制动系统的工作原理及结构组成是怎样的？

制动系统的组成及工作原理？~

制动系统形式分为两种:鼓式刹车和碟式刹车.

鼓式刹车是一种传统的制动系统，其工作原理可以很形象地用一只咖啡杯来形容．刹车鼓就像咖啡杯，当您将五个手指伸入旋转的咖啡杯时，手指就是刹车片,只要您将五指向外一张，摩擦咖啡杯内壁,咖啡杯就会停止旋转．汽车上的鼓式刹车简单点说是由制动油泵,活塞,刹车片和鼓室组成,刹车时由制动分泵的高压刹车油推动活塞， 对两片半月形的制动蹄片施加作用力,使其压紧鼓室内壁,靠摩擦力阻止刹车鼓转动从而达到制动效果。

同样,碟式刹车的工作原理可用一只碟子来形容，您用拇指和食指捏住旋转的碟子时,碟子也会停止旋转．汽车上的碟式刹车是由刹车油泵,一个与车轮相连的刹车圆盘和圆盘上的刹车卡钳组成．刹车时，高压刹车油推动卡钳内的活塞,将制动蹄片压向刹车盘从而产生制动效果。

碟式刹车有时也叫盘式刹车,它分普通盘式刹车和通风盘式刹车两种。

通风盘式刹车是在两块刹车盘之间预留出一个空隙,使气流在空隙中穿过,有些通风盘还在盘面上钻出许多圆形通风孔，或是在盘面上割出通风槽或预制出矩形的通风孔．通风盘式刹车利用风流作用,其冷热效果要比普通盘式刹车更好。碟式刹车的主要优点是在高速刹车时能迅速制动，散热效果优于鼓式刹车,制动效能的恒定性好,便于安装像ABS那样的高级电子设备．鼓式刹车的主要优点是刹车蹄片磨损较少,成本较低,便于维修、由于鼓式刹车的绝对制动力远远高于碟式刹车,所以普遍用于后轮驱动的卡车上.

楼上的你太会开玩笑了,哪条规定里说的所有车前轮必须是盘刹,大货车和客车前后轮都采用的鼓刹,现在小型车基本上都采用盘刹,不是因为国家规定,而是因为盘刹相对于鼓刹有更好的稳定性和快速的散热性,更适合激烈的操作驾驶,同时与众多的电子安全辅助装置也有很高的安装适应性,所以盘式刹车才会更多的出现在车辆上.另外刹车是针对所有车轮的,四个车轮同时受力,并非只刹前轮,希望你不懂不要瞎说,只针对某个轮的刹车也有,是手刹,只刹后轮!

目前大部分小型车都采用液压制动，因为液体是不能被压缩的，能够几乎100%的传递动力，基本原理是驾驶员踩下刹车踏板，向刹车总泵中的刹车油施加压力，液体将压力通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上，活塞驱动刹车卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。

一般制动系的工作原理可用一种简单的液压制动系示意图（图3-114）来说明。一个以内圆柱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。制动蹄的外圆面上又装有一般是非金属的摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。

图3-114 制动系工作原理示意图

1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.制动蹄回位弹簧

制动系不工作时，制动鼓的内圆面与制动蹄摩擦片的外圆面之间保持有一定的间隙，使车轮和制动鼓可以自由旋转。

要使行驶中的车辆减速，驾驶员需踏下制动踏板，通过推杆和主缸活塞，使主缸内的油液在一定压力下流入轮缸，并通过两个轮缸活塞推动两制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。这样，不旋转的制动蹄就对旋转着的制动鼓作用一个摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反。制动鼓将该力矩传到车轮后，车轮对路面作用一个向前的力，同时路面也对车轮作用着一个向后的反作用力，即制动力。制动力迫使整车产生一定的减速度。制动力愈大，减速度愈大。当放开制动踏板时，回位弹簧将制动蹄拉回原位，摩擦力矩和制动力消失，制动作用即行终止。

制动系中，主要由制动鼓、带摩擦片的制动蹄构成的对车轮施加制动力矩（摩擦力矩）以阻碍其转动的部件称为制动器。

上述这种用以使行驶中的农用车减速直至停车的制动系称为行车制动系，是在行车过程中经常使用的。用以使已停驶的农用车驻留原地不动的装置称为驻车制动系。目前，有些农用车具备独立的行车制动系和驻车制动系，而相当一部分农用车只具有行车制动系，驻车制动只是在行车制动系的基础上增加了手制动操纵机构，没有独立的驻车制动系。

（1）制动器

制动器是用来吸收车辆的动能，迫使车辆迅速降低车速直至停车，即产生阻力阻止车辆运动的机构。

目前，农用车上采用的制动器都是机械摩擦式制动器。摩擦式制动器结构类型很多，大体上可分为蹄式、带式和盘式3种类型。目前农用车上广泛采用的是蹄式制动器，在部分农用车上，把盘式制动器用作驻车制动器。

这里重点介绍蹄式制动器。

这类制动器摩擦副中旋转元件是工作表面呈圆柱形的制动鼓，不旋转元件是带有摩擦衬片的制动蹄。应用在农用车上的蹄式制动器主要有下列几种：

①领、从蹄式制动器。图3-115为采用液压传动装置的领、从蹄式制动器示意图。制动蹄的下端分别活套在两个固定在底板上的支承销上，上端分别与制动轮缸内的活塞相接触。制动蹄可绕支承销转动一个不大的角度，活塞可在轮缸内作轴向移动。不制动时，回位弹簧将两蹄的上端拉紧，抵靠在轮缸活塞上。制动时，轮缸内油压升高，推动活塞向外移动，对两制动蹄施加大小相等的作用力，迫使两制动蹄抵靠到制动鼓上。当制动鼓逆时针方向旋转时，左制动蹄所受的鼓对蹄的摩擦力的方向朝下，右制动蹄所受的摩擦力的方向朝上，使左蹄在制动鼓上压得更紧，起到所谓增势的作用，故称左蹄为“增势蹄”或“领蹄”，右蹄上的力有使蹄离开鼓的趋势，起着所谓减势作用，故称右蹄为“减势蹄”或“从蹄”。虽然两蹄上端受到的推力相等，但因摩擦力所起的增力作用不同，且轮缸活塞又是浮动的，结果使两蹄片上单位压力不等，以致在同一个车轮上，两蹄片压向制动鼓的作用力实际上是不等的，左边制动蹄的作用力大于右边制动蹄。因这两个作用力不能互相平衡，二者的差值只好由车轮轴承负担（即对支承制动鼓的轮毂造成附加载荷），称这种制动器为简单非平衡式制动器。这种制动器在其他条件相同时，增势蹄的制动效果比减势蹄大2～3倍。

图3-115 领、从蹄式制动器示意图

1.左制动蹄 2.轮缸活塞 3.制动轮缸 4.回位弹簧 5.摩擦衬片 6.右制动蹄 7.支承销 8.制动鼓

倒车制动时的情况相反，左蹄成为“减势蹄”，右蹄成为“增势蹄”，制动鼓受到制动蹄作用的力也是不平衡的，但整个制动效能与前进制动时一样。这个特点称为制动器的制动效能“对称”。

这种形式的制动器结构简单，使用可靠，制动鼓正反转时（前进制动或倒车制动），制动效果不变，衬片磨损后调整较为方便。缺点是左、右蹄片单位压力不等，摩擦衬片磨损不均匀，制动器的制动效能较低。

②双领蹄式制动器。由于领、从蹄式制动器制动时，领蹄制动效能较高，故制动器可设计成使两个蹄都成为领蹄的结构，如图3-116所示。左蹄支点在下端，右蹄支点在上端，每个制动蹄都有一个制动轮缸，每个轮缸内只有一个活塞，这两个轮缸分别驱动左蹄的上端和右蹄的下端。当制动鼓逆时针方向旋转时，左、右两制动蹄分别由各自的轮缸活塞推动，压向制动鼓。因此，在前进行驶制动时，两蹄都有“增势”作用，都是领蹄，两蹄以相同的法向力作用于制动鼓而达到互相平衡，轮毂轴承不受额外的附加载荷，所以称为平衡式制动器。若制动鼓顺时针方向（倒车行驶）转动，进行制动时，两蹄都成为从蹄，制动效能显著降低。即前进制动和倒车制动效能不同，故称为单向平衡式制动器。这种制动器的优点是两蹄摩擦片磨损均匀，前进制动时制动效率高。缺点是倒车制动时的效率低。但这一点却恰好适用于前轮制动器的要求，因为在倒车制动时车体的重心后移，前轮的制动力不宜过大，以免因前轮“抱死”而失去操纵。若前轮采用这种制动器时，后轮制动器必须采用双向平衡式或领、从蹄式，以保证倒车制动时有足够的制动力。

图3-116 双领蹄式制动器示意图

图3-117为双领蹄式制动器的结构示意图。两个单活塞轮缸2和两个制动蹄，以及支承销和偏心凸轮等装在制动底板1上，并以底板的中心对称布置。制动蹄用两根回位弹簧4拉紧，调整部位也是两处，一为偏心凸轮10，另一为偏心支承销12，可用以调整摩擦衬片与制动鼓之间的间隙。

图3-117 双领蹄式制动器

1.制动底板 2.轮缸 3.制动蹄摩擦片 4.回位弹簧 5.管接头螺栓 6.管接头 7.制动软管 8.圆柱 9.偏心轮螺栓 10.偏心凸轮 11.垫圈 12.支承销 13.螺母

③自动增力式制动器。自动增力式制动器有单向和双向两种形式，图3-118为其示意图。图3-118a为单向自动增力制动器，它的两制动蹄下端都没有固定支点，而是插在连杆两端的直槽底面上，形成活动连接。右蹄上端有一个固定的支承销钉，左蹄的上端顶靠在轮缸活塞端部。不工作时，由回位弹簧拉紧，使左蹄的上端与活塞紧靠。工作时，左蹄上端被轮缸活塞的作用力推开，使左蹄压向制动鼓，摩擦力的作用使蹄沿鼓的旋转方向移动，并使左蹄的下端对浮动的连杆作用一个力，造成对右蹄下端的张开力。于是右蹄便以上端的支承销钉为支点转动而压靠到制动鼓上。这时，左右两蹄都是领蹄。制动器的制动效能很高。倒车制动时，作用过程相同，但制动效能变得很差，因摩擦力将使左蹄紧靠轮缸活塞而成从蹄，左蹄压紧制动鼓的力矩减小，右蹄实际上不起制动作用，故称为单向自动增力式制动器。

图3-118 自动增力式制动器示意图

（a）单向自增力式 （b）双向自增力式1.支承销 2、3.回位弹簧

如将单活塞轮缸改为双活塞轮缸（图3-118b），这时，两制动蹄上下端都没有固定支点，两蹄上端都浮靠在支承销上，下端仍以连杆浮动连接（插在连杆的直槽内），并用回位弹簧拉紧。为了调整制动蹄与制动鼓之间的间隙，连杆的长度做成可调的。双向自动增力式制动器的双活塞制动轮缸与一般非平衡式制动器轮缸相同。

当车辆前进行驶制动时，轮缸的活塞向两端移动，在活塞张力作用下使左右蹄张开，当左蹄压向制动鼓后，制动鼓作用在左蹄的摩擦力和法向力的一部分，通过连杆头部和杆体作用于右蹄下端，与轮缸的作用共同使右蹄上端压在支承销上，并以其为支点使左右两蹄全面压在制动鼓上（都是领蹄）。这时，作用在右蹄下端的力差不多为轮缸张开力的3倍，从而使右蹄的制动力大为增加，制动效能很高。倒车制动时，作用过程相反，作用原理一样，与前进制动时具有同样的自动增力作用。这样，前进制动和倒车制动的制动效能是一样的，故称为双向自动增力式制动器。

自动增力式制动器的突出优点是制动效能很高，缺点是制动力矩增长迅猛，工作不够平稳，对摩擦衬带的材料要求较高，制动蹄摩擦衬片磨损不均匀。故应用不广，且多只用作前轮制动器。

自动增力式制动器中两制动蹄对制动鼓的法向力和摩擦力是不相等的，为使摩擦片磨损均匀，将两蹄片做成不等长。这种制动器也属非平衡式制动器。

（2）制动操纵系统

根据《农用运输车安全基准》的规定，为了提高车辆的安全性，农用车的行车制动均采用液压双回路制动操纵系统。双回路制动系统的特点是：设有两套各自独立的传能装置，若其中一套发生故障失效时，另一套仍能继续起制动作用，从而提高了车辆制动的可靠性和安全性。双回路液压制动传动装置的布置形式在各种农用车上尽管不同，但可以归纳为以下几种：

①一轴对一轴双回路系统。图3-119为前后各车轮各有一套传能回路的示意图，前后车轮制动器为单轮缸（双活塞）式，主缸里的油液经过这两套回路分别送往前、后车轮轮缸，进行制动。若其中一条回路失效时，另一条回路仍保持有制动效果。但制动力的比值要被破坏。在这种形式中，前、后车轮制动器中也可采用双轮缸（单活塞）式。

图3-119 一轴对一轴双回路系统

②半轴对半轴双回路系统。图3-120为半轴对半轴双回路系统示意图。在每个车轮制动器里都采用两个制动轮缸，且后轮制动器为双活塞轮缸双向平衡式，而前轮制动器为单活塞单向平衡式。每一管路都和每个前轮和后轮制动器中制动轮缸之一相连接。若其中某一管路失效时，后轮制动器中的一个轮缸不起作用，制动器转化成为一个“增势蹄”和一个“减势蹄”而起制动作用。这时后轴上的制动效力减少了约33%；前轮制动器上则是一个轮缸不起作用，制动效力减少了50%。这样，前、后车轮上制动力比值基本未变。

图3-120 半轴对半轴双回路系统

③一轴半对半轴的双回路系统。图3-121为一轴半对半轴双回路系统示意图。后轮制动器为双轮缸双向平衡式，前轮制动器为单轮缸非平衡式。其中一条管路除与前轮制动器的轮缸连接外，还与后轮制动器中的一个轮缸连接，另一条管路则只与后轮制动器的另一个轮缸连接。在通往后轮制动器的管路失效时，总的制动力将减少到原来的70%左右。通往前轮的管路失效时，前轮制动力减少到零，后轮制动力减少到原来的65%～79%。

图3-121 一轴半对半轴双回路系统

农用车行车制动的操纵机构比较简单，主要是制动踏板传动杆件和踏板回位弹簧（参见图3-114）。由于驻车制动时，要长时间使制动器保持在制动状态，所以驻车制动的操纵机构必须有锁止机构。在许多农用车上，将后轮制动器兼作驻车制动器，其驻车制动操纵机构如图3-122所示。

图3-122 驻车制动操纵结构

1.拉绳 2.拉绳导套 3.操纵杆 4.操纵杆导套 5.棘爪 6.操纵杆手柄

操纵杆上制有棘齿。当操纵杆被拉出到制动位置后，装在操纵杆导套上的棘爪即在卷簧作用下与棘齿条啮合，使操纵杆固定在制动位置，制动器处于制动状态。欲解除制动，以便车辆起步，应先将手柄连同操纵杆顺时针转过一个角度，使棘齿条与棘爪脱离啮合，棘齿只压在操纵杆的光滑圆柱面上，然后再将操纵杆推入到原始位置。于是摇臂、制动杠杆、推杆、制动蹄都在回位弹簧作用下回位，制动器回到非制动状态。放开手柄后，操纵杆即在弹簧作用下转回原始位置，棘爪重又将操纵杆锁住。

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