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制动器

制动器是具有使运动部件(或运动机械)减速、停止或保持停止状态等功能的装置。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸,制动器通常装在设备的高速轴上,但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。

制动器(brake staff)可以分两大类,工业制动器和汽车制动器 汽车制动器又分为行车制动器(脚刹),驻车制动器(手刹)。在行车过程中,一般都采用行车制动(脚刹),便于在前进的过程中减速停车,不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳后,就要使用驻车制动(手刹),防止车辆前行和后行。停车

后一般除使用驻车制动器外,上行坡位停车要将档位挂在一档(防止后行),下行坡位停车要将档位挂在倒档(防止前行)。

使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据,其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料(制动件)的性能直接影响制动过程,而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。

工业制动器中起重机用制动器对于起重机来说既是工作装置,又是安全装置,制动器在起升机构中,是将提升或下降的货物能平稳的停止在需要的高度,或者控制提升或下降的速度,在运行或变幅等机构中,制动器能够让机构平稳的停止在需要的位置。

工业制动器行业的下游行业主要为起重运输机械、冶金设备、矿山设备、建筑工程机械、风电及核电设备、船舶及海上重工等装备制造业,受益于这些产业的振兴与发展,工业制动器行业将迎来又一轮持续、健康的发展机遇。我国工业制动器行业在未来几年内仍将保持10%-20%的年增长率。

前瞻网发布的《 中国制动器行业市场需求与投资规划分析报告前瞻》根据我国“十二五”发展规范纲要中关于推动重点领域跨越发展的相关部署,高端装备制造、新能源、新材料等战略性新兴产业依然将是我国大力发展的重点领域。国家对装备制造业的规范,将有利推动我国制动器行业的发展。另外,由于2011年经济继续保持稳定增长,2011年我国的GDP将为9.5%,汽车产销情况有望继续获得较大增幅;2011年全国汽车市场总需求有望达到2000万辆。综合判断,2011年中国汽车销量增速为10%-15%,这将带动制动器行业需求市场的发展。据预计,我国制动器行业市场规模在未来5年内,仍将保持15%-25%的年增长率。

随着装备制造业的振兴和发展,国产制动器的产量也有明显增加,制动器行业的销售收入同步增长;由于受制于起步晚、技术基础薄弱以及资本投资有限,我国制动器产品以低端产品为主,业内少数领先企业坚持自主创新,加大研发投入,正在向科技含量较高的中、高端产品方向发展,制动器中、高端产品的市场份额逐渐增加,中、高端制动器企业的利润率呈上升趋势;而低端产品生产企业则因厂商众多,竞争激烈,价格呈下降趋势,同时钢材等主要原材料价格有所波动,其利润增长速度趋缓。

制动系统的一般工作原理是,利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。

可用一种简单的液压制动系统示意图来说明制动系统的工作原理。一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上,随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上,有两个支承销,支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸,用油管5与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。

当驾驶员踏下制动踏板,使活塞压缩制动液时,轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓,使制动鼓减小转动速度,或保持不动。

使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据,其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料(制动件)的性能直接影响制动过程,而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。

在了解某款车型的刹车系统时,您可能经常会听到“前盘后鼓”或“前碟后鼓”这四个字,那么,它到底是什么意思呢?最近就有读者通过电子邮件询问有关汽车制动系统的问题,比如盘式制动器和鼓式制动器的区别,通风盘和实心盘的不同之处等等。

目前车市中很多发动机排量较小的中低档车型,其制动系统大多采用“前盘后鼓式”,即前轮采用盘式制动器,后轮采用鼓式制动器,比如常见的一汽大众捷达、长安铃木奥拓及羚羊、比亚迪福莱尔、东风悦达起亚千里马、上海通用赛欧等等。我们先来简单了解一下后轮经常采用的鼓式制动器。

实际应用差别很明显,盘刹比鼓刹好用。刹车鼓中的石棉材料会致癌。鼓刹与盘刹各有利弊。在刹车效果上,鼓刹与盘刹的相差并不大,因为刹车时,是轮胎和地面的摩擦力让车子逐渐停止下来的。如果车身小巧,车身重量轻,后轮采用鼓刹就足以使轮胎和地面产生足够的摩擦力了。如果后轮使用盘刹,ABS和EBD系统也会自动降低其刹车力度,以保证后轮不会失去抓地力出现打滑、抱死现象。

散热性上,盘刹要比鼓刹散热快,通风盘刹的散热效果更好;在灵敏度上,盘刹会更高些,不过在下雨天道路泥泞的情况下当刹盘沾了泥沙后刹车效果就会大打折扣,这也是盘刹的缺点;费用方面,鼓刹较盘刹更低,而且使用寿命更长,因此一些中低档车多会采用鼓刹,中高档以上的车型基本采取四轮盘刹。

汽车设计者从经济与实用的角度出发,一般轿车采用了混合的形式,前轮盘式制动,后轮鼓式制动。四轮轿车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%,因此前轮制动力要比后轮大。轿车生产厂家为了节省成本,就采用前轮盘式制动,后轮鼓式制动的方式。四轮盘式制动的中高级轿车,采用前轮通风盘式制动是为了更好地散热,至于后轮采用非通风盘式同样也是成本的原因。毕竟通风盘式的制造工艺要复杂得多,价格也就相对贵了。随着材料科学的发展及成本的降低,在轿车领域中,盘式制动有逐渐取代鼓式制动的趋向。

一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩,使后者的旋转角速度降低,同时依靠车轮与地面的附着作用,产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。

旋转元件固装在车轮或半轴上,即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。旋转元件固装在传动系的传动轴上,其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器称为中央制动器。

起重机用制动器由制动瓦块、制动臂、制动轮和松闸器组成。常把制动轮作为联轴器的一个半体安装在机构的转动轴上,对称布置的制动臂与机架固定部分铰连,内侧附有摩擦材料的两个制动瓦块分别活动铰接在两制动臂上,在松闸器上闸力的作用下,成对的制动瓦块在径向抱紧制动轮而产生制动力矩。

在接通电源时,电磁松闸器的铁心吸引衔铁压向推杆,推杆推动左制动臂向左摆,主弹簧被压缩。同时,解除压力的辅助弹簧将右制动臂向右推,两制动臂带动制动瓦块与制动轮分离,机构可以运动。当切断电源时,铁心失去磁性,对衔铁的吸引力消除,因而解除衔铁对推杆的压力,在主弹簧张力的作用下,两制动臂一起向内收摆,带动制动瓦块抱紧制动轮产生制动力矩;同时,辅助弹簧被压缩。制动力矩由主弹簧力决定,辅助弹簧保证松间间隙。块式制动器的制动性能在很大程度上是由松闸器的性能决定的。

简介 鼓式制动也叫块式制动,是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统,其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了,直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式,它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧,在刹车的时候制动块向外张开,摩擦制动轮的内侧,达到刹车的目的。 相对于盘式制动器来说,鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多,鼓式制动器的制动力稳定性差,在不同路面上制动力变化很大,不易于掌控。而由于散热性能差,在制动过程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形,容易产生制动衰退和振抖现象,引起制动效率下降。另外,鼓式制动器在使用一段时间后,要定期调校刹车蹄的空隙,甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。当然,鼓式制动器也并非一无是处,它造价便宜,而且符合传统设计。 四轮轿车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%,前轮制动力要比后轮大,后轮起辅助制动作用,因此轿车生产厂家为了节省成本,就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型车来说,由于车速一般不是很高,刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高,因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。

优点 自刹作用:鼓式刹车有良好的自刹作用,由于刹车来令片外张,车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度(当然不会大到让你很容易看得出来)刹车来令片外张力(刹车制动力)越大,则情形就越明显,因此,一般大型车辆还是使用鼓式刹车,除了成本较低外,大型车与小型车的鼓刹,差别可能祗有大型采气动辅助,而小型车采真空辅助来帮助刹车。 成本较低:鼓式刹车制造技术层次较低,也是最先用于刹车系统,因此制造成本要比碟式刹车低。

缺点 由于鼓式刹车刹车来令片密封于刹车鼓内,造成刹车来令片磨损后的碎削无法散去,影响刹车鼓与来令片的接触面而影响刹车性能。鼓刹最大的缺点是下雨天沾了雨水后 会打滑,造成刹车失灵这才是其最可怕的 领从蹄式制动器 增势与减势作用,设汽车前进时制动鼓旋转方向(这称为制动鼓正向旋转)。制动蹄1的支承点3在其前端,制动轮缸6所施加的促动力作用于其后端,因而该制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。具有这种属性的制动蹄称为领蹄。与此相反,制动蹄2的支承点4在后端,促动力加于其前端,其张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反。具有这种属性的制动蹄称为从蹄。当汽车倒驶,即制动鼓反向旋转时,蹄1变成从蹄,而蹄2则变成领蹄。这种在制动鼓正向旋转和反向旋转时,都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器。 制动时两活塞施加的促动力是相等的。因此在制动过程中对制动鼓产生一个附加的径向力。凡制动鼓所受来自二蹄的法向力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器。 单向双领蹄式制动器 在制动鼓正向旋转时,两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器,其结构示意图如右图所示。 双领蹄式制动器与领从蹄式制动器在结构上主要有两点不相同,一是双领蹄式制动器的两制动蹄各用一个单活塞式轮缸,而领从蹄式制动器的两蹄共用一个双活塞式轮缸;二是双领蹄式制动器的两套制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是中心对称的,而领从蹄式制动器中的制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是轴对称布置的。 双向双领蹄式制动器 无论是前进制动还是倒车制动,两制动蹄都是领蹄的制动器称为双向双领蹄式制动器,图5-42是其结构示意图器。与领从蹄式制动器相比,双向双领蹄式制动器在结构上有三个特点,一是采用两个双活塞式制动轮缸;二是两制动蹄的两端都采用浮式支承,且支点的周向位置也是浮动的;三是制动底板上的所有固定元件,如制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是成对的,而且既按轴对称、又按中心对称布置。 双从蹄式制动器 前进制动时两制动蹄均为从蹄的制动器称为双从蹄式制动器,其结构示意图见图5-44。这种制动器与双领蹄式制动器结构很相似,二者的差异只在于固定元件与旋转元件的相对运动方向不同。虽然双从蹄式制动器的前进制动效果低于双领蹄式和领从蹄式制动器,但其效能对摩擦系数变化的敏感程度较小,即具有良好的制动效能稳定性。 双领蹄、双向双领蹄、双从蹄式制动器的固定元件布置都是中心对称的。如果间隙调整正确,则其制动鼓所受两蹄施加的两个法向合力能互相平衡,不会对轮毂轴承造成附加径向载荷。因此,这三种制动器都属于平衡式制动器。 单向自增力式制动器 单向自增力式制动器的结构原理见右图。第一制动蹄1和第二制动蹄2的下端分别浮支在浮动的顶杆6的两端。 汽车前进制动时,单活塞式轮缸将促动力FS1加于第一蹄,使其上压靠到制动鼓3上。第一蹄是领蹄,并且在各力作用下处于平衡状态。顶杆6是浮动的,将与力S1大小相等、方向相反的促动力FS2施于第二蹄。故第二蹄也是领蹄。作用在第一蹄上的促动力和摩擦力通过顶杆传到第二蹄上,形成第二蹄促动力FS2。对制动蹄1进行受力分析可知,FS2>FS1。此外,力FS2对第二蹄支承点的力臂也大于力FS1对第一蹄支承的力臂。因此,第二蹄的制动力矩必然大于第一蹄的制动力矩。倒车制动时,第一蹄的制动效能比一般领蹄的低得多,第二蹄则因未受促动力而不起制动作用。 双向自增力式制动器 双向自增力式制动器的结构原理如图5-47所示。其特点是制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓间的摩擦起自增力作用。它的结构不同于单向自增力式之处主要是采用双活塞式制动轮缸4,可向两蹄同时施加相等的促动力FS。制动鼓正向(如箭头所示)旋转时,前制动蹄1为第一蹄,后制动蹄3为第二蹄;制动鼓反向旋转时则情况相反。在制动时,第一蹄只受一个促动力FS而第二蹄则有两个促动力FS和S,且S>FS。考虑到汽车前进制动的机会远多于倒车制动,且前进制动时制动器工作负荷也远大于倒车制动,故后蹄3的摩擦片面积做得较大。

目前,所有国产汽车及部分外国汽车的气压制动系统中,都采用凸轮促动的车轮制动器,而且大多设计成领从蹄式。凸轮式制动器是用凸轮取代制动轮缸对两制动蹄起促动作用,通常利用气压使凸轮转动。

制动时,制动调整臂在制动气室6的推杆作用下,带动凸轮轴转动,使得两制动蹄压靠到制动鼓上而制动。由于凸轮轮廓的中心对称性及两蹄结构和安装的轴对称性,凸轮转动所引起的两蹄上相应点的位移必然相等。 这种由轴线固定的凸轮促动的领从蹄式制动器是一种等位移式制动器,制动鼓对制动蹄的摩擦使得领蹄端部力图离开制动凸轮,从蹄端部更加靠紧凸轮。因此,尽管领蹄有助势作用,从蹄有减势作用,但对等位移式制动器而言,正是这一差别使得制动效能高的领蹄的促动力小于制动效能低的从蹄的促动力,从而使得两蹄的制动力矩相等。 楔式制动器 楔式制动器中两蹄的布置可以是领从蹄式。作为制动蹄促动件的制动楔本身的促动装置可以是机械式、液压式或气压式。 两制动蹄端部的圆弧面分别浮支在柱塞3和柱塞6的外端面直槽底面上。柱塞3和6的内端面都是斜面,与支于隔架5两边槽内的滚轮4接触。制动时,轮缸活塞15在液压作用下推使制动楔13向内移动。后者又使二滚轮一面沿柱塞斜面向内滚动,一面推使二柱塞3和6在制动底板7的孔中外移一定距离,从而使制动蹄压靠到制动鼓上。轮缸液压一旦撤除,这一系列零件即在制动蹄回位弹簧的作用下各自回位。导向销1和10用以防止两柱塞转动。 鼓式制动器小结 以上介绍的各种鼓式制动器各有利弊。就制动效能而言,在基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下,自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用得最为充分而居首位,以下依次为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。但蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因素,随制动鼓和摩擦片的材料、温度和表面状况(如是否沾水、沾油,是否有烧结现象等)的不同可在很大范围内变化。自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大,因而其效能的热稳定性最差。 在制动过程中,自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速。双向自增力式制动器多用于轿车后轮,原因之一是便于兼充驻车制动器。单向自增力式制动器只用于中、轻型汽车的前轮,因倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高。双从蹄式制动器的制动效能虽然最低,但却具有最良好的效能稳定性,因而还是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而采用(例如英国女王牌轿车)。领从蹄制动器发展较早,其效能及效能稳定性均居于中游,且有结构较简单等优点,故目前仍相当广泛地用于各种汽车。

盘式制动器简介

盘式制动器有液压型的,由液压控制,主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上,随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动,制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧,分泵的活塞受油管输送来的液压作用,推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动,动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子,迫使它停下来一样。 盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好,制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭,在冬季和恶劣路况下行车,盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。很多轿车采用的盘式制动器有平面式制动盘、打孔式制动盘以及划线式制动盘,其中划线式制动盘的制动效果和通风散热能力均比较好。

盘式制动器沿制动盘向施力,制动轴不受弯矩,径向尺寸小,制动性能稳定。

盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘,被称为制动盘。其固定元件则有着多种结构型式,大体上可分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块,每个制动器中有2~4个。这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中,总称为制动钳。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形,制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触,这种制动器称为全盘式制动器。钳盘式制动器过去只用作中央制动器,但目前则愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮制动器。全盘式制动器只有少数汽车(主要是重型汽车)采用为车轮制动器。这里只介绍钳盘式制动器。钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。

定钳盘式制动器。跨置在制动盘1上的制动钳体5固定安装在车桥6上,它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动,其内的两个活塞2分别位于制动盘1的两侧。制动时,制动油液由制动总泵(制动主缸)经进油口4进入钳体中两个相通的液压腔中,将两侧的制动块3压向与车轮固定连接的制动盘1,从而产生制动。

这种制动器存在着以下缺点:油缸较多,使制动钳结构复杂;油缸分置于制动盘两侧,必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通,这使得制动钳的尺寸过大,难以安装在现代化轿车的轮辋内;热负荷大时,油缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化;若要兼用于驻车制动,则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。

浮钳盘式制动器,制动钳体2通过导向销6与车桥7相连,可以相对于制动盘1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,液压油通过进油口5进入制动油缸,推动活塞4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体整体沿销钉向左移动,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。与定钳盘式制动器相反,浮钳盘式制动器轴向和径向尺寸较小,而且制动液受热汽化的机会较少。此外,浮钳盘式制动器在兼充行车和驻车制动器的情况下,只须在行车制动钳油缸附近加装一些用以推动油缸活塞的驻车制动机械传动零件即可。故自70年代以来,浮钳盘式制动器逐渐取代了定钳盘式制动器。

按在汽车上安装位置的不同,驻车制动装置分中央驻车制动装置和车轮驻车制动装置两类。前者的制动器安装在传动轴上,称为中央制动器;后者和行车制动装置共用一套制动器,结构简单紧凑,已在轿车上得到普遍应用。

这种制动器将一个作行车制动器的盘式制动器和一个作驻车制动器的鼓式制动器组合在一起。双作用制动盘的外缘盘作盘式制动器的制动盘,中间的鼓部作鼓式制动器的制动鼓。

进行驻车制动时,将驾驶室中的手动驻车制动操纵杆拉到制动位置,经一些列杠杆和拉绳传动,将驻车制动杠杆的下端向前拉,使之绕平头销转动,其中间支点推动制动推杆左移,将前制动蹄推向制动鼓。待前制动蹄压靠到制动鼓上之后,推杆停止移动,此时制动杠杆绕中间支点继续转动。于是制动杠杆的上端向右移动,使后制动蹄压靠到制动鼓上,施以驻车制动。

解除制动时,将驻车制动操纵杆推回到不制动的位置,制动杠杆在卷绕在拉绳回位弹簧的作用下回位,同时制动蹄回位弹簧将两制动蹄拉拢。

制动蹄在不工作的原始位置时,其摩擦片与制动鼓间应有合适的间隙,其设定值由汽车制造厂规定,一般在0.25~0.5mm之间。任何制动器摩擦副中的这一间隙(以下简称制动器间隙)如果过小,就不易保证彻底解除制动,造成摩擦副拖磨;过大又将使制动踏板行程太长,以致驾驶员操作不便,也会推迟制动器开始起作用的时刻。但在制动器工作过程中,摩擦片的不断磨损将导致制动器间隙逐渐增大。情况严重时,即使将制动踏板踩到下极限位置,也产生不了足够的制动力矩。目前,大多数轿车都装有制动器间隙自调装置,也有一些载货汽车仍采用手工调节。

制动器间隙调整是汽车保养和修理中的重要项目,按工作过程不同,可分为一次调准式和阶跃式两种。

右图是一种设在制动轮缸内的摩擦限位式间隙自调装置。用以限定不制动时制动蹄的内极限位置的限位摩擦环2,装在轮缸活塞3内端的环槽中,活塞上的环槽或螺旋槽的宽度大于限位摩擦环厚度。活塞相对于摩擦环的最大轴向位移量即为二者之间的间隙。间隙应等于在制动器间隙为设定的标准值时施行完全制动所需的轮缸活塞行程。

制动时,轮缸活塞外移,若制动器间隙由于各种原因增大到超过设定值,则活塞外移到0时,仍不能实现完全制动,但只要轮缸将活塞连同摩擦环继续推出,直到实现完全制动。这样,在解除制动时,制动蹄只能回复到活塞与处于新位置的限位摩擦环接触为止,即制动器间隙为设定值。

制动传动装置

目前,轿车上的制动传动装置有机械式和液压式两种。

一般,驻车制动系统的机械传动装置组成如右图所示。驻车制动系统与行车制动系统共用后轮制动器7。施行驻车制动时,驾驶员将驻车制动操纵杆1向上扳起,通过平衡杠杆2将驻车制动操纵缆绳3拉紧,促动两后轮制动器。由于棘爪的单向作用,棘爪与棘爪齿板啮合后,操纵杆不能反转,驻车制动杆系能可靠地被锁定在制动位置。欲解除制动,须先将操纵杆扳起少许,再压下操纵杆端头的压杆按钮8,通过棘爪压杆使棘爪离开棘爪齿板。然后将操纵杆向下推到解除制动位置。使棘爪得以将整个驻车机械制动杆系锁止在解除制动位置。驻车制动系统必须可靠地保证汽车在原地停驻,这一点只有用机械锁止方法才能实现,因此驻车制动系统多用机械式传动装置。

目前,轿车的行车制动系统都采用了液压传动装置,主要由制动主缸(制动总泵)、液压管路、后轮鼓式制动器中的制动轮缸(制动分泵)、前轮钳盘式制动器中的液压缸等组成,见右图。主缸与轮缸间的连接油管除用金属管(铜管)外,还采用特制的橡胶制动软管。各液压元件之间及各段油管之间还有各种管接头。制动前,液压系统中充满专门配制的制动液。

踩下制动踏板4,制动主缸5将制动液压入制动轮缸6和制动钳2,将制动块推向制动鼓和制动盘。在制动器间隙消失并开始产生制动力矩时,液压与踏板力方能继续增长直到完全制动。此过程中,由于在液压作用下,油管的弹性膨胀变形和摩擦元件的弹性压缩变形,踏板和轮缸活塞都可以继续移动一段距离。放开踏板,制动蹄和轮缸活塞在回位弹簧作用下回位,将制动液压回主缸。

目前,轿车上广泛装用真空助力器作为制动助力器,利用发动机喉管处的真空度来帮助驾驶员操纵制动踏板。根据真空助力膜片的多少,真空助力器分为单膜片式和串联膜片式两种。

单膜片式 国产轿车都采用此种型式的真空助力器。

工作过程

1. 真空助力器不工作时(图a),弹簧15将推杆连同柱塞18推到后极限位置(即真空阀开启),橡胶阀门9则被弹簧压紧在空气阀座上10(即空气阀关闭)。伺服气室前、后腔经通道A、控制阀腔和通道B互相连通,并与空气隔绝。在发动机开始工作、且真空单向阀被吸开后,伺服气室左右两腔内都产生一定的真空度。

2. 当制动踏板踩下时,起初气室膜片座8固定不动,来自踏板机构的操纵力推动控制阀推杆12和控制阀柱塞18相对于膜片座8前移。当柱塞与橡胶反作用盘7之间的间隙消除后,操纵力便经反作用盘7传给制动主缸推杆2(如下图)。同时,橡胶阀门9随同控制阀柱塞前移,直到与膜片座8上的真空阀座接触为止。此时,伺服气室前后腔隔绝。

3. 控制阀推杆12继续推动控制阀柱塞前移,到其上的空气阀座10离开橡胶阀门9一定距离。外界空气充入伺服气室后腔(如下图),使其真空度降低。在此过程中,膜片20与阀座也不断前移,直到阀门重新与空气阀座接触为止。因此在任何一个平衡状态下,伺服气室后腔中的稳定真空度与踏板行程成递增函数关系。

电磁体是电磁制动器的关键部位,对于电磁制动器的性能稳定性及可靠性具有很大的影响。当汽车下长坡连续使用制动器或高速行驶中采取紧急制动时,制动器工作部件的温度会急剧上升。当温度高到一定程度时,由于机械、物理、化学三方面因素的作用,使得制动器摩擦副的摩擦系数降低,制动器的制动效能下降,这种现象称为制动效能的热衰退 ,制动器的抗热衰退性是评价制动器性能好坏的重要指标之一。以下通过采用有限元分析方法对电磁体与摩擦环在下长坡时的各个时段温度场进行分析,并通过试验对分析模型和方法的准确性加以验证。

电磁制动器是整个制动系统中的执行部件。电磁制动器安装在挂车车轮上。其结构如图1所示。整个制勐器主要由电磁体、杠杆驱动机构、前后制动蹄、底板及摩擦环等部件组成。

使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制动架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸,制动器通常装在设备的高速轴上,但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。

有些制动器已标准化和系列化,并由专业工厂制造以供选用。

如标准规定:起升机构、变幅机构必须设置常闭式制动器,行走或回转机构可选用常闭式制动器。考虑使用场所,如制动器安装有足够的空间,可选用块式、带式制动器或臂式盘形制动器;空间受限值时,可选用内蹄式或钳形盘式制动器。考虑配套主机的使用环境,对渗漏油有严格要求的场合应选用电磁或气动制动器,对环境温度较高的冶金场所可选用绝缘等级较高的电力液压制动器或冶金型电磁制动器。在环境温度较低或较高,且露天场所选用电力液压制动器时,应注意更换相应牌号的液压油。在含铁屑、粉尘严重的环境中,应避免使用电磁铁制动器,防止粉尘进入电磁铁间隙影响电磁铁的吸合。对于特殊或重要的场合,应根据需要增设制动器的附加功能。在温度较低的环境中,可使用电力液压推动器的加热器。对于启动与制动过程转换有严格要求时,加装行程开关以了解制动器的开闭状态。对于维护、调整较难实施的环境,可加装制动间隙均等装置和摩擦片磨损自动补偿装置。增设手动松闸装置可在特殊情况下人工打开制动器。

1、请在完全没有水分、油分等的状态下使用电磁制动器,如果摩擦部位沾有水分或油分等物质,会使摩擦扭力大为降低,制动的灵敏度也会变差,为了在使用上避免这些情况,请加设罩盖。

2、在尘埃很多的场所使用时,请将制动器全部放入箱中。60KGM以下的电磁制动器可以使用直立型,即使是更高的机种也可以使用。

3、用来安装制动器的长轴尺寸请使用JIS0401 H6或JS6的规格。用于安装轴的键请使用JIS B1301-1959所规定的其中一种。

4、考虑到热膨胀等因素,安装轴的推力请选择在0。2MM以下。

5、安装时请在机械上将吸引间隙调整为规定值的正负20%以内。

6、请使托架保持轻盈,不要使用制动器的轴承承受过重的压力。

7、关于组装用的螺钉,请利用弹簧金属片、接著剂等进行防止松弛的处理。

8、利用机械侧的框架维持引线的同时,还要利用端子板等进行确实的连接。

日产车故障被调查

据了解美国公路交通安全管理局(NHTSA)之前收到了8份针对日产汽车的制动器故障的投诉,其中最早的投诉可以追溯到2012年底,所以日前发布公告,将针对20万辆年款为2013至2014款的日产汽车展开调查。

据2013年5月份的一份投诉介绍,某车主在驾驶一辆里程仅有143英里的2013款Sentra,在遇到红灯踩下制动踏板后,车辆依旧向前方发生了移动。

另外有多份投诉说,购买不久的日产汽车制动器发生了故障。

在美国公路交通安全管理局开始调查后,日产汽车发布申明:“公司致力于为Versa和Sentra的车主提供高水准的购置体验,我们将对这一问题进行认真检讨,并将一如既往地配合监管机构的调查。”

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