汽车制动系统研究 论文

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郑州职业技术学院毕业论文 汽车制动系统浅析

目 录

摘 要.....................................................................Ⅰ

Abstract..................................................................Ⅰ

1 绪论....................................................................1

1.1 选题的目的和意义....................................................1

1.2 汽车制动系统的概述..................................................1

2 制动器..................................................................3

2.1 鼓式制动器..........................................................3

2.2 盘式制动器.........................................................10

2.3 盘式制动器与鼓式制动器相比.........................................12

3 制动系统...............................................................13

3.1 人力制动系统.......................................................13

3.2 伺服制动系统.......................................................15

3.3 动力制动系统.......................................................18

3.4 制动力调节装置.....................................................21

3.5 辅助制动系统.......................................................30

4 制动系统的发展.........................................................32

4.1 制动系统的历史.....................................................32

4.2 制动系统的现状.....................................................32

4.3 制动系统的发展.....................................................33

5 设计总结...............................................................36

致谢......................................................................37

参考文献..................................................................38

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1 绪论

1.1 选题的目的和意义

汽车制动系统是汽车最重要系统之一,从汽车诞生时起,该系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色,特别是近年来,随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高,这种重要性表现得越来越明显。

汽车制动系统是为了使高速行驶的汽车能减速或停车而设计的。如果该系统不能正常工作,车上的驾驶员和乘客将受到车祸的伤害,所以分析和研究汽车制动系统具有极其重要的意义,特别是对于汽车专业的毕业生来说,意义更加非凡!

1.2 汽车制动系统的概述

使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,以及使已停止的汽车保持不动,这些作用统称为汽车制动。

对汽车起到制动作用的力是作用在汽车上,其方向与汽车行驶的方向相反。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到制动作用,但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此汽车上必须装设一系列专门装置,以便驾驶员能根据道路和交通等情况,使外界(主要是路面)对汽车某部分(主要是车轮)施加一定的力,对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力,用于产生制动力的一系列专门装置称为制动系统。

1.2.1制动系统的工作原理

以蹄式制动器为列:驾驶员经制动系控制装置,操纵制动器的不旋转元件制动蹄对旋转元件制动鼓(与轮毂连接)制动,从而产生Mτ(制动力矩)。制动力矩经车轮与地面的附着作用生成Pτ(制动力),制动力作用于→车轮→车桥→悬架→车架(身),汽车减速,直至停车。 其原理图如下:

图 1.2.1

1.制动踏板 2.隔板 3.推杆 4.制动主缸 5.油管 6.轮胎 7.轮缸

8.回位弹簧 9.摩擦片 10.制动鼓 11.制动蹄 12.支承销 13.凸轮 14.限位螺母 郑州职业技术学院毕业论文 汽车制动系统浅析

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1.2.2 制动系统的组成

制动系统是由制动器和制动驱动机构组成的。制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件,其中也包括辅助系统中的缓冲装置。而制动驱动机构主要包括供能装置、控制装置、传动装置,其中供能装置是指包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件,其产生制动能量的部分称为制动能源,人的肌体也可作为制动能源;控制装置是指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、制动阀等;传动装置是指包括将制动能量传输到制动器的各个部件,如制动主缸和制动轮缸等;

较为完善的制动系统还具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置等附加装置。

制动系统的组成如下图所示:

图 1.2.2

1.2.3 制动系统的类型

(1)按制动系统的功用分类

1)行车制动系统——用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的一套专用装置。它是行车过程中经常使用的装置;

2)驻车制动系统——用以使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置;

3)应急制动系统——在行车制动系统失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置;

4)辅助制动系统——在行车过程中,辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定,但不能将汽车紧急制停的一套装置。

(2)按制动系统的制动能源分类

1)人力制动系统——以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统;

2)动力制动系统——完全依靠发动机的动力转化成的气压或液压进行制动的制动系统;

3)伺服制动系统——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统。

(3)按照制动能量的传输方式,制动系统又可分为机械式、液压式、气压式和电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系统可称为组合式制动系统。

传动装置采用单一气压或液压回路的制动系统为单回路制动系统。这种制动系统中,只要有一处损坏或漏气(或漏油),整个系统即行失效。为此,我国自1988年始,规定所有汽车必须采用双回路制动系统。在双回路制动系统中,所有行车制动器的气压或液压管路分属于两个彼此隔绝的回路。这样,当一个回路失效时,另一个回路仍能工作,这样有效提高了汽车的行车安全性。 郑州职业技术学院毕业论文 汽车制动系统浅析

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2 制动器

制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件。它按照结构可分为鼓式制动器和盘式制动器;按安装位置可分为车轮制动器和中央制动器,其中车轮制动器可用于行车制动和驻车制动,中央制动器只用于驻车制动和缓速制动。

2.1 鼓式制动器

鼓式制动器有内张行和外束型两种。前者的制动鼓以内圆柱面为工作面,在汽车上应用广泛;后者制动鼓的工作面则是外圆柱面,目前只有极少数汽车用做驻车制动器。

制动器以液压制动轮缸作为制动促动装置的称为轮缸式制动器。此外,还有用凸轮制动促动装置的凸轮式制动器和用楔促动装置的楔式制动器。

2.1.1 轮缸式制动器

(1)领从蹄式制动器

其特点是两个制动蹄各有一个支点,一个蹄在轮缸促动力作用下张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致,称为领蹄;另一个蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反,称为从蹄。

领蹄在摩擦力的作用下,蹄和鼓之间的正压力较大,制动作用较强。从蹄在摩擦力的作用下,蹄和鼓之间的正压力较小,制动作用较弱。

北京BJ2023型汽车的后轮制动器即为领从蹄式制动器。该制动器由前制动蹄、后制动蹄、制动底板、制动轮缸、制动蹄限位装置、制动蹄间隙调整装置等构成。其中,汽车前进时前制动蹄为领蹄,摩擦片面积(包角)较大,后制动蹄为从蹄,摩擦片面积较小。

图 2.1.1.1

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4 上海桑塔纳轿车后轮制动器也是领从蹄式制动器。其制动蹄下端的支承方式为浮式支承,具有间隙自调机构,该制动器也同时作为驻车制动器,所以还带有一套驻车制动的操纵机构。

(2)双领蹄和双向双领蹄式制动器

汽车前进时两个制动蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器。

双领蹄式制动器的结构特点是,每一制动蹄都用一个单活塞制动轮缸促动,固定元件的结构布置是中心对称式。

双向双从蹄式制动器使用了两个双活塞轮缸,无论汽车前进还是倒车,都是双领蹄式制动器,故称双向双领蹄式制动器。

图 2.1.1.2

(3)双从蹄式制动器

汽车前进时两个制动蹄均为从蹄的制动器为双从蹄式制动器。

图 2.1.1.3

左右两侧车轮的双领蹄式制动器若对调安装,便都成为在制动鼓正向旋转时两蹄均为从蹄的双从蹄式制动器。当然,这只是说,这两种制动器的原则差异只在于固定元件与旋转元件的相对运动方向不同,实际上无论是双领蹄还是双从蹄式制动器,都必须有防止左