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摩擦动态:看图学技术 一文了解制动系统概况2017.09.15
看图学技术 一文了解制动系统概况
 

  盖世汽车讯 据外媒报道,现如今,许多车辆的四轮都配有制动装置,其受到液压系统驱动,通常可分为盘式制动器(disc type)或鼓式制动器(drum type)两大类。在停车过程中,前轮制动器的作用要大于后轮制动器,因为制动过程中使车重前移到前轮。许多车辆的前轮通常采用了盘式制动器,因为其效能较高,而后轮则采用鼓式制动器。为此,小编还收集整理了制动系统及制动器的相关信息,如下:

  双回路制动系统(Dual-circuit braking system)

  双回路液压制动系统的主要部件包括:制动主缸(制动总泵)、液压管路、后轮鼓式制动器中的制动轮缸(制动分泵)、前轮钳盘式制动器中的液压缸。制动主缸的前后腔分别与前后轮制动轮缸之间则由油管连接并充满制动液。

  真空助力器以发动机进气支管或独立安装的真空泵的真空吸力为动力源,产生一个与制动踏板同向的制动力协助人力进行制动。制动调节阀调节进入前后制动轮缸的液压大小,力图使前后车轮同时被制动抱死。

  此外,纯盘式制动系统(All-disc braking systems)用于高档车或高配车辆中,而纯鼓式制动系统(all-drum braking systems)则用于较为老旧或体型较小的车辆中。

  液压制动系统(Brake hydraulics)

  乘用车的液压制动系统主要由以下部件组成:制动踏板、真空助力泵、制动总泵(也称为制动主缸)、制动液(也称为刹车油)、制动油管、ABS泵总成、制动分泵(也称为制动轮缸)和车轮制动器。制动系统的制动管路布置有三种型式,轿车常用交叉布置式,当一条管路发生泄漏时,另一条管路仍起制动作用,且制动力也较为均衡,可有效避免制动跑偏。

  此外,制动总泵、制动液、分泵和连接油管内充满制动液(也称为刹车油),他们组成一个封闭的压力传递系统。

  当踩下制动踏板 时,推动总泵的活塞向前移,总泵内制动液的压力升高,通过油管进入各车轮的分泵,推动分泵的活塞外涨,实现脚踩制动的力向车轮制动器的传递,推动车轮制动 器实施制动。

  当松开制动踏板时,总泵活塞在油压和回位弹簧作用下回位,分泵活塞和车轮制动动器回位,解除对车轮的制动。

  助力制动器(Power-assisted brakes)

  助力制动器是在人力液压制动传动装置的基础上,为了减轻驾驶员的踏板力的制动加力装置。它通常利用发动机进气管的真空为力源,对液压制动装置进行加力。

  真空制动助力器分增压式和助力式两种,最常见的是真空助力式。它在制动踏板和制动主缸之间,装有一个膜片式的助力器。膜片的一侧与大气连通,在制动时,使另一侧与发动机进气管连通,从而产生一个比踏板力大几倍的附加力。此时,主缸的活塞除了受踏板力外,还受到真空助力器产生的力,因此可以提高液压,从而减轻踏板力。

  按伺服系统输出力的作用部位和对其控制装置操纵方式的不同,伺服制动系统可分为助力式和增压式两类。

  助力式又称直接操纵式,其特点是伺服系统控制装置即控制阀用制动踏板机构直接操纵,真空伺服气室产生的助力与踏板力共同作用于制动主缸,以助踏板力之不足。乘用车普遍采用真空助力伺服制动系统。

  增压式又称间接操纵式,其特点是控制阀用制动踏板机构通过主缸输出的液压操纵,且伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于辅助缸,使辅助缸输出到制动轮缸的液压远高于制动主缸的液压。

  盘式制动器(Disc brakes)

  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,称为制动盘。摩擦元件从两侧夹紧制动盘而产生制动。固定元件则有多种结构形式,大体上可将盘式制动器分为钳盘式和全盘式两类。

  制动时,油液被压入内、外两轮缸中、其活塞在液压作用下将两制动块压紧制动盘,产生摩擦力矩而制动。此时,轮缸槽中的矩形橡胶密封圈的刃边在活塞摩擦力的作用下产生微量的弹性变形。放松制动时,活塞和制动块依靠 密封圈的弹力和弹簧的弹力回位。由于矩形密封圈刃边变形量很微小,在不制动时,摩擦片与盘之间的间隙每边只有0.1mm左右,它足以保证制动的解除。又因制动盘受热膨胀时,其厚度只有微量的变化,故不会发生“托滞”现象。

  矩形橡胶密封圈除起密封作用外,同时还起到活塞回位和自动调整间隙的作用。如果制动块的摩擦片与盘的间隙磨损加大,制动时密封圈变形达到极限后,活塞仍可继续移动,直到摩擦片压紧制动盘为止。解除制动后,矩形橡胶密封圈将活塞推回的距离同磨损之前相同,仍保持标准值。

  鼓式制动盘(Drum brake)

  鼓式制动器是利用制动传动机构使制动蹄将制动摩擦片压紧在制动鼓内侧,从而产生制动力,根据需要使车轮减速或在最短的距离内停车,以确保行车安全,并保障汽车停放可靠不能自动滑移。

  在轿车制动鼓上,一般只有一个轮缸,在制动时轮缸受到来自总泵液力后,轮缸两端活塞会同时顶向左右制动蹄的蹄端,作用力相等。但由于车轮是旋转的,制动鼓作用于制动蹄的压力左右不对称,造成自行增力或自行减力的作用。因此,业内将自行增力的一侧制动蹄称为领蹄,自行减力的一侧制动蹄称为从蹄,领蹄的摩擦力矩是从蹄的2~2.5倍,两制动蹄摩擦衬片的磨损程度也就不一样。

  为了保持良好的制动效率,制动蹄与制动鼓之间要有一个最佳间隙值。随着摩擦衬片磨损,制动蹄与制动鼓之间的间隙增大,需要有一个调整间隙的机构。过去的鼓式制动器间隙需要人工调整,用塞尺调整间隙。改进之后的轿车鼓式制动器都是采用自动调整方式,摩擦衬片磨损后会自动调整与制动鼓间隙。当间隙增大时,制动蹄推出量超过一定范围时,调整间隙机构会将调整杆(棘爪)拉到与调整齿下一个齿接合的位置,从而增加连杆的长度,使制动蹄位置位移,恢复正常间隙。

  轿车鼓式制动器一般用于后轮(前轮用盘式制动器)。鼓式制动器除了成本比较低之外,还有一个好处,就是便于与驻车(停车)制动组合在一起,凡是后轮为鼓式制动器的轿车,其驻车制动器也组合在后轮制动器上。这是一个机械系统,它完全与车上制动液压系统是分离的:利用手操纵杆或驻车踏板(美式车)拉紧钢拉索,操纵鼓式制动器的杠件扩展制动蹄,起到停车制动作用,使得汽车不会溜动;松开钢拉索,回位弹簧使制动蹄恢复原位,制动力消失。

  手刹(handbrake)

  手刹的专业称呼是辅助制动器,与制动器的原理不同,其是采用钢丝拉线连接到后制动蹄上,以对车子进行制动。长期使用手刹会使钢丝产生塑性变形,由于这种变形是不可恢复的,所以长期使用会降低效用,手刹的行程也会增加。

  与手刹配套使用的还有回复弹簧。拉起手刹制动时,弹簧被拉长;手刹松开,弹簧回复原长。长期使用手刹时,弹簧也会产生相应变形。

  手刹对于小型汽车来说,有的是在变速箱后,与传动轴连接的地方有一个制动盘,类似盘式制动器的(当然也有鼓式的),然后通过钢索,将拉力传动到那,从而实现驻车制动。

  拉动手刹后,它利用一个液压辅缸,推动车下边的液压总缸运动,然后带动气阀,然后气阀动作之后,制动传动轴,汽车只手刹只刹传动轴的,当完成制动传动轴之后,如果是普通的卡车则利用手刹杆的钢索拉动拉实现长期刹车,如果是比较高档的卡车则使用电控制,上面当你推动手刹的时候,事实上有一个电动拽引机已经启动,在空气制动完成之后他就拉近钢索并且锁定,当然也有直接拉制动器的。

| 来源:盖世汽车 李文龙
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