詳解汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成

前言

汽車(chē)的制動(dòng)性能是汽車(chē)的主要性能之一，重大交通事故往往與制動(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)、緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)，所以汽車(chē)的制動(dòng)性能是汽車(chē)安全行駛的重要保障。目前ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)已被廣泛運(yùn)用于汽車(chē)上。了解汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成有助于行車(chē)安全。

汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成

普通防抱死制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)(如圖1)。

1-制動(dòng)踏板 2-推桿 3-主缸活塞 4-制動(dòng)主缸 5-油管 6-制動(dòng)輪缸 7-輪缸活塞 8-制動(dòng)鼓 9-摩擦片 10-制動(dòng)蹄 11-制動(dòng)底板 12-支承銷(xiāo) 13-制動(dòng)蹄回位彈簧

圖1 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理

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

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

同時(shí)，路面也對(duì)車(chē)輪作用著一個(gè)向后的反作用力，即路面制動(dòng)力Fb，這就是制動(dòng)時(shí)迫使汽車(chē)減速行駛直至停車(chē)的外力。路面制動(dòng)力愈大，汽車(chē)減速度也就愈大。當(dāng)駕駛員松開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)，回位彈簧13即將制動(dòng)蹄拉回原位，摩擦片的外圓面與制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面之間恢復(fù)原有間隙，摩擦力矩Mu和制動(dòng)力Fb解除，制動(dòng)作用也就終止。

綜上所述不難看出，阻止汽車(chē)行駛的路面制動(dòng)力Fb不僅取決于制動(dòng)器制動(dòng)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(shuō)，汽車(chē)制動(dòng)系只有具備了足夠的制動(dòng)器制動(dòng)力Fu，同時(shí)路面又能提供大的附著力F1時(shí)，才能獲得較大的路面制動(dòng)力Fb。

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

例如早期汽車(chē)的制動(dòng)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(dòng)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(jiǎn)單的制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在發(fā)展到包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制制動(dòng)效果的各種部件;再例如傳動(dòng)裝置，早期采用機(jī)械桿系，現(xiàn)在發(fā)展到包括將制動(dòng)能量傳送到制動(dòng)器的各個(gè)部件;至于制動(dòng)器，早期只裝在汽車(chē)后軸的左右車(chē)輪上，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式單一，現(xiàn)代汽車(chē)不但前軸車(chē)輪均裝有制動(dòng)器，而且形式多樣，結(jié)構(gòu)日趨完善合理。

早期汽車(chē)的前軸車(chē)輪之所以不裝備制動(dòng)器，其主要原因有：

①當(dāng)時(shí)的車(chē)速低，僅后軸車(chē)輪裝用制動(dòng)器即可滿(mǎn)足行車(chē)安全的要求。

②盡量簡(jiǎn)化機(jī)械系制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高傳動(dòng)可靠性。

②防止質(zhì)心高、軸距短的汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)發(fā)生前傾翻事故，提高汽車(chē)的縱向穩(wěn)定性。

④適應(yīng)當(dāng)時(shí)道路條件差的狀況，確保汽車(chē)制動(dòng)時(shí)仍具有好的轉(zhuǎn)向能力。

圖2為六平柴汽車(chē)雙管路制動(dòng)系統(tǒng)示意圖。前輪鼓式制動(dòng)器總成裝在前輪輪轂中，后輪鼓式制動(dòng)器總成裝在后輪輪轂中。制動(dòng)踏板裝在駕駛員右腳前方，手制動(dòng)操縱閥裝在駕駛員右手后方車(chē)身底板凸臺(tái)上(九平柴汽車(chē)的手動(dòng)閥裝在駕駛員左手下方)。空氣壓縮機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)，與燃油高壓泵串接;儲(chǔ)氣筒裝在汽車(chē)大梁上;感載比例閥裝在汽車(chē)后橋上部的大梁上，下部的感載傳動(dòng)臂通過(guò)彈簧與后橋連接;制動(dòng)管路沿車(chē)架大梁和橫梁順勢(shì)走向，管路與制動(dòng)氣室用橡膠軟管連接。

1-前制動(dòng)氣室 2-直踏式制動(dòng)閥 3-手制動(dòng)閥 4-快放閥 5-氣壓警報(bào)開(kāi)關(guān)6-三通管 7彈簧儲(chǔ)能式制動(dòng)室 8-感載儲(chǔ)閥 9-后制動(dòng)燈開(kāi)關(guān) 10-儲(chǔ)氣筒 11-四回路保護(hù)閥 12-氣壓表 13-三通管接頭 14-空壓機(jī) 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(bào)開(kāi)關(guān) 20-雙路閥 21-四通接頭 22-前制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)

圖2六平柴汽車(chē)雙管路制動(dòng)系統(tǒng)

汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)工作過(guò)程：

①駐車(chē)制動(dòng)。汽車(chē)駐車(chē)時(shí)，操縱手制動(dòng)閥3，放掉駐車(chē)制動(dòng)三通管6和快放閥4中的壓縮空氣，使彈簧儲(chǔ)能式后制動(dòng)氣室中的儲(chǔ)能彈簧釋放，推動(dòng)后輪鼓式制動(dòng)器制動(dòng)蹄片張開(kāi)，摩擦片緊壓在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上，起駐車(chē)制動(dòng)作用。在制動(dòng)中，制動(dòng)三通管中壓縮空氣已全部流失，仍有駐車(chē)制動(dòng)。

②解除駐車(chē)制動(dòng)。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使制動(dòng)系統(tǒng)供氣管路和兩個(gè)儲(chǔ)氣筒中充滿(mǎn)壓縮空氣，壓縮空氣的壓力可由氣壓表12來(lái)指示。此時(shí)接在駐車(chē)制動(dòng)供氣管路中的快放閥4和氣壓警報(bào)開(kāi)關(guān)5無(wú)氣壓，氣壓警報(bào)開(kāi)關(guān)控制警報(bào)器發(fā)響和警報(bào)燈亮，指示汽車(chē)處于駐車(chē)制動(dòng)狀態(tài)。操縱手制動(dòng)閥3至解除制動(dòng)位置，氣壓較低時(shí)，氣壓警報(bào)燈仍然燈亮，表示制動(dòng)氣壓不足;制動(dòng)氣壓足夠時(shí)，駐車(chē)制動(dòng)供氣管路通過(guò)快放閥4和三通管接頭使駐車(chē)制動(dòng)氣室供氣，壓縮后輪制動(dòng)氣室儲(chǔ)能彈簧，使后輪制動(dòng)蹄片回位，后輪制動(dòng)即處于非制動(dòng)狀態(tài)，氣壓警報(bào)燈熄滅，表示汽車(chē)制動(dòng)氣壓足夠，可以起步。

③行車(chē)制動(dòng)。行車(chē)中在制動(dòng)系統(tǒng)供氣管路氣壓足夠的情況下，踏下行車(chē)制動(dòng)(腳制動(dòng))踏板，使直踏式制動(dòng)閥2動(dòng)作，壓縮空氣通過(guò)四通接頭21供至前制動(dòng)氣室，使前輪制

動(dòng)，此時(shí)前制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)22接通，制動(dòng)燈亮;壓縮空氣按比例通過(guò)感載儲(chǔ)閥8和三通管接頭6供至后制動(dòng)氣室，使后輪制動(dòng)，此時(shí)裝在感載比例閥上的后制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)9接通，制動(dòng)燈亮。汽車(chē)制動(dòng)強(qiáng)度是由直踏式制動(dòng)閥通過(guò)踏板控制的，踏板行程大制動(dòng)強(qiáng);踏板行程小制動(dòng)弱。當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中氣壓不足時(shí)，裝在濕儲(chǔ)氣筒16上的低壓警報(bào)開(kāi)關(guān)接通，低壓警報(bào)燈亮和警報(bào)器響，表示制動(dòng)氣壓不足。

④行車(chē)手制動(dòng)。行車(chē)中腳制動(dòng)失靈或無(wú)氣壓時(shí)，可以操縱手制動(dòng)閥至制動(dòng)位置，可使后輪制動(dòng)。

⑤無(wú)氣壓解除駐車(chē)制動(dòng)。汽車(chē)長(zhǎng)期停放，可能處于無(wú)氣壓狀態(tài)。此時(shí)汽車(chē)駐車(chē)制動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)，想要將汽車(chē)拖走時(shí)，可用扳手旋轉(zhuǎn)兩個(gè)后輪的彈簧制動(dòng)氣室的解除制動(dòng)螺栓，解除后輪駐車(chē)制動(dòng)。要想恢復(fù)駐車(chē)制動(dòng)，要旋回這個(gè)螺栓。

結(jié)語(yǔ)

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(gè)制動(dòng)器產(chǎn)生盡可能大的制動(dòng)力而又不會(huì)抱死，具有制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性好、制動(dòng)時(shí)仍有轉(zhuǎn)向能力、縮短制動(dòng)距離等優(yōu)點(diǎn)，改善了操縱性和穩(wěn)定性。