器器概概述述二、盘式制动器二、盘式制动器 制制动动钳钳介介绍绍制制动动盘盘介介绍绍驻驻车车制制动动器器驻驻车车制制动动介介绍绍第三节第三节制动传动机构制动传动机构 液液压压制制动动系系概概述述单回路液压控制传动机构单回路液压控制传动机构 双回路液压控制制双回路液压控制制动传动机构动传动机构（一）制动主缸（一）制动主缸 制制动动主主缸缸工工作作原原理理工作原理：工作原理：双双腔腔液液压压制制动动主主缸缸工工作作原原理理真真空空助助力力器器介介绍绍三、气压控制制动传动机构三、气压控制制动传动

3、机构 气气压压制制动动概概述述双回路气压制动传动机构双回路气压制动传动机构 挂挂车车制制动动概概述述四、气液综合式制动传动机构四、气液综合式制动传动机构 ABS概概述述4、轿车防抱死自动系统（、轿车防抱死自动系统（ABS）和驱动力控制系）和驱动力控制系统（统（TRC）概述）概述 概述概述 p车轮抱死制动的危害性车轮抱死制动的危害性 l对制动效能的影响对制动效能的影响 评价指标用汽车在一定初速度下的制动距离、制动减速度和制评价指标用汽车在一定初速度下的制动距离、制动减速度和制动时间动时间 滑移率滑移率S为：为：S=（车身瞬时速度车轮瞬（车身瞬时速度车轮瞬时速度）时速度）/车身瞬时速度车身瞬时速度

4、*100%当汽车车轮抱死制动时，由于滑动附着系数小于峰值附着系数，制当汽车车轮抱死制动时，由于滑动附着系数小于峰值附着系数，制动力有所下降，所以此时汽车制动效能较差。动力有所下降，所以此时汽车制动效能较差。对方向稳定性的影响对方向稳定性的影响 制动时的方向稳定性是指制动时汽车遵循驾驶员预定方向直线或制动时的方向稳定性是指制动时汽车遵循驾驶员预定方向直线或转弯行驶的能力。常用制动跑偏、制动侧滑和前轮丧失转向能力转弯行驶的能力。常用制动跑偏、制动侧滑和前轮丧失转向能力来评价。来评价。S，则横向附着系数，则横向附着系数，当，当S=100%时，即汽车抱死制动时，横时，即汽车抱死制动时，横向附着系数下降

5、至零。此时，车轮在极小的侧向力作用下即产向附着系数下降至零。此时，车轮在极小的侧向力作用下即产生侧滑。若汽车前轴先抱死，则汽车方向失控；后轴先抱死，生侧滑。若汽车前轴先抱死，则汽车方向失控；后轴先抱死，则汽车甩尾。则汽车甩尾。综上所述，制动时车轮抱死，制动效能和制动时的方向稳定性综上所述，制动时车轮抱死，制动效能和制动时的方向稳定性均变差。而如果制动时将车轮滑移率均变差。而如果制动时将车轮滑移率S控制在控制在15%20%，此，此时纵向附着系数最大，可得到最大的制动力。横向附着系数也时纵向附着系数最大，可得到最大的制动力。横向附着系数也较大，汽车具有较好的抗侧滑能力及制动时的转向操纵能力。较大，

6、汽车具有较好的抗侧滑能力及制动时的转向操纵能力。达到最佳的最大效果。达到最佳的最大效果。ABS的作用的作用汽车防抱死制动系统即汽车防抱死制动系统即ANTILOCK BRAKING SYSTEM，缩写，缩写为为ABS。理想的制动控制过程理想的制动控制过程制动开始时让制动力骤升，滑移制动开始时让制动力骤升，滑移率达到理想值率达到理想值Sopt的时间，即纵的时间，即纵向附着系数达到最大值时间最短。向附着系数达到最大值时间最短。然后适当降低制动压力，使滑移然后适当降低制动压力，使滑移率率S保持在保持在Sopt，纵向附着系数，纵向附着系数B保持在最大值保持在最大值Bmax，即可获，即可获得最短的制动距离

7、。得最短的制动距离。ABS的功用的功用使实际的制动过程控制在使实际的制动过程控制在接近于理想制动过程。接近于理想制动过程。在制动时，当车轮滑移率刚超过在制动时，当车轮滑移率刚超过Sopt，出现抱死趋势时，出现抱死趋势时，ABS迅迅速适当降低制动压力，减小车轮制动力矩，使车轮恢复至靠近稳速适当降低制动压力，减小车轮制动力矩，使车轮恢复至靠近稳定界限定界限Sopt的稳定区域内。再提高制动压力，当的稳定区域内。再提高制动压力，当S稍微超过稳定界稍微超过稳定界限，再降低制动压力。如此反复，限，再降低制动压力。如此反复，ABS的发展及应用的发展及应用 20世纪初世纪初ABS就已用于火车上，防止制动时车轮

8、抱死和局部摩擦。就已用于火车上，防止制动时车轮抱死和局部摩擦。1950年，开始用于航空领域的飞机上。年，开始用于航空领域的飞机上。德国博视公司（德国博视公司（BOSCH）是汽车）是汽车ABS的发明、研制单位。的发明、研制单位。1978年年正式生产出正式生产出ABS1型汽车防抱死制动系统。型汽车防抱死制动系统。1984年推出年推出ABS2型，型，1986年开始生产年开始生产ABS3型，以后相续开发出型，以后相续开发出ABS2S型及将汽车防抱型及将汽车防抱死制动系统和驱动力自动调节装置结合的死制动系统和驱动力自动调节装置结合的ABS/ASR系统。系统。德国瓦布科公司（德国瓦布科公司（WABCO）是

9、世界上最大的）是世界上最大的ABS生产厂家之生产厂家之一。其研制出全数字化和高度集成化的一。其研制出全数字化和高度集成化的ABS，并将微机控制应，并将微机控制应用于制动系统。用于制动系统。德国戴维斯公司（德国戴维斯公司（TEVES）于）于1990年开始研制生产第四代年开始研制生产第四代ABS。80年代是汽车年代是汽车ABS研制和生产应用的迅速发展阶段。美国的研制和生产应用的迅速发展阶段。美国的KELSEY HAYES研制生产后轮制动抱死装置（）。美国研制生产后轮制动抱死装置（）。美国通用的子公司通用的子公司DEL CO研制出研制出ABS 防抱死制动系统。防抱死制动系统。ABS的分类、组成及布置

10、型式的分类、组成及布置型式汽汽车车A AB BS S的的分分类类按 传 动 介按 传 动 介质质气压式：主要用于中、重型货车气压式：主要用于中、重型货车液压式：用于液压式制动系统的汽车液压式：用于液压式制动系统的汽车按结构按结构机械式：机械式：电子式：由车轮速度传感器、压力调节装置、电子式：由车轮速度传感器、压力调节装置、电子控制装置和外围电路组成。电子控制装置和外围电路组成。按压力调节按压力调节装置与制动装置与制动主缸的位置主缸的位置附加式（附加式（AddonAddon）：如博视）：如博视2 2型、戴维斯型、戴维斯MK MK 型型整体式（整体式（IntegralIntegral）：如戴维斯）

11、：如戴维斯MK MK 型型控制通道的数目控制通道的数目单通道单通道;双通道双通道三通道三通道;四通道四通道六通道（货车）六通道（货车）压力调节装压力调节装置控制对象置控制对象单独控制（轮控）单独控制（轮控）一同控制一同控制轴控制轴控制对角控制对角控制ABS是由传感器、电子控制单元（是由传感器、电子控制单元（ECU）和制动压力调节器三）和制动压力调节器三个部分组成。其功用如表所示：个部分组成。其功用如表所示：博视（博视（BOSCH）制动防抱死系统）制动防抱死系统 1978年博视公司研制的年博视公司研制的ABS2型制动防抱死系统，是世界上最早型制动防抱死系统，是世界上最早成功采用数字电子技术的成功

12、采用数字电子技术的ABS产品，其首先在产品，其首先在Mesdes Benzs车型车型上采用。上采用。1983年推出的年推出的ABS 2S型，是目前应用最广泛的一种制动型，是目前应用最广泛的一种制动防抱死系统。防抱死系统。1985年博视公司又在年博视公司又在ABS 2S的基础上进一步简化结的基础上进一步简化结构，开发出了经济性构，开发出了经济性ABS产品产品ABS 2E型。其后有推出可扩展型。其后有推出可扩展驱动防滑系统（驱动防滑系统（ASR）的）的ABS 2U型、型、ABS 2I型和型和ABS 2P型等多型等多种增强功能的种增强功能的ABS产品。总的来说，博视的产品。总的来说，博视的ABS 2

13、型均属于附加型均属于附加式制动防抱死系统，其结构和工作原理基本相同。式制动防抱死系统，其结构和工作原理基本相同。ABS介介绍绍博视博视ABS 2型型ABS的构造的构造其组成主要有：车轮速度传感器、电子控制装置（其组成主要有：车轮速度传感器、电子控制装置（ECU）、）、主继电器、液压调节装置、侧向加速度开关、警示灯等主继电器、液压调节装置、侧向加速度开关、警示灯等 ABS的的ECU介介绍绍轮轮速速传传感感器器介介绍绍ABS工工作作原原理理其工作过程其工作过程 升压升压此时，电磁阀中无电流通过。由此时，电磁阀中无电流通过。由于主弹簧弹力大于副弹簧弹于主弹簧弹力大于副弹簧弹力，进油阀被打开，卸荷阀力

14、，进油阀被打开，卸荷阀关闭，制动主缸与轮缸油路关闭，制动主缸与轮缸油路接通，所以轮缸压力即能在接通，所以轮缸压力即能在没有没有ABS参与的常规制动条件参与的常规制动条件下增加，也能在下增加，也能在ABS系统工作系统工作的条件下增加。的条件下增加。保持压力保持压力 降压降压博视博视ABS 2型型ABS的工作原理的工作原理起动发动机起动发动机起动发动机时，黄色起动发动机时，黄色ABS警示灯亮警示灯亮自检无故障自检无故障关闭关闭ABS警示警示灯。灯。低速行驶低速行驶当汽车以当汽车以517Km/h低速行驶时，低速行驶时，ECU自动检测自动检测制动，但制动，但ABS不工作（常规制动）不工作（常规制动）制

15、动，且制动，且ABS工作工作ABS的工作实际上就是的工作实际上就是“升压保压降压升压保压降压”过程的不断循环。过程的不断循环。驱动力控制装置（驱动力控制装置（TRC）概述）概述 汽车在起步加速或超车加速时，会出现驱动轮滑转现象，其使轮汽车在起步加速或超车加速时，会出现驱动轮滑转现象，其使轮胎与地面的附着性能恶化，路面附着能力不能充分利用。同时也胎与地面的附着性能恶化，路面附着能力不能充分利用。同时也会降低汽车抗侧滑能力。对于前置前驱的汽车可能导致转向能力会降低汽车抗侧滑能力。对于前置前驱的汽车可能导致转向能力丧失丧失。为防止驱动轮滑转，提高车辆的行驶安全性，国外的不少高级为防止驱动轮滑转，提高

16、车辆的行驶安全性，国外的不少高级轿车上与轿车上与ABS同时配置了驱动力控制装置（同时配置了驱动力控制装置（Traction Control），），简称为简称为TRC系统；也称为驱动轮防滑系统（系统；也称为驱动轮防滑系统（Mccleration Skid Rertraint），简称为），简称为ASR系统。系统。功用：功用：防止汽车在各种运行状态下驱动轮可能发生的滑转，使驱动轮在防止汽车在各种运行状态下驱动轮可能发生的滑转，使驱动轮在各种不同路面上均能获得最佳驱动力，保证车辆的行驶稳定性和各种不同路面上均能获得最佳驱动力，保证车辆的行驶稳定性和不丧失转向能力。不丧失转向能力。ABS与与TRC系统的

17、关系系统的关系 制动抱死拖滑和驱动轮滑转都可以用滑移率定量分析，因此制动抱死拖滑和驱动轮滑转都可以用滑移率定量分析，因此ABS和和TRC系统的控制原理上有很多相同处，在结构上有些组件是共系统的控制原理上有很多相同处，在结构上有些组件是共用的。用的。驱动力控制的途径：驱动力控制的途径：制动控制对即将发生滑转的驱动轮进行制动，用制动力消耗部分驱动力，制动控制对即将发生滑转的驱动轮进行制动，用制动力消耗部分驱动力，防止驱动滑转。制动控制响应快，但会产生差速锁效果，故只适用于汽车防止驱动滑转。制动控制响应快，但会产生差速锁效果，故只适用于汽车低速行驶时使用，且采用时间不宜长。低速行驶时使用，且采用时间不宜长。发动机控制控制发动机的输出扭矩，使驱动轮的滑移率控制在某最佳范发动机控制控制发动机的输出扭矩，使驱动轮的滑移率控制在某最佳范围内。可以使汽车发动机的输出扭矩适应于路面状态，一般采用下列方法：围内。可以使汽车发动机的输出扭矩适应于路面状态，一般采用下列方法：燃料喷射量控制；燃料喷射量控制；点火时间控制（用推迟点火时间的方法控制）；点火时间控制（用推迟点火时间的方法控制）；节气门开度控制；节气门开度控制；制动控制和发动机控制在制动控制和发动机控制在TRC系统中可以同时采用，也可单独采用系统中可以同时采用，也可单独采用。