汽车制动装置的拓展

    一、驻车制动装置

    驻车制动也称手制动，用于使已停驶的汽车在坡道等各种道路条件下稳定驻车，使汽车停放可靠，便于上坡起步，配合行车制动装置制动或行车制动装置失效后用于应急制动；有的汽车的驻车制动器安装于变速器或分动器之后，这类制动器称为中央制动器。其制动力矩直接作用在传动轴上。有些轿车由于底盘结构空间的限制或前轮驱动的原因，在后轮制动器中加装了必要的机构，使之兼起驻车制动器，即复合式制动器。

    （一）中央制动器

    1.自动增力式中央制动器

    自动增力式中央制动器如图3-25所示。

    制动鼓与变速器第二轴的凸缘盘连接，随第二轴转动。制动底盘和制动蹄的支承销通过螺杆固定在变速器外壳上。两制动蹄和调整棘轮通过拉簧浮动地悬挂在支承销上，并用压簧等轴向定位。驻车制动臂上端与右蹄铰接，并通过推力杆或左蹄靠接，臂的下端与钢丝绳连接。制动手柄通过钢丝绳和摇臂等与制动器软连接传力。钢丝绳的松紧可用螺母调整。

    制动时，将手柄拉出，使制动臂顺时针转动，通过推力板将左蹄压向制动鼓，随后制动臂的上端右移，使右制动蹄也压向制动鼓，产生制动作用。自动增力过程同前述车轮制动器。当棘齿拉杆在全制动位置时，棘爪即在扭簧的作用下将拉杆锁止。

    放松制动时，应将手柄和棘齿拉杆顺时针转动一个角度，使棘爪脱离咬合，再将手柄推回到不制动位置，并转回一定角度，以便下次制动。

    驻车制动指示灯开关在全制动位置导通指示灯，以提醒驾驶员制动未解除，不能起步。

    当制动摩擦片磨损后，蹄鼓间隙增大，可转动偏心调整棘轮使间隙减小。传动件中尚有调整螺母，用于调整钢丝绳的松紧。要求棘齿拉杆拉出5~11个牙齿时，即应是全制动状态。

    2.凸轮张开式中央制动器

    凸轮张开式中央制动器的结构与前述凸轮张开车轮制动器相同。图3-26所示为东风EQ1090E型汽车用机械传动的凸轮张开式中央制动器。

    制动鼓通过螺杆与变速器第二轴后端的凸缘盘紧固在一起，制动底板由底板支座用螺栓固定在变速器第二轴轴承盖上，两制动蹄下端松套在固定于制动底板的偏心支承销商，制动蹄上端装有滚轮，制动凸轮轴通过制动底板支座在制动底板上部，其外端与摆臂的一端借细齿花键连接，摆臂的另一端与穿过压紧弹簧的拉杆相连。

    调整制动器间隙时，驻车制动杆必须在不制动位置进行。拧进拉杆上的调整螺母，即可改变凸轮的原始角位置，使制动器间隙和自由行程减小；反之，则增大。如规定的间隙值达不到要求，可拆下摇臂错开一个或数个健齿，装复后再进行微调。通常不应改变偏心支承销位置，以保证蹄鼓的良好贴合，当需要进行全面调整时（更换新摩擦片后），方可改动偏心支承销的位置。该类制动器在驻车制动时，第三响后应有制动感觉，至第五响时应能使汽车在规定的坡度上停住。

    （二）强力弹簧驻车制动器

    中央制动器在使用过程中，有时传动系将承受巨大的冲击载荷。不少重型车和大客车采用了气压操纵的强力弹簧驻车制动器，并将它的制动气室和后轮制动气室组合在一起，形成了一个组合式制动气室，如图3-27、图3-28所示。

    强力弹簧驻车制动器的制动气室是一个双重作用的综合体，行车制动气室和驻车制动气室由隔板隔开。推开外端通过连接叉与制动器的制动臂相连，其球面则支靠在和后制动活塞连为一体的推杆座中。预压的腰鼓形强力弹簧力图使驻车制动器活塞保持在其气室的右端，因而通过推杆将后制动气室活塞复位弹簧压缩使制动器产生制动作用。

    螺塞和活塞的导管用螺纹连接，拧出传力螺杆可使推杆回到左端位置而放松制动。空气经滤网与活塞的左腔相通，以保证活塞正常工作。后制动气室由行车制动控制阀控制，驻车制动气室由驻车制动操纵阀控制。其工作情况如下：

    1.单独进行驻车制动时

    汽车停驶后制动操纵阀拉出，驻车制动气室右侧的压缩空气便被操纵阀从下端气孔放出，此时A孔和B孔与大气相通。腰鼓形强力弹簧便伸长，其作用了依次经活塞、螺塞、传力螺杆和推杆将后制动气室的活塞推到制动位置，并完全压缩锥形复位弹簧。

    2.正常行驶，不制动时

    在汽车起步之前，应将驻车制动操纵阀推回到不制动位置，使压缩空气自储气筒经A孔充入驻车制动气室右侧，压缩腰鼓形强力弹簧，将驻车制动活塞推到左端不制动位置。同时，后制动活塞也在其复位弹簧的作用下回到不制动的位置，汽车方可正常行驶。

    3.单独进行行车制动时

    行车中踩下行车制动踏板，压缩空气便经行车制动阀自B孔充入后制动气室而制动。

    4.无压缩空气时

    若汽车的气源或气路发生故障，不能对驻车制动气室充气，则腰鼓形弹簧将处于伸长状态，使汽车保持制动，所以又称安全制动或自动应急制动装置。此时，若需要开动或拖动汽车，必须将驻车制动气室中的传力螺杆旋出，卸除腰鼓形弹簧对推杆的推力，使后制动气室活塞在复位弹簧的作用下退回到不制动的位置，则制动解除。在驻车制动气室充足气压后，应将传力螺杆拧入到工作位置，驻车制动才能恢复。

    可见，该制动装置没有杆件操纵，对于具有翻转式驾驶室的汽车尤为方便。腰鼓形弹簧的弹力达5500N，拆卸时在压力机上进行，以确保安全。

    （三）带驻车制动机构的盘式制动器

    带驻车制动机构的后轮盘式制动器在国外轿车上应用较多，在国产轿车中只有装备五缸机的一汽奥迪100型轿车装有带驻车制动机构的盘式制动器，其余尚未采用。

    1.凸轮促动式驻车制动机构

    图3-29所示为一种带凸轮促动机构的盘式制动器的浮式制动钳。自调螺杆穿过制动钳体的孔旋装在切有粗牙螺纹的自调螺母中，螺母凸缘的左边部分被扭簧紧箍着。扭簧的一端固定在活塞上，而另一端则自由地抵靠螺母凸缘。推力球轴承固定在螺母凸缘的右侧，并被固定在活塞上的挡片封闭。膜片弹簧使螺杆右端斜面与驻车制动杠杆的凸轮斜面始终贴合。

    进行驻车制动时，在驻车制动杠杆的凸轮推动下，自调螺杆连同自调螺母一直左移到螺母接触活塞的底部。此时，由于扭簧的障碍，自调螺母不可能倒转着相对于螺杆向右移动，于是轴向推力便通过活塞传到制动块上而实现制动。解除驻车制动时，自调螺杆在膜片弹簧的作用下，随着驻车制动杠杆回味。

    2.钢球促动式驻车制动机构

    带钢球促动机构的浮式制动钳如图3-30所示。驻车制动杠杆用螺栓固定在凸缘短轴上，凸缘短轴和凸缘螺杆的凸缘端面上各有三个倾斜凹坑，两者通过凹坑中的钢球传力，凸缘螺杆通过粗牙螺纹拧在活塞组件的螺母上。进行驻车制动时，拉绳拉动驻车制动杠杆摆动，凸缘短轴也随之转动，于是钢球在倾斜凹坑内滚动，同时推动凸缘螺杆带动活塞组件移动，压向制动盘实现制动。

    3.偏心轴和推杆促动式驻车机构

    如图3-31所示，在制动钳体的右端装有杠杆轴壳体，杠杆轴插入杠杆轴壳体中。杠杆轴上有一个偏心孔，孔的中心线与杠杆轴中心线垂直但不相交，两中心线之间存在偏置距。推杆的一端插在杠杆轴上的偏心孔中，另一端插在自调螺杆前端的凹槽中，自调螺杆通过多头螺纹与活塞组件中的螺母相连。进行驻车制动时，拉绳通过驻车制动杠杆带动杠杆轴转动，从而通过推杆推动自调螺杆和活塞组件向左移动实现制动。

    二、辅助制动装置

    （一）发动机排气制动装置

    1.发动机排气制动的应用

    汽车行驶中，有时需要频繁连续地进行制动。如汽车下坡时，自身重力在下坡方向的分力使汽车自动加速，这种加速作用随坡度大小和距离长短的增大而增强。为使汽车安全、可靠地行驶，就必须使用制动。如果仅适用车轮制动，这不但使制动器摩擦片磨损加剧，而且由于摩擦片过热，使温度升高达200~300°C，由此容易引起制动效率降低，特别是重型汽车制动强度大，热衰退现象更为严重，车轮制动器的使用寿命也将大大缩短。为减轻车轮制动器的负担，防止制动器过热，保证摩擦式制动器在紧急情况下使用时处在冷得状态，一些汽车上尤其是大型货车上普遍装有排气制动装置，供下坡制动时使用。应用这种方法，一般可使发动机制动时所吸收的功率达到发动机有效功率的50%以上，同时具有发动机磨损小、耗油少等优点。

    排气制动主要用于柴油车（如斯柯达、菲亚特650F、黄河JN1150/110、东风EQ1118等）。这是因为柴油机比汽油机的压缩比大，作为空压机其制动效能优于汽油机。

    2.发动机排气制动的结构原理

    排气制动是在发动机制动的基础上发展起来的。它是柴油机发动机的排气管内装有一个片状阀门，如图3-32所示所示，发动机排气制动装置是装在排气管和消声器之间，它由操纵杆7、外壳6、杠杆3、大活门5和小活门4等机件组成。外壳的一端与排气管连接，另一端接消声器。大小活门装在壳体上，活门座制作在外壳上，活门经杠杆和拉杆受驾驶室操纵杆的操纵。操纵杆用钢丝绳8和调速器的外摇臂连接。操纵杆在放松位置时，大小活门完全开放，气道畅通，燃烧后的废气可以排出，燃料系统保持正常供油。当实施排气制动时，首先拉操纵杆3/4行程，大活门关闭，发动机停止供油，小活门未完全关闭，然后废气可由此排出，缸内充满新鲜空气，减少积碳；等3~5s后再拉操纵杆到底，大小活门均保持关闭。排气管堵死，发动机停止排气，燃油供给中断，排气管中气压升高至294~392kPa。由于发动机活塞在排气行程中必须克服此压力，因而大大增加了发动机的制动效率。故当为排气行程时，活塞受气体反压力，经曲轴和传动系统传到车轮，增加车轮转动阻力，降低车速即发生制动作用。解除制动时，将操纵杆向前推到底，大小活门开放，同时恢复供油，发动机正常工作。

    东风EQ1118型柴油车排气制动系统原理如图3-33所示。它是由排气制动开关2、加速开关3、离合器开关4、电磁阀5等组成的。使用时，通过操纵排气制动开关，使电磁阀向排气制动阀充气，排气制动阀上的蝶形阀开关关闭排气管，以增加发动机运转的阻力。

    （二）缓行器

    在下长坡时使用排气制动，虽然可在一定程度上减轻行车制动器的工作负担，减少其产生热衰退。但是，对于在山区或矿区使用的重型汽车，排气制动的效果有限，故多采用液力式或电力式下坡缓行器。

    图3-34所示为矿用自卸车所用的液力式下坡缓行器，安装在液力机械变速器的后端。

    下坡缓行器壳体1用螺钉固定在机械变速器壳体8后壁上。转子10与其轴6靠花键连接，而转子轴6又用花键套5与变速器第一轴（输入轴）4相连，并受它驱动。

    铸铝的转子10上铸出两排叶片B，每排有24片。转子上有三处开有平衡孔13，用以平衡两腔的液压。盖9和壳体1上面的固定叶片A都是23片，叶片平直，相对于纵轴线30°倾角。盖9也是铸铝的。壳体1形状较复杂，为便于加工用灰铸铁铸造。

    下坡时，汽车在重力作用下滑行。此时若将变速器挂入一定档位，滑行中的汽车便通过驱动桥和传动轴以及变速器第二轴等带动下坡缓行器的转子10旋转。如果下坡滑行器中已经充满工作油液（与液力变矩器的工作油液相同），由于油液对转子有阻力，从而起到对汽车制动的作用。转子10转速越高，所产生的制动力矩越大。

    下坡缓行器之所以安装在变速器第一轴上，一方面是为了在同样的车速下，可以通过变速器一定档位的升速作用，使转子得到更高的转速，产生更大的制动力矩；另一方面，可利用变速器档位来改变制动力矩的大小。假设道路坡度一定，当汽车滑行速度高达某一数值时，下坡缓行器中产生的制动力矩经变速器和驱动桥放大后传到驱动轮上，正好足以平衡汽车重力对汽车的推进作用，于是车速就此保持稳定而不再继续增大。这个稳定车速即称为平衡车速。显然，汽车下坡时，变速器挂入的档位越低（变速器传动比越大），则下坡缓行器的制动效果越显著。变速器退到空档，下坡缓行器不能产生制动作用。

    下坡缓行器的壳体1和盖9的外表面上都铸出许多轴向的散热片，以促使工作油液散热，但其冷却效果远远不够。为此，就需要用油泵迫使下坡缓行器中的油液不断地经过一个具有冷却器的油路循环流动。该车的下坡缓行器即与液力变矩器共用一个齿轮式油泵。

    因此下坡缓行器的转子受变速器第一轴驱动，所以发动机只要在工作，就可以通过液力变矩器带动转子旋转。为了不使下坡缓行器消耗太多的发动机功率，应当只是在汽车下坡而需要使用下坡缓行器时，才将下坡缓行器充满工作油液，而平时则应将其中油液放空，使转子空转。为此，设有一个控制阀12.控制阀本身则由驾驶员通过脚踏的气操纵开关来操纵。

    由于下坡缓行器与液力变矩器共用一个油泵，为保证下坡缓行器充油迅速，且在工作时油液循环强度足够，在使用下坡缓行器时，可以使液力变矩器的油液循环中止，以便油泵专对下坡缓行器供油。

    三、气顶液式制动装置

    气压制动系作为一种动力制动系，比人力液压制动系更容易满足在踏板力不大而踏板行程又不长得条件下产生较大制动力的要求。但气压系统的工作压力比液压系统的低得多，因而其部件的尺寸和质量都比液压系统相应的要大得多。例如，液压轮缸可以装在制动器内直接作为制动蹄张开装置，而尺寸很大的制动气室则只能装在制动器外，必须通过制动调整臂和制动凸轮轴等一系列零件来张开制动蹄，况且这些零件及其支撑座都很笨重而且属于非簧载质量，有碍于汽车行驶的平顺性。其他气压部件，如空气压缩机和储气筒等也都比相应的油泵和储能器等液压部件更大更重。因此，气压制动系只宜用于重型汽车，特别是重型的货车和客车。

    此外，在踩下和放开制动踏板时，气压系统中工作压力的建立和撤除都比液压系统缓慢得多。一般说来，气压制动系的工作滞后时间约3倍于液压制动系。为了兼取气压系统和液压系统两者之长，有些重型汽车采用了如图3-35所示的气顶液式动力制动系。在图示的双回路制动系中，供能装置和控制装置都是气压式的，传动装置则是气压-液压组合式的。气压能通过互相串联的制动气室和液压主缸装换成液压能。这样，气压系统可以布置得尽可能紧凑些，以缩短管路长度和滞后时间。用液压轮缸作为制动器促动装置大大减少了非簧载质量。

    使用气顶液式制动系的汽车牵引挂车时，挂车可用气压制动也可用液压制动。此外，这种气压和液压系统兼备的汽车的各个车桥的制动器有可以分别采用液压促动和气压促动。

欢迎转载专汽之都网 - 专用车报价,配件,资讯,服务,视频,图片全知道文章，转载请注明出处!本文网址：http://www.zqzd.com/Article/Detail/63412