制动系统毕业设计初稿Word下载.docx

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2.2制动系统的分类

2.3制动系统的组成

2.2.2制动系的分类

2.2.3制动系的功用

第三章 

制动电子控制系统部件的结构原理

3.1 

车速传感器

3.2 

减速度传感器

3.3 

控制电脑

3.3.1电控单元的功用

3.3.2结构组成

3.4 

循环流动式制动压力调节器

3.5制动系的保养及常见故障分析

3.5.1制动系的保养

3.5.2制动系的常见故障分析

第四章制动系的使用与检修 

4.1制动系防抱死系统的检修

4.2制动系防抱死系统原理及调节过程

4.3防抱死系统的正确使用与维修

第五章制动系统故障案例分析

5.1制动系统常见故障及其检修方法

5.2桑塔纳2000GSi制动系统故障案例

5.3富康1.6iAL轿车制动时车身抖动

1.1制动系统设计的意义

汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。

汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。

汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。

随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。

本次毕业设计题目为大学生方程式赛车制动系统设计。

1.2制动系统研究现状

车辆在形式过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。

当车辆制动时，由于车辆受到与行驶方向相反的外力，所以才导致汽车的速度逐步减小到0，对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计，因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础，由于这一过程较为复杂：

，因此一般在实际中只能建立简化模型分析，通常人们从三个方面来对制动系统进行分析和评价

1）制动效能：

即制动距离与制动减速度；

2）制动效能的恒定性：

即热衰退性；

3）制动时汽车方向的稳定性；

目前，对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行，由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量，因此，多数有关制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上的行驶，其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据，在汽车道路试验中，如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化，则可为汽车整车制动性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。

第二章制动系统简介

2.1制动系统的工作原理

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。

1）制动系不工作时

蹄鼓间有间隙，车轮和制动鼓可自由旋转。

2）制动时

要使汽车减速，脚踏下制动踏板通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过两轮缸活塞使制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。

不转动的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩，从而产生制动力。

3）解除制动

当放开制动踏板时回位弹簧即将制动蹄拉回原位，制动力消失。

2.2制动系统的分类

1.按制动系功用分

1）行车制动系统行车制动系是由驾驶员用脚来操纵，故又称为脚制动系。

它的功用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的时间内停车。

2）驻车制动系统驻车制动系是由驾驶员用手来操纵，故又称为手制动系。

它的功用是使已经停在各种路面的汽车驻留原地不动。

3）应急制动系统在行车制动失效后的制动系统。

4）辅助制动系统经常在山区行驶的汽车以及某些特殊用途的汽车，为了提高行车的安全性和减轻行车制动系性能的衰退及制动器的磨损，还应装备辅助制动系，用以在下坡时稳定车速。

2.按制动能源分类

1）人力制动系以驾驶员的肌体作为唯一制动源的制动系。

2）动力制动系靠发动机的动力转化而成的气压或液压作为制动能源的制动系。

3）伺服制动系兼用人力和发动机动力作为制动能源的制动系。

3.按制动能量传输方式分

1）机械系统以机械传输制动能量。

2）液压系统以液压传输制动能量。

3）气压系统以气压传输制动能量。

4）电磁系统以电磁力传输制动能量。

5）组合系统多种传输制动能量综合。

4.按制动回路分

1）单回路全车制动用一条制动回路。

2）双回路全车制动用两条制动回路。

2.3制动系统的组成

各种类型的制动系统的结构原理有所不同，以液压制动系统为例（见上图）。

它主要由车轮制动器和液压传动机构组成。

车轮制动器由制动鼓8、制动蹄10、制动底板11等组成。

制动鼓固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转，它的工作面是内圆柱面。

固定不动的制动底板有两个支承销12，之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9，上端用制动蹄回位弹簧13拉紧压靠在轮缸活塞7上。

液压传动机构主要由制动踏板1、推杆2、制动主缸4、制动轮缸6和油管5等组成。

制动轮缸也安装在制动底板上，并用油管与车架上的制动主缸相连通。

主缸活塞3可由驾驶员通过制动踏板来操纵。

2.3.1制动器

汽车制动器几乎均为机械摩擦式，即利用旋转元件和固定元件两工作表面间的摩擦产生的制动力矩使汽车减速或停车。

一般摩擦式制动器按旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类。

1.鼓式制动器

鼓式制动器是最早形式汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛应用于各类汽车上。

鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器两种结构型式。

内张型鼓式制动器的摩擦元件是一对带有圆弧形摩擦蹄片的制动蹄，后者则安装在制动底板上，而制动底板则紧固在前桥的前梁或后桥桥壳半轴套管的凸缘上，其旋转的摩擦元件作为制动鼓。

车轮制动器的制动鼓均固定在轮毂上。

制动时，利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦蹄片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩，故又称为蹄式制动器。

外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带，其旋转摩擦元件为制动鼓，并利用制动鼓的外圆柱表面与制动带摩擦片的内圆弧作为一对摩擦表面，产生摩擦力矩作用于制动鼓，故又称为带式制动器。

在汽车制动系中，带式制动器曾仅用作一些汽车的中央制动器，通常所说的鼓式制动器就是指这种内张型鼓式结构，鼓式制动器按蹄的类型分为:

1）领从蹄式制动器

如图2-2所示，若图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向（制动鼓正向旋转），则蹄1为领蹄，蹄2为从蹄。

汽车倒车时制动鼓的旋转方向变为反向旋转，则相应得使领蹄与从蹄也就相互对调了。

这种当制动鼓正、反反向旋转时总具有一个领蹄和一个从蹄的内张型鼓式制动器称为领从蹄使制动器。

领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧，即摩擦力矩具有增势作用，故又称为增势蹄；

而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势，即摩擦力矩具有减势作用，故又称为减势蹄。

增势作用使领蹄所受的法向反力增大，而减势作用使从蹄所受的法向反力减小。

领从蹄式制动器的效能及稳定性均处于中等水平，但由于其在汽车前进与倒车时的制动性能不变，且结构简单，造价较低，也便于服装驻车制动机构，故这种结构仍广泛用于中、重型载货汽车的前、后轮制动器及轿车的后轮制动器。

图2-2领从蹄式制动器

2）双领蹄式制动器

若在汽车前进时两制动蹄均为领蹄的制动器，则称为双领蹄使制动器（如图2-3所示）。

显然，当汽车倒车时这种制动器的两制动蹄又都变为从蹄故它又可称为双向领蹄式制动器。

如图所示，两制动蹄各用一个单活塞制动轮缸推动，两套制动蹄、制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作对称布置的，因此，两蹄对制动鼓的作用的合力恰好相互平衡，故属于平面式制动器。

双领蹄式制动器有高的正向制动效能，但倒车时则变为双从蹄式，使制动效能大降，这种结构经常用于中级轿车的前轮制动器，这是因为这类汽车前进制动时，前轴的动轴荷及附着力大于后轴，而倒车时则相反。

图2-3双领从蹄式制动器

3）双向双领蹄式制动器

当制动鼓正向和反向旋转时，两制动助均为领蹄的制动器则称为双向双领蹄式制动器（如图2-4所示）。

它也属于平衡式制动器。

由于双向双领蹄式制动器在汽车前进及倒车时的制动性能不变，因此广泛应用于中、轻型载货汽车和部分轿车的前后轮，但用作后轮制动器时，则需另设中央制动用于驻车制动。

图2-4双向双领蹄式制动器

4）单向增力式制动器

单向增力式制动器如图2-5所示两蹄下端以顶杆相连接，第二制动蹄支承在其上端制动地板上的支承销上，由于制动时两蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一种非平衡式的制动器。

单向增力式制动器在汽车前进制动时的制动效能很高，且高于前述的各种制动器，但在倒车制动时，其制动效能却是最低的。

因此，它用于少数轻、中型货车和轿车上作为前轮制动器。

图2-5单向增力式制动器

5）双向增力式制动器

将单向增力式制动器的单活塞式制动轮缸换用双活塞式制动轮缸，其上端的支承销也作两蹄共用的，则称为双向增力式制动器（如图2-6所示）。

对双向增力式制动器来说不论汽车前进制动或倒退制动，该制动器均为增力式制动器。

双向增力式制动器在大型高速轿车上用的较多，而且常常将其作为行车制动与驻车制动功用的制动器，但行车制动是由液压经制动轮缸产生制动蹄的张开力进行制动，而驻车制动则是用制动操纵手柄通过钢索拉绳及杠杆等机械操纵系统进行操纵。

双向增力式制动器也广泛用于汽车的中央制动器，因为驻车制动要求制动器正向、反向的制动效能都很高，而且驻车制动若不用于应急制动时也不会产生高温，故其热衰退问题并不突出。

但由于结构问题使它在制动过程中散热和排水性能差，容易导致制动效率下降。

因此，在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。

但由于成本低，仍然在一些经济型车中使用，主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。

图2-6双向增力式制动器

2.盘式制动器

盘式制动器按摩擦副中定位原件的结构不同可分为钳盘式和全盘式两大类。

1）钳盘式

钳盘式制动器按制动钳的结构形式不同可分为定钳盘式制动器、浮钳盘式制动器等。

定钳盘式制动器（如图2-7），这种制动器中的制动钳固定不动，制动盘与车轮相连并在制动钳体开口槽中旋转。

具有以下优点：

除活塞和制动块外无其他滑动件，易于保证制动钳的刚度；

结构及制造工艺与一般鼓式制动器相差不多，容易实现鼓式制动器到盘式制动器的改革，能很好地适应多回路制动系的要求。

浮钳盘式制动器（如图2-8），这种制动器具有以下优点：

仅在盘得内侧具有液压缸，故轴向尺寸小，制动器能进一步靠近轮毂；

没有跨越制动盘的油道或油管，液压缸冷却条件好，所以制动液汽化的可能性小；

成本低；

浮动盘的制动块可兼用驻车制动。

图2-7定钳盘式制动器图2-8浮钳盘式制动器

2）全盘式

在全盘制动器中，摩擦副的旋转元件及固定元件均为圆盘形，制动时各盘摩擦表面全部接触，其作用原理与摩擦式离合器相同。

由于这种制动器散热条件较差，其应用远远没有钳盘式制动器广泛，目前主要用于重型汽车。

盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点：

（1）制动效能稳定性好；

（2）制动力矩与汽车运动方向无关；

（3）易于构成双回路，有较高的可靠性和安全性；

（4）尺寸小、质量小、散热好；

（5）制动衬块上压力均匀，衬块磨损均匀；

（6）更换衬块工作简单容易。

（7）衬块与制动盘间的间隙小，缩短了制动协调时间。

（8）易于实现间隙自动调整。

目前，盘式制动器已广泛应用于轿车，出一些高性能轿车外，大都只用作前轮制动器，与后轮的鼓式制动器配合，可使汽车在较高车速下保持制动时的方向稳定性。

2.3.2制动传动装置

汽车制动传动装置将驾驶员或其他动力源的作用力传到制动器，并控制制动器的工作，从而获得所需要的制动力矩。

按传力介质的不同，制动传动装置可分为液压式、气压式和气液综合式；

按制动管路套路的不同，有单管路和双管路制动传动装置。

现代汽车行车制动系统必须采用双管路制动传动装置。

1.机械传动装置

机械式的靠杆系或钢丝绳传力，其结构简单，造假低廉，工作可靠，但机械效率低，因此仅用于中、小型汽车的驻车制动装置中。

液压式的简单制动系统通常称为液压制动系，用于行车制动装置。

其优点是作用滞后时间短（0.1-0.3s）,工作压力大（可达10MPa-12MPa）,缸径尺寸小，可布置在制动器内部作为制动蹄的张开机构或制动块的压紧机构，使之结构简单、紧凑、质量小、造价低。

但其有限的力传动比限制了它在汽车上的适用范围。

另外，液压管路在过渡受热时会形成气泡而影响传输，即产生所谓“气阻”使制动效能降低甚至失效；

而当气温过低时（-25摄氏度和更低时），由于制动液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及当有局部损坏时，使整个系统都不能继续工作，液压式简单制动系曾广泛用于轿车、轻型及以下的货车和部分中型货车上。

但由于操作较沉重，不能适应现代汽车提高操作轻便性的要求，故当前仅多用于微型汽车上，在轿车和轻型汽车已经极少采用。