制动和牵引系统MTbraketraction systemCN.docx
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制动和牵引系统MTbraketractionsystemCN
轿车保养技师
底盘
制动和牵引系统
初级培训
截至2007年1月
梅赛德斯-奔驰香港有限公司
香港培训中心
目录
2007年1月
标题
页
前言1
制动系统的基本信息2
制动片、制动液、制动管/软管4
液压制动器6
盘式制动器9
鼓式制动器12
防抱死制动系统(ABS)16
制动助力器(BB)与制动辅助系统(BAS)20
辅助真空泵(VP)30
防加速打滑控制(ASR)33
电子牵引系统(ETS)41
电控车辆稳定行驶系统(ESP)44
电子感应制动系统(SBC)49
前言
2007年1月
培训主要目的
保养技师(MT)应能利用所提供的工具进行车辆检查和简单的维修工作。
培训应将实际操作中与维修间信息系统(WIS)集合起来。
另外,培训中还应包括机械基础知识和来自WIS的信息。
这些培训模块的目的是介绍制动和牵引系统各个部件的基本知识。
保养技师(MT)应了解车辆维修过程中日常使用的术语与单位。
通过培训,参训人员可以列举出制动和牵引系统不同部件的目的与功能。
制动系统的基本信息
2007年1月
说明
车辆中,制动器用来减慢速度、制动直至车辆停止,从而确保车辆不再移动。
行车制动系统
根据需要,行车制动系统应能降低车辆行驶速度,直至车辆静止。
同时,车辆应保持其行驶轨迹。
行车制动系统由制动踏板控制,制动力作用在所有车轮上。
驻车(手刹)制动系统
驻车制动系统应能确保处于刹车或驻车状态下的车辆(即使在坡面上)不再移动。
处于技术安全考虑,驻车制动系统的部件必须包括如控制杆、连杆等机械连接件。
驻车制动系统通常由手动制动杆(手闸)或者脚踏板控制,制动力作用在某个轴的车轮上。
紧急制动系统
如果行车制动器出险故障,那么紧急制动系统将取代行车制动器,不过功能有所减少。
无需单独装备一个紧急制动系统,当行车制动系统的一条制动回路出现故障时,第二条制动回路或可变驻车制动系统就足以满足紧急制动的需要。
防抱死制动系统(ABS)
防抱死制动系统由处于工作状态的制动系统部件组成,用于对打滑的车轮进行独立制动。
车轮通过传感器控制。
施加到车轮上的制动力通过传感器信号调节。
制动系统的组成
制动系统包括下列部件
∙能量供应系统
∙操作装置
∙传动装置
∙制动伺服控制器
∙行车制动器
∙驻车制动器
∙车轮制动器
能量来源
肌肉力
按照能量来源分类的制动器
1.采用肌肉力量的制动器
驾驶员的脚踏力在每个车轮上产生制动力。
最大总制动力等于车辆的总重。
驾驶员的脚踏力通过机械与液压传动机构放大。
2.紧急制动器(伺服制动器)
如果驾驶员脚踏力产生的制动力不足,则可以采取辅助制动措施,如利用进气歧管压力、液压存储压力或者压缩空气压力。
但是必须确保,一旦辅助制动措施失去作用,车辆仍能被停止。
脚踏力不得超过800牛顿。
3.动力制动器(采用压缩空气的制动器)
压缩空气等动力制动装置可用来产生制动力。
驾驶员只需利用脚踏板就可控制压缩空气。
液压力
气动力
操作装置
a)制动踏板–>制动主缸
b)制动踏板–>制动器伺服机构—制动主缸
c)制动踏板–>制动器操作阀
d)制动踏板–>电位计
e)驻车制动器连杆
f)电动马达制动操作
传动装置
传动介质(机械型、液压型、气动型)
制动管
制动软管
阀门(电磁阀)
驻车制动器
行车制动器
前轴制动器
后轴制动器
制动片、制动液、制动管/制动软管
2007年1月
制动片
组成制动片的摩擦材料能够产生一个高摩擦力,同时避免制动过程中出现制动不平稳的情况。
盘式制动器的制动片固定架采用粘钢,而在鼓式制动系统中,制动片被粘结到或者通过铆钉固定到制动蹄上。
摩擦涂层应具有以下特点:
∙即使在高温、高滚动速度的情况下也具有恒定的摩擦值。
∙高耐热性、机械稳定性与较长的使用寿命。
∙无需进行验证,具有较高的热负荷。
∙防水、防尘。
车辆中通常使用有机制动片。
烧结金属制动片用于要求极高的情况,这种制动片可以承受大约800℃的高温。
有机制动片包括以下材料:
∙金属材料,如钢丝棉或者铜粉。
∙填充材料,如氧化铁、重晶石、云母粉与氧化铝。
∙润滑材料,如椰子粉、硫化锑与石墨。
∙有机成分,如树脂粉、芳族聚酸胺纤维与粘合树脂。
制动液
制动液具有以下特点:
∙润滑制动器与车轮液压缸中的移动部件。
∙与金属与橡胶相比,在化学上应属于中性材料。
∙可与同级别的制动液混合。
∙沸点高(大约300°C)。
∙凝点低(大约–65°C)
∙粘度恒定。
DOT(交通部,美国交通部)标准规定的沸点值足以防止由于制动时产生热量而形成蒸汽泡。
制动液的最低沸点为:
∙DOT3标准沸点=205°C
∙DOT4标准沸点=230°C
∙DOT5.1标准沸点=260°C
制动液由Polyglycoleconnections组成,且具有吸湿性(能够吸收水分)。
含水量越大,所谓的湿沸点就越低。
符合DOT3标准规定的制动液沸点属于一种危险的湿沸点。
当温度为140℃时达到该沸点。
从制动管道中吸收的水分越多——两年后水分含量大约为3.5%——越容易达到湿沸点。
制动热量造成的蒸汽气泡会产生气阻,导致制动器失灵。
制动液必须至少每两年更换一次。
制动液粘度应该是-40℃时规定的、测得的粘度。
这样可以保证制动液在低温下流过ABS系统的磁力阀。
DOT5.1标准规定了有关湿沸点的最佳安全裕量。
制动管道必须经过点火器淬火处理,没有裂纹。
管道连接采用反向螺母或者夹在制动管大口端的锁紧螺母。
管道扩管时需要专用工具。
制动管将刚性组件连接至挠性组件。
制动管安装在哪里无关紧要,但制动管通常需要满足极高的要求。
∙承受各种气候影响。
∙行驶过程中,能够承受石籽撞击。
∙修补漆面时(在烘干炉中),加热温度不得超过100℃。
制动管道满足除承受机械振动外的其它所有要求,因此对制动管道的使用寿命有严格的限制。
为此,每次检查车辆时必须检查制动管道有无损坏。
制动液属于剧毒物质,可以像溶剂一样腐蚀漆面。
混合或者更换制动液时,必须遵守厂家说明。
液压制动器
2007年1月
液压制动器的组成部件包括制动片、带有制动器伺服机构的串行式液压主缸、带有势能制动减压器的液压管道系统、轮缸、车轮制动器。
车轮制动器
除了商用车的后车轮仍采用鼓式制动器外,其它所有车轮均采用盘式制动器。
处于安全考虑,规定车辆配置采用串行式主缸的双回路制动系统。
当其中一个制动回路故障时,另一个制动回路能够对车辆进行制动,直至停止。
工作模式
液压制动系统的工作模式以帕斯卡(Pascal)定律为基础。
主缸
双制动回路需要串行式主缸。
这种主缸由制动踏板通过制动服务器操作。
作用:
∙在所有制动回路中快速建立压力。
∙快速建立pf压力,以快速松开动器。
∙根据温度变化补偿制动液体积。
∙当制动片磨损导致制动间隙增大时,补充制动液。
组装:
串行式主缸包括两个前后排列的活塞——推杆活塞、中间浮动活塞。
这两个活塞在柱塞中形成两个独立的压力室。
这两个活塞均像双活塞一样工作,因此在前后密封的两个活塞室之间,在活动的活塞室后面有一个环。
这个环通过通气孔与补偿容器(compensationcontainer)相连。
主密封皮碗位于每个活塞的前部,用于密封压力室。
四周封闭的制动液压力均匀地施加在各个侧面上。
推杆活塞通过副衬套从后部密封。
两个密封皮碗中间活塞使其与推杆活塞隔离。
所以主密封皮碗未通过活塞通孔受到压力。
这是高压作用的结果。
在主密封皮碗与活塞之间插入一个填充垫圈。
1.中间活塞
2.独立密封皮碗
3.主密封皮碗
4.推杆活塞
释放位置
建立压力
无填充垫圈
如果推杆移动,那么活塞也随着移动。
第1与第2制动回路的主密封皮碗盖住两个通气孔,幷使压力室关闭。
在杯形副密封密封倒退活塞室的时,中间活塞的独立密封皮碗将这两个活塞室分隔开来。
第2个制动回路的外部密封皮碗应能防止低压产生,从而制动力服务器不会吸收制动液。
与杯形副密封相比,主密封皮碗必须起到两个作用。
首先,主密封皮碗能够密封主缸中的压力室。
另外,还应作为吸入阀,当制动器快速释放时在压力室中产生低压。
第一个制动回路故障
推杆活塞在第二个制动回路压力的作用下被推至其止动位置(bed-stop)。
使推杆活塞密封未发生故障的第二个制动回路与发生泄露的第一个回路隔离。
这样在第二个制动回路中建立压力。
第二个回路故障
推杆活塞被推至中间活塞的止动位置(bed-stop)。
此时,操作力直接施加到未发生故障的第一个制动回路上,幷在其中建立压力。
“对角线”分隔型(X)
两个前轮分别与对角线上的后轮形成一个制动回路。
如果其中一个制动回路故障,那么当未发生故障的制动回路上的车轮被制动时,会形成一个偏转力矩。
侧向导向力起到稳定杆的作用,推动故障制动回路上的两个车轮移动。
“前轴—后轴”分隔型(TT)
前轴与后轴组成相互独立的制动系统。
当前轴制动器故障时,在采用步进型串行式主缸制动器的情况下,只要增加很小的脚踏力就能够操作后轴制动器。
“三角形”分隔型(LL)
当前轴采用两分泵固定卡钳或四分泵固定卡钳的盘式制动器时,每个制动回路均会作用到前后轴上。
“四—四”分隔型
当所有车轮均采用四分泵固定卡钳或两分泵固定卡钳盘式制动器时,可能采用这种分隔形式。
在每种情况下,每个车轮(四个车轮)上的一对分泵或一个分泵组成一个制动回路,剩下的分泵对或分泵组成其余的制动回路。
盘式制动器
2007年1月
通常,盘式制动器是一种用来减慢或者停止车轮转动的装置。
制动盘由铸铁或者陶瓷材料制成。
在车辆上,制动盘与轴或者车轮相连。
欲使车轮停止转动时,由摩擦材料制成的制动片在机械、液压、气动或者电磁方式作用下紧压制动盘两侧。
在摩擦力作用下,制动盘以及与之相连的车轮减慢转速或者停止转动。
制动盘可以配置固定式或者浮动式制动卡钳。
活塞位于制动卡钳中,形成制动盘的一个小部件。
制动时,这些活塞将制动片压向制动盘。
特点
∙由于采用平坦的制动表面,因此无自加固功能。
这就需要更大的夹紧力,幷且鉴于这个原因,盘式制动分泵必须像鼓式制动分泵一样具有较大的直径,而且必须采用动力制动器。
∙由于制动器无斜拉力,且没有自加固功能,故制动力传递时变化微小,制动力容易调节。
∙虽然较小的制动面可能产生局部高温以及较大夹紧力,但冷却良好,几乎不会造成制动力衰减。
∙由于制动活塞直接位于制动片上,所以容易形成蒸汽气泡。
∙由于夹紧力较大,所以制动片磨损较快。
∙制动操作与驾驶方向无关。
∙在离心力作用下,具有良好的自清洁功能。
∙驻车制动器布局相对复杂。
∙制动片检查和更换容易。
∙独立的气隙(airplay)调节功能。
采用固定制动卡钳的盘式制动器
一种与采用两缸与四缸固定卡钳的盘式制动器不同的制动器。
这种制动器的固定支座与车轮悬挂通过螺栓固定在一起,这种制动器以固定卡的形式夹紧。
因此称作固定式制动卡钳。
这种制动器由一个分为两个部分的外壳组成。
每部分外壳中包括一个或相对排列的两个轮缸。
轮缸中有制动活塞,活塞上有密封圈、防尘密封圈以及卡环。
各个轮缸通过气道相连。
在外壳的顶部有一个空气阀。
采用这种制动器制动时,活塞向制动片方向压迫轮缸。
然后,制动片从两侧压迫制动盘。
活塞返回位置
轮缸中的一个槽中有一橡胶密封圈用来密封活塞。
该密封圈的内径小于活塞直径。
因此,该密封圈在初张力作用下抱紧活塞。
该密封圈在附着力作用下保持弹性张紧状态,活塞则在活塞制动距离内移动。
现在,密封圈内蓄积了力量,当制动液压力下降时,将会把密封圈自身以及活塞拉回初始状态或位置。
这种情况只有在制动回路中的压力完全释放时才会出现。
所以,禁止保持初始压力。
活塞返回的距离称之为间隙。
这个间隙大约为0.15毫米。
这个间隙足以释放盘式制动器。
膨胀弹簧
膨胀弹簧将制动片压到活塞上,防止制动片发生撞击、发出咔嗒声。
膨胀弹簧会使活塞返回压力释放时的位置。
制动位置释放位置
采用浮动制动卡钳的盘式制动器
这种制动器只由两个主要部件组成,紧固件、壳体或浮动制动卡钳。
这种制动器的特点是:
∙重量轻。
∙结构小,因此可在无坚固的弧面轮盘情况下采用负主销偏移距。
∙外壳厚重,导热性能好。
∙制动片面积大。
∙不拆除固定架的情况下可以清楚地看到制动片与制动盘。
∙在固定支架侧面固定一个或两个轮缸,因此蒸汽气泡形成的机会小。
∙采用免维护型外壳导向件,因此不会受到灰尘与腐蚀影响。
紧固件与车轮悬挂相连。
壳体位于紧固件中。
采用浮动制动卡钳的盘式制动器可用于不同的导向件中,例如:
∙齿形导向件
∙螺栓形导向件
制动操作
克服间隙后,壳体中的活塞向制动盘方向压迫内部制动片。
因此,壳体在反作用力的作用下向相反的方向移动。
再次克服间隙
后,外部制动片被压向制动盘。
AT_42_0045
1.制动片
2.壳体(制动卡钳)
3.固定螺栓
4.螺栓导向件
5.防尘套
6.固定架
采用螺栓导向件的浮动制动卡钳
AT_42_0000
1.固定架
2.导向弹簧
3.浮动制动卡钳
4.止动销
5.横弹簧
6.制动片
采用齿形导向件的浮动制动卡钳
鼓式制动器
2007年1月
鼓式制动器是一种通过一组制动蹄或者制动片压迫转动鼓的内表面产生摩擦力的制动器。
制动鼓与转动的车轮相连。
采用制动蹄的鼓式制动器一般用做汽车或者重型货车的制动器。
组装与工作模式
鼓式制动器固定在车轮轮毂上,幷随车轮一起转动。
制动蹄与产生张力的部件固定在制动器的支撑板上。
支撑板固定在车轮悬挂上(转向轴、输送管)幷保持静止。
制动时,制动蹄及其制动片被压向带有张紧装置的制动鼓。
制动鼓产生所需的摩擦力。
其中张力可由轮缸通过液压方式产生(行车制动器)、或者由制动拉索、夹杆或者膨胀锁(驻车制动器)通过机械方式产生。
特点
∙摩擦力产生的转动力矩使制动片贴紧制动鼓,从而增强制动力。
∙导热性差,制动力容易衰退。
∙轮盘内部有防尘组件。
∙轮盘总成的尺寸受到限制。
∙检查和更换制动片的工作范围较大
∙制动蹄使用寿命长。
∙驻车制动器操作更简单。
∙自调节功能。
结构类型
根据工作过程与制动蹄的支撑情况,鼓式制动器分为下列不同的类型:
∙单式制动器
∙复式制动器
∙双复式制动器
∙双伺服制动器
∙伺服制动器
单式制动器
单式制动器用来张紧组合组件中的制动蹄,如双作用式轮缸。
每一个制动蹄都有一个诸如支撑轴承的转动或者支撑点。
单式制动器虽在车辆前进、后退时具有相同的恒定制动效果,但只有很小的调节量。
制动片在领蹄上的磨损情况更大。
复式制动器
这种制动器中有两个向上运动的制动蹄。
制动蹄需要一个独立的张紧装置。
制动蹄通常装备有液压装置和两个操作简单的轮缸。
两个轮缸互为对面制动蹄的支撑轴承。
由于配置了两个领蹄,因此在行驶方向可以获得更好的制动效果。
当倒车时,两个向上运动的制动蹄起作用。
驻车制动器的结构比较复杂。
双复式制动器
这种制动器中有两个双动作式轮缸。
因为具有自调节功能,所以这种轮缸在两个驾驶方向上的制动过程相同。
双伺服制动器
在这种制动器中,通过领蹄的自调节来压迫第二个领蹄。
支撑轴承是浮动的。
支撑力通过双动作式轮缸传递。
这些装置主要在碗形轮中用作驻车制动器。
由制动拉线操控的膨胀锁取代了轮缸。
张紧装置
制动时,张紧装置拉紧或者展开、压迫制动鼓。
通常,轮缸与液压制动器配套使用。
S形凸轮或楔形装置应用于气压制动器。
机械式驻车制动器采用张力杆或膨胀锁。
采用双活塞的双动作式轮缸与采用单活塞的单动作轮缸不同。
轮缸主缸中产生的压力压迫活塞,产生张力。
这些轮缸的活塞采用橡胶密套封。
同时,采用防尘罩防止灰尘进入。
轮缸的后部有螺纹孔,用于固定制动器、连接制动器回路。
在轮缸的最高点有一个气孔。
复式制动器
双伺服制动器
任务1
Whichadvantagesdoesthedrumbrakehaveoverthediscbrake?
鼓式制动器较之盘式制动器有何优势?
Brakepadsareusuallyeasiertochange.
更换制动片的操作更加简便。
Theyarebettervented.
通风更好。
Theyhaveahigherselfreinforcement.
有更高的自增强功能。
TheyhavenoFadingandagoodventing.
无制动力衰竭且通风良好。
任务2
Whatisunderstoodbybrakefading?
制动力衰竭是什么意思?
Improvementofthebrakingaction.
制动改善。
Nonuniformoperationofthebrakes.
制动器无统一的操作。
Dwindlingofthebrakingoperationbecauseofthereductionofthefrictionalvalueofthebrakepads.
由于制动片摩擦值缩小,制动力减小。
Inclinedpullingofthebrake.
有倾向性地拉制动器。
任务3
Howistheservooperationofthedrumbrakereached?
鼓式制动器的伺服操作是如何实现的?
Throughtheuseoflargewheelcylinders.
通过利用较大的轮缸。
Throughtheassemblyofbrakepowerservos.
通过制动动力伺服总成。
Throughthefrictionwhichattractstheonrunningbrakeshoesinthedrum.
通过摩擦力吸引鼓中的制动蹄。
Throughtheassemblyofadoubleoperatingwheelbrakecylinder.
通过双动作式轮缸总成。
任务4
Whichadvantagedodiscbrakeshaveoverdrumbrakes?
盘式制动器较之鼓式制动器有何优势?
Theyhavealargeservooperation.
有较大的伺服操作。
Theyareprotectedagainstdirt.
有防尘保护。
Thepadsareeasytochange.
更换制动片的操作更简便。
Theyhavealowpadwear.
制动片磨损更低。
任务5
Howisthereturnpositionofthebrakepistoncarriedoutafterreleasingthebrake?
在制动器松开后制动活塞是如何回位的?
throughthebrakefluid
通过制动液。
onlythroughthewedgesprings
只通过楔形弹簧。
throughthesealingringandwedgesprings
通过密封圈和楔形弹簧。
throughthepistonreturnposition
通过活塞回位。
任务6
Howcanitberecognisedwhenthebrakediscpadsarewornout?
一旦制动片被完全磨损,如何识别?
Thewheelsflatterwhenbraking.
制动时,车轮爆胎。
Ithastobebrakedharder.
需要更大的制动力。
Thebrakefluidlevelhassunk.
制动液液位下降。
Thepedaldistanceisfurther.
制动踏板行程增加。
任务7
Whateffectdothedifferentbrakediscthicknesseshavewhenbraking?
制动时,制动盘厚度不一会产生什么影响?
Alargetendencytovapourbubbleformation.
很可能形成氣泡。
ThewheelstendtoFlatter.
可能爆胎。
Thebrakepedalandsteeringwheelvibrate.
制动踏板和方向盘出现震动。
Alowselfadjustmentofthepads.
制动衬片自我调节能力较低。
任务8
Howlargeistheclearanceofthepistonofadiscbrake?
盘式制动器活塞的间隙有多大?
approx.0,001mm
约
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