制动离合系统知识

制动系统结构及工作原理

制动系统概述

制动系统是汽车的一个重要组成部分，它直接影响汽车行驶的安全性，保证行车安全已成为现今汽车设计中一项十分引人关注的任务，所以对汽车制动性能及制动系结构的要求有逐步提高的趋势，如果汽车制动系统不完善，高速行驶就不可能实现。

制动系统的组成部分

供能装置：包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件，如：空压机、人的肌体；

控制装置：包括产生制动动作和控制效果的各种部件，如：制动踏板机构、制动阀；

传动装置：包括将制动能量传输到制动器的各个部件，如：制动主缸、制动轮缸、制动气室；

制动器：产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件，其中包括辅助制动系中的缓速装置，如：排气制动阀。

制动系统按制动能源分类：

人力制动系：以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系；

动力制动系：完全由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系；

饲服制动系：兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。

制动系统按照能源的传输方式分类：

1）机械式 2）液压式 3）气压式 4）电磁式

制动系统按照传动回路的数量分类：

1）单回路 2）双回路

对制动系统的主要要求：

足够的制动力；

行车制动系至少有两套独立的驱动制动器的管路；

用任何速度制动，汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性；

防止水和污泥进入制动器工作表面；

制动能力热稳定性好；

操纵轻便；

作用滞后性包括产生制动和解除制动的滞后时间应尽可能的短；

当制动驱动装置的任何元件发生故障，应有报警装置。

气压制动系

气压制动系统个元件之间的连接管路有三种：

供能管路：供能装置各组件（空压机、储气筒）之间和供能装置与控制装置（制动阀）之间的连接管路；

促动管路：控制装置与制动器促动装置（制动气室）之间的连接管路；

操纵管路：一个控制装置与另一个控制装置之间的连接管路。如：调压阀与空压机的松压阀之间的管路

供能装置：

产生气压能的空压机和储气筒；

空压机：

气缸数目：单缸、双缸

冷却方式：风冷、水冷

润滑方式：压力润滑、飞溅润滑

调压方式：进气松压、排气卸荷

进气滤清方式：空压机自带小空气滤请器、共用发动机大空气滤清器

传动方式：皮带传动、齿轮传动

进排气阀门型式：板状进排气阀门、膜片式门

活塞环型式：气环、油环

储气筒：

储气筒容积：储气筒容积应适中，若选的过大，则空气机向储气筒泵气太慢，若选的过小，则空压机不够用，影响制动效果。储气筒主要根据制动气室的容积而定，一般为制动气室容积的20～30倍。此外与空压机的泵气量（排量）也有关，空压机泵气快，则储气筒的容积可适当选小些，即可满足要求。若制动系统以外的用气装置用气量较多，则储气筒应选大一点，但最后衡量储气筒容积选择的是否适当，应以国家安全标准为准，“储气筒的容量应保证在调压阀调定的最高气压下，且在不继续充气的情况下，机动车在连续五次踩到底的全行程制动后，气压不低于起步气压（400Kpa）”，“采用气压制动系统的机动车，发动机在75%的标定功率转速下，4min内气压表的指示气压应从零开始升至为起步气压（400Kpa）。

储气筒强度：储气筒应有足够的强度，以确保安全，储气筒所能承受的压力一般为最大工作气压的5倍，储气筒直径较细可承受较大的气压，直径较粗所能承受的气压较小。

储气筒的底部应具有放水阀，以将储气筒的积水及时放掉，一方面可使所提供的压缩空气较干净，另一方面也可防止储气筒锈蚀；

储气筒上还应装安全阀，当气压过高时，可自动放气，以防止当空压机调压装置失效时，储气筒气压过高造成危险，安全阀不应作为调压装置使用。

储气筒上一般装放气阀，以供轮胎充气和其他非制动用气，放气阀应装在储气筒的较高位置，以使提供的压缩空气较干净。

当制动系统中不装四回路保护阀时，储气筒上还应装单向阀，以使储气筒的空气不倒流。

将气压限制在安全范围内的调压阀及安全阀；

调压阀的作用：a、单向阀 b、放气阀 c、放水阀

d、调压阀

改善传能介质状态的进气滤清器、排气滤清器、油水分离器、空气干燥器、防冻器等；

在一个回路失效时，用以保护其余回路的四回路保护阀。多回路制动系统中，来自空压机的压缩空气可经多回路压力保护阀分别向各回路的储气筒充气，当一回路损坏漏气时，压力保护阀能保证其余回路继续充气。

控制装置：

制动阀：制动阀作为气压行车制动系的主要控制装置，用以起随动作用并保证有足够的踏板感—踏板行程和踏板成一定的递增函数关系。制动阀输出压力可以作为促动管路压力直接输入作为传动装置的气室，必要时也可以作为控制信号输入另一控制装置（继动阀）；

制动阀分为：串联双腔与并列双腔 活塞式与膜片式

手动制动阀：可以作为驻车制动与应急制动

快放阀：与制动阀相距较远的情况下，充气和排气将导致制动和解除制动的滞后时间过长，不利于汽车的及时制动和制动过后的及时加速，且易导致制动器磨损严重。

继动阀：在后管路中，制动气室距制动阀距离较远，为了保证制动的及时，由部分气体直接由储气筒流经继动阀进入制动气室，这样大大缩短了制动气室充气时间，加速了气室的充气过程，同时继动阀还有快放阀的作用。

气压调节器：当管路中气压大于780～800Kpa时，气压调节器打开，使空压机的松压阀打开，保证管路压力不再增加。

安全阀：当气压气压调节器出现故障时，管路中的气压大于780～800Kpa时，安全阀开始开启，额定安全气压820～880Kpa。

制动气室：

单就气压系统而言，制动气室是执行装置，其作用是将输入的气压能转换成机械能，但就整个制动系统来看，制动气室属于传动装置，其输出的机械能还要传到制动凸轮的促动装置，使制动器产生制动力矩。

制动气室的分类：活塞式、膜片式、复合式制动气室

复合式制动气室

三、制动系统设计注意事项

A、行车制动系统

1、整车制动系统（包括更换前后桥、制动器）匹配：

（！）制动稳定性：车辆任何部位不得超的试车套路2.5m

（2）制动力的大小：根据整车而定

（3）制动总泵的排量：根据制动分泵及管路而定

（4）制动踏板力的大小：最大不大于300N

2、制动踏板的设计：

制动踏板的人机工程

制动踏板的行程：最大不大于140mm

制动踏板的储备行程：最小为全行程的20%

制动踏板的整体强度、刚度

3、储气筒的强度、容量

4、制动管路设计：

（1）受热部位避开或加隔热套，不然管路中会产生气阻，影响整车制动效能，如；发动机、消音器、排气管；

（2）在拐弯处，管路设计圆角应合理，减少管路阻力；

（3）校核跳动零部件的运动轨迹，避免与制动管路干涉，如；悬架；

（4）有相对运动的部位应用软管联接，如：驾驶室与底盘；

（5）管路避开各部件装配，避免压住管路，如：货厢骑马螺栓；

（6）管路过孔处应加护套，避免磨破管路，如：驾驶室地板、发动机支架、储气筒支架；

（7）软管应加弹簧护套，避免磨损管路，如：前轮制动软管；

（8）管路固定是应用塑料夹子或在管路中装上护套；

（9）固定管路夹子间距不宜超过500mm；

（10）槽型梁车架，最好把管路布置在槽的里面，避免刮伤；

（11）在车架外面的管路应用金属管，防止刮伤。

B、驻车制动系统

1、驻车制动器的安装定位；

2、驻车制动器的效能

3、驻车制动手柄操纵性

4、驻车制动手柄操纵力的大小

5、手制动拉线的行程效率、负荷效率

手制动拉线的走向及固定

离合器操纵机构结构型式及其特点

离合器操纵机构的功能及要求

离合器操纵机构是离合器系统的重要组成部分，是驾驶人员借

以使离合分离、接合的一套装置，它起始于离合器踏板，终止与离合器分离轴承。

主要功能

完成离合器的接合或分离，保证汽车平稳起步和行驶中的换档、

切断动力传递等。

基本要求

操纵机构要尽可能的简单，操纵轻便，踏板力要小，以减轻驾驶

员的劳动强度。对于轿车、轻型客车，踏板力应为80N～150N；对于载重货车踏板里一般为150N～250N。

结构紧凑、效率高，踏板的行程要适中，一般应在100mm～

130mm

上述两项要求往往是互相制约，互相矛盾，在设计过程中，首先要满足踏板的行程的前提下，再来确定踏板力，因为踏板的行程往往受到驾驶室的空间、周边条件的限制和人机工程的要求。如果踏板力超过通常推荐的允许值，则应采取相应的措施（加大传动比、采用助力装置等）

在操纵机构中应有调整自由间隙的装置。

踏板的回位性好，防止离合器在接合时回位滞后。

离合起操纵机构的型式

离合器操纵机构的型式有机械式和液压式。有的在机械式或液压式操纵机构中配以助力装置。

机械式操纵机构

机械式操纵机构型式有杆系传动机构和绳索式传动机构

杆系传动机构(如下图)

杆系传动结构结构比较简单，工作可靠，例如：单缸三轮、单缸

四轮。杆系传动机构布置较困难，铰接点较多，零部件要有一定的强度和刚度，其质量和摩擦损失较大，传递效率一般约为0.8～0.85，在杆系的设计和布置中，应考虑到车身和车架的变形对杆系的干涉和影响。

在平头前翻式驾驶室的汽车或后置发动机需远距离操纵离合器时，杆系传动装置的布置较为困难。

绳索式传动机构

绳索式传动机构结构简单，布置方便，不占用发动机仓内的有效

空间，便于采用吊挂式踏板，有利于驾驶室内的密封。这种结构一般应用在微型汽车或农用车（离合器压紧力较小），例如：BJ1305系列。

在设计绳索式结构时要防止钢丝绳索与绳索内壁的干摩擦，一般在绳索护套内有尼龙管，并涂有润滑脂，以使操纵机构轻便，消除噪音。

液压式操纵机构

它是在应用中最广泛的一种操纵型式，主要有踏板吊挂、离合器总泵、离合器分泵及管路系统组成（如下图示）。

液压式操纵机构摩擦阻力小，传递的效率高，随动性好，车身、车架变形时不影响操纵机构的正常工作，占用空间位置小，便于布置，可采用吊挂式离合器踏板，便于驾驶室内密封，改善驾驶员的工作条件，此外，液压式操纵机构的结构较为简单，离合器总泵、分泵结构也不复杂。

 在中型车重型车上也采用液压式操纵形式，并配装离合助力装置。

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