（毕业设计）中型客车气压制动系统改进设计说明书

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摘 要

国内汽车市场迅速发展，而中型客车是汽车发展的方向。然而随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也越来越引起人们的注意，而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。因此，如何开发出高性能的制动系统，为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外，随着汽车市场竞争的加剧，如何缩短产品开发周期、提高设计效率，降低成本等，提高产品的市场竞争力，已经成为企业成功的关键。

本次设计主要是对中型客车制动系统结构进行分析的基础上，根据对中型客车制动系统的要求，设计出合理的符合国家标准和行业标准的制动系统。

制动系统设计是根据整车主要参数和相关车型，制定出制动系统的结构方案，设计计算确定前盘、后鼓式制动器。绘制出了前、后制动器装配图、制动阀装配图、制动管路布置图。最终对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。另外在设计的同时考虑了其结构简单、工作可靠、成本低等因素。结果表明设计出的制动系统是合理的、符合国家标准的。

关键词：中型客车；制动；盘式制动器；鼓式制动器；气压系统

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Abstract

The rapid development of the domestic vehicle market, n.medium bus is an important tendency of vehicle. However, with increasing of vehicle, security issues are arising from increasingly attracting attention, the braking system is one of important systems of active safety. Therefore, how to design a high-performance braking system, to provide protection for safe driving is the main problem we must solve. In addition, with increasing competition of vehicle market, how to shorten the product development cycle, to improve design efficiency and to lower costs, to improve the market competitiveness of products, and has become a key to success of enterprises.

Based on the structural analysis and the design requirements of national and professional standards.

Through analyzing the main parameters of the entire vehicle, the braking system design starts from determination of the structure scheme. Calculating and determining the main dimension and structural type of the front disc、drum brake，brake master cylinder，and therefore draw the engineering drawings of the front and rear brakes,

Brake valve, the diagram of the brake pipelines. Furthermore, each target of the

n.medium

busbraking system, a braking system design is performed in this thesis, according to the

designed system is analyzed for checking whether it meets the requirements. some factors are considered in this thesis, such as simple structure, low costs, and environmental protection, etc. The result shows that the design is reasonable and accurate, comparing with the related national standards.

Key words：n.medium bus；disc brake； drum brake；pressure system

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目 录

第1章 绪 论 ............................................................................................................ 1

1.1 汽车制动系统设计的意义........................................................................ 1 1.2 汽车制动系统设计的目的........................................................................ 1 1.3 汽车制动系统设计的要求........................................................................ 2 1.4 汽车制动系统的组成................................................................................ 2 1.6 制动系工作原理........................................................................................ 3 第2章 汽车制动系统设计方案分析 ...................................................................... 5

2.1 盘式制动器的应用................................................................................... 5 2.2 盘式制动器的优点................................................................................... 5 2.3 盘式制动器结构形式............................................................................... 6

2.3.1 固定钳式盘式制动器................................................................... 6 2.3.2 浮动钳盘式制动器....................................................................... 7 2.4 鼓式制动器的分类与特点....................................................................... 8

2.4.1 轮缸式制动器的总类与特点....................................................... 8 2.4.2 凸轮式制动器特点....................................................................... 8 2.5 制动驱动机构的结构型式与选择........................................................... 8

2.5.1 简单制动系................................................................................... 9 2.5.2 动力制动系................................................................................... 9 2.5.3 伺服制动系................................................................................. 10 2.6 液压分路系统的形式与选择..................................................................11 第3章 制动系统主要参数的确定 ........................................................................ 13

3.1 中型客车主要技术参数......................................................................... 13 3.2 同步附着系数的的确定......................................................................... 13 3.3 前、后轮制动力分配系数的确定......................................................... 14 3.4 盘式制动器主要参数的确定................................................................. 14 3.5 制动器最大制动力的确定..................................................................... 15 3.6 盘式制动器制动因数计算..................................................................... 15 3.7 鼓式制动器的设计计算......................................................................... 16 3.8 鼓式制动效能因素计算......................................................................... 17 3.9 制动器的温升计算................................................................................. 17

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3.10 盘式制动器主要零部件的结构设计................................................... 17 3.11 鼓式制动器主要零部件的结构设计................................................... 19 第4章 气压制动系统结构设计与分析 ................................................................ 20

4.1 气压制动系统结构................................................................................. 20

4.1.1 气压制动回路............................................................................. 20 4.1.2 供能装置..................................................................................... 21 4.1.3 控制装置..................................................................................... 22 4.1.4 ．制动气室................................................................................. 24 4.2 气压驱动机构的设计与计算................................................................. 26

4.2.1 制动气室设计............................................................................. 26 4.2.2 贮气筒......................................................................................... 27 4.2.3 空气压缩机的选择..................................................................... 27

第5章 制动性能评价分析 .................................................................................... 28

5.1 制动性能评价指标.................................................................................. 28 5.2 制动效能.................................................................................................. 28 5.3 制动效能的恒定性.................................................................................. 29 5.4 制动时汽车的方向稳定性...................................................................... 29 5.5 前、后制动器制动力分配...................................................................... 30

5.5.1 地面对前、后车轮的法向反作用力........................................... 30 5.5.2 理想的前、后制动器制动力分配曲线....................................... 30 5.5.3 实际的前、后制动器制动力分配曲线....................................... 31

第6章 总 论 .......................................................................................................... 32 参考文献 .................................................................................................................. 33 致 谢 ........................................................................................................................ 34 附 录1 ..................................................................................................................... 35 附 录2 ..................................................................................................................... 41

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第1章 绪 论

汽车制动系是指在汽车上设置的一套制动装置的总称。其功用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行减速、停车或驻车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，停车可靠，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好，制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。

汽车制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。行车制动装置用于使行驶中的汽车强制减速或停车，并使汽车在下段坡时保持适当的稳定车速。驻车制动装置用于使汽车可靠而无时间限制地停住在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。

1.1 汽车制动系统设计的意义

制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生跑偏、侧滑及汽车失去转向能力等情况有关，故汽车的制动性是汽车安全行使的重要保障。由于中型客车的乘坐量较大，高速公路车速的不断提高，适用的路况也很复杂，使用的制动性频繁，所以对汽车的制动性能要求更加严格，再加上频繁的使用制动器会使制动器磨损严重。因此这次中型客车气压制动系统改进设计对提高汽车制动性能有这重要的实际与理论意义。

1.2 汽车制动系统设计的目的

（1） 通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定中型客车制动系统的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。

（2） 达到综合运用所学知识分析汽车基本性能和部件设计的训练，为今后实际工作打下基础。

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1.3 汽车制动系统设计的要求

为了保证汽车在安全的条件下发挥其高速行驶的能力，制动系统必须满足下列要求:

（1）具有良好的制动性能：包括良好的制动性能、制动效能的恒定性、制动时的方向稳定性三方面。其制动效能的评价指标有：制动距离、制动减速度、制动力和制动时间；制动效能的恒定性包括抗“热衰退”和抗“水衰退”能力；制动时的方向稳定性是指制动时保持原有行驶方向的能力，即不“跑偏”、不“甩尾”。 （2）操作轻便：即操纵制动系统所需的力不应过大。

（3）制动平顺性好：制动力矩能迅速而平稳的增加，也能迅速而彻底的解除。

1.4 汽车制动系统的组成

任何制动系统都具有以下4个基本组成部分：

（1）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。

（2）控制装置——包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 （3）传动装置——包括将制动能量传输到制动器的各个部件。

（4）制动器——产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件，其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。

1.5制动系统类型

1）按制动系统的功用分类：

（1）行车制动系统——使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 （2）驻车制动系统——使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。

(3）第二制动系统——在行车制动系统失效的情况下保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。

（4）辅助制动系统——在汽车下长坡时用以稳定车速的一套装置。

2）按制动系统的制动能源分类：

（1）人力制动系统——以驾驶员的肌体作为惟一的制动能源的制动系统。 （2）动力制动系统——安全靠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统。

（3）伺服制动系统——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统。

按照制动能量的传输方式，制动系统又可分为机械式、液压式、气压式和电磁式。

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1.6 制动系工作原理

本设计采用前盘后鼓式、间隙可调式的制动器，由于我设计的制动器为气压制动系统，因此我采用凸轮促动的车轮制动器，并且设计成领从蹄式。

1-1所示 前轮制动器 以东风EQ1090E型汽车的凸轮式前轮制动器为例。

制动蹄是可锻铸铁的，不制动时由复位弹簧将其拉靠到制动凸轮轴的凸轮上。制动凸轮轴通过支座固定在制动底板上，其尾部花键轴插入制动调整臂的花键中。

凸轮制动器制动调节臂的内部为蜗轮蜗杆传动，蜗轮通过花键与凸轮轴相连。正常制动时，制动调整臂体带动蜗杆绕蜗轮轴线转动，蜗杆由带动涡轮转动，从而使凸轮旋转，张开制动蹄起制动作用。

制动调整臂除了具有传力作用外，还可以调整制动器的间隙。当需要调整制动器间隙时，制动调整臂体（也是蜗轮蜗杆传动的壳体）固定不动，转动蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，从而改变了凸轮的原始角位置，达到了调整目的。

为了防止蜗杆轴自行转动改变制动器间隙，下图a）所示采用的是类似变速器锁定机构的锁止球锁定;b）采用的是锁止套锁定。

下图1-2所示为凸轮式制动器的制动调整臂.

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在制动调整臂体和两侧的盖所包围的空腔内装有调整蜗轮和调整蜗杆。单线的调整蜗杆，借助花键套装在蜗杆上，调整蜗轮以内花键与制动凸轮轴的外花键相连接。转动蜗杆，即可在制动调整臂与制动气室推杆的相对位置不变的情况下，通过蜗轮使制动凸轮轴转过一定角度，从而改变制动凸轮的原始角位置。在a）图中，蜗杆轴一端的轴颈上，沿周向右6个均布的凹坑。当蜗杆每转到有一个凹坑对准位于制动调整臂体内的锁止球时，锁止球便在弹簧作用下嵌入凹坑，使蜗杆轴角位置保持不变。在b）图中蜗杆轴与制动调整臂的相对位置是靠锁止套和锁止螺钉来固定的。将具有六角孔的锁止套按入制动调整臂体的孔中，即可转动调整蜗杆。蜗杆每转1/6周，放开锁止套，弹簧5即将锁止套推回与蜗杆六角头结合的左极限位置。后一种锁止装置更为可靠。

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第2章 汽车制动系统设计方案分析 汽车制动系统的设计是一项综合性、系统性的设计，它涉及到制动系统的整体设计和零件设计，设计要求中既体现了对整体的要求，又有对各零件各自性能的要求。

对制动系整体性能，除了上面所说的以外，还有使用性能良好，故障少等要求。对零部件除了能实现各自功能外，还要求它与其他组装起来的配合能力，协作能力良好，因此，在制动系统设计前，应先提出制动系统综合设计方案。

2.1 盘式制动器的应用

盘式制动器尤其是浮动钳式盘式制动器已十分广泛地用于中型客车的前轮。与鼓式后轮制动器配合，也可使后轮制动器较容易地附加驻车制动的驱动机构，兼作驻车制动制动器之用。

2.2 盘式制动器的优点

1）热稳定性好。原因是一般我自行增力作用，衬块抹茶表面压力分布较鼓式中的衬片更为均匀。此外，制动鼓在受热膨胀后，工作半径增大，使其中能与蹄的中部接触，从而降低了制动效能，这称为机械衰退。制动盘的轴向膨胀极小，径向膨胀根本与性能无关，故无机械衰退问题。因此，前轮采用盘式制动器，汽车制动时不易跑偏。

2）水稳定性好。制动块对盘的单位压力高，易于将水挤出，因而浸水后效能降低不多；又由于离心力作用及衬块对盘的擦拭作用，出水后只需经一、二次制动即能恢复正常。鼓式制动器则需十余次制动方能恢复。

3）制动力矩与汽车运动方向无关。

4）易于构成双回路制动系，使系统有较高的可靠性和安全性。 5）尺寸小、质量小、散热良好。

6）压力在制动衬块上的分布比较均匀，故衬块磨损也均匀。 7）更换衬块简单容易

8）衬块与制动盘之间的间隙小，从而缩短了制动协调时间。 9）易于实现间隙自动调整。

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2.3 盘式制动器结构形式

按摩擦副中固定元件的结构，盘式制动器可分为钳盘式和全盘式两大类。 钳盘式制动器是由旋转元件（制动盘）和固定元件（制动钳）组成。 制动盘是摩擦副中的旋转件，它是以端面工作的金属圆盘。制动钳是由装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中的促动装置组成。制动块是由工作面积不大的摩擦块和金属背板组成。每个制动器中一般有2-4个制动块。

全盘式制动器的旋转件也是以端面工作的金属圆盘（制动盘），其固定元件是呈圆盘形的金属背板和摩擦片。工作时制动盘和摩擦片间的摩擦面全部接触。其工作原理犹如摩擦离合器，故亦称为离合器式制动器。全盘式制动器用的较多的是多片全盘式制动器，以便获得较大的制动力。但这种制动器的散热性能较差，结构较复杂。一般只用于重型汽车。

在这次设计中采用钳盘式制动器，因此我主要介绍一下钳盘式制动器。 按制动钳的结构型式，钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮动钳盘式两种。

2.3.1 固定钳式盘式制动器

固定钳式盘式制动器如图2—1 a）所示，其制动钳体固定在转向节上，在制动钳体上有两个液压油缸，其中各装有一个活塞。当压力油液进入两个油缸活塞外腔时，推动两个活塞向内将位于制动盘两侧的制动块总成压紧到制动盘上，从而将车轮制动。当放松制动踏板使油液压力减小时，回位弹簧则将两制动块总成及活塞推离制动盘。这种结构型式称为浮动活塞式固定钳式盘式制动器。

固定钳盘式制动器在汽车上的应用较浮动钳式的要早，其制动钳的刚度好，除活塞和制动块外无其他滑动件。但由于需采用两个油缸并分置于制动盘的两侧，使结构尺寸较大，布置也较困难；需两组高精度的液压缸和活塞，成本较高；制动产生的热经制动钳体上的油路传到制动油液，易使其由于温度过高而产生气泡，影响制动效果。另外，由于两侧制动块均靠活塞推动，很难兼用于由机械操纵的驻车制动，必须另加装一套驻车制动用的辅助制动钳，或是采用盘鼓结合式后轮制动器，其中作为驻车用的鼓式制动器由于直径较小，只能是双向增力式的。这种“盘中鼓”的结构很紧凑，但双向增力式制动器的调整不方便。

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图2—1钳盘式制动器示意图

a)固定钳盘式制动器；b)滑动钳盘式制动器；c）摆动钳盘式制动器

2.3.2 浮动钳盘式制动器

浮动钳盘式制动器的制动钳体是浮动的。其浮动方式分为滑动钳盘式制动器和摆动钳盘式制动器两种，如图2—1 b)和c)所示。它们的制动油缸都是单侧的，且与油缸同侧的制动块总成为活动的，而另一侧的制动块总成则固定在钳体上。制动时在油液压力作用下，活塞推动该侧活动的制动块总成压靠到制动盘，而反作用力则推动制动钳体连同固定于其上的制动块总成压向制动盘的另一侧，直到两侧的制动块总成的受力均等为止。对摆动钳式盘式制动器来说，钳体不是滑动而是在于与制动盘垂直的平面内摆动。这就要求制动摩擦衬片为楔形的，摩擦表面对其背面的倾斜角为6°左右。在使用过程中，摩擦衬块逐渐磨损到各处残存厚度均匀（一般约为1mm）后即应更换。

当浮动钳式盘式制动器兼用作行车制动器和驻车制动器时，可不必加设驻车制动用的制动钳，而只需在行车制动钳的液压油缸附近加装一些用于推动液压油缸活塞的驻车制动用的机械传动件即可。

浮动钳盘式制动器只在制动盘的一侧装油缸，其结构简单，造价低廉，易于布置，结构尺寸紧凑，可将制动器进一步移近轮毂，同一组制动块可兼用于行车制动和驻车制动。由于浮动钳没有跨越制动盘的油道和油管，减少了油液的受热机会，单侧油缸又位于盘的内侧，受车轮遮蔽较少，使冷却条件较好。另外，单侧油缸的活塞比两侧油缸的活塞要长，也增大了油缸的散热面积，因此制动油液温度比固定钳式的低30℃～50℃，汽化的可能性较小。但由于制动钳体为浮动的，必须设法减少滑动处或摆动中心处的摩擦，磨损和噪声。

因此设计的中型客车采用浮动钳盘式制动器。

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2.4 鼓式制动器的分类与特点

2.4.1 轮缸式制动器的总类与特点

1）领从蹄式制动器

特点：1）正向旋转时，是领从体制动器。 2）领蹄具有助势，从蹄具有减势。

3）因轮缸活塞直径相等，是等促动力式制动器

4）轴线对称布置，制动鼓所受法向反力不等，是非平衡式制动器。 2）双领蹄式和双向双领蹄式制动器

双领蹄式特点：1）因活塞直径和轮缸压力相同，是等促动力式制动器 2）中心对称布置，是平衡式制动器 3）正向是双领蹄制动器倒车时是双从蹄

双向双领蹄特点：1）因活塞直径和轮缸压力相同，是等促动力制动器 2）即中心对称，又轴对称，是平衡式制动器 3）前进时，两蹄均为领蹄，倒车时，两蹄仍为领蹄 3）双从蹄式制动器

特点：1）因活塞直径和轮缸压力相同，是等促动力式制动器 2）即中心对称，又轴对称，是平衡式制动器 3）正向是双从蹄制动器，倒车时为双领蹄 4）单向和双向自增力式制动器

单向自增力式制动器的特点：1）不等促动力式制动器 2）双向双领蹄，但效能不同 3）单向自增力，非平衡式制动器 双向自增力式制动器的特点：1)等促动力式制动器 2）非平衡式制动器 3）双向双领蹄式制动器

2.4.2 凸轮式制动器特点

特点：1）是领从蹄式制动器 2）是等位移式制动器 3）是非平衡式制动器

2.5 制动驱动机构的结构型式与选择

制动驱动机构用于将驾驶员或其它力源的力传给制动器，使之产生需要的制

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动转矩。

制动系统工作的可靠性在很大程度上取决于制动驱动机构的结构和性能。所以首先保证制动驱动机构工作可靠性；其次是制动力的产生和撤除都应尽可能快，充分发挥汽车的制动性能；再次是制动驱动机构操纵轻便省力；最后是加在踏板上的力和踩下踏板的距离应该与制动器中产生的制动力矩有一定的比例关系。保证汽车在最理想的情况下产生制动力矩。

根据制动力源的不同，制动驱动机构一般可以分为简单制动、动力制动和伺服制动三大类。而力的传递方式又有机械式、液压式、气压式和气压-液压式的区别。

2.5.1 简单制动系

简单制动系即人力制动系，是靠驾驶员作用于制动踏板上或手柄上的力作为制动力源，而力的传递方式又有机械式和液压式两种。

机械式的靠杆系或钢丝绳传力，结构简单，造价低廉，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器。由于驻车制动器必须可靠的保证汽车在原地停驻并在任何情况下不致于自动滑行。实现这个功能一般都用机械锁止方式来实现，因为这种方式结构简单、经济性好，所以中级轿车的驻车制动系统几乎都采用了机械传动装置。

液压式的简单制动系通常简称为液压制动系，用于行车制动装置。其优点是作用滞后时间短(0.1s～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使用范围。另外，液压管路在过度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℃和更低时)，由于制动液的粘度增大，使工作的可靠性能降低，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、轻型货车和部分中型货车上。但由于其操纵较沉重，不能适应现代汽车提高操纵轻便性的要求，故当前仅多用于微型汽车上，在轿车和轻型汽车早已极少采用。

2.5.2 动力制动系

动力制动系是以发动机动力形成的气压或液压势能作为汽车制动的全部力源进行制动，而司机作用于制动踏板或手柄上的力仅用于对制动回路中控制元件的操纵。在简单制动系中的踏板力与其行程间的反比例关系在动力制动系中便不复存在，因此，此处的踏板力较小且可有适当的踏板行程。

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动力制动系有气压制动系、气顶液式制动系和全液压动力制动系3种。 （1）气压制动系

气压制动系是动力制动系最常见的型式，由于可获得较大的制动驱动力，且主车与被拖的挂车以及汽车列车之间制动驱动系统的连接装置结构简单、连接和断开均很方便，因此被广泛用于总质量为8t以上尤其是15t以上的载货汽车、越野汽车和客车上。但气压制动系必须采用空气压缩机、储气筒、制动阀等装置，使其结构复杂、笨重、轮廓尺寸大、造价高；管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长(0.3s～0.9s)，因此，当制动阀到制动气室和储气筒的距离较远时，有必要加设气动的第二级控制元件——继动阀(即加速阀)以及快放阀；管路工作压力较低(一般为0.5MPa～0.7MPa)，因而制动气室的直径大，只能置于制动器之外，再通过杆件及凸轮或楔块驱动制动蹄，使非簧载质量增大；另外，制动气室排气时也有较大噪声。

（2）气顶液式制动系

气顶液式制动系是动力制动系的另一种型式，即利用气压系统作为普通的液压制动系统主缸的驱动力源的一种制动驱动机构。它兼有液压制动和气压制动的主要优点。由于其气压系统的管路短，故作用滞后时间也较短。显然，其结构复杂、质量大、造价高，故主要用于重型汽车上，一部分总质量为9t—11t的中型汽车上也有所采用。

（3）全液压动力制动系

全液压动力制动系除了具有一般液压制动系统的优点外，还具有操纵轻便、制动反应快、制动能力强、受气阻影响较小、易于采用制动力调节装置和防滑移装置，及可与动力转向、液压悬架、举升机构及其他辅助设备共用液压泵和储油罐等优点。但其结构复杂、精密件多，对系统的密封性要求也较高，并未得到广泛应用，目前仅用于某些高级轿车、大型客车以及极少数的重型矿用自卸汽车上。

2.5.3 伺服制动系

伺服制动系是在人力液压制动系统的基础上加设一套动力伺服制动而形成的，即兼用人体和发动机作为制动能源的制动系统。在正常的情况下，制动能量大部分由动力伺服系统供给，而在动力伺服系统失效时，还可全靠驾驶员供给。

伺服制动系统的类型：

（1）按伺服系统的输出力作用部位和对其控制装置的操纵方式不同，伺服制动系统可分为助力式（直接操纵式）和增压式（间接操纵式）两类。前者中的伺服系统控制装置用制动踏板机构直接操纵，其输出力也作用于液压主缸，以助踏板力之不足；后者中的伺服系统控制装置用制动踏板机构直接操纵，其输出力也

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作用于液压主缸，以助踏板力之不足；后者中的伺服系统控制装置用制动踏板机构通过主缸输出的液压操纵，且伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于一个中间传动液缸，使该液缸输出到轮岗的液压远高于主缸液压。

（2）伺服制动系统又可按伺服能量的形式分为真空伺服式、气压伺服式和液压伺服式3种，其伺服能量分别为真空能、气压能和液压能。

2.6 液压分路系统的形式与选择

为了提高制动驱动机构的工作可靠性，保证行车安全，制动驱动架构至少应有两套独立的系统，即应是双回路系统，也就是说应将汽车的全部洗车制动器的液压或气压管路分成两个或更多个相互独立的回路，以便当一个回路发生故障失效时，其它完好的回路仍能可靠的工作。

下图为双轴汽车的液压式制动驱动机构的双回路系统的5种分路方案图。选择分路方案时，主要是考虑其制动效能的损失程度、制动力的不对称情况和回路系统的复杂程度等。

（a） （b） （c） （d） （e）

图2—2双轴汽车液压双回路系统的5种分路方案图

1—双腔制动主缸2—双回路系统的一个回路3—双回路系统的另一分路

图2—2（a）为前、后轮制动管路各成独立的回路系统，即一轴对一轴的分路形式，简称II型。其特点是管路布置最为简单，可与传统的单轮缸鼓式制动器相配合，成本较低。这种分路布置方案在各类汽车上均有采用，但在货车上用得最广泛。

图2—2（b）为前后制动管路曾对角连接的两个独立的回路系统，即前轴的一侧车轮制动器与后桥的对侧车轮制动器同属于一个回路称交叉型，简称X型。

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其特点是结构也很简单，一回路失效时仍能保持50%的制动效能，并且制动力的分配系数和同步附着系数没有变化，保证了制动时与整车负荷的适应性。此时前、后各有一侧车轮有制动作用，使制动力不对称，导致前轮将朝制动起作用车轮的一侧绕主销转动，使汽车失去方向稳定性。但采用这种分路方案的汽车，其主销偏移距应取负值（至20mm），这样，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车的方向稳定性，所以多用于中、小型轿车。

图2—3（c）的左、右前轮制动器的半数轮缸与全部后轮制动器轮缸构成一个独立的回路，而两前轮制动器的另半数轮缸构成另一回路，可看成是一轴半对半个轴的分路形式，简称HI型。

图2—4（d）的两个独立的回路分别为两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器所组成，即半个轴与一轮对另半个轴与另一轮的式，简称LL型。

图2—5（e）的两个独立的回路均由每个前、后制动器的半数缸所组成，即前、后轴对前、后半个轴的分路形式，简称HH型。这种形式的双回路制动效能最好。

HI，LL，HH型的结构均较复杂。LL型与HH型在任一回路失效时，前、后制动力的比值均与正常情况下相同，且剩余的总制动力可达到正常值的50%左右。HI型单用回路3，即一轴半时剩余制动力较大，但此时与LL型一样，在紧急制动时后轮极易先抱死。

综合各个方面的因素和比较各回路形式的优缺点。选择了II型回路。

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第3章 制动系统主要参数的确定 3.1 中型客车主要技术参数

整车质量：空载时G0=4500kg 满载时Ga=8600kg 重心高度：满载时hga=1000mm

空载时hg0=900mm

质心距前轴距离：L1=2500mm 质心距后轴距离：L2=3200mm 轮距：4800mm 轴距：L=4800mm 车轮滚动半径：rr=0.495m 轮胎规格：2.0-7.5

3.2 同步附着系数的?的确定

0客车制动制动力分配系数?采用恒定值得设计方法。

欲使汽车制动时的总制动力和减速度达到最大值，应使前、后轮有可能被制动同步抱死滑移，这时各轴理想制动力关系为

F?1+F?2=?G

F?1/ F?2=（L2-?G）/(L1-?hg)

式中：F?1：前轴车轮的制动器制动力 F?2：后轴车轮的制动器制动力

G：汽车重力

L1：汽车质心至前轴中心线的距离 L2：汽车质心至后轴中心线的距离 hg：汽车质心高度

由上式可知，前后轮同时抱死时前、后轮制动器制动力是?的函数，如图所示，图上的I曲线即为客车的前后轮同时抱死的前后轮制动器制动力的分配曲线（理想的前后轮制动器制动力分配曲线）。如果汽车前后轮制动器制动力能按I曲线的要求匹配，则能保证汽车在不同的附着系数的路面制动时，前后轮同时抱死.

然而，目前大多数汽车的前后制动器制动力之比为定值。常用前制动器制动

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力与汽车总制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动力分配系数，并以符号? 来表示，即

?= F?1/ F?2

当汽车在不同?值的路面上制动时，可能有以下3种情况。

1)当?＜?0时，?线在I线下方，制动时总是前轮先抱死。这是一种稳定工况，但在制动时汽车有可能丧失转向能力，附着条件没有充分利用。

2)当?＞?0时，?线在I线上方，制动时总是后轮先抱死，因而容易发生后轴侧滑使汽车失去方向稳定性。

3）当?=?0时，前、后轮同时抱死，是一种稳定的工况，但也失去转向能力。 前、后制动器的制动器制动力分配系数影响到汽车制动时方向稳定性和附着条件利用程度。要确定?值首先要选取同步附着系数?0。

根据汽车知识手册查表，中型客车的同步附着系数取为0.7。

3.3 前、后轮制动力分配系数?的确定

根据公式：?=（L2+?0?hg）/L

得：?=（2300+0.75?1000）/4800=0.625 式中 ?0：同步附着系数

L2：汽车重心至后轴中心线的距离 L：轴距 hg:汽车质心高度

3.4 盘式制动器主要参数的确定

1）制动盘直径D

根据制动盘的直径D为轮辋直径的70%～79%，因此前轮制动盘直径D取轮辋直径的78%，后轮制动盘直径D取轮辋直径的70%。

由于给定中级轿车的轮胎规格为20-7.5，可知轮辋直径为20×25.4=508mm 所以，制动盘直径D=508×0.78=396mm 2）制动盘厚度选择

通常，实心制动盘厚度可取为10 mm～20 mm；只有通风孔道的制动盘的两工作面之间的尺寸，即制动盘的厚度取为20 mm～50 mm，但多采用20 mm～30 mm。

本设计采用实心盘，厚度h取为10mm。 3）摩擦衬块内半径R1与外半径R2

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摩擦衬块的外半径R2与内半径R1的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作时摩擦衬块外缘与内缘的圆周速度相差较大，则其磨损就会不均匀，接触面积将减小，最终会导致制动力矩变化大。

根据R2/R1≤1.5

通过分析，前盘取摩擦衬块内半径为R1=70mm，外半径为R2=84mm。 4）摩擦衬块工作面积A

通过查看《汽车知识手册》和参考相近车型制动衬块的工作面积，本设计前盘制动器面积取A=96cm2,厚度均取10mm。

3.5 制动器最大制动力的确定

为保证汽车有良好的制动效能和稳定性，应合理的确定前、后轮制动器制动力矩。对于选取较大?0的各类汽车，应从保证汽车制动时的稳定性出发，来确定各轴的最大制动力矩。当?＞?0时，相应的极限制动强度q＜?，故所需的后轴和前轴的最大制动力矩为

Tf2max=Z1?re=GTf1max=

（L1-qhg）?re

Tf2maxL1???

其中 q=L1×?/（L1+（?-?0）×hg）=2500×0.8/（2500+（0.8-0.7）×1000）=0.769

则 Tf2max=G*(L1-q*hg)*?*rr/L2=8600*(2500-0.769*1000)*0.8*495=1228Nm Tf1max=?*Tf2max /(1-?)=0.625*1228/(1-0.625)=2047Nm

3.6 盘式制动器制动因数计算

对于钳盘式制动器，设两侧制动块对制动盘的压紧力均为P，则制动盘在其两侧工作面的作用半径上所受的摩擦力为2fP，此处f为盘与制动衬块间的摩擦系数f，摩擦系数f一般都取0.35～0.5之间，因此取f=0.4，于是钳盘式制动器的制动器因数为

2fP?2f?2× BF?0.4=0.8 P15

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3.7 鼓式制动器的设计计算

1）制动鼓直径确定

根据制动鼓的直径D为轮辋直径的70%～83%，因此后轮制动鼓直径D取轮辋直径的75%。

由于取中型客车的轮胎规格为20-7.5，可知轮辋直径为20×25.4=508mm 所以，制动盘直径D=508×0.75=381mm 2）摩擦衬片宽度b和包角?

摩擦衬片包角?=90?～100?时，磨损最小，制动鼓温度最低，且制动效能最高。

?角减小虽然有利于散热，但单位压力过高将加速磨损。实际上包角两端处的

单位压力最小，因此过分延伸衬片的两端以加大包角，对较少单位压力的作用不大，而且将使制动作用不平顺，容易使制动器发生自锁。因此，包角一般不宜大于120?。在这次设计中?=90?

摩擦衬片宽度尺寸b与制动鼓直径D的比值为b/D?0.16~0.26，在这里取0.2。所以b=381?0.2?76.2mm 3）摩擦衬片起始角?0

一般将衬片布置在制动蹄的中央，即令?0?90???/2。所以?0=45?

4）制动器中心到张开力P作用线的距离e

在保证轮缸或制动凸轮能够布置于制动鼓内的条件下，应使距离e尽可能大，以提高制动效能。e=0.8R=0.8?190.5?152.4mm

5）制动蹄支承销连线至制动器中心值a

a=0.8R=0.8?190.5?152.4 6)支承销中心距2c 2c=2?30?60

7)摩擦片摩擦系数?

?=0.35～0.4 取0.4

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3.8 鼓式制动效能因素计算

1）领蹄效能因数计算 1.1压力中心E的角坐标?

???/2??-??-?/2=?

-1???tg-1=tg0.4=21.8?

1.2领蹄的效能因数

Kt1=?/[（?（/??cos??sin?））?1]?1.2421.8?

??h/R?(a?e)/R?1.6 ??a/R?152.4/190.5?0.8

L=4?sin(?/2)?R/(??sin?)?4?sin45??190.5/[(?/2)?sin90?]?192.56??L/R?152.4/192.56?1.01

2）从蹄制动器效能因数

Kt2=?/[（?/??cos??sin?）?1]?0.49 3）领从蹄式制动器总效能因数Kt Kt=Kt1+Kt2=1.24+0.49=1.73

3.9 制动器的温升计算

汽车在制动时，汽车的动能转化为热能，一部分热能传到空气中，一部分则被制动部件吸收，当汽车在水平道路上行驶，紧急制动时辐射到周围介质中的热量很小，热量几乎全部被制动鼓吸收。在这种情况下，从速度va 到完全停车，制动鼓的温升计算公式为：

?t?1108458?4.19?Gavancg2

鼓当va=30km/h时，?t?13?c 当va=0km/h时，?t?18.6?c

3.10 盘式制动器主要零部件的结构设计

1）制动盘

制动盘一般用珠光体灰铸铁制成，或用添加Cr，Ni等的合金铸铁制成。制动盘在工作时不仅承受着制动块作用的法向力和切向力，而且承受着热负荷。为了改善冷却效果，钳盘式制动器的制动盘有的铸成中间有径向通风槽的双层盘这样

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可大大地增加散热面积，降低温升约20％～30％，但盘的整体厚度较厚。而一般不带通风槽的轿车制动盘，其厚度约在l0mm～13mm之间。

制动盘的工0作表面应光滑平整。两侧表面不平行度不应大于0.008mm， 制动盘的设计选用珠光体灰铸铁HT250材料。 2）制动钳

制动钳由可锻铸铁KTH370—12或球墨铸铁QT400—18制造，也有用轻合金制造的，例如用铝合金压铸。

由于可锻铸铁制造方便，所以制动钳的设计选用可锻铸铁。 3）制动块

制动块由背板和摩擦衬块构成，两者直接牢固地压嵌或铆接或粘接在一起。 制动块选用背板和摩擦衬块粘接在一起。 4）摩擦材料

制动摩擦材料应只有角而稳定的摩擦系数，抗热衰退性能要好，不应在温升到某一数值后摩擦系数突然急剧下降，材料应有好的耐磨性，低的吸水(油、制动液)率，低的压缩率、低的热传导率(要求摩擦衬块么300℃的加热板上：作用30min后，背板的温度不越过190℃)和低的热膨胀率，高的抗压、抗打、抗剪切、抗弯购性能和耐冲击性能；制动时应不产生噪声、不产生不良气味，应尽量采用污染小印对人体人害的库擦材料。

无石棉材料是以多种金属、有机、无机材料的纤维或粉末代替石棉作为增强材料，其他成分和制造方法与石棉模压摩擦材料大致相同。这种摩擦材料在欧美各国广泛用于轿车的盘式制动器上，已成为制动摩擦材料的主流。

基于它的优点，摩擦材料选用无石棉材料。 5）制动器间隙

制动鼓(制动盘)与摩擦衬片(摩擦衬块)之间在未制动的状态下应有工作作间隙，以保证制动鼓(制动盘)能自由转动。一般，鼓式制动器的设定间隙为0.2～0.5mm；盘式制动器的为0.1～0.3mm。此间隙的存在会导致踏板或手柄的行程损失，因而间隙量应尽量小。考虑到在制动过程中摩擦副可能产生机械变形和热变形，因此制动器在冷却状态下应有的间隙应通过试验来确定。另外，制动器在工作过程中会因为摩擦衬片(衬块)的磨损而加大，因此制动器设有间隙自动调整机构。

本次设计制动器间隙取0.1mm。

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3.11 鼓式制动器主要零部件的结构设计

1）制动鼓

制动鼓应当有足够强度、刚度和热容量，与摩擦衬片材料相配合，又应当有较高的摩擦因数。

制动鼓有铸造的和组合式两种。铸造制动鼓多选用灰铸铁制造，具有机械加工容易、耐磨、热容量大等优点。为防止制动鼓工作时受载变形，常在制动鼓的外圆周部分铸有加强肋，用来加强刚度和增加散热效果。

组合式制动鼓的圆柱部分可以用铸铁铸出，腹板部分用钢板冲压成形；也可以在钢板冲压的制动鼓内侧，镶装用离心浇铸的合金铸铁组合构成制动鼓；后者主体用铝合金铸成，内镶一层珠光体组成的灰铸铁作为工作面。组合式制动鼓的共同特点是质量小，工作面耐磨，并具有较高的摩擦因数。 综上所述，本次设计采用铸造式制动鼓。

2）制动蹄

乘用车和总质量较小的商用车的制动蹄，广泛采用T形型钢碾压或用钢板焊接制成；总质量较大的商用车，则多用铸铁或铸钢铸成。制动蹄的断面形状和尺寸应保证其刚度。但总质量较小汽车的钢板制成的制动蹄腹板上往往开一条或两条径向槽，使蹄的弯曲刚度小些，其目的是使臣配件磨损较为均匀，并减少制动时的尖叫声。总质量较大的商用车的制动蹄断面有工字形、山字形和?字形集中。制动蹄腹板和翼緣的厚度，乘用车的为3～5mm。

本次设计采用钢板焊接制成。 3）制动底板

制动底板承受全部制动反力矩，故应有足够的刚度。为此，制动底板都冲压成凹凸起伏状。 4）制动蹄回位弹簧

制动蹄回位弹簧的拉力应等于制动分泵或制动凸轮推力的1%～4%。对于简单非平衡式制动器，只用一根回位弹簧，而对于对称平衡式或简单平衡式的用二根回位弹簧，对于气制动驱动机构，只在凸轮一端装有一根回位弹簧。在设计制动器回位弹簧时，弹簧圈数应尽量取得多些。

本次设计采用一根回位弹簧。 5）摩擦材料

对汽车制动摩擦材料要求：

1、具有高而稳定的稳定的摩擦系数，热衰退应当较为缓和，不能在温度升到某一数值后摩擦系数骤然下降；

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2、耐磨性好；

3、吸水率和洗油率低；

4、有较高的耐挤压强度和冲击强度； 5、制动时不产生噪声和臭气。

汽车制动材料目前在鼓式和盘式制动器中广泛应用的是模压材料。其主要成分是石棉纤维，一般约占0.4～0.7，它能在高温下保持较高的机械强度。还有一种是编织材料，是先用长纤维石棉和铜丝或锌丝制成合丝，编织成布，然后浸渗树脂粘合剂，干燥后经辊压而成。编织材料有很好的挠性，可以由用户自行裁剪后直接铆接到任何半径的制动蹄或制动带上。

模压材料挠性较差，故必须在模压过程中即形成各种规格的衬片或衬块具有不同的摩擦性能和其它性能。编织材料在常温下具有较高的摩擦系数（??0.4）以上，冲击强度比模压材料高4到5倍，但耐热性差，在200～250?c以上即不能承受较高的单位压力，且磨损较大。故编织材料只是用于轻、中型汽车的鼓式和带式制动器，特别是带式中央制动器。

第4章 气压制动系统结构设计与分析

4.1 气压制动系统结构

气压制动系统是发展最早的一种动力制动系统。其供能装置和传动装置全部是气压式的。其控制装置大多数是由制动踏板机构和制动阀等气压控制元件组成，又有的在踏板机构和制动阀之间还串联有液压式操纵传动装置。

4.1.1 气压制动回路

气压制动系统各元件之间的连接管路有3种：① 供能管路，供能装置各组成件（如空压机、储气筒）之间和供能装置与控制装置（如制动阀）之间的连接管路；② 促动管路，控制装置与制动器促动装置（如制动气室）之间的连接管路；③ 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。如果制动系统中只有一个气压控制装置，即只有一个制动阀，就没有操纵管路。

我国生产的中型以上货车或客车一般都采用气压制动系统，其回路和液压制动系统一样采用双回路制动系统。

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上图为解放CA1091型汽车的双回路气压制动系统示意图。由发动机驱动的双缸活塞式空气压缩机将压缩空气经单向阀首先输入湿储气筒。压缩空气在湿储气筒内冷却并经行油的水分离之后，再分别经两个单向阀金土储气筒的前、后腔。储气筒前腔与串列双腔活塞式的制动阀上腔相连，可以向后制动气室充气。储气筒后腔与制动阀下腔相连，可以向前制动气室充气。此外，储气筒两腔的气压都经三通管分别通向双指针空气压力表中的两个传感器腔，使两个指针分别指示储气筒两腔的气压。而且储气筒后腔还通过器官与调压阀相连，当该腔气压增大到规定值时，调压阀便使空压机空转而停止向储气筒供气。储气筒最高气压为0.8MPa。

当踩下制动踏板时，通过拉杆机构操纵制动阀，使制动阀上下两腔的进气口分别与本腔的出气口相通，使储气筒前、后腔的压缩空气得以分别通过制动阀的上、下腔进入后制动气室和前制动气室，从而促动制动器进入工作。当放松制动踏板时，制动阀使制动气室通大气以解除制动。制动气室内建立的气压越高，则制动器所产生的制动力矩越大。故为了保证行车制动的渐进性，制动阀应具有随动作用，即保证制动气室压力与踏板行程成一定的递增函数关系。

4.1.2 供能装置

气压制动系统的供能装置包括：① 产生气压能的空压机和积储气压能的储气筒；② 将气压限制在安全范围内的调压阀及安全阀；③ 改善传能介质（空气）状态的进气滤清器、排气滤清器、管道滤清器、油水分离器、空气干燥器、防冻

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器等；④ 在一个回路失效时用以保护其余回路，使其中气压能不受损失的多回路压力保护阀等。

1）空压机和调压阀

空压机由发动机通过带传动直接驱动，有单缸式和双缸式，东风EQ1090E型汽车的空压机是单缸风冷式。本次设计采用单缸风冷式。

2）滤气调压阀

在储气筒压力超过规定值时，空压机出气口经调压阀直通大气，将压缩空气放出而中止对储气筒充气，调压阀又与油水分离器组合成一个部件，即滤气调压阀。 3）防冻器

油水分离器或滤气调压阀输出的压缩空气仍可能含有少量残留水分。为了防止在寒冷季节中，积聚在管路和其他气压元件内的残留水分冻结，最好装设防冻器，以便在必要时向气路中加入防冻剂，以降低水的冰点。

4）多回路压力保护阀

多回路压力保护阀的基本功用是：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。当某一回路损坏漏气时，压力保护阀能保证其余完好回路继续充气。

4.1.3 控制装置

1）制动阀

制动阀是气压行车制动系统中的主要控制装置，用以起随动作用并保证有足够强的踏板感，即在输入压力一定的情况下，使其输出压力与输入的控制信号——踏板行程和踏板力成一定的递增函数关系。其输出压力的变化在一定范围内应该是渐进的。制动阀输出压力可以作为促动管路压力直接输入到作为传动装置的制动气室，但必要时也可作为控制信号输入另一控制装置（如继动阀）。

解放CA1091型汽车使用的是串列双腔活塞式制动阀。上下两腔的工作都由制动踏板控制，并能保证当一个回路漏气时，另一回路仍能工作。

4-1 所示为CA1091型汽车制动阀

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其工作原理：驾驶员将制动踏板踩下一定距离，使摇臂绕销轴转动，其上端通过滚轮、推杆使平衡弹簧及上腔活塞向下移动，消除排气间隙而推开上腔阀门，此时从储气筒前腔来到的压缩空气经阀门与中阀体上的进气阀座间的进气间隙进入G腔，并经出气口B1进入后制动气室，使后轮制动。与此同时，进入G腔的压缩空气通过通气孔F进入大活塞及下腔小活塞的上方，使其下移推开下腔阀门，此时从储气筒后腔来的压缩空气经下腔阀门与下体的阀座之间形成的进气间隙进入H腔，并经出气口B2充入前制动气室，使前轮制动。

当驾驶员踩下制动踏板保持在某一位置，压缩空气在进入G腔的同时由通气孔E进入上强活塞的下方，并推动上强活塞上移，使G腔中的气压作用力与复位弹簧的力之和与平衡弹簧的压紧力相平衡。与此同时，H腔中的气压作用力与复位弹簧的力之和与大活塞上方的气压作用力相平衡，此时上腔阀门和下腔阀门均关闭，G、H腔中的气压保持稳定状态，即为制动阀的平衡位置。

若驾驶员感到制动强度不足，可以将制动踏板再踩下一些，上述的上腔阀门和下腔阀门又重行开启，使中阀体的G腔和下阀体的H腔以及制动气室进一步充气，直到G腔中气压有一次到到与平衡弹簧的压力平衡，而H腔中的压缩空气对大活塞向上的压力又重新与大活塞上方的压缩空气对大活塞向下作用的压力相平衡时为止。在此新的平衡状态下，制动气室所保持的稳定压力比以前更高，同时，平衡弹簧的压缩量和踏板力也比以前更大。

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当放开制动踏板时，操纵摇臂复位，平衡堂皇恢复到原来装配长度，上强活塞上移到使下端与上腔阀门之间形成排气间隙。后制动气室的压缩空气经G腔和所形成的排气建起以及通过下腔小活塞上的排气孔D和下面的 排气口C排入大气；于此同时，下腔大活塞及下腔小活塞受复位弹簧伸张力的作用而上升，使下腔阀门与下阀体的阀座接触，从而关闭储气筒与前制动器式的道路；另一方面，由于下腔大活塞及下腔小活塞的上移，使小活塞的下端与下腔阀门之间也形成排气间隙，前制动气室的压缩空气经H腔及所形成的排气间隙以及下腔阀门和排气口C排入大气中。

当前制动管路断裂时，制动阀上腔仍能按上述方式工作，因此后制动器仍能起作用。当后制动管路断裂时，上腔平衡弹簧及上腔活塞将直接推动下腔小活塞，使前制动器起作用。

调整螺钉是用来调整排气间隙的，出场时已调整好，使用中不要任意拧动。 2）手控制动阀

手控制动阀可以控制汽车的驻车制动和挂车的驻车制动。因为对驻车制动没有渐进控制的要求，所以控制驻车制动的手控制动阀实际上只是一个气开关。

3）快放阀与继动阀

快放阀的作用是保证解除制动时制动气室快速放气。快放阀布置在制动阀与制动气室之间的管路上，靠近制动气室，由于离制动气室近，制动气室排气所经过的回路短，放气速度较快。下图所示的状态是进气口关闭，排气口开启。

继动阀的作用是使压缩空气不流经制动阀，而是通过继动阀直接充入制动气室，以缩短供气路线，减少制动滞后时间。

4）梭阀（双向阀）

梭阀的特点是双腔制动阀的两腔都可以通过梭阀向挂车制动阀输入控制气压，保证在汽车两制动回路之一损坏时，挂车制动阀仍然可以接到制动控制信号。

4.1.4 ．制动气室

制动气室的作用是将气压能转换成机械能输出，输出的机械能传给制动凸轮等促动装置，使制动器产生制动力矩。制动气室有膜片式、活塞式和复合式三种。

1）膜片式制动气室

膜片式制动气室的两腔通过膜片隔离，连接叉与制动调整臂相连。 4-2所示为膜片式制动弹簧

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工作原理：夹布层橡胶膜片的咒怨用卡箍夹紧在壳体和盖的凸缘之间。盖与膜片之间为工作腔，借橡胶软管与由制动阀接出的钢管连通，膜片右方则通大气。弹簧通过焊接在推杆上的支承盘将膜片推到左极限位置。推杆外端借连接叉与制动器的制动调整臂相连。

踩下制动踏板时，压缩空气自制动阀充入制动气室工作腔，使膜片向右拱，将推杆推出，使制动调整臂和制动凸轮转动而实现制动。放开制动踏板，工作腔则经由制动阀的排气口同大气。膜片与推杆都在弹簧作用下复位而解除制动。

2）活塞式制动气室

活塞式制动气室的推杆行程较大，其活塞工作寿命也比膜片长，但整个气室结构较复杂，成本较高，常用于重型货车。下图为活塞式制动气室

活塞组件由活塞体、密封皮碗、密封圈、弹簧座和导向套筒等组成。推杆在轴向移动的同时还有摆动，因此其接触活塞体的一段做成球头。

活塞式制动气室的推杆行程可以取得较膜片式的大，其活塞工作寿命也比膜片长，但整个其实结构复杂，成本较高。

4-3所示为活塞式制动气室

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4.2 气压驱动机构的设计与计算

气压驱动机构是汽车制动系的主要部件之一。由于车型、吨位及用途的不同，气压系统的组成形式也各异。如解放牌CA10B汽车，由压气机来的压缩空气直接送至储气筒。而黄河牌的JN150汽车，由压气机来的压缩空气，经油水分离器、压力调节器而进入储气筒。

气压制动驱动结构的设计的主要问题是元件的设计与选择以及空气压缩机、储气筒和制动气室的生产、消费关系的确定。

一般气压制动驱动机构中，由调压器调定的储气筒压力为0.67～0.73N/mm2，而安全阀限定的储气筒最高压力则为0.9N/mm2左右。为了在空气压缩机停止工作后一段时间内，应当保证各个气动装置的正常工作，各个气动装置的工作气压低于储气筒压力。在计算时可取工作压力0.6N/mm2。

4.2.1 制动气室设计

制动气室有膜片式和活塞式两种。膜片式的优点在于结构简单，对室壁的加工要求不高，但所允许的行程较小，膜片寿命也较短。活塞式的优点是不需要经常调整，推力不变，行程大。目前，活塞式有取代膜片式的趋势。

制动气室输出的推杆推力Q应保证制动器制动蹄所需的张开力。当采用非平衡式凸轮张开装置时，两蹄的张开力P1,P2与制动气室输出的推力Q之间的关系可由下式表示：

Q=

a2h(p1?p2)

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由于T2=p*kt*r=p*1.73*190.5=1228 所以p=3726(N)

因为领蹄的张开力P1大于从蹄的张开力P2，且取P1=4000 P2=3452 所以Q=

152.42?304.8?3726?931.5NP1?P22?P

制动气室直径： D=

2a(p1?p2)?2?152.4?74523.14?304.8?0.6?62.9mm

??h?p4.2.2 贮气筒

贮气筒由钢板焊接而成，内外涂以防锈漆，也有用玻璃制造的，其防腐蚀性很好。贮气筒的容积大小适当，过大将使充气时间过长；过小将使每次制动后灌中压力降落太大，因而当空气压缩机停止工作时可能进行的有效制动次数太少。当汽车具有空气悬架、气动车门开闭机构等大量消耗压缩空气的装置时，往往加装副贮气筒。主、副贮气筒间应有压力控制阀，使得只有在贮气筒的气压高于0.6～0.63MPa左右时才向副贮气筒充气。主贮气筒的气压达到上述压力值时方可出车。贮气筒上装有安全阀，贮气筒底装有放水阀。

4.2.3 空气压缩机的选择

空气压缩机主要由压缩、润滑、冷却和空气滤清器等部分组成，此外有的装有卸载装置。汽车用空气压缩机基本上都是采用单、双缸往复活塞式。从气门布置可分为侧置与顶置两种型式，一般现代汽车都采用顶置式气门的空气压缩机。

空气压缩机的润滑很少自成体系，一般是由发动机供给，基本上都采用飞溅润滑和压力润滑。从现有汽车来看，都是采用复合法，即两种方法同时采用来润滑空气压缩机各个润滑点。空气压缩机的冷却形式可分为水冷和气冷两种。

1）水冷特点：冷却性能好，但需加水套，结构复杂，加工不便。

2）气冷结构简单，加工制造方便，但冷却性能较差，所以采用综合式冷却较好，即缸盖采用水冷，缸体采用气冷。进入空气压缩机的空气，基本上都通过空气滤清器，而且大部分与发动机空气滤清器共用。 本次采用顶置式气门的空气压缩机。

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第5章 制动性能评价分析 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速能力，称为汽车制动。

5.1 制动性能评价指标

汽车制动性能主要由以下三个方面来评价： 1）制动效能，即制动距离和制动减速度； 2）制动效能的稳定性，即抗衰退性能；

3）制动时汽车的方向稳定性，即制动时汽车不发生跑偏、侧滑、以及失去转

向能力的性能。

5.2 制动效能

制动效能是指在良好路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。它是制动性能在基本的评价指标。制动效能是制动性能中最基本的评价指标。评定制动性能的指标是制动距离和减速度。

制动距离与汽车安全的行驶有直接的关系，它指的是汽车速度为 u 0时，从驾驶员开始操纵制动控制装置到汽车安全停车为止所行使过的距离。制动距离与制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷、发动机是否结合等因素有关。在测试制动距离时，应对踏板力或制动系压力路面附着系数以及车辆的状态做一规定。制动距离与制动器的热状况也有密切关系，若无特殊说明，一般制动距离是在冷实验的条件下测得的。此时，起始制动时制动器的温度在100摄氏度以下。由于各种汽车的动力性不同，对制动效能也提出了不同要求：一般轿车、轻型客车行驶车速高，所以要求制动效能也高；重型货车形式车速低，要求就稍低一点。

从制动全过程来看，总共包括驾驶员见到信号后作出行动反应、制动器起作用、持续制动和方松制动器四个阶段。真正使汽车减速停车的是持续制动时间，但制动器起作用时间对制动距离影响是不小的。制动器起作用时间与制动系的结构形式有密切关系。

当驾驶员急速踩下制动踏板时，液压制动系的制动器起作用时间可短至0.1s或更短；真空助力制动系和气压制动系为0.3～0.9s；货车有挂车时，汽车列车的制动器起作用时间有时可达2s，但精心设计的汽车列车制动系可缩短0.4s。

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本次所设计的《中型客车制动系统设计》在经过前述的参数选择和设计计算后，经过汽车标准手册的验证，保证了客车所能达到的计算结果符合要求。

5.3 制动效能的恒定性

制动效能的恒定性主要指的是抗热衰性能。汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度。因为制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能，所以制动器温度升高后能否保持在冷态时的制动效能，已成为设计制动器时要考虑的一个重要问题。

抗热衰退性能与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。

一般制动器的制动鼓、盘由铸铁制成，而摩擦片由石棉、半金属和无石棉等几种材料制成。按照ECE R13的规定，由于石棉有害人的健康，不允许使用含石棉的摩擦片。正常制动时，摩擦副的温度在200℃左右，摩擦副的摩擦因数约为0.3～0.4。但在更高的温度时，有些摩擦片的摩擦因数会有很大降低巍峨出现热衰退现象。另外，如果制动器结构不合理或使用不当时会引起制动液的温度急剧上升，当温度超过制动液的沸点时会发生气化现象，使制动完全失效。

制动器的抗热衰退性能不仅受摩擦材料摩擦因数下降的影响，而且同制动器的结构形式有密切关系。

本次设计的制动器是用珠光体灰铸铁制成制动盘，无石棉作为摩擦材料，正常制动时，摩擦副的温度在200℃左右。

5.4 制动时汽车的方向稳定性

制动时汽车的方向稳定性，常用制动时汽车给定路径行驶的能力来评价。若制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力。则汽车将偏离原来的路径。

制动过程中汽车维持直线行驶，或按预定弯道行驶的能力称为方向稳定性。影响方向稳定性的包括制动跑偏、后轴侧滑或前轮失去转向能力三种情况。制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力时，汽车将偏离给定的行驶路径。因此，常用制动时汽车按给定路径行驶的能力来评价汽车制动时的方向稳定性，对制动距离和制动减速度两指标测试时都要求了其试验通道的宽度。

制动跑偏的原因有两个：

1）汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮制动器的制动力不相等。 2）制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调。

其中，第一个原因是制造、调整误差造成的，汽车究竟向左或向右跑偏，要根据具体情况而定；而第二原因是设计造成的，制动时汽车总是向左（向右）一

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方跑偏。因此，国标GB7258-2004对制动力平衡做了具体要求:在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值，与全过程中测得的该轴左右轮最大制动力中大者之比，对前轴不应大于20%，对后轴(及其它轴)在轴制动力不小于该轴轴荷的60%时不应大于24%;当后轴(及其它轴)制动力小于该轴轴荷的60%时，在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值不应大于该轴轴荷的80%。

侧滑是指车轮连带车轴的侧向滑移，这常常是由于紧急制动车轮被抱死后，侧向附着系数趋于零，使胎面丧失了抵抗侧滑的能力造成的。只要各车轮制动力稍不平衡，车辆就出现甩尾、回转，完全失去了方向操纵稳定性。一般情况下，若后轴车轮比前轴车轮先抱死拖滑，就可能发生后轴侧滑;前轴车轮比后轴车轮先抱死拖滑或前后轴车轮同时抱死，则能防止后轴侧滑，但前轴车轮抱死后将失去转向能力。因此，从保证汽车方向稳定性的角度考虑，最理想的情况就是防止任何车轮抱死，前后车轮都处于滚动状态。

5.5 前、后制动器制动力分配

对于一般汽车而言，根据其前、后轴制动器制动力的分配、载荷情况及路面附着系数和坡度等因素，当制动器制动力足够时，制动过程可能出现如下三种情况：

1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑。 2）后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑。 3）前、后轮同时抱死拖滑。

所以，前、后制动器制动力分配将影响汽车制动时的方向稳定性和附着条件利用程度，是设计汽车制动系必须妥善处理的问题。

5.5.1 地面对前、后车轮的法向反作用力

在分析前、后制动器制动力分配比例以前，必须先了解在制动时地面作用于前、后车轮的法向反作用力。

地面对前轮法向反作用力为

Fz1?G(b??hg)/L

地面对后轮的法向反作用力

Fz2?G(a??hg)/L

5.5.2 理想的前、后制动器制动力分配曲线

制动时前、后车轮同时抱死，对附着条件的利用、制动时汽车的方向稳定性

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均较为有利。此时的前、后轮制动器制动力F?1和F?2的曲线关系，常称为理想的前、后轮制动器制动力分配曲线。在任何附着系数的道路上，前、后轮同时抱死的条件是：前、后制动器制动力之和等于附着力，并且前、后轮制动力分配等于各自的附着力，即

F?1?F?2??GF?1??Fz1

F?2??Fz2

消去变量?，得

F?2?12[(Ghg)b?4hgLF2?1/G?(Gb/hg?2F?1)]

由上式画成的曲线，即前、后轮同时抱死时，前、后制动器制动力的关系曲线。

5.5.3 实际的前、后制动器制动力分配曲线

综合上述，通过合理选择同步附着系数，计算制动器制动力实际分配曲线，（如图所示）把理想曲线和实际曲线进行比较、分析、论证。保证客车实际制动系统在制动性能达到要求，可以实现其制动系统功能。充分说明了实际制动力分配的合理性与可行性。

当I线与β线相交时，前、后轮同时抱死。 当I线在β线下方时，前轮先抱死。 当I线在β线上方时，后轮先抱死。

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第6章 总 论 本次毕业设计是以中型客车的制动系统为研究对象，通过对客车制动系统的结构和形式进行分析后，对制动系统的前盘、后鼓式制动器、制动管路布置、制动阀进行了设计及计算，并绘制出了前、后制动器装配图、制动阀装配图、管路布置图、并通过应用MATLAB软件编写程序，绘制出实际汽车制动力分配曲线。

为了提高汽车的安全性和舒适性，设计的中型客车经过理论和实际分析采用了前盘、后鼓式制动器；采用?型双管路制动系统和间隙可调的制动器满足设计要求。通过计算制动器的制动力能满足汽车对制动力的需求，可以充分利用地面的附着力。为了满足环保的需要，摩擦块采用无石棉材料，满足温升的要求。最后设计的汽车制动系统达到了预期的目标。

此次毕业设计是我们对以往书本知识的一个总结，是把老师所讲的知识与实践相结合。通过查阅大量的有关汽车制动系统资料后，使我学到了很多先进的制动系统的相关知识，这对我设计的课题起到了十分重要的作用，当然，在此次设计中出现了一些理论上的问题，经过老师与同学的帮助能够得以解决，但还是与实际差一些，但至少能在某种程度上缓解或克服汽车制动时出现的一些问题。同时，毕业设计也是对我大学四年学习情况的一次检验，使我受益匪浅。

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参考文献

1汽车车身底盘图解 GP企画室编 吉林科学技术出版社 香港万里机构联合出版

2．汽车构造（下册）. 陈家瑞 . 人民交通出版社 2005年9月 3.汽车理论 第4版 .余志生.清华大学.机械工业出版社 2005 4.汽车设计 第4版 . 王望予 . 北京：机械工业出版社，2004 5．中国汽车车型手册 . 中国汽车技术研究中心 .2003 6．汽车标准汇编 第四卷 . 中国汽车技术研究中心标准化所 7．汽车设计标准资料手册 . 长春：吉林科技出版社，1992

8．汽车工程手册 . 自动车技术会小林明等 . 北京：机械工业出版社，1984 9． 汽车工程手册（设计篇）. 人民交通出版社 2001年5月 10．汽车工程手册（制造篇）. 人民交通出版社 2001年5月 11．中外汽车构造图册 . 孙存真 . 吉林科学技术出版社 1994年 12.《汽车设计》.清大学出版社.刘惟信主编.20001

13.《汽车制造系统结构分析与设计计算》.刘惟信.清大学出版社04.3 14.《现代汽车设计概论》.化学工业出版社。（英）朱利安。哈皮安-史密斯.06.6 15.汽车制动系统的使用与维修.中国电力出版社。肖永清 杨忠敏 .03.12 16.汽车工程.03.25卷.第2期（633x微型车制动稳定性理论分析） 简晓春 韶毅明 曾宏达 02.9

17.汽车工程手册：基础篇。北京人民交通出版社 2001 18.汽车工程手册：设计篇。北京人民交通出版社 2001 19.汽车现代设计制造。北京人民交通出版社 1995

20.汽车设计标准资料手册。李尹熙。天津科学技术出版社 1994

21.A czinczel,A stegmaier,Braking systems with ABS for passenger

Cars,BochCoLtd

22.John Fenton,Hand Book of vehicle Design Analysis,Warrendale,pa,

USA:socitey of Auto motive Engineer,znc,1996

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致 谢 经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，。毕业设计是对我们在大学中的最后一个考验，也是理论联系实际，实践性很强的一个环节。这次毕业设计能够顺利完成，要感谢教过我的老师们，是他们把知识传授给了我们，在这次设计中对这些知识有了更深一层的了解，还要感谢我的同学，是他们的鼓励与帮助能够让我在这次设计中圆满的画上一个句号。

在这里我要特别感谢我的指导老师XXX老师。张老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我细心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是张老师仍然细心地纠正图纸中的错误。最使我感动的是张老师能除了敬佩张老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

能够圆满的完成这次毕业设计，是我们所有毕业生的心愿，这次毕业设计的收获是巨大的，必将成为大学时代美好的回忆，也会为以后的工作打下良好的基础。这不仅是我个人的努力外，更多的是老师和同学们给我的帮助。在此表示深深的谢意。

最后感谢汽车与交通工程学院车辆工程系和我的母校—辽宁工业大学四年来对我的大力栽培。

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附 录1

BRAKE SYSTEM

The braking system is the most important system in cars. If the brakes fail, the result can be disastrous. Brakes are actually energy conversion devices, which convert the kinetic energy (momentum) of the vehicle into thermal energy (heat).

The brake system is composed of the following basic components: the “master cylinder” 、“brake lines” 、 “brake hoses” 、“slave cylinders” . “brake disk” “filler block” and so on.

The typical brake system consists of disk brakes in front and either disk or drum brakes in the rear connected by a system of tubes and hoses that link the brake at each wheel to the master cylinder (Figure).

Stepping on the brake pedal, a plunger is actually been pushing against in the master cylinder which forces hydraulic oil (brake fluid) through a series of tubes and hoses to the braking unit at each wheel. Since hydraulic fluid (or any fluid for that matter) cannot be compressed, pushing fluid through a pipe is just like pushing a steel bar through a pipe. Unlike a steel bar, however, fluid can be directed through many twists and turns on its way to its destination, arriving with the exact same motion and pressure that it started with. It is very important that the fluid is pure liquid and that

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there are no air bubbles in it. Air can compress, which causes a sponginess to the pedal and severely reduced braking efficiency. If air is suspected, then the system must be bled to remove the air. There are “bleeder screws” at each wheel cylinder and caliper for this purpose.

With drum brakes, fluid is forced into the wheel cylinder which pushes the brake shoes out so that the friction linings are pressed against the drum which is attached to the wheel, causing the wheel to stop.

On a disk brake, the fluid from the master cylinder is forced into a caliper where it presses against a piston. The piston, in-turn, squeezes two brake pads against the disk(rotor)which is attached to the wheel, forcing it to slow down or stop. This process is similar to a bicycle brake where two rubber pads rub against the wheel rim creating friction.

In either case, the friction surfaces of the pads on a disk brake system, or the shoes on a drum brake convert the forward motion of the vehicle into heat. Heat is what causes the friction surfaces (linings) of the pads and shoes to eventually wear out and require replacement.

Drum Brakes

So if disk brakes are so great, how come we still have cars with drum brakes? The reason is cost. While all vehicles produced for many years have disk brakes on the front, drum brakes are cheaper to produce for the rear wheels. The main reason is the parking brake system. On drum brakes, adding a parking brake is the simple addition of a lever, while on disk brakes, we need a complete mechanism, in some cases, a complete mechanical drum brake assembly inside the disk brake rotor! Parking brakes must be a separate system that does not use hydraulics. It must be totally mechanical, but more on parking brakes later

Wheel Cylinder

The wheel cylinder consists of a cylinder that has two pistons, one on each side. Each piston has a rubber seal and a shaft that connects the piston with a brake shoe. When brake pressure is applied, the pistons are forced out pushing the shoes into contact with the drum. Wheel cylinders must be rebuilt or replaced if they show signs of leaking.

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Brake Shoes

Like the disk pads, brake shoes consist of a steel shoe with the friction material or lining riveted or bonded to it. Also like disk pads, the linings eventuallywear out and must be replaced. If the linings are allowed to wear through to the bare metal shoe, they will cause severe damage to the brake drum.

Backing Plate

The backing plate is what holds everything together. It attaches to the axle and forms a solid surface for the wheel cylinder, brake shoes and assorted hardware. It rarely causes any problems

Reading material：Disk Brake

Disk brakes, like many automotive innovations, were originally developed for auto racing, but are now standard equipment on virtually every car made. On most cars, the front brake are of the disc type, and the rear brakes are of the “drum” type. Drum brakes use two semi-circular shoes to press outward against the inner surfaces of a steel drum. Older cars often had drum brakes on all four wheels, and many new have 4-wheel disc brakes.

Though disc brakes rely on the same basic principles to slow a vehicle (friction and heat), their design is far superior to that of drum brakes. Because disc brakes can fling off water more easily than drum brakes, they work much better in wet conditions. This is not to say that water does not affect them, it definitely does. If you splash through a puddle and then try to apply the brakes, your brakes may not work at all for a

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few seconds！Disc brakes also allow better airflow cooling, which also increases their effectiveness. Some high performance disc brakes have drilled or slotted holes through the face of the rotor, which helps to prevent the pads from “glazing” (becoming hardened due to heat). Disc brakes were introduced as standard equipment on most cars in the early seventies.

The main components of a disk brake (Figure) are the Brake Pads, Rotor (Disc), Caliper and Caliper Support.

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译 文

制动系统

制动系统是汽车中主要的系统之一。 如果制动损坏，结果可能是惨重的。制动器是能量转换装置，它将汽车的动能（动量）转化成热能（热量）。

制动系统是由下列基本的成分组成:“制动主缸”“制动管路”“制动软管”“制动轮缸” “制动盘”和“衬块”等等。

典型的制动系统布置有前后盘式，前盘后鼓式，各个车轮上的制动器通过一套管路系统连接到制动主缸上（如图所示）。

踩着制动踏板时，事实上是制动主缸中的活塞通过一连串的管路和软管强制液压油（制动液）推入到每个轮子上。 因为液压油液(或任何的流动性的物质而言)不能够被压缩,推动液体经过一个管路就像推动一个钢筋通过一个管路。然尔，与钢筋不同的是液体可以直接通过许多弯曲的地方并可以任意改变方向，像它开始的那样以相同的精确的压力和运动到达某个地方。非常重要的是，液体是纯粹的液体而且没有空气泡沫在它里面。当空气被压缩，引起制动踏板的迟疑，并减少制动效率。如果怀疑有空气，那么系统就会放出空气，每个车轮上的放气螺钉和卡钳就是这个目的。

在盘式制动器中，主缸中的液体被迫压缩到活塞中。活塞作往复运动，挤压这两个制动块和连接着车轮的制动蹄。这个过程类似于自行车的刹车，自行车的两个橡胶板作用在车轮上制造摩擦。

鼓式制动器，流体是被迫进入轮缸，推动制动蹄片向外运动，使摩擦衬垫作用于连接车轮的制动鼓。使车轮停止。

无论哪一种情况，盘式制动系中的摩擦表面，还是鼓式制动器中的制动鼓都是把车轮的往复运动转变为热能。热能就是使制动衬垫和制动蹄上的摩擦消失并且代替。

鼓式制动器

如果盘式制动器市场很大，为何我们仍然使用鼓式制动器？原因在于成本。 而所有车辆零件的生产，多年来采用前盘式，后轮生产鼓式是由于它的价格低。主要的原因是停车制动系统。在鼓式制动器上，增加的一个驻车制动是一个很简单手柄，而在盘式制动器上，我们需要一个完整的机制，在某些情况下，一个完整的机械鼓式制动器内也有盘式制动器的配件！驻车制动器必须是一个不使用液压独立的系统。它必须完全机械，但更多的用在停车制动器。

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轮缸

轮缸里有两个对称布置活塞。每个活塞有一个橡胶密封件，和连接活塞的活塞杆。当制动压力一定时，活塞被迫推动液压与制动蹄接触，从而实现制动。

制动瓦

像磁盘丝带、制动瓦是由钢制成的摩擦材料或衬内的铆钉组成。像磁盘丝带一样，摩擦衬片也有坏的时候，那时必须更换。如果衬里的允许磨损到露出金属瓦，他们将对制动鼓造成严重的损害。

制动底板

制动底板是起支撑作用的零件，它把一些零件固定起来。它对轴、轮缸、制动瓦、和各类金属零件，形成了一个固体表面，很少导致任何问题。

阅读材料:盘式制动器

盘式制动器像许多汽车创新一样，最初是为了发展汽车拉力赛，但现在事实上每辆车的制造几乎都是用标准附件。 对于大多数汽车，前制动器由盘式制成，后制动器由“鼓”式制成。鼓式制动器用两个半圆蹄外向的反作用力压在钢鼓的内表面。过去的车通常四个车轮都采用鼓式制动器，而现在许多新车则四轮均采用盘式制动器。

虽然盘式制动器依靠同样的基本原理，以减缓车辆(摩擦而产生热)，但其设计是远远优于鼓式制动器。由于盘式制动器在甩掉水处工作比鼓式制动器更可靠，盘式制动器可以在潮湿条件下工作得更好。 这并不是说水不会影响到它，它就可以这么做。如果你溅在水坑里行驶，然后尝试应用制动，制动根本无法正常工作！盘式制动器同样有较佳的气流冷却，这也增加了他们的工作效率。一些高性能盘式制动器通过钻子或长孔制成在转动体的表面, 这有助于预防垫,(由于热日趋硬化)。在七十年代初期，大部分轿车的盘式制动器被看作了标准附件。

盘式制动器的主要部件(如图所示)是制动块，转动体(盘)，卡钳和卡钳支架。

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附 录2

程 序

F=0:0.1:6; hg=1.0;

hg1=0.9; G=8.6; G1=4.5; L2=2.3; L21=2.5; L=4.8;

gg =(1/2)*(((G/hg)*sqrt(L2^2+4*hg*L*F/G))-(G*L2/hg+2*F)); );

c=0.625; y=((1-c)/c)*F; plot(F,gg,F,gg1,F,y); xlabel ('Fμ1/KN '); ylabel ('Fμ2/KN ');

title('中型客车制动力分配曲线'); text(4.5,2.4,'I 曲线（满载)') text(4.5,1.1,'I 曲线（空载)')

gg1=(1/2)*(((G1/hg1)*sqr(L21^2+4*hg1*L*F/G1))-(G1*L21/hg1+2*F)

text(3,1.5,'β线')

hold on

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fs5r.html