汽车构造与保养：第7章 制动系.doc

第7章 制动系7.1 概述制动系的功用是汽车行驶中减速或停车、车辆停下后可靠地停放以及在坡道上停放制动系按功用分为：行车制动器(图7-1)、驻车制动器(图7-2)乘用车行车制动器采用液压制动系统，按动力源分为：人力制动器、真空助力制动器、液压助力制动器驻车制动器按结构分为：机械式驻车制动器、电子机械式驻车制动器图7-1 行车制动器图7-2 驻车制动器7.2 行车制动器行车制动器也称脚制动器(图7-3)，功用是汽车减速和紧急制动有盘式和鼓式两种类型，有的车型采用前盘后鼓，有的车型前、后轮均采用盘式制动器行车制动器由制动踏板、制动液罐、制动主缸、真空助力器、油管、轮缸、制动器等组成当踩下制动踏板(图7-4)，制动主缸内产生液压，对于盘式制动器，轮缸活塞向外伸出，迫使两个制动块夹紧制动盘，由于制动块与制动盘发生磨擦，使车轮停止转动对于鼓式制动器，轮缸活塞向外伸出，迫使两个制动蹄向外扩张，由于制动蹄片片与制动鼓发生磨擦，使车轮停止转动图7-3 行车制动器组成1－制动踏板 2－真空助力器 3－制动主缸4－油管 5－盘式制动器 6－鼓式制动器图7-4 制动过程1－制动踏板 2－真空助力器 3－制动主缸 4－制动钳5－制动块 6－制动盘 7－制动鼓 8－制动蹄 9－摩擦片(1)盘式制动器 由制动钳、制动块、制动盘组成(图7-5)1)制动钳，有两种类型：①固定制动钳(图7-6A)，有一对活塞在两侧夹持制动盘。

②浮式制动钳(图7-6B)，只在一侧有活塞，活塞在液压作用下伸出，将制动块压向制动盘，制动钳向活塞伸出相反的方向运动，将另一侧制动块压向制动盘，在两个制动块夹持下使制动盘停止转动根据制动钳安装到支架的方式，制动钳可分为双销型(图7-6C)、一销一螺栓型(图7-6D)、双螺栓型(图7-6E)2)制动块，是推压制动盘的零件，由钢衬片和摩擦片构成(图7-7)，消声垫片位于制动块和轮缸之间，作用是防止制动时由于制动块振动而发出噪音3)制动盘，有三种类型：①实心盘，是一只与车轮一起旋转的金属盘，金属盘为实心(图7-8A)②通风盘，金属盘为空心(图7-8B)③带鼓盘，制动盘的中央带有制动鼓，用作驻车制动器(图7-8C)图7-5 盘式制动器A－非制动状态 B－制动状态1－制动钳 2－制动块 3－制动盘 4－活塞 5－油液图7-6 制动钳类型A－固定钳 B－浮式钳 C－双销 D－销、螺栓 E－双螺栓1－销 2－螺栓 3－制动钳 4－支架图7-7 制动块1－制动块 2－消声垫片图7-8 制动盘类型A－实心盘 B－通风盘 C－带鼓盘(2)鼓式制动器1)工作过程，如图7-9所示，制动鼓4与车轮一起旋转，轮缸内有活塞5，活塞带有橡胶密封圈6，活塞在主缸送来的液压作用下伸出，将力加到制动蹄2，制动蹄表面有一层摩擦材料制成的摩擦片，摩擦片压向制动鼓产生制动力。

当制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同(图7-9的左制动蹄)，摩擦力增加，称为自增力作用，这个制动蹄称作领蹄当制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反(图7-9的右制动蹄)，摩擦力减弱，这个制动蹄称作从蹄2)制动器类型，图7-10是车辆向前行驶时采取制动，长箭头是车轮旋转方向，短箭头是活塞移动方向，浅棕颜色是领蹄，蓝颜色是从蹄，可从颜色区分领蹄和从蹄根据领、从蹄的组合，鼓式制动器有四种类型：①简单非平衡式(图7-10A)，亦称领从蹄式，有一个双活塞轮缸，两制动蹄的下端用支承销固定②平衡式(图7-10B)，亦称双领蹄型，有两个单活塞轮缸③单向自增力式(图7-10C)，亦称单伺服型，有一个单活塞轮缸，两蹄的下端是浮动的推杆总成④双向自增力式(图7-10D)，亦称双伺服型，有一个双活塞轮缸，两蹄的下端是浮动的推杆总成图7-11是车辆向后行驶时采取制动，长箭头是车轮旋转方向，短箭头是活塞移动方向，浅棕颜色是领蹄，蓝颜色是从蹄，可从颜色区分领蹄和从蹄简单非平衡式(图7-11A)、平衡式(图7-11B)、单向自增力式(图7-11C)、双向自增力式(图7-11D)现今车辆均采用自增力式，并设有制动蹄与制动鼓间隙自动调整机构。

图7-9 鼓式制动器1－轮缸 2－制动蹄 3－摩擦片 4－制动鼓 5－活塞 6－密封圈图7-10 向前行驶制动A－简单非平衡式 B－平衡式 C－单向自增力式 D－双向自增力式1－轮缸 2－支承销 3－推杆总成图7-11 向后行驶制动A－简单非平衡式 B－平衡式 C－单向自增力式 D－双向自增力式1－轮缸 2－支承销 3－推杆总成7.3 驻车制动器驻车制动器亦称手制动器，功用是车辆停放时对后轮进行机械制动驻车制动器由手柄、拉索、制动器(多与行车制动器共用)组成(图7-12)图7-12 驻车制动器1－手柄 2－拉索 3－后轮制动器(1)操纵杆类型 驻车制动器操纵杆类型有3种：①手柄型(图7-13A)，利用手柄操纵制动和释放，主要用于轿车和商用车辆②拉杆型(图7-13B)，利用拉杆操纵制动和释放，用于某些商用车③踏板型(图7-13C)，踩下踏板将车轮制动，拉起释放杆解除车轮制动，用于某些轿车和高级车辆图7-13 驻车制动器操纵杆类型A－手柄型 B－拉杆型 C－踏板型1－释放杆 2－踏板(2)驻车制动器类型 驻车制动器有4种类型：①鼓式制动器共用型(图7-14A)，用拉索通过拉杆将制动蹄压紧在制动鼓上。

②盘式制动器共用型(图7-14B)，用拉索通过拉杆、轮缸活塞将制动块压紧在制动盘上③专用驻车制动器型(图7-14C)，用拉索通过拉杆将制动蹄压紧在制动鼓上④中央驻车制动器型(图7-14D)，制动器位于变速器后端，用拉索将制动蹄压紧在制动鼓上，使传动轴不能转动，从而制动车轮图7-14 驻车制动器类型A－鼓式共用型 B－盘式共用型 C－专用型 D－中央型1－制动蹄 2－拉杆 3－轮缸活塞4－制动块 5－制动盘 6－拉索(3)电子机械式驻车制动 作用是替代传统的驻车制动器，优点是舒适、方便、节约车内空间、可以自诊断、简化装配过程、安全性高主要由ABS控制单元、电子机械式驻车制动控制单元、制动执行元件、离合器位置传感器、驻车制动开关、Auto Hold(自动驻车)开关等组成，操作方法如下：按下电子驻车制动开关(图7-15A)，该开关内的警告灯点亮，仪表盘上驻车制动警告灯点亮，驻车制动被激活释放电子驻车制动开关，车辆起步时驻车制动自动松开按下Auto Hold开关(图7-15B)，该开关内的警告灯点亮，车辆在每次停稳后驻车制动自动激活，车辆起步时驻车制动自动松开图7-15 电子机械式驻车制动1－ABS控制单元 2－电子机械式驻车制动控制单元 3－制动执行元件4－离合器位置传感器 A－驻车制动开关 B－Auto Hold开关7.4 液压制动系统(1)组成 液压制动系统由制动踏板、真空助力器、制动主缸、油管、轮缸等组成。

1)制动踏板(图7-16A)，制动力的大小取决于驾驶员踩在制动踏板上的力，在维护保养时必须检查踏板自由行程、高度和踏板的行程余量2)真空助力器(图7-16B)，由于盘式制动器没有增力作用，所以要求有较大的制动液压，仅靠人的体力不能完成要求真空助力器以发动机进气歧管的真空作为助力源，根据驾驶员踩制动踏板力的大小而协助推动主缸活塞3)制动主缸(图7-16C)，将驾驶员踩踏板的力转换成液压的部件，包括一个储存制动液的储液罐和一个可产生液压的油缸油缸设有前活塞和后活塞，每个活塞形成一个工作腔，每个工作腔按对角线供给前、后轮缸的液压，此设计称双管路制动系统4)油管，配合制动主缸实现双管路制动系统，在制动过程中，如果一条管路发生泄漏，另一条管路仍能起作用，保证有一定的制动，避免全车无制动，从而保证了制动的可靠性和安全性5)制动轮缸(图7-17)，轮缸功用是将液压转换为机械力，对于盘式制动器，利用活塞橡胶密封圈的弹性变形，可自动调节制动块与制动盘的间隙可分为单活塞轮缸和双活塞轮缸，每个轮缸设有放气螺栓，以排出制动管路中的气体图7-16 制动主缸A－制动踏板 B－真空助力器 C－制动主缸1－储液罐 2－油缸 3－前工作腔 4－后工作腔图7-17 制动轮缸A－非制动状态 B－制动状态1－制动钳 2－制动块 3－制动盘 活塞 5－油液(2)感载比例分配阀 如图7-18所示，它感知后桥的载荷，按比例分配前、后轮缸的液压，以提供适宜的制动力。

因为前、后轮缸压力相同会造成车辆甩尾，所以后制动器的液压设置得比前制动器低当前或后轮缸及油管发生泄漏时，旁通阀(图7-19A)防止制动液流失感载比例分配阀安装在后桥上方的主缸通往轮缸的制动油管中间，弹性臂两端分别连接分配阀和后桥(图7-19B)载荷不同分配阀和后桥两者之间的距离不同，分配阀由此检测出后桥载荷，载荷小时减小后轮缸液压比例，载荷大时增加后轮缸液压比例(图7-19C)图7-18 感载比例分配阀作用1－真空助力器 2－制动主缸 3－感载比例分配阀4－左前轮制动器 5－左后轮制动器图7-19 旁通阀与感载比例分配阀A－旁通阀 B－弹簧臂 C－分配阀1－比例阀 2－旁通阀 3－自主缸前工作腔4－至前轮缸 5－自主缸后工作腔 至后轮缸 7－弹性臂7.5 汽车防滑控制系统汽车防滑控制系统是提高操纵稳定性的重要措施，由若干子系统组成，子系统由低级功能到高级功能配置(图7-20)子系统包括电子防抱死制动系统(ABS)、制动力分配系统(EBD)、驱动防滑系统(ASR)、电子稳定程序(ESP)等、制动助力系统(BA)，这些子系统均集成在ABS控制单元内图7-20 汽车防滑控制系统(1)防抱死制动系统 汽车遇到障碍或突发事件等紧急情况时，要求在很短时间内停车，如果制动强度过大，将会使车轮抱死。

后轮抱死将使车辆丧失方向稳定性(甩尾侧滑)，前轮抱死则使车辆失去转向能力(转向盘失控)1)防抱死制动系统(ABS)功用：根据汽车行驶状态和车轮的转动情况，在制动过程中自动调节各车轮的制动力，防止制动跑偏、侧滑、甩尾，在良好的路面可缩短制动距离，减少轮胎磨损ABS主要由ECU、轮速传感器、液压执行器等组成(图7-21) 紧急制动时，带ABS汽车状态如图7-22A所示，不带ABS汽车状态如图7-22B所示2)ABS工作原理：控制单元监控四只车轮速度，例如当右后轮抱死时，系统释放右后轮制动器(图7-23)，使右车轮转动右后轮转动后，控制单元恢复右后轮制动力ABS系统1s内重复上述过程多次，以便发挥制动器的最大潜力，确保车辆的稳定运行图7-21 防抱死制动系统(ABS)1－ABS控制单元 2－液压执行器 3－轮速传感器图7-22 紧急制动状况A－带ABS B－不带ABS图7-23 ABS系统工作情况1－ABS控制单元 2－液压执行器 3－轮速传感器(2)电子制动力分配系统 在ABS的基础上增加了EBD(电子制动力分配系统)通常情况下，各个车轮与地面的附着条件不同EBD功用是在汽车制动的瞬间，由轮速传感器检测前、后车轮的转动状态，车载微处理器高速计算出各轮胎与路面间的附着力大小，然后由液压执行器分别调节各轮缸液压。

EBD代替了传统的比例分配阀，是在车轮未抱死即ABS发挥作用之前工作车辆轻载荷制动时，EBD控制前轮制动力大，后轮制动力较小(图7-24A)。