汽車上用以使外界(主要是路面)在汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力，從而對(duì)其進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)的一系列專門裝置統(tǒng)稱為制動(dòng)系統(tǒng)。其作用是：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下(包括在坡道上)穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。
對(duì)汽車起制動(dòng)作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力，而這些外力的大小都是隨機(jī)的、不可控制的，因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝置以實(shí)現(xiàn)上述功能。
一、制動(dòng)系統(tǒng)概述
1.制動(dòng)系可分為如下幾類：
(1) 按制動(dòng)系統(tǒng)的作用 制動(dòng)系統(tǒng)可分為行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)等。上述各制動(dòng)系統(tǒng)中，行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。
(2) 制動(dòng)操縱能源 制動(dòng)系統(tǒng)可分為人力制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)和伺服制動(dòng)系統(tǒng)等。以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱為人力制動(dòng)系統(tǒng)；完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)稱為動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)；兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服制動(dòng)系統(tǒng)或助力制動(dòng)系統(tǒng)。
(3) 按制動(dòng)能量的傳輸方式 制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng)。
2.制動(dòng)系統(tǒng)的一般工作原理
制動(dòng)系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動(dòng)軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來(lái)阻止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。
可用右圖所示的一種簡(jiǎn)單的液壓制動(dòng)系統(tǒng)示意圖來(lái)說(shuō)明制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動(dòng)鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板上，有兩個(gè)支承銷，支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄的下端。制動(dòng)蹄的外圓面上裝有摩擦片。制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸，用油管5與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸相連通。主缸中的活塞3可由駕駛員通過制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)來(lái)操縱。
當(dāng)駕駛員踏下制動(dòng)踏板，使活塞壓縮制動(dòng)液時(shí)，輪缸活塞在液壓的作用下將制動(dòng)蹄片壓向制動(dòng)鼓，使制動(dòng)鼓減小轉(zhuǎn)動(dòng)速度，或保持不動(dòng)。
圖D-ZD-01制動(dòng)系統(tǒng)工作原理示意圖
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 13.制動(dòng)蹄回位彈簧
3.轎車典型制動(dòng)系統(tǒng)的組成
右圖給出了一種轎車典型制動(dòng)系統(tǒng)的組成示意圖，可以看出，制動(dòng)系統(tǒng)一般由制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器兩個(gè)主要部分組成。
(1) 制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu) 產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作、控制制動(dòng)效果并將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件，如圖中的2、3、4、6，以及制動(dòng)輪缸和制動(dòng)管路。
(2) 制動(dòng)器 產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力(制動(dòng)力)的部件。汽車上常用的制動(dòng)器都是利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力矩，稱為摩擦制動(dòng)器。它有鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。
圖D-ZD-02 轎車典型制動(dòng)系統(tǒng)組成示意圖
1.前輪盤式制動(dòng)器 2.制動(dòng)總泵 3.真空助力器 4.制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu) 5.后輪鼓式制動(dòng)器 6.制動(dòng)組合閥 7.制動(dòng)警示燈
三、制動(dòng)器——盤式制動(dòng)器
1． 概述
圖D-ZD-13盤式制動(dòng)器
盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，被稱為制動(dòng)盤。其固定元件則有著多種結(jié)構(gòu)型式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有2～4個(gè)。這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動(dòng)鉗。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形，制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，這種制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。鉗盤式制動(dòng)器過去只用作中央制動(dòng)器，但目前則愈來(lái)愈多地被各級(jí)轎車和貨車用作車輪制動(dòng)器。全盤式制動(dòng)器只有少數(shù)汽車(主要是重型汽車)采用為車輪制動(dòng)器。這里只介紹鉗盤式制動(dòng)器。鉗盤式制動(dòng)器又可分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩類。
盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖
2．定鉗盤式制動(dòng)器
定鉗盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖見右圖�？缰迷谥苿�(dòng)盤1上的制動(dòng)鉗體5固定安裝在車橋6上，它不能旋轉(zhuǎn)也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng)，其內(nèi)的兩個(gè)活塞2分別位于制動(dòng)盤1的兩側(cè)。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)油液由制動(dòng)總泵(制動(dòng)主缸)經(jīng)進(jìn)油口4進(jìn)入鉗體中兩個(gè)相通的液壓腔中，將兩側(cè)的制動(dòng)塊3壓向與車輪固定連接的制動(dòng)盤1，從而產(chǎn)生制動(dòng)。
這種制動(dòng)器存在著以下缺點(diǎn)：油缸較多，使制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜；油缸分置于制動(dòng)盤兩側(cè)，必須用跨越制動(dòng)盤的鉗內(nèi)油道或外部油管來(lái)連通，這使得制動(dòng)鉗的尺寸過大，難以安裝在現(xiàn)代化轎車的輪輞內(nèi)；熱負(fù)荷大時(shí)，油缸和跨越制動(dòng)盤的油管或油道中的制動(dòng)液容易受熱汽化；若要兼用于駐車制動(dòng)，則必須加裝一個(gè)機(jī)械促動(dòng)的駐車制動(dòng)鉗。
圖D-ZD-14定鉗盤式制動(dòng)器示意圖
1.制動(dòng)盤 2.活塞 3.摩擦塊 4.進(jìn)油口 5.制動(dòng)鉗體 6.車橋部
3．浮鉗盤式制動(dòng)器
右圖所示為浮鉗盤式制動(dòng)器示意圖，制動(dòng)鉗體2通過導(dǎo)向銷6與車橋7相連，可以相對(duì)于制動(dòng)盤1軸向移動(dòng)。制動(dòng)鉗體只在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附裝在鉗體上。制動(dòng)時(shí)，液壓油通過進(jìn)油口5進(jìn)入制動(dòng)油缸，推動(dòng)活塞4及其上的摩擦塊向右移動(dòng)，并壓到制動(dòng)盤上，并使得油缸連同制動(dòng)鉗體整體沿銷釘向左移動(dòng)，直到制動(dòng)盤右側(cè)的摩擦塊也壓到制動(dòng)盤上夾住制動(dòng)盤并使其制動(dòng)。
與定鉗盤式制動(dòng)器相反，浮鉗盤式制動(dòng)器軸向和徑向尺寸較小，而且制動(dòng)液受熱汽化的機(jī)會(huì)較少。此外，浮鉗盤式制動(dòng)器在兼充行車和駐車制動(dòng)器的情況下，只須在行車制動(dòng)鉗油缸附近加裝一些用以推動(dòng)油缸活塞的駐車制動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)零件即可。故自70年代以來(lái)，浮鉗盤式制動(dòng)器逐漸取代了定鉗盤式制動(dòng)器。
圖D-ZD-15浮鉗盤式制動(dòng)器示意圖
1.制動(dòng)盤 2.制動(dòng)鉗體 3.摩擦塊 4.活塞 5.進(jìn)油口 6.導(dǎo)向銷 7.車橋
4．盤式制動(dòng)器的特點(diǎn)
盤式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：一般無(wú)摩擦助勢(shì)作用，因而制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定；浸水后效能降低較少，而且只須經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)正常；在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較��；制動(dòng)盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會(huì)象制動(dòng)鼓的熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏板行程過大；較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡(jiǎn)便。對(duì)于鉗盤式制動(dòng)器而言，因?yàn)橹苿?dòng)盤外露，還有散熱良好的優(yōu)點(diǎn)。盤式制動(dòng)器不足之處是效能較低，故用于液壓制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路壓力較高，一般要用伺服裝置。
目前，盤式制動(dòng)器已廣泛應(yīng)用于轎車，但除了在一些高性能轎車上用于全部車輪以外，大都只用作前輪制動(dòng)器，而與后輪的鼓式制動(dòng)器配合，以期汽車有較高的制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。在貨車上，盤式制動(dòng)器也有采用，但離普及還有相當(dāng)距離。
四、駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)
按在汽車上安裝位置的不同，駐車制動(dòng)裝置分中央駐車制動(dòng)裝置和車輪駐車制動(dòng)裝置兩類。前者的制動(dòng)器安裝在傳動(dòng)軸上，稱為中央制動(dòng)器；后者和行車制動(dòng)裝置共用一套制動(dòng)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，已在轎車上得到普遍應(yīng)用。
右圖為一盤鼓組合式制動(dòng)器。這種制動(dòng)器將一個(gè)作行車制動(dòng)器的盤式制動(dòng)器和一個(gè)作駐車制動(dòng)器的鼓式制動(dòng)器組合在一起。雙作用制動(dòng)盤2的外緣盤作盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤，中間的鼓部作鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)鼓。
進(jìn)行駐車制動(dòng)時(shí)，將駕駛室中的手動(dòng)駐車制動(dòng)操縱桿拉到制動(dòng)位置，經(jīng)一些列杠桿和拉繩傳動(dòng)，將駐車制動(dòng)杠桿的下端向前拉，使之繞平頭銷轉(zhuǎn)動(dòng)，其中間支點(diǎn)推動(dòng)制動(dòng)推桿左移，將前制動(dòng)蹄推向制動(dòng)鼓。待前制動(dòng)蹄壓靠到制動(dòng)鼓上之后，推桿停止移動(dòng)，此時(shí)制動(dòng)杠桿繞中間支點(diǎn)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。于是制動(dòng)杠桿的上端向右移動(dòng)，使后制動(dòng)蹄壓靠到制動(dòng)鼓上，施以駐車制動(dòng)。
解除制動(dòng)時(shí)，將駐車制動(dòng)操縱桿推回到不制動(dòng)的位置，制動(dòng)杠桿在卷繞在拉繩回位彈簧的作用下回位，同時(shí)制動(dòng)蹄回位彈簧將兩制動(dòng)蹄拉攏。
圖D-ZD-16制動(dòng)器駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)
3.頂桿組件 4.制動(dòng)蹄 5.軸銷 6.駐車制動(dòng)推桿 7.推桿彈簧 8.拉繩及彈簧 9.制動(dòng)襯片 10.駐車制動(dòng)杠桿
五、制動(dòng)器的間隙自調(diào)裝置
制動(dòng)蹄在不工作的原始位置時(shí)，其摩擦片與制動(dòng)鼓間應(yīng)有合適的間隙，其設(shè)定值由汽車制造廠規(guī)定，一般在0.25～0.5mm之間。任何制動(dòng)器摩擦副中的這一間隙(以下簡(jiǎn)稱制動(dòng)器間隙)如果過小，就不易保證徹底解除制動(dòng)，造成摩擦副拖磨；過大又將使制動(dòng)踏板行程太長(zhǎng)，以致駕駛員操作不便，也會(huì)推遲制動(dòng)器開始起作用的時(shí)刻。但在制動(dòng)器工作過程中，摩擦片的不斷磨損將導(dǎo)致制動(dòng)器間隙逐漸增大。情況嚴(yán)重時(shí)，即使將制動(dòng)踏板踩到下極限位置，也產(chǎn)生不了足夠的制動(dòng)力矩。目前，大多數(shù)轎車都裝有制動(dòng)器間隙自調(diào)裝置，也有一些載貨汽車仍采用手工調(diào)節(jié)。
制動(dòng)器間隙調(diào)整是汽車保養(yǎng)和修理中的重要項(xiàng)目，按工作過程不同，可分為一次調(diào)準(zhǔn)式和階躍式兩種。
右圖是一種設(shè)在制動(dòng)輪缸內(nèi)的摩擦限位式間隙自調(diào)裝置。用以限定不制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄的內(nèi)極限位置的限位摩擦環(huán)2，裝在輪缸活塞3內(nèi)端的環(huán)槽中，活塞上的環(huán)槽或螺旋槽的寬度大于限位摩擦環(huán)厚度�；钊鄬�(duì)于摩擦環(huán)的最大軸向位移量即為二者之間的間隙。間隙應(yīng)等于在制動(dòng)器間隙為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)施行完全制動(dòng)所需的輪缸活塞行程。
制動(dòng)時(shí)，輪缸活塞外移，若制動(dòng)器間隙由于各種原因增大到超過設(shè)定值，則活塞外移到0時(shí)，仍不能實(shí)現(xiàn)完全制動(dòng)，但只要輪缸將活塞連同摩擦環(huán)繼續(xù)推出，直到實(shí)現(xiàn)完全制動(dòng)。這樣，在解除制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)蹄只能回復(fù)到活塞與處于新位置的限位摩擦環(huán)接觸為止，即制動(dòng)器間隙為設(shè)定值。
圖D-ZD-17帶摩擦限位環(huán)的輪缸
1.制動(dòng)蹄 2.摩擦環(huán) 3.活塞
六、制動(dòng)傳動(dòng)裝置
目前，轎車上的制動(dòng)傳動(dòng)裝置有機(jī)械式和液壓式兩種。
1．機(jī)械制動(dòng)傳動(dòng)裝置
一般，駐車制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置組成如右圖所示。駐車制動(dòng)系統(tǒng)與行車制動(dòng)系統(tǒng)共用后輪制動(dòng)器7。施行駐車制動(dòng)時(shí)，駕駛員將駐車制動(dòng)操縱桿1向上扳起，通過平衡杠桿2將駐車制動(dòng)操縱纜繩3拉緊，促動(dòng)兩后輪制動(dòng)器。由于棘爪的單向作用，棘爪與棘爪齒板嚙合后，操縱桿不能反轉(zhuǎn)，駐車制動(dòng)桿系能可靠地被鎖定在制動(dòng)位置。欲解除制動(dòng)，須先將操縱桿扳起少許，再壓下操縱桿端頭的壓桿按鈕8，通過棘爪壓桿使棘爪離開棘爪齒板。然后將操縱桿向下推到解除制動(dòng)位置。使棘爪得以將整個(gè)駐車機(jī)械制動(dòng)桿系鎖止在解除制動(dòng)位置。駐車制動(dòng)系統(tǒng)必須可靠地保證汽車在原地停駐，這一點(diǎn)只有用機(jī)械鎖止方法才能實(shí)現(xiàn)，因此駐車制動(dòng)系統(tǒng)多用機(jī)械式傳動(dòng)裝置。
圖D-ZD-18駐車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成示意圖
1.操縱桿 2.平衡杠桿 3.拉繩 4.拉繩調(diào)整接頭 5.拉繩支架 6.拉繩固定夾 7.制動(dòng)器
2．液壓傳動(dòng)裝置
目前，轎車的行車制動(dòng)系統(tǒng)都采用了液壓傳動(dòng)裝置，主要由制動(dòng)主缸(制動(dòng)總泵)、液壓管路、后輪鼓式制動(dòng)器中的制動(dòng)輪缸(制動(dòng)分泵)、前輪鉗盤式制動(dòng)器中的液壓缸等組成，見右圖。主缸與輪缸間的連接油管除用金屬管(銅管)外，還采用特制的橡膠制動(dòng)軟管。各液壓元件之間及各段油管之間還有各種管接頭。制動(dòng)前，液壓系統(tǒng)中充滿專門配制的制動(dòng)液。
踩下制動(dòng)踏板4，制動(dòng)主缸5將制動(dòng)液壓入制動(dòng)輪缸6和制動(dòng)鉗2，將制動(dòng)塊推向制動(dòng)鼓和制動(dòng)盤。在制動(dòng)器間隙消失并開始產(chǎn)生制動(dòng)力矩時(shí)，液壓與踏板力方能繼續(xù)增長(zhǎng)直到完全制動(dòng)。此過程中，由于在液壓作用下，油管的彈性膨脹變形和摩擦元件的彈性壓縮變形，踏板和輪缸活塞都可以繼續(xù)移動(dòng)一段距離。放開踏板，制動(dòng)蹄和輪缸活塞在回位彈簧作用下回位，將制動(dòng)液壓回主缸。
圖D-ZD-19液壓傳動(dòng)裝置組成示意圖
1.前輪制動(dòng)器 2.制動(dòng)鉗 3.制動(dòng)管路
4.制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu) 5.制動(dòng)主缸 6.制動(dòng)輪缸 7.后輪制動(dòng)器
七、制動(dòng)助力器
目前，轎車上廣泛裝用真空助力器作為制動(dòng)助力器，利用發(fā)動(dòng)機(jī)喉管處的真空度來(lái)幫助駕駛員操縱制動(dòng)踏板。根據(jù)真空助力膜片的多少，真空助力器分為單膜片式和串聯(lián)膜片式兩種。
單膜片式 國(guó)產(chǎn)轎車都采用此種型式的真空助力器，如右圖。
工作過程：
1. 真空助力器不工作時(shí)(圖a)，彈簧15將推桿連同柱塞18推到后極限位置(即真空閥開啟)，橡膠閥門9則被彈簧壓緊在空氣閥座上10(即空氣閥關(guān)閉)。伺服氣室前、后腔經(jīng)通道A、控制閥腔和通道B互相連通，并與空氣隔絕。在發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作、且真空單向閥被吸開后，伺服氣室左右兩腔內(nèi)都產(chǎn)生一定的真空度。
圖D-ZD-20（a) 真空助力器工作原理圖（未工作時(shí)）
圖D-ZD-20（b) 真空助力器工作原理圖（中間工作階段）
圖D-ZD-20（c) 真空助力器工作原理圖（充分工作時(shí)）
圖D-ZD-20真空助力器工作原理
2. 當(dāng)制動(dòng)踏板踩下時(shí)，起初氣室膜片座8固定不動(dòng)，來(lái)自踏板機(jī)構(gòu)的操縱力推動(dòng)控制閥推桿12和控制閥柱塞18相對(duì)于膜片座8前移。當(dāng)柱塞與橡膠反作用盤7之間的間隙消除后，操縱力便經(jīng)反作用盤7傳給制動(dòng)主缸推桿2(如下圖)。同時(shí)，橡膠閥門9隨同控制閥柱塞前移，直到與膜片座8上的真空閥座接觸為止。此時(shí)，伺服氣室前后腔隔絕。
3. 控制閥推桿12繼續(xù)推動(dòng)控制閥柱塞前移，到其上的空氣閥座10離開橡膠閥門9一定距離。外界空氣充入伺服氣室后腔(如下圖)，使其真空度降低。在此過程中，膜片20與閥座也不斷前移，直到閥門重新與空氣閥座接觸為止。因此在任何一個(gè)平衡狀態(tài)下，伺服氣室后腔中的穩(wěn)定真空度與踏板行程成遞增函數(shù)關(guān)系。
八、氣壓制動(dòng)系統(tǒng)
以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)作為制動(dòng)器制動(dòng)的唯一能源，而駕駛員的體力僅作為控制能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱之為氣壓制動(dòng)系統(tǒng)。一般裝載質(zhì)量在8000kg以上的載貨汽車和大客車都使用這種制動(dòng)裝置。
右圖為一汽車氣壓制動(dòng)系統(tǒng)示意圖。由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)（以下簡(jiǎn)稱空壓機(jī)）1將壓縮空氣經(jīng)單向閥4首先輸入濕儲(chǔ)氣罐6，壓縮空氣在濕儲(chǔ)氣罐內(nèi)冷卻并進(jìn)行 |
