詳解汽車防抱死制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成

前言

汽車的制動性能是汽車的主要性能之一，重大交通事故往往與制動距離過長、緊急制動時發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)，所以汽車的制動性能是汽車安全行駛的重要保障。目前ABS防抱死制動系統(tǒng)已被廣泛運用于汽車上。了解汽車防抱死制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成有助于行車安全。

汽車防抱死制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成

普通防抱死制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理大家都很清楚，下面僅介紹液壓式防抱死制動系統(tǒng)(如圖1)。

1-制動踏板 2-推桿 3-主缸活塞 4-制動主缸 5-油管 6-制動輪缸 7-輪缸活塞 8-制動鼓 9-摩擦片 10-制動蹄 11-制動底板 12-支承銷 13-制動蹄回位彈簧

圖1 防抱死制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理

汽車正常行駛時,制動蹄10連同摩擦片9在彈簧13的拉力下，與固定在車輪輪轂上制動鼓8之間保持有一定的間隙，使制動鼓能隨車輪一同自由轉(zhuǎn)動。欲使行駛中的汽車減速或停車時，駕駛員只要踩下制動踏板1，就可使肌體的制動能源通過推桿2和制動主缸4中的活塞3，使主缸內(nèi)的制動液加壓流入制動輪缸6，并通過兩個輪缸活塞7推動兩個制動蹄10連同摩擦片9繞支承銷12轉(zhuǎn)動，使摩擦片的外圓面壓緊在制動鼓8的內(nèi)圓面上。

這樣，固定不旋轉(zhuǎn)地制動蹄摩擦片就對旋轉(zhuǎn)著的制動鼓作用一個摩擦力矩Mu，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動鼓將該制動器制動力矩傳到車輪和后，由于車輪與路面的附著作用，車輪對路面作用一個向前的周緣力，即制動器制動力Fu。

同時，路面也對車輪作用著一個向后的反作用力，即路面制動力Fb，這就是制動時迫使汽車減速行駛直至停車的外力。路面制動力愈大，汽車減速度也就愈大。當駕駛員松開制動踏板時，回位彈簧13即將制動蹄拉回原位，摩擦片的外圓面與制動鼓的內(nèi)圓面之間恢復(fù)原有間隙，摩擦力矩Mu和制動力Fb解除，制動作用也就終止。

綜上所述不難看出，阻止汽車行駛的路面制動力Fb不僅取決于制動器制動力Fu的大小，而且還受到輪胎與路面間附著條件的限制。也就是說，汽車制動系只有具備了足夠的制動器制動力Fu，同時路面又能提供大的附著力F1時，才能獲得較大的路面制動力Fb。

普通防抱死制動系統(tǒng)的組成：普通行車制動系通常由供能裝置、傳動裝置和制動器等四個基本部分組成，只是這四個基本部分的內(nèi)涵隨著汽車制動技術(shù)的發(fā)展而變得更為豐富。

例如早期汽車的制動能源完全靠駕駛員的肌體供能，現(xiàn)在發(fā)展到包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件;又例如控制裝置，早期采用最簡單的制動踏板機構(gòu)，現(xiàn)在發(fā)展到包括產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種部件;再例如傳動裝置，早期采用機械桿系，現(xiàn)在發(fā)展到包括將制動能量傳送到制動器的各個部件;至于制動器，早期只裝在汽車后軸的左右車輪上，且結(jié)構(gòu)簡單，形式單一，現(xiàn)代汽車不但前軸車輪均裝有制動器，而且形式多樣，結(jié)構(gòu)日趨完善合理。

早期汽車的前軸車輪之所以不裝備制動器，其主要原因有：

①當時的車速低，僅后軸車輪裝用制動器即可滿足行車安全的要求。

②盡量簡化機械系制動傳動機構(gòu)，提高傳動可靠性。

②防止質(zhì)心高、軸距短的汽車在制動時發(fā)生前傾翻事故，提高汽車的縱向穩(wěn)定性。

④適應(yīng)當時道路條件差的狀況，確保汽車制動時仍具有好的轉(zhuǎn)向能力。

圖2為六平柴汽車雙管路制動系統(tǒng)示意圖。前輪鼓式制動器總成裝在前輪輪轂中，后輪鼓式制動器總成裝在后輪輪轂中。制動踏板裝在駕駛員右腳前方，手制動操縱閥裝在駕駛員右手后方車身底板凸臺上(九平柴汽車的手動閥裝在駕駛員左手下方)?？諝鈮嚎s機裝在發(fā)動機右側(cè)，與燃油高壓泵串接;儲氣筒裝在汽車大梁上;感載比例閥裝在汽車后橋上部的大梁上，下部的感載傳動臂通過彈簧與后橋連接;制動管路沿車架大梁和橫梁順勢走向，管路與制動氣室用橡膠軟管連接。

1-前制動氣室 2-直踏式制動閥 3-手制動閥 4-快放閥 5-氣壓警報開關(guān)6-三通管 7彈簧儲能式制動室 8-感載儲閥 9-后制動燈開關(guān) 10-儲氣筒 11-四回路保護閥 12-氣壓表 13-三通管接頭 14-空壓機 15-氣壓調(diào)節(jié)器 16-濕處氣筒 17-放氣閥 18-安全閥 19-低壓警報開關(guān) 20-雙路閥 21-四通接頭 22-前制動燈開關(guān)

圖2六平柴汽車雙管路制動系統(tǒng)

汽車制動系統(tǒng)工作過程：

①駐車制動。汽車駐車時，操縱手制動閥3，放掉駐車制動三通管6和快放閥4中的壓縮空氣，使彈簧儲能式后制動氣室中的儲能彈簧釋放，推動后輪鼓式制動器制動蹄片張開，摩擦片緊壓在制動鼓的內(nèi)圓面上，起駐車制動作用。在制動中，制動三通管中壓縮空氣已全部流失，仍有駐車制動。

②解除駐車制動。起動發(fā)動機，帶動空氣壓縮機運轉(zhuǎn)，使制動系統(tǒng)供氣管路和兩個儲氣筒中充滿壓縮空氣，壓縮空氣的壓力可由氣壓表12來指示。此時接在駐車制動供氣管路中的快放閥4和氣壓警報開關(guān)5無氣壓，氣壓警報開關(guān)控制警報器發(fā)響和警報燈亮，指示汽車處于駐車制動狀態(tài)。操縱手制動閥3至解除制動位置，氣壓較低時，氣壓警報燈仍然燈亮，表示制動氣壓不足;制動氣壓足夠時，駐車制動供氣管路通過快放閥4和三通管接頭使駐車制動氣室供氣，壓縮后輪制動氣室儲能彈簧，使后輪制動蹄片回位，后輪制動即處于非制動狀態(tài)，氣壓警報燈熄滅，表示汽車制動氣壓足夠，可以起步。

③行車制動。行車中在制動系統(tǒng)供氣管路氣壓足夠的情況下，踏下行車制動(腳制動)踏板，使直踏式制動閥2動作，壓縮空氣通過四通接頭21供至前制動氣室，使前輪制

動，此時前制動燈開關(guān)22接通，制動燈亮;壓縮空氣按比例通過感載儲閥8和三通管接頭6供至后制動氣室，使后輪制動，此時裝在感載比例閥上的后制動燈開關(guān)9接通，制動燈亮。汽車制動強度是由直踏式制動閥通過踏板控制的，踏板行程大制動強;踏板行程小制動弱。當制動系統(tǒng)中氣壓不足時，裝在濕儲氣筒16上的低壓警報開關(guān)接通，低壓警報燈亮和警報器響，表示制動氣壓不足。

④行車手制動。行車中腳制動失靈或無氣壓時，可以操縱手制動閥至制動位置，可使后輪制動。

⑤無氣壓解除駐車制動。汽車長期停放，可能處于無氣壓狀態(tài)。此時汽車駐車制動。發(fā)動機不起動，想要將汽車拖走時，可用扳手旋轉(zhuǎn)兩個后輪的彈簧制動氣室的解除制動螺栓，解除后輪駐車制動。要想恢復(fù)駐車制動，要旋回這個螺栓。

結(jié)語

ABS系統(tǒng)就是要充分利用輪胎和地面的附著系數(shù)，使各個制動器產(chǎn)生盡可能大的制動力而又不會抱死，具有制動時方向穩(wěn)定性好、制動時仍有轉(zhuǎn)向能力、縮短制動距離等優(yōu)點，改善了操縱性和穩(wěn)定性。