汽车底盘构造与维修5

汽车底盘构造与维修单元5制动系统Ⅰ概述Ⅱ车轮制动器Ⅲ液压制动传动装置Ⅳ汽车防抱死制动系统（ABS）Ⅴ汽车驱动防滑控制系统及电子稳定程序控制系统Ⅵ制动系统的维修•知识目标：1.了解制动系统的功用、基本组成及分类；2.掌握车轮制动器的结构及工作原理；3.掌握液压制动传动装置的基本组成及工作原理；4.掌握ABS的基本组成及工作原理；5.了解ASR、ESP的基本组成及工作原理。•能力目标：1.掌握制动踏板的检查及调整方法；2.掌握驻车制动器的检查及调整方法；3.掌握制动液添加或更换的方法；4.掌握制动蹄检查和更换方法；5.掌握制动盘检查和更换方法；6.掌握轮速传感器的更换方法。•建议学时：26学时Ⅰ概述1.1制动系统的功用及分类1.2制动系统的基本组成1.3制动系统的工作原理1.1制动系统的功用及分类汽车制动系的功用是：按照需要使汽车减速或在最短距离内停车；下坡行驶时保持车速稳定；使停驶的汽车可靠驻停。按功能的不同，汽车制动系可以分为：行车制动系、驻车制动系以及应急制动、安全制动和辅助制动系。应急制动装置是用独立的管路控制车轮的制动器作为备用系统，其作用是当行车制动装置失效的情况下保证汽车仍能实现减速或停车；安全制动装置是当制动气压不足时起制动作用，使车辆无法行驶；辅助制动装置是为了下长坡时减轻行车制动器的磨损而设置的，其中利用发动机排气制动应用最广。按照制动能源分类，汽车制动系又可以分为人力制动系、动力制动系和伺服制动系。1.2制动系统的基本组成汽车制动系包括行车制动和驻车制动两大部分，如图所示。行车制动系用于使行驶中的车辆减速或停车，通常由驾驶人用脚操纵，一般包含制动踏板、制动总泵、制动分泵、制动管路、车轮制动器等；驻车制动系用于使停驶的汽车驻留原地，通常由驾驶人用手操纵，一般包含制动手柄、拉索（或拉杆）、制动器。另外，较为完善的制动系还包括制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等。制动系统的基本组成汽车上设置有彼此独立的制动系统，它们起作用的时刻不同，但它们的组成却是相似的，一般有以下四个组成部分：供能装置：包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。如气压制动系中的空气压缩机、液压制动系中人的肌体。控制装置：包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件，如制动踏板等。传动装置：将驾驶人或其他动力源的作用力传到制动器，同时控制制动器的工作，从而获得所需的制动力矩。包括将制动能量传输到制动器的各个部件，如制动主缸、制动轮缸等。制动器：产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。1.3制动系统的工作原理图所示为行车制动系统的基本结构。其工作原理是将汽车的动能通过摩擦转换成热能，并释放到大气中。制动时，踩下制动踏板，制动主缸向各制动轮缸供油，活塞在油压的作用下把摩擦材料压向制动盘实现制动。制动系统的基本结构及工作原理Ⅱ车轮制动器2.1盘式车轮制动器2.2鼓式车轮制动器2.3驻车制动器车轮制动器由旋转元件和固定元件两大部分组成。旋转元件与车轮相连接，固定元件与车桥相连接。利用旋转元件和固定元件之间的摩擦，产生制动器制动力。图所示为常用的鼓式和盘式制动器制动原理示意图。当摩擦蹄片压紧旋转的制动鼓或盘时，两者接触面之间产生摩擦，通过摩擦将汽车的动能转变为热能，并将热量散发到空气中，最终使车辆减速以至停车。制动器原理示意图2.1盘式车轮制动器2.1.1定钳盘式制动器2.1.2浮钳盘式制动器盘式制动器根据其固定元件的结构形式可分为钳盘式制动器和全盘式制动器。钳盘式制动器广泛应用在车型或轻型货车上，近年来前后轮都采用钳盘式制动器的结构日渐增多。钳盘式制动器按制动钳固定在支架上的结构形式可分为：定钳盘式和浮钳盘式，如图所示。盘式制动器的类型2.1.1定钳盘式制动器定钳盘式制动器的结构原理如图所示，其旋转元件是制动盘，它和车轮固装在一起旋转，以其端面为摩擦工作表面。跨置在制动盘上的制动钳体固定安装在车桥上，它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动，其内部的两个活塞分别位于制动盘的两侧。制动时，制动油液由制动主缸（制动总泵）经进油管进入钳体中两个相通的液压腔中，将两侧的摩擦块压向与车轮固定连接的制动盘，从而产生制动。定钳盘式制动器的工作原理图2.1.2浮钳盘式制动器浮钳盘式制动器的工作情况如图所示。制动钳通过导向销（图中未画出）与车桥相连，可以相对于制动盘轴向移动。制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。制动时，液压油通过进油管进入制动轮缸，推动活塞及其上的摩擦块向右移动，并压到制动盘上，并使得油缸连同制动钳整体沿导向销向左移动，直到制动盘右侧的摩擦块也压到制动盘上，夹住制动盘并使其制动。浮钳盘式制动器的工作原理图如图所示，制动缸体内壁槽内安装有活塞密封圈，其作用是防止制动液从活塞与制动缸体间的间隙中流出，对活塞起密封作用。液压使活塞运动，靠近活塞端的密封圈也随活塞一起变形，但槽内的密封圈不变形。当液压消失后，密封圈在橡胶恢复力的作用下往回运动，同时带动活塞往回运动。当制动摩擦块磨损时，活塞会自动从密封圈上滑移相应的距离，因此制动摩擦块和制动盘之间的间隙一般为定值。盘式制动器的工作原理图所示为别克凯越车型的前轮盘式制动器，该制动器为浮钳盘式制动器。它由制动盘、内外摩擦块、制动钳壳体、制动钳支架、前制动轮缸等组成。盘式制动器2.2鼓式车轮制动器2.2.1鼓式制动器的结构2.2.2鼓式制动器的分类2.2.1鼓式制动器的结构简单的鼓式车轮制动器由旋转部分、固定部分、促动装置和间隙调整装置组成，如图所示。旋转部分为制动鼓；固定部分是制动底板和制动蹄，制动底板固装在车桥的凸缘盘上，通过支承销与制动蹄相连；促动装置的作用是对制动蹄施加力使其向外张开，常用的促动装置有凸轮或车轮分泵（制动轮缸）；间隙调整装置的作用是保持和调整制动蹄和制动鼓间有正确的相对位置。鼓式制动器构造桑塔纳车型后轮制动器的结构如图所示。制动器的制动鼓通过轴承支承在后桥支承短轴上，与车轮一起旋转。制动蹄的上、下支承面均加工成弧面，下端支靠在固定于制动底板的支承板上。轮缸活塞通过两端带耳槽的支承块对制动蹄的上端施加促动力。该制动器兼作驻车制动器，因此在制动器中还装设了驻车制动机械促动装置。桑塔纳车型后轮鼓式制动器2.2.2鼓式制动器的分类（1）按促动装置不同分类。鼓式车轮制动器多为内张双蹄式。按促动装置的形式可分为轮缸式、凸轮式和楔块式，如图所示。（2）按产生制动力矩的不同分类。在制动过程中，如果制动蹄绕支承销转动与制动鼓旋转方向相同，在制动鼓上压得更紧，起到增势的作用，称为“增势蹄”或称“领蹄”；如果制动蹄绕支承销转动与制动鼓旋转方向相反，有使制动蹄离开制动鼓的趋势，起着减势作用，称为“减势蹄”或称“从蹄”。根据制动过程中两制动蹄产生制动力矩的不同，鼓式制动器可分为领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双向从蹄式、单向自增力式和双向自增力式等，如图所示。鼓式制动器的分类2.3驻车制动器驻车制动器的功用是：车辆停驶后防止滑溜；使车辆在坡道上能顺利起步；行车制动系失效后临时使用或配合行车制动器进行紧急制动。按驻车制动器在汽车上安装位置的不同，驻车制动装置分中央制动式和车轮制动式两种。前者的制动器通常安装在变速器后面，其制动力矩作用在传动轴上；后者和行车制动装置共用制动器（通常为后轮制动器），又称复合制动器，只是传动装置互相独立。驻车制动传动装置一般采用人力机械式，通过钢索或杠杆来驱动。驻车制动装置主要由驻车制动杆、制动拉索及后轮制动器中的驻车制动器等组成，如图所示，它作用于后轮，主要是在坡路或平路上停车时使用或在紧迫情况下做紧急制动用。驻车制动系统如图所示为驻车制动系统的工作原理。驻车制动时，拉起操纵杆，操纵杆力通过操纵机构使驻车制动拉索收紧，拉索则拉动驻车制动杠杆的下端，使之绕上端支点顺时针转动，制动杠杆转动过程中，其中间支点推动驻车制动推杆左移，使前制动蹄压向制动鼓。前制动蹄压向制动鼓后，制动推杆停止运动，则驻车制动杠杆的中间支点变成其继续移动的新支点，于是驻车制动杠杆的上端右移，使后制动蹄压靠在制动鼓上，产生制动作用。此时，驻车制动操纵杆上的棘爪嵌入齿扇上的棘齿内，起锁止作用。驻车制动系统的工作原理解除驻车制动时，按下驻车制动操纵杆上的按钮，使棘爪脱离棘齿，将操纵杆回到释放制动位置，松开驻车制动拉索，则制动蹄在复位弹簧的作用下回位。对于四个车轮采用盘式制动器的车型来说，驻车用的小型鼓式驻车制动器内置于后轮盘式制动器中，并通过拉索和连杆等机构固定在盘式制动器上，如图所示为别克凯越车型驻车制动器的结构。驻车制动器Ⅲ液压制动传动装置3.1液压制动传动装置的基本组成及工作原理3.2液压制动传动装置主要部件制动传动装置按传力介质的不同可分为液压式、气压式和气—液综合式；按制动管路的套数可分为单管路和双管路制动传动装置。按照交通法规的要求，现代汽车的行车制动系须采用双管路制动传动装置，若其中一套管路损坏时，另一套仍然起制动作用，从而提高了制动的可靠性和安全性。3.1液压制动传动装置的基本组成及工作原理如图所示，液压式制动传动装置由制动踏板、制动主缸、储液罐、制动轮缸、油管等组成。现代汽车上采用了各种制动力调节装置，用以调节前后车轮制动管路的工作压力，常用的调节装置有限压阀、比例阀、感载比例阀和惯性阀等。液压式制动传动装置的组成双管路液压制动传动装置是利用彼此独立的双腔制动主缸，通过两套独立管路，分别控制两桥或三桥的车轮制动器。常见的双管路的布置方案有前后独立式和交叉式两种形式，如图所示。制动管路的布置前后独立式双管路液压制动传动装置由双腔制动主缸通过两套独立的管路分别控制前桥和后桥的车轮制动器。这种布置方式结构简单，如果其中一套管路损坏漏油，另一套仍能起作用，但会破坏前后桥制动力分配的比例，主要用于发动机前置后轮驱动的汽车。交叉式双管路液压制动传动装置由双腔制动主缸通过两套独立的管路分别控制前后桥对角线方向的两个车轮制动器。这种布置方式在任一管路失效时，仍能保持一半的制动力，且前后桥制动力分配比例保持不变，有利于提高制动方向稳定性，主要用于发动机前置前轮驱动的车型。3.2液压制动传动装置主要部件3.2.1制动主缸3.2.2制动轮缸3.2.3真空助力器3.2.1制动主缸制动主缸又称为制动总泵，它处于制动踏板与管路之间，其功用是将制动踏板输入的机械力转换成液压力。制动主缸的结构及工作原理如图所示。在制动主缸上端装有储油罐，制动主缸内的活塞通过真空助力器内的推杆和制动踏板相连。踩下制动踏板推动活塞运动，进油孔关闭，各制动轮缸产生制动油压。松开制动踏板，活塞恢复到初始位置，制动油压消失，制动解除。制动主缸的结构及工作原理制动液经制动主缸及液压管路到达制动轮缸。当踩下制动踏板，两活塞在主缸推杆的作用下使两活塞运动，并将进油孔关闭，在（A）（B）工作腔内产生油压，如图b）所示，车轮制动器产生制动力。解除制动时，活塞在弹簧作用下回位，液压油自轮缸和管路中流回到制动主缸。当后轮制动管路发生泄漏时，如图c）所示，在（B）工作腔内不能产生油压，但在（A）工作腔内仍会产生油压。当前轮制动管路发生泄漏时，如图d）所示，在（A）工作腔内不能产生油压，活塞①推着活塞②使其顶到制动主缸缸体上，此时在（B）工作腔内产生油压。3.2.2制动轮缸制动轮缸固定在制动底板上，其作用是将制动主缸传来的液压力转变为使制动蹄张开的机械推力。如图所示，制动轮缸主要由缸体、活塞、皮碗、弹簧和放气螺钉等组成。放气螺钉的作用是排出混入制动液中的空气。双活塞制动轮缸的分解图3.2.3真空助力器真空助力器的作用是减轻驾驶人的制动操纵力。如图所示，其内部有薄而宽的活塞，通过固定在活塞上的膜片将空气室和负压室隔离。负压室和发动机进气管相通。回位弹簧安装在负压室的推杆上和推杆一起运动。橡胶阀门与在膜片座上加工出来的阀座组成真空阀，与控制阀柱塞的大气阀座组成大气阀。真空阀将负压室与空气室相连，空气阀将空气室和外界空气相连。