點(diǎn)擊打開鏈接汽車上用以使外界(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阻止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢。
可用右圖所示的一種簡單的液壓制動(dòng)系統(tǒng)示意圖來說明制動(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
二、制動(dòng)器——鼓式制動(dòng)器
1. 概述
一般制動(dòng)器都是通過其中的固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低，同時(shí)依靠車輪與地面的附著作用，產(chǎn)生路面對車輪的制動(dòng)力以使汽車減速。凡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)力矩的制動(dòng)器都成為摩擦制動(dòng)器。目前汽車所用的摩擦制動(dòng)器可分為鼓式和盤式兩大類。
旋轉(zhuǎn)元件固裝在車輪或半軸上，即制動(dòng)力矩直接分別作用于兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器稱為車輪制動(dòng)器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動(dòng)系的傳動(dòng)軸上，其制動(dòng)力矩經(jīng)過驅(qū)動(dòng)橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器稱為中央制動(dòng)器。
2．領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器
增勢與減勢作用 右圖為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖，設(shè)汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向(這稱為制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn))如圖中箭頭所示。沿箭頭方向看去，制動(dòng)蹄1的支承點(diǎn)3在其前端，制動(dòng)輪缸6所施加的促動(dòng)力作用于其后端，因而該制動(dòng)蹄張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為領(lǐng)蹄。與此相反，制動(dòng)蹄2的支承點(diǎn)4在后端，促動(dòng)力加于其前端，其張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為從蹄。當(dāng)汽車倒駛，即制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，蹄1變成從蹄，而蹄2則變成領(lǐng)蹄。這種在制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，都有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的制動(dòng)器即稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。
圖D-ZD-03領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖
l.領(lǐng)蹄 2.從蹄 3、4.支點(diǎn) 5.制動(dòng)鼓 6.制動(dòng)輪缸
圖D-ZD-04領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器受力示意圖
如右圖，制動(dòng)時(shí)兩活塞施加的促動(dòng)力是相等的。制動(dòng)時(shí)，領(lǐng)蹄1和從蹄2在促動(dòng)力FS的作用下，分別繞各自的支承點(diǎn)3和4旋轉(zhuǎn)到緊壓在制動(dòng)鼓5上。旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓即對兩制動(dòng)蹄分別作用著法向反力N1和N2，以及相應(yīng)的切向反力T1和T2，兩蹄上的這些力分別為各自的支點(diǎn)3和4的支點(diǎn)反力Sl和S2所平衡。可見，領(lǐng)蹄上的切向合力Tl所造成的繞支點(diǎn)3的力矩與促動(dòng)力FS所造成的繞同一支點(diǎn)的力矩是同向的。所以力T1的作用結(jié)果是使領(lǐng)蹄1在制動(dòng)鼓上壓得更緊從而力T1也更大。這表明領(lǐng)蹄具有“增勢”作用。相反，從蹄具有“減勢”作用。故二制動(dòng)蹄對制動(dòng)鼓所施加的制動(dòng)力矩不相等。倒車制動(dòng)時(shí)，雖然蹄2變成領(lǐng)蹄，蹄1變成從蹄，但整個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)效能還是同前進(jìn)制動(dòng)時(shí)一樣。
在領(lǐng)從式制動(dòng)器中，兩制動(dòng)蹄對制動(dòng)鼓作用力N1’和N2’的大小是不相等的，因此在制動(dòng)過程中對制動(dòng)鼓產(chǎn)生一個(gè)附加的徑向力。凡制動(dòng)鼓所受來自二蹄的法向力不能互相平衡的制動(dòng)器稱為非平衡式制動(dòng)器。
3．單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器
在制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示。
雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器與領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器在結(jié)構(gòu)上主要有兩點(diǎn)不相同，一是雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞式輪缸，而領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的兩蹄共用一個(gè)雙活塞式輪缸；二是雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸、支承銷在制動(dòng)底板上的布置是中心對稱的，而領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器中的制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸、支承銷在制動(dòng)底板上的布置是軸對稱布置的。
圖D-ZD-05雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器受力示意圖
1. 制動(dòng)輪缸 2.制動(dòng)蹄 3.支承銷 4.制動(dòng)鼓
4．雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器
無論是前進(jìn)制動(dòng)還是倒車制動(dòng)，兩制動(dòng)蹄都是領(lǐng)蹄的制動(dòng)器稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，圖5-42是其結(jié)構(gòu)示意圖器。與領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器相比，雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在結(jié)構(gòu)上有三個(gè)特點(diǎn)，一是采用兩個(gè)雙活塞式制動(dòng)輪缸；二是兩制動(dòng)蹄的兩端都采用浮式支承，且支點(diǎn)的周向位置也是浮動(dòng)的；三是制動(dòng)底板上的所有固定元件，如制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸、回位彈簧等都是成對的，而且既按軸對稱、又按中心對稱布置。
圖D-ZD-06雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器示意圖
1.制動(dòng)輪缸 2.制動(dòng)蹄 3.制動(dòng)鼓
右圖是一種雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)。在前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，所有的輪缸活塞8都在液壓作用下向外移動(dòng)，將兩制動(dòng)蹄6和11壓靠到制動(dòng)鼓1上。在制動(dòng)鼓的摩擦力矩作用下，兩蹄都繞車輪中心O朝箭頭所示的車輪旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，將兩輪缸活塞外端的支座7推回，直到頂靠到輪缸端面為止。此時(shí)兩輪缸的支座7成為制動(dòng)蹄的支點(diǎn)，制動(dòng)器的工作情況便同圖5-41所示的制動(dòng)器一樣。
倒車制動(dòng)時(shí)，摩擦力矩的方向相反，使兩制動(dòng)蹄繞車輪中心O逆箭頭方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，將可調(diào)支座10連同調(diào)整螺母9一起推回原位，于是兩個(gè)支座10便成為蹄的新支承點(diǎn)。這樣，每個(gè)制動(dòng)蹄的支點(diǎn)和促動(dòng)力作用點(diǎn)的位置都與前進(jìn)制動(dòng)時(shí)相反，其制動(dòng)效能同前進(jìn)制動(dòng)時(shí)完全一樣。
圖D-ZD-07 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器
5．雙從蹄式制動(dòng)器
前進(jìn)制動(dòng)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為從蹄的制動(dòng)器稱為雙從蹄式制動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖5-44。這種制動(dòng)器與雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)很相似，二者的差異只在于固定元件與旋轉(zhuǎn)元件的相對運(yùn)動(dòng)方向不同。雖然雙從蹄式制動(dòng)器的前進(jìn)制動(dòng)效能低于雙領(lǐng)蹄式和領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，但其效能對摩擦系數(shù)變化的敏感程度較小，即具有良好的制動(dòng)效能穩(wěn)定性。
雙領(lǐng)蹄、雙向雙領(lǐng)蹄、雙從蹄式制動(dòng)器的固定元件布置都是中心對稱的。如果間隙調(diào)整正確，則其制動(dòng)鼓所受兩蹄施加的兩個(gè)法向合力能互相平衡，不會(huì)對輪轂軸承造成附加徑向載荷。因此，這三種制動(dòng)器都屬于平衡式制動(dòng)器。
圖D-ZD-08 雙從蹄式制動(dòng)器示意圖
1.支承銷 2.制動(dòng)蹄 3.制動(dòng)輪缸 4.制動(dòng)鼓
6．單向自增力式制動(dòng)器
單向自增力式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理見右圖。第一制動(dòng)蹄1和第二制動(dòng)蹄2的下端分別浮支在浮動(dòng)的頂桿6的兩端。
汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，單活塞式輪缸將促動(dòng)力FS1加于第一蹄，使其上壓靠到制動(dòng)鼓3上。第一蹄是領(lǐng)蹄，并且在各力作用下處于平衡狀態(tài)。頂桿6是浮動(dòng)的，將與力S1大小相等、方向相反的促動(dòng)力FS2施于第二蹄。故第二蹄也是領(lǐng)蹄。作用在第一蹄上的促動(dòng)力和摩擦力通過頂桿傳到第二蹄上，形成第二蹄促動(dòng)力FS2。對制動(dòng)蹄1進(jìn)行受力分析可知，F(xiàn)S2>FS1。此外，力FS2對第二蹄支承點(diǎn)的力臂也大于力FS1對第一蹄支承的力臂。因此，第二蹄的制動(dòng)力矩必然大于第一蹄的制動(dòng)力矩。倒車制動(dòng)時(shí)，第一蹄的制動(dòng)效能比一般領(lǐng)蹄的低得多，第二蹄則因未受促動(dòng)力而不起制動(dòng)作用。
圖D-ZD-09單向自增力式制動(dòng)器
1.第一制動(dòng)蹄 2. 支承銷 3. 制動(dòng)鼓 4. 第二制動(dòng)蹄 5. 可調(diào)頂桿體 6.制動(dòng)輪缸
右圖為一種單向自增力式制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)。第一蹄1和第二蹄6的上端被各自的回位彈簧2拉攏，并以鉚于腹板上端兩側(cè)的夾板3的內(nèi)凹弧面支靠著支承銷4。兩蹄的下端分別浮支在可調(diào)頂桿兩端的直槽底面上，并用彈簧8拉緊。受法向力較大的第二蹄摩擦片的面積做得比第一蹄的大，使兩蹄的單位壓力相近。
在制動(dòng)鼓尺寸和摩擦系數(shù)相同的條件下，單向自增力式制動(dòng)器的前進(jìn)制動(dòng)效能不僅高于領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，而且高于雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。倒車時(shí)整個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)效能比雙從蹄式制動(dòng)器的效能還低。
圖D-ZD-10單向自增力式制動(dòng)器
1.第一制動(dòng)蹄 2.制動(dòng)蹄回位彈簧 3.夾板 4.支承銷 5.制動(dòng)鼓 6.第二制動(dòng)蹄 7.可調(diào)頂桿體 8.拉緊彈簧 9.調(diào)整螺釘 10.頂桿套 11.制動(dòng)輪
7．雙向自增力式制動(dòng)器
雙向自增力式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理如圖5-47所示。其特點(diǎn)是制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)均能借蹄鼓間的摩擦起自增力作用。它的結(jié)構(gòu)不同于單向自增力式之處主要是采用雙活塞式制動(dòng)輪缸4，可向兩蹄同時(shí)施加相等的促動(dòng)力FS。制動(dòng)鼓正向(如箭頭所示)旋轉(zhuǎn)時(shí)，前制動(dòng)蹄1為第一蹄，后制動(dòng)蹄3為第二蹄；制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí)則情況相反。由圖可見，在制動(dòng)時(shí)，第一蹄只受一個(gè)促動(dòng)力FS而第二蹄則有兩個(gè)促動(dòng)力FS和S，且S＞FS�？紤]到汽車前進(jìn)制動(dòng)的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)多于倒車制動(dòng)，且前進(jìn)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)器工作負(fù)荷也遠(yuǎn)大于倒車制動(dòng)，故后蹄3的摩擦片面積做得較大。
圖D-ZD-11雙向自增力式制動(dòng)器示意圖
1. 前制動(dòng)蹄 2.頂桿 3.后制動(dòng)蹄 4.輪缸 5.支撐銷
圖D-ZD-12雙向自增力式制動(dòng)器實(shí)物
右圖所示的制動(dòng)器即屬于雙向自增力式制動(dòng)器。不制動(dòng)時(shí)，兩制動(dòng)蹄和的上端在回位彈簧的作用下浮支在支承銷上，兩制動(dòng)蹄的下端在拉簧的作用下浮支在浮動(dòng)的頂桿兩端的凹槽中。汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)輪缸(圖中未畫出)的兩活塞向兩端頂出，使前后制動(dòng)蹄離開支承銷并壓緊到制動(dòng)鼓上，于是旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓與兩制動(dòng)蹄之間產(chǎn)生摩擦作用。由于頂桿是浮動(dòng)的，前后制動(dòng)蹄及頂桿沿制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，直到后制動(dòng)蹄的上端再次壓到支承銷上。此時(shí)制動(dòng)輪缸促動(dòng)力進(jìn)一步增大。由于從蹄受頂桿的促動(dòng)力大于輪缸的促動(dòng)力，從蹄上端不會(huì)離開支承銷。汽車倒車制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器的工作情況與上述相反。
8．凸輪式制動(dòng)器
目前，所有國產(chǎn)汽車及部分外國汽車的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)中，都采用凸輪促動(dòng)的車輪制動(dòng)器，而且大多設(shè)計(jì)成領(lǐng)從蹄式。
圖D-ZD-22 凸輪式制動(dòng)器
右圖為一凸輪式前輪制動(dòng)器。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)調(diào)整臂在制動(dòng)氣室6的推桿作用下，帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得兩制動(dòng)蹄壓靠到制動(dòng)鼓上而制動(dòng)。由于凸輪輪廓的中心對稱性及兩蹄結(jié)構(gòu)和安裝的軸對稱性，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的兩蹄上相應(yīng)點(diǎn)的位移必然相等。
這種由軸線固定的凸輪促動(dòng)的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器是一種等位移式制動(dòng)器，制動(dòng)鼓對制動(dòng)蹄的摩擦使得領(lǐng)蹄端部力圖離開制動(dòng)凸輪，從蹄端部更加靠緊凸輪。因此，盡管領(lǐng)蹄有助勢作用，從蹄有減勢作用，但對等位移式制動(dòng)器而言，正是這一差別使得制動(dòng)效能高的領(lǐng)蹄的促動(dòng)力小于制動(dòng)效能低的從蹄的促動(dòng)力，從而使得兩蹄的制動(dòng)力矩相等。
9．楔式制動(dòng)器
楔式制動(dòng)器中兩蹄的布置可以是領(lǐng)從蹄式。作為制動(dòng)蹄促動(dòng)件的制動(dòng)楔本身的促動(dòng)裝置可以是機(jī)械式、液壓式或氣壓式。
兩制動(dòng)蹄端部的圓弧面分別浮支在柱塞3和柱塞6的外端面直槽底面上。柱塞3和6的內(nèi)端面都是斜面，與支于隔架5兩邊槽內(nèi)的滾輪4接觸。制動(dòng)時(shí)，輪缸活塞15在液壓作用下推使制動(dòng)楔13向內(nèi)移動(dòng)。后者又使二滾輪一面沿柱塞斜面向內(nèi)滾動(dòng)，一面推使二柱塞3和6在制動(dòng)底板7的孔中外移一定距離，從而使制動(dòng)蹄壓靠到制動(dòng)鼓上。輪缸液壓一旦撤除，這一系列零件即在制動(dòng)蹄回位彈簧的作用下各自回位。導(dǎo)向銷1和10用以防止兩柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)。
10．鼓式制動(dòng)器小結(jié)
以上介紹的各種鼓式制動(dòng)器各有利弊。就制動(dòng)效能而言，在基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和輪缸工作壓力相同的條件下，自增力式制動(dòng)器由于對摩擦助勢作用利用得最為充分而居首位，以下依次為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個(gè)不穩(wěn)定的因素，隨制動(dòng)鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況(如是否沾水、沾油，是否有燒結(jié)現(xiàn)象等)的不同可在很大范圍內(nèi)變化。自增力式制動(dòng)器的效能對摩擦系數(shù)的依賴性最大，因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。
在制動(dòng)過程中，自增力式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的增長在某些情況下顯得過于急速。雙向自增力式制動(dòng)器多用于轎車后輪，原因之一是便于兼充駐車制動(dòng)器。單向自增力式制動(dòng)器只用于中、輕型汽車的前輪，因倒車制動(dòng)時(shí)對前輪制動(dòng)器效能的要求不高。雙從蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)效能雖然最低，但卻具有最良好的效能穩(wěn)定性，因而還是有少數(shù)華貴轎車為保證制動(dòng)可靠性而采用(例如英國女王牌轎車)。領(lǐng)從蹄制動(dòng)器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且有結(jié)構(gòu)較簡單等優(yōu)點(diǎn)，故目前仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。
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，但目前則愈來愈多地被各級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，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)：一般無摩擦助勢作用，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)量一般較小；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)也較簡便。對于鉗盤式制動(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，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τ谀Σ镰h(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
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