车轮制动器

第二节车轮制动器•1.鼓式车轮制动器的结构与工作过程•根据制动时两制动蹄对制动鼓径向力的平衡状况，鼓式车轮制动器又分为非平衡式、平衡式(单向助势、双向助势)和自动增力式三种。一、鼓式车轮制动器•(1)非平衡式车轮制动器•①基本结构制动底板用螺栓固定在后桥壳的凸缘上(前桥在转问节凸缘上)不能转动；其上部装有制动轮缸或凸轮，下端装有两个偏心支承销。制动蹄下端圆孔活套在偏心支承销，上端嵌入制动轮缸活塞凹糟中或顶靠在凸轮上;两制动蹄通过回位弹簧紧压住轮缸活塞或凸轮；制动鼓与轮毂连接随着车轮同步旋转。•②工作过程当制动时，两制动蹄在相等的张力F的作用下，分别绕各自的支承点向外偏转紧压在制动鼓上。旋转的制动鼓对两侧制动蹄分别作用有法向反力FN1和FN2、切向反力FT1和FT2。•如果前制动蹄所受摩擦力FT1所造成的绕支点的力矩与张开力F产生的力矩同向，摩擦力FT1作用的结果是使前蹄对制动鼓的压紧力增大，即FN1增大，摩擦力FT1也更大，则称为“助势”作用。该蹄称为助势蹄。•而摩擦力FT2则使后制动蹄有放松制动鼓状况，即有使FN2本身减小的趋势，故后蹄具有“减势”作用。该蹄称为减势蹄。•因此两制动蹄对制动鼓所施加的制动力矩是不相等的。倒车时，两蹄受力情况互换，但制动效果相同。•(2)平衡式车轮制动器•①单向助势平衡式车轮制动器•两制动蹄各用一个单向活塞制动轮缸，且前后制动蹄与轮缸、调整凸轮等部件在制动鼓上的位置都是中心对称的。当汽年前进制动时，两制动蹄都是助势蹄；当汽车倒退时，两蹄又都是减势蹄，导致前进制动效能提高，倒退制动效能降低。•②双向助势平衡式车轮制动器•制动底板上所有固定元件、制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是成对地对称位置，两制动蹄的两端采用浮式支承，且支点在周向位置浮动，用回位弹簧拉紧。••当汽车前进制动时，上、下轮缸活塞在油压的作用下张开，将两个制动蹄压紧在制动鼓上。在摩擦力矩的作用下，两蹄都随车轮旋转方向转动，从而使两轮缸活塞其中的各一对称端支座a推回，直至顶靠着轮缸端面为止，达到刚性接触，于是两蹄便以此支座a为支点均在助势下工作。•倒车制动时，车轮旋转方向改变，迫使两轮缸的另一端(即图中的b端）成为制动蹄支点，两蹄同样均为助势蹄，产生与前进制动时完全一样的制动效能。因此，双向助势平衡式车轮制动器，不论前进或倒车制动时，两蹄均为助势蹄。•(3)自动增力式制动•自动增力式车轮制动器增力原理是将两蹄用推杆浮动铰接，利用传力机件的张开力使两蹄产生助势作用。另外，还充分利用前蹄的助势作用推动后蹄，使总的摩擦力矩进一步增大，即“增力”。•①单向自动增力式制动器•两蹄下端都没有固定支点，而是插在连杆n两端开口的直槽底面上，形成活动连接。后蹄上端固定在支承销上，前蹄上端在回位弹簧作用下，紧压在轮缸活塞上。•汽车前进制动时，制动缸内的活塞克服回位弹簧的弹力，将前蹄推出，使其压紧在制动鼓上。由于摩擦力的作用，前蹄沿制动鼓旋转方向转过一个角度，通过连杆n，以后蹄上端为支点，又推动后蹄压紧在制动鼓上，进一步增强摩擦力，加大制动力。此时两蹄均为助势蹄，制动效能较高。•当倒车制动时，前蹄为减势蹄，它压紧在制动鼓上的力矩减小，使后蹄不起作闲，制动效果变差，故称单向自动增力式车轮制动器。②双向自动增力式车轮制动器将单活塞轮缸改为双活塞轮缸，此时两蹄上、下端都没有固定支点，其上端浮靠在蹄销上，F端仍采用连接杆n浮动连接，并用回位弹簧拉紧。当汽车在前进制动时前蹄下端经过连接杆n推压后蹄，后蹄上端抵在支承销上，产生自动增力作用。倒车时情况相反，但制动效果一样，故称双向自动增力式车轮制动器。•2.鼓式车轮制动器的检修•(1)鼓式车轮制动器拆装要点•分解时先支起前桥，用轮胎螺母拆装机拆去轮胎螺母，拆下前轮；再拆去前轮毂盖，剃平锁紧螺母锁片，拧下锁紧螺母，取下锁片及锁止垫圈；然后拧出轮毂轴承预紧度调整螺母，用拉器从转向节上拉下轮毂及制动鼓。•再用拉簧钩拆下制动蹄回位弹簧，取下支承销的垫板，拆下支承销，制动凸轮，调整臂总成及制动气室。•最后拆下制动底板。后轮制动器的拆卸基本与前轮相同。•鼓式车轮制动器的装配按上述相反顺序装复。但要注意：装复过程中，两制动蹄的位置不能互换，其上端面要与凸轮工作面完全贴合，支承销端部的标记朝内相对。•(2)鼓式车轮制动器检修•①制动鼓的检修•车轮制动主要是由制动鼓与摩擦片相互摩擦产生制动力而迫使车辆减速和停车，由于长期使用，使制动鼓磨损，造成制动鼓失圆、工作面出现沟槽等，且在汽车制动时，发生跑偏、响声或抖动现象。所以制动鼓的工作表面必须平整光滑与摩擦片贴合，符合技术标准。•用直观及敲击检查制动鼓应无裂纹，否则换用新件，用弓形内径规或百分表检测制动鼓的磨损和圆度误差，检测方法如图，制动鼓内圆面的圆度误差不得大于0.125mm，并无明显的沟槽，否则，应对制动鼓在专用镗毂机上进行镗削加工，镗削后制动鼓内径不得大于424mm，也不得超过允许的最大修理尺寸，且同一轿车上左、右制动鼓的内径尺寸差应小于1mm。若制动鼓内径超过使用极限时，一律换用新件。•②制动蹄及摩擦片的检修•用直观及敲击检查，制动蹄及其摩擦片应无裂纹，制动蹄按样板检查，若弯曲扭曲或变形较小，可冷压校正。用游标卡尺深度尺测量摩擦片铆钉头距摩擦片表面应不小于0.80mm，衬片厚度应不小于9mm，否则，换用新衬片或制动蹄总成。若摩擦片油污较轻，衬片只有少量磨损，可用汽油清洗油污，清洗后必须加温烘干，然后用锉刀和粗沙布修磨平整，再与制动鼓表面试测贴合面积，需达到技术标准，允许继续使用。•新摩擦片的安装一般采用铆接法，铆接时应注意以下几点:•a.为避免使用中衬片折断和保持散热良好，应用专用夹持器夹紧。•b.为防止车轮制动时，摩擦片两端与制动鼓发卡、衬片两端头应挫成斜角，斜角一般为75º。•c.为使摩擦片与制动鼓能很好贴合，必须对摩擦片表面进行加工，加工时，要按制动鼓内表面尺寸进行，并用光磨机对衬片表面进行光磨。•d.摩擦片外表面上埋头坑，孔深一般为摩擦片总厚度的2/3。•e.摩擦片铆接后与制动鼓贴合面积，应大于摩擦片总面积的50%，贴合印痕应两端重中间轻，两端的贴合面积约为衬片总长的1/3。•f.铆接时，应从制动蹄中部的两端依次铆紧铆钉，铆钉不允许斜、松动。•(3)鼓式车轮制动器的调整•①车轮制动器的局部调整•车轮制动器局部调整是在制动摩擦片磨损后，制动气室推杆行程超过40mm情况下或二级维护时，所进行的调整作业，现以CAl092型汽车前轮为例说明调整过程。•a.支起需要调整的车轮。•b.按图取下调整臂的防尘罩，推进锁止套，露出蜗杆轴的六方头。•c.用扳手转动蜗杆轴，并转动制动鼓，从制动检视孔中插入塞尺相应的规片，在距制动蹄两端20~30mm处测量，制动蹄摩擦片与制动鼓的间隙应达到技术标准(凸轮轴端0.4~0.7mm，蹄轴端0.2~0.5mm)。•d.调好后退出锁止套，套上防尘罩，放好车轮。•应注意局部调整时，切不可转动制动蹄轴，一旦转动，应进行全面调整。•②车轮制动器的全面调整•车轮制动器全面调整是在制动鼓与制动蹄摩擦片严重磨损时，更换制动鼓或摩擦片后，制动蹄轴和制动凸轮安装位置发生变化，为确保制动蹄摩擦片与制动鼓间的正常间隙而进行的调整作业。其调整必须在轮毂轴承调好后进行，现以CA1092型汽车后轮为例，说明调整过程。•a.支起调整车轮，取下制动鼓上检视孔的盖片。•b.用扳手拧松制动蹄轴的固定螺母和制动凸轮轴支架的固定螺栓螺母。•c.转动制动蹄轴，使两个轴端的标记朝内相对。•d.反复拧转制动蹄轴和调整臂蜗杆轴，使制动蹄摩擦片与制动鼓完全贴合，用手转动制动鼓，应不能转动。•e.拧紧凸轮轴支架，再用扳手紧固制动蹄轴固定螺母。紧固时，需保持制动蹄轴和凸轮轴支架的位置不变。•f.将调整蜗杆轴拧松3~4响(约退回1/2~2/3圈)。这时用手转动制动毂应能自由转动且与摩擦片无碰撞现象，但允许有轻微的摩擦沙沙声。•g.用塞尺相应的规片检查制动鼓与制动蹄摩擦片间隙应符合技术标准。同一端两蹄之差不大于0.1mm。通入压缩空气后，制动气室推杆的行程为25mm±5mm，否则应重新调整。•h.最后，装回制动鼓检视孔盖片。•③鼓式制动器制动间隙的自动调整•以上海桑塔纳的乘用车后轮为例说明其自动调整过程。鼓式制动器结构如图4-17所示。•两个制动蹄之间有一制动压杆相连，楔杆的水平弹簧使楔杆与制动压杆之间产生摩擦，防止楔杆下移，楔杆的垂直弹簧的弹力使楔杆有下移的趋势。若制动间隙正常时，楔杆静止不动。•当制动间隙大于规定值时，制动蹄张开的行程加大，垂直弹簧的弹力也增大F2，此时F2〉F1，迫使楔杆下移。同时制动压杆的水平弹力也被加大，摩擦力F1也相应增大，楔杆与制动压杆在新的位置处于静止状态。•放松制动后，制动蹄在回位弹簧作用下收拢，由于制动压杆变长，只能被靠在新的位置上，不可能恢复到制动前的位置。于是磨损变大的制动间隙便得到了补偿，恢复到初始的间隙，实现制动间隙自动调整，保持规定的制动间隙值不变。二、盘式车轮制动器•盘式车轮制动器是由摩擦衬块从两侧夹紧与车轮共同旋转的制动器后而产生制动效能。制动器的旋转元件是金属盘，称为制动盘。不动的摩擦元件是制动钳或钢制圆盘。•盘式制动器散热能力强，热稳定性能好，轿车、小客车的前轮，大多采用盘式制动器。•1.钳盘式车轮制动器•固定夹钳式的制动钳轴向位置是固定的，其轮缸分别布置在制动钳的两侧，除活塞和摩擦块外无滑动元件。制动时，制动液被压入左、右两轮缸内，活塞在制动液压力作用下，将摩擦块总成紧压在制动盘上。产生摩擦力矩。因车轮与制动盘连接，因此产生制动作用。解除制动时，活塞和摩擦片总成在回位弹簧作用下回到原始位置。•(1)浮动夹钳式车轮制动器•特点是只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的摩擦衬块则固定在钳体上，数目仅是固定夹钳式的一半，制动钳可以相对于制动盘轴向移动，制动活动摩擦衬块在制动液压力作用下由活塞推靠制动盘，用制动钳上反作用力，将固定摩擦块同时推靠到制动盘上产生制动作用。•2.全盘式车轮制动器•具有更大的制动力，特点是制动盘两侧制动钳都装有油缸，制动时由两侧的活塞挤压摩擦衬块，一般安装在重型或超重型汽车上。制动时，活塞连同套筒在高压油作用下，压缩回位弹簧将所有的固定盘和旋转盘都推向外侧壳体，各盘相互压紧而实现完全制动。解除制动时，回位弹簧使活塞和套筒回位。•3.盘式车轮制动器检修•(1)盘式车轮制动器拆装要点•现以上海桑塔纳LX型轿车前轮钳盘式制动器说明。•①拆卸要点•首先用扳手松开车轮螺栓、螺母，取下车轮。卸下定位弹簧及定位螺栓(图4一22)，拆下制动钳体(图4一23)。•并用绳或铁丝吊于车身上用压具将活塞压回。这里要注意：将活塞压回活塞缸内之前，必须先抽出贮液罐中的制动液，防止制动液外溢。•再从制动盘两侧，从制动钳支架上取下2片制动摩擦片。如果更换新摩擦片，可将新摩擦片装在制动钳支架上，最后拆下制动盘。•②装复要点•先装上制动盘，并放好制动摩擦片，摩擦片表面不得有任何油污，再装复制动钳体，按规定扭矩拧紧定位螺栓及螺母，并安装上、下定位弹簧，最后安装车轮等部件。装复完毕后，应用力踩制动踏板数次，使制动器自动将间隙调整到正确位置。•(2)盘式车轮制动器的检修•①用百分表检测制动盘的端而跳动误差大于0.06mm，制动盘表面具有明显的磨损台阶及拉伤沟槽，可进行加工修复。•②检查制动盘的磨损极限厚度为8mm，厚度过小时应换用新件。•③检查制动蹄摩擦片厚度小于7mm(包括底板)时，必须更换摩擦片，且左、右轮必须成套更换(4片摩擦片、4片弹簧片)。•④检查制动钳体，若发现有漏油之处，应换用新的活塞密封圈。•4.盘式制动器制动间隙的自动调整•以上海桑塔纳的乘用车前轮为例介绍,盘式制动器制动间隙是利用密封圈的弹性变形来实现自动调整的，其工作原理如图4-24所示。•矩形密封圈嵌在制动油缸内的矩形槽中，密封圈内圆与活塞外圈配合较紧。当车轮制动时，活塞被压向制动盘，密封圈随即发生弹性变形。解除制动时，密封圈恢复原状，活塞被拉回原位。•当制动盘与摩擦衬块因多次制动磨损后，造成制动间隙