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刹车、转向、传动系统的保养与维护和轮胎的选择与使用常规制动系第一节汽车制动系概述第二节车轮制动器第三节驻车制动器第四节制动传动装置第五节常规制动系维护与检修第六节常规制动系的常见故障第一节汽车制动系概述一、制动系的功用汽车制动系的功用可以概括为三个方面：(1)使行驶中的汽车减速乃至停车。(2)使下长坡的汽车保持车速稳定。(3)使停驶的汽车可靠驻停。二、制动系的组成和分类一般汽车应该包括两套独立的制动系：行车制动系和驻车制动系。行车制动系由驾驶员通过脚来操纵，一般称为脚制动系。制动系的前两个功用就是由行车制动系来完成的。驻车制动系一般由驾驶员用手来操纵，常俗称为手制动系，用于实现制动系的第三个功用。汽车制动系一般都由以下四个部分组成。(1)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。(2)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。(3)传动装置：将驾驶员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。(4)制动器：产生阻碍车辆运动或其运动趋势的力的部件。三、制动系的基本组成和工作原理1．基本组成图13-1-1制动系的组成和原理1.制动踏板2.推杆3.主缸活塞4.制动主缸5.油管6.制动轮缸7.轮缸活塞8.制动鼓9.摩擦片10.制动蹄11.制动底板12.支承销13.制动蹄回位弹簧1)车轮制动器车轮制动器由三部分组成：旋转部分、固定部分和张开机构。制动鼓是旋转部分，它固定于轮毂上，与车轮一起旋转。固定部分包括制动蹄和制动底板等。制动蹄上铆有摩擦片，其下端套在支承销上，上端用回位弹簧拉紧压靠在制动轮缸内的活塞上。支承销和轮缸都固定在制动底板上，制动底板用螺钉与转向节凸缘(前桥)或桥壳凸缘(后桥)固定在一起。张开机构包括制动轮缸，制动蹄靠制动轮缸使其张开。2)液压传动机构液压传动机构主要包括制动踏板、主缸推杆、制动主缸、制动轮缸、油管等。2．工作原理不制动时，制动鼓的内圆柱面与摩擦片之间保留一定间隙，制动鼓可以随车轮一起旋转。四、对制动系的要求为保证汽车能在安全的条件下发挥出高速行驶的能力，制动系必须满足下列要求：(1)具有良好的制动效能——迅速减速直至停车的能力。(2)操纵轻便——操纵制动系所需的力不应过大。(3)制动稳定性好——制动时，前、后车轮制动力分配合理，左、右车轮上的制动力矩基本相等，使汽车制动过程中不跑偏、不甩尾。(4)制动平顺性好——制动力矩能迅速而平稳地增加，也能迅速而彻底地解除。(5)散热性好——连续制动时，制动鼓和制动蹄上的摩擦片因高温引起的摩擦系数下降要小；水湿后恢复要快。(6)对挂车的制动系，还要求挂车的制动作用略早于主车；挂车自行脱挂时能自动进行应急制动。第二节车 轮 制 动 器旋转元件固装在车轮或半轴上，将制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。根据车轮制动器中旋转元件的不同，车轮制动器可分为盘式和鼓式两种。盘式制动器的旋转元件为制动盘，工作表面为制动盘的端面，如图13-2-1(a)所示；鼓式制动器的旋转元件为制动鼓，工作表面为制动鼓的内圆柱面，如图13-2-1(b)所示。图13-2-1盘式和鼓式制动器(a)盘式制动器；(b)鼓式制动器一、盘式制动器1．定钳盘式制动器图13-2-2所示为定钳盘式制动器的结构示意图，跨置在制动盘上的制动钳体固定安装在车桥上，它既不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动。制动钳内的两个活塞分别位于制动盘的两侧。活塞后面有充满制动液的制动轮缸。制动时，制动液由制动主缸经进油口进入钳体中两个相通的液压腔中(制动轮缸)，使两侧的制动块夹紧制动盘，从而产生制动力。图13-2-2定钳盘式制动器的结构示意图活塞制动钳体制动块车桥进油口制动盘2．浮钳盘式制动器1)结构与原理图13-2-3所示为浮钳盘式制动器的结构示意图，制动钳体通过导向销与车桥相连，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，来自制动主缸的制动液通过进油口进入制动轮缸，推动活塞及其上的制动块向左移动，并压到制动盘上，于是制动盘给活塞一个向右的反作用力，使得活塞连同制动钳体整体沿导向销向右移动，直到制动盘左侧的制动块也压紧在制动盘上。此时，两侧的制动块都压在制动盘上，夹住制动盘使其制动。图13-2-3浮钳盘式制动器的结构示意图车桥导向销进油口活塞制动钳制动块全盘式制动器在重型和超重型汽车上，要求有更大的制动力，为此采用了全盘式制动器；其固定元件和旋转元件都是圆盘型。2)间隙自调装置钳盘式制动器经过一段时间的工作，制动盘和制动块都要磨损，使得在未制动时制动盘和制动块之间的间隙(制动间隙)变大，制动踏板自由行程加大。钳盘式制动器制动间隙一般都是自动调节的，其原理如图13-2-4所示。制动钳体中的活塞上都装有橡胶密封圈，在活塞移动过程中，橡胶密封圈的刃边在摩擦力的作用下随活塞移动，使密封圈产生弹性变形。相应地，其极限变形量Δ应等于制动器间隙为设定值时的完全制动所需的活塞行程，如图13-2-4(a)所示。解除制动时，活塞在密封圈的弹力作用下返回，直到密封圈变形完全消失为止，如图13-2-4(b)所示。若制动器存在过量间隙，则制动时活塞密封圈变形量达到极限值后，活塞仍可能在液压力作用下，克服密封圈的摩擦力而继续移动，直到实现完全制动为止。但解除制动后，活塞密封圈将活塞拉回的距离仍然是Δ，因此制动器间隙又恢复到设定值。这种利用密封圈的弹性和定量变形使活塞回位和自动调整间隙的方法，可使制动器结构简单，成本低。图13-2-4活塞密封圈的工作情况(a)制动时；(b)解除制动时3)制动块磨损报警装置许多盘式制动器上装有制动块摩擦片磨损报警装置，用来提醒驾驶员制动块上的摩擦片需要更换。常见的磨损报警装置有声音报警装置、电子报警装置和触觉报警装置三种。声音报警装置如图13-2-5所示，这种系统在制动摩擦块的背板上装有一个小弹簧片，其端部到制动盘的距离刚好为摩擦片的磨损极限。当摩擦片磨损到需更换时，弹簧片与制动盘接触发出刺耳的尖叫声，警告驾驶员需要维修制动系统。图13-2-5声音报警装置(a)制动块摩擦片厚度正常时；(b)制动块摩擦片超过磨损极限时4)典型浮钳盘式制动器图13-2-6所示为上海大众桑塔纳前轮制动器。制动钳支架固定在转向节上。制动钳体用紧固螺栓与制动钳导向销连接，导向销插入制动钳支架的孔中进行动配合，制动钳体可沿导向销做轴向滑动。制动盘的内侧悬装有活动制动块，而外侧的固定制动块通过弹片安装在制动钳支架的内端面上。制动时，制动盘内侧的活动制动块在制动液作用下由活塞推靠到制动盘上，同时制动钳上的反作用力将附装在制动钳支架中的固定制动块也推靠到制动盘上。当活动制动块磨损到允许极限厚度时，报警开关便接通电路，对驾驶员发出警报信号。图13-2-6桑塔纳前轮制动器盘式制动器的特点是：(1)摩擦表面为平面，不易发生较大变形，制动力矩较稳定。(2)热稳定性好，受热后制动盘只在径向膨胀，不影响制动间隙。(3)受水浸渍后，在离心力的作用下水很快被甩干，摩擦片上的剩水也由于压力高而较容易被挤出。(4)制动力矩与汽车行驶方向无关。(5)制动间隙小，便于自动调节间隙。(6)摩擦片容易检查、维护和更换。二、鼓式制动器1．基本结构和工作原理1)领从蹄式制动器领从蹄式制动器的示意图如图13-2-7所示。两制动蹄的支承点都位于蹄的下端，而促动机构的作用点在蹄的上端，共用一个轮缸张开，且轮缸活塞直径是相等的。领从蹄式制动器具有左右对称的结构特点。其性能特点是：汽车前进或倒车制动时，各有一个“领蹄”和“从蹄”。汽车前进时制动鼓的旋转方向如箭头所示。在制动过程中，两制动蹄在相等的促动力Fs作用下，分别绕各自的支承点向外偏转紧压在制动鼓上。同时旋转的制动鼓对两蹄分别作用着法向反力N1和N2，以及相应的切向反力T1和T2。T1作用的结果使得制动蹄1在制动鼓上压得更紧，则N1变得更大，这种情况称为“助势”作用，相应的制动蹄被称为“领蹄”；与此相反，T2作用的结果则使得制动蹄2有放松制动鼓的趋势，即N2和T2有减小的趋势，这种情况称为“减势”作用，相应的制动蹄被称为“从蹄”。领从蹄式制动器的领蹄和从蹄对制动鼓的法向作用力不相等，领蹄摩擦片所受压力较大，因而磨损严重，两蹄寿命不等；另外，这个不平衡的法向作用力只能由车轮的轮毂轴承来承担，使轮毂轴承寿命降低。凡是制动鼓受来自两制动蹄的法向力不能互相平衡的制动器均称为非平衡式制动器。图13-2-7领从蹄式制动器示意图制动器在不工作时，制动蹄和制动鼓之间应有合适的间隙，称为制动间隙。在使用过程中制动间隙将发生变化，为确保制动器的正常工作，需对制动间隙进行调整。一般领蹄、从蹄在制动底板上的支承是偏心支承销。转动偏心支承销即可调整蹄、鼓之间的间隙。北京BJ2020和奥迪100轿车的后轮制动器即采用领从蹄式制动器。2)双领蹄式制动器双领蹄式制动器的示意图如图13-2-8所示。其结构特点是：两制动蹄各用一个单向活塞制动轮缸，且前后制动蹄与其轮缸、调整凸轮零件在制动底板上的布置是中心对称的，两轮缸用油管连接。其性能特点是：前进制动时两蹄均为“领蹄”，有较强的增力；倒车制动时两蹄均为“从蹄”，制动力较小。图13-2-8双领蹄式制动器示意图(a)前进制动时；(b)倒车制动时3)双向双领蹄式制动器双向双领蹄式制动器的示意图如图13-2-9所示。其结构特点是：制动蹄、制动轮缸、回位弹簧的布置既为左右对称又是中心对称，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。其性能特点是：汽车前进或倒车中制动时，两个制动蹄均为“领蹄”，均有较强的增力，制动效果好，蹄片磨损均匀。这种制动器也是平衡式制动器。图13-2-9双向双领蹄式制动器示意图4)单向自增力式制动器单向自增力式制动器的示意图如图13-2-10所示。制动蹄1和制动蹄2的下端分别支承在浮动的顶杆两端。制动器只在上方有一个支承销4。不制动时，两蹄上端均靠各自的回位弹簧拉靠在支承销上。图13-2-10单向自增力式制动器的示意图单向自增力式制动器的工作过程是：汽车前进制动时，单活塞式轮缸只将促动力Fs1加于制动蹄1，使其上端离开支承销，整个制动蹄绕顶杆左端支承点旋转，并压靠在制动鼓上。显然，制动蹄1是领蹄，并且在促动力Fs1、法向合力N1、切向(摩擦)合力T1和沿顶杆轴线方向的S1作用下处于平衡状态。由于顶杆是浮动的，自然成为制动蹄2的促动装置，而将与力S1大小相等、方向相反的促动力Fs2施于制动蹄2的下端，故制动蹄2也是领蹄。单向自增力式制动器只在前进方向起增力作用，而在倒车制动时制动效能很差，因此已很少被采用。5)双向自增力式制动器双向自增力式制动器的示意图如图13-2-11所示。前进制动时，两制动蹄在促动力Fs的作用下张开压力制动鼓，此时两蹄的上端均离开支承销，沿图中箭头方向旋转的制动鼓对两蹄产生摩擦力矩，带动两蹄沿旋转方向转过一个不大的角度，直到后蹄又顶靠到支承销上为止。此时，前蹄为“领蹄”，但其支承为浮动的顶杆。制动鼓作用在前蹄的摩擦力和法向力的一部分对推杆形成一个推力S，推杆又将此推力完全传到后蹄的下端。后蹄在推力S的作用下也形成“领蹄”，并在轮缸液压促动力Fs的共同作用下进一步压紧制动鼓。推力S比促动力Fs大得多，从而使后蹄产生的制动力矩比前蹄更大。图13-2-11双向自增力式制动器示意图2．典型鼓式制动器1)桑塔纳轿车后轮制动器桑塔纳轿车后轮制动器为带有驻车制动器的领从蹄式制动器，并具有制动间隙自调装置。(1)结构。桑塔纳轿车后轮制动器的结构如图13-2-12和图13-2-13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。制动底板用螺栓固定在后桥轴端支承座上，制动轮缸用螺钉固定在制动底板上方，采用双活塞内张型液压轮缸。支架、止挡板用螺钉紧固在底板的下方。下回位弹簧使制动蹄的下端嵌入固定板的切槽中。复