汽車制動系統(tǒng)的結構原理是什么？在應用中具有什么功能？

汽車制動系統(tǒng)的組成和結構

汽車制動系統(tǒng)是一個復雜的制動安全系統(tǒng)，一般由制動傳動裝置和制動器組成。

1)制動傳動裝置

制動傳動裝置包括向制動器傳遞制動能量的各種零件和管路，如制動踏板、制動總泵、輪缸和連接管路等。

2)制動器

制動器是產生阻礙車輛運動或趨勢的力的部件。一般是通過固定元件與旋轉元件工作面之間的摩擦來實現(xiàn)的。

一個完善的制動系統(tǒng)還要有制動力調節(jié)裝置、報警裝置、壓力保護裝置等附加裝置。

制動系統(tǒng)的工作原理

連接到車身(或車架)的非旋轉元件和連接到車輪(或傳動軸)的旋轉元件之間的相互摩擦用于防止車輪旋轉或傾向于旋轉。汽車行駛的動能轉化為摩擦副的熱能，消散到大氣中。

現(xiàn)在以液壓行車制動系統(tǒng)為例來說明制動系統(tǒng)的工作原理，如圖15.1所示。

車輪制動器主要由轉動部分、固定部分和開啟機構組成。

轉動部分為制動鼓，固定在輪轂上，隨車輪轉動，工作面為內圓柱面。固定部分主要包括閘瓦和制動底板。制動器底板用螺栓固定在轉向節(jié)法蘭(前輪)或橋殼法蘭(后輪)上。在固定制動底板上，有兩個支撐銷支撐兩個弧形制動蹄的下端。制動蹄的外周面上設有摩擦片，制動蹄的上端通過制動蹄回位彈簧張緊壓靠在輪缸活塞上。制動蹄可以由諸如凸輪或制動輪缸的打開機構打開。制動輪缸也安裝在制動底板上。液壓制動傳動機構主要由制動踏板和推桿組成!主缸、制動輪缸和油管等。安裝在車身上的制動總泵通過油管與制動輪缸連接，駕駛員可以通過制動踏板控制制動總泵的活塞。

I}沒有剎車過程。

不制動時，制動鼓的內圓柱面與摩擦片之間保持一定的間隙，使制動鼓能隨車輪轉動。

2}制動過程

為了使行駛中的汽車減速停車，需要利用路面對汽車的車輪施加相反的力，即制動力。

制動時，駕駛員踩下制動踏板，推桿推動制動總泵活塞，迫使制動油通過油管進入制動輪缸。機油的壓力使制動輪缸的活塞克服回位彈簧的拉力推動制動蹄繞支承銷轉動，制動蹄上端向外張開，消除制動蹄與制動鼓之間的間隙后壓在制動鼓上。這樣，非旋轉制動蹄的摩擦片在旋轉制動鼓上產生一個摩擦力矩m，其方向與車輪的旋轉方向相反，其大小取決于制動輪缸活塞的開啟力、制動蹄與制動鼓之間的摩擦系數(shù)、制動鼓與制動蹄的大小。制動鼓將扭矩m傳遞給車輪。由于車輪和路面之間的附著力，車輪在路面上施加一個向前的圓周力F。同時路面也給了車輪一個向后的切向反作用力F，即車輪上的路面制動力。各個車輪的路面制動力之和就是汽車的總制動力，通過車軸和懸架從車輪傳遞到車架和車身，迫使整車產生一定的減速度。制動力越大，減速度越大。

3}制動器釋放過程

松開制動踏板，在回位彈簧的作用下，制動蹄與制動鼓之間的間隙會恢復，從而松開制動。

制動時，車輪上的制動力Fb隨著踏板力和制動力矩的增大而增大。但由于輪胎與路面附著力的限制，制動力F不能超過附著力F!f等于輪胎上的垂直載荷g和輪胎與路面的附著系數(shù)q的乘積，即Fb=GQ。當制動力等于附著力時，車輪就會抱死，在路面上被拖行。打滑會嚴重磨損胎面，在路面留下黑色痕跡。時間同步拖動造成胎面局部高溫和局部變薄，就像輪胎和路面之間隔了一層潤滑劑，降低了附著系數(shù)。最大制動力和最短制動距離不是出現(xiàn)在車輪抱死的時候，而是出現(xiàn)在車輪即將抱死但沒有完全抱死的時候。制動力接近附著力，即在所謂的“臨界狀態(tài)”達到最大值?？梢钥闯觯苿拥芥i止狀態(tài)時所能達到的制動力與車輪上的垂直載荷成正比。換句話說，車輪上的負載越大，可能的制動力就越大。因此，應根據(jù)各種汽車的前輪和后輪軸分配質量的差異，包括附著質量和傳動質量，從制動器結構類型方面，如開啟機構、制動鼓和制動蹄的類型和尺寸等，合理分配制動力。從而獲得理想的制動功。

汽車傳動系統(tǒng)(汽車控制技術)是指汽車發(fā)動機與驅動輪之間的動力傳遞裝置。它可以保證汽車在各種行駛條件下所必需的牽引力、車速，以及保證牽引力與車速之間協(xié)調變化等功能，使汽車具有良好的動力性和燃油經(jīng)濟性;那汽車傳動系統(tǒng)是由什么組成的呢?作者通過搜集整理資料對汽車傳動系統(tǒng)(汽車控制系統(tǒng))的組成以及各個部分的器件作了詳細介紹。

汽車傳動系統(tǒng)的組成包括離合器、變速器、傳動軸、主減速器、差速器及半軸等部分。以下是對汽車傳動系統(tǒng)(汽車電子控制技術)的組成各部件的具體介紹

驅動輪 ： 將發(fā)動機發(fā)出的動力傳給驅動車輪。

功用： 將發(fā)動機發(fā)出的動力傳給驅動車輪。 與發(fā)動機協(xié)同工作， 與發(fā)動機協(xié)同工作，以保證汽車在各種行駛條件下正常行駛所必需的驅動力與車速， 件下正常行駛所必需的驅動力與車速，并使汽車 具有良好的動力性與燃油經(jīng)濟性。 具有良好的動力性與燃油經(jīng)濟性。

離合器

功用：1，離合器可使汽車發(fā)動機與傳動系逐漸結合，保證汽車平穩(wěn)起步。

2，離合器可暫時切斷發(fā)動機與傳動系的聯(lián)系，便于發(fā)動機的起動和變速器的換擋，以保證傳動系換擋時工作平順。

3，離合器還能限制所傳遞的轉矩，防止傳動系過載。

組成：主動部分、從動部分、壓緊裝置、分離機構和操縱機構。

變速器

功用：1，實現(xiàn)變速變矩。2，實現(xiàn)汽車倒駛。3，必要時中斷動力傳輸。4，實現(xiàn)動力輸出。

由于變速器分為MT、AT、AMT、DCT、CVT等多種形式，并且此處并沒有完全展開介紹的必要。只按照手動和自動兩種情況分類。手動變速器最為常見，自動變速器已較為普遍并且有取代手動變速器的趨勢。雖然類型不同、組成部分不同。但功能幾乎一樣。顯然自動變速器結構更為復雜、技術含量更高、操作更為簡便、價格較為昂貴、維修較為不便。此處就再略為介紹下對變速器的要求：1，能防止變速器自動換擋和自動脫檔。2，能保證變速器不會同時掛入兩個檔位。3，能防止誤掛倒檔。(關于汽車自動變速器百科有專門詞條，欲知詳情請直接在百科里搜“汽車自動變速器”就可以了)

萬向傳動裝置

功用：在汽車上任何一對軸間夾角和相對位置經(jīng)常發(fā)生變化的轉軸之間傳遞動力。

序號安裝位置應用特點

1變速器(或分動器)與驅動橋之間一般FR的輸出軸線與驅動橋的輸入軸線難以布置重合，并且汽車在負荷變化及在不平路面行駛時引起的跳動，將使驅動橋輸入軸與變速器輸出軸之間的夾角和距離發(fā)生變化，故須萬向傳動裝置連接。

2變速器與離合器或與分動器之間雖然變速器、離合器、分動器等都支撐在車架上，且他們的軸線也可以設計重合，但為消除車架變形及制造、裝配誤差等引起的軸線同軸度誤差對動力傳遞的影響，其間也常裝有萬向傳動裝置。

3轉向驅動橋和斷開式驅動橋中汽車的轉向驅動橋需要滿足轉向和驅動的功能，其半軸是分段的，轉向時兩段半軸軸線相交且夾角變化，因此要用萬向傳動裝置。在斷開式驅動橋中，主減速器殼固定是在車架上的，橋殼上下擺動，半軸是分段的，也須用萬向傳動裝置。

4轉向操縱機構中某些汽車的轉向操縱機構受整體布置的限制，轉向盤軸線與轉向器輸入軸線不重合，因此在轉向操縱機構中裝有萬向傳動裝置

驅動橋

驅動橋將萬向傳動裝置(或變速器)傳來的動力經(jīng)降速增扭、改變動力傳遞方向(發(fā)動機縱置時)后，分配到左右驅動輪，使汽車行駛，并允許左右驅動輪以不同的轉速旋轉。

驅動橋是傳動系的最后一個總成，它由主減速器、差速器、半軸和橋殼組成。

1，主減速器使輸入轉矩增大、轉速降低，并將動力傳遞方向改變后(發(fā)動機橫置的除外)再傳給差速器。

2，差速器的功用是將主減速器傳來的動力傳給左、右兩半軸，并在必要時允許左、右半軸以不同轉速旋轉，以滿足兩側驅動輪差速的需要。

3，半軸用于將差速器傳來的動力傳給驅動輪。

4，驅動橋殼既是傳動系的組成部分，同時也是行駛系的組成部分，其功用是安裝并保護主減速器、差速器和半軸，以及安裝懸架或輪轂。它還要與從動橋一起支承汽車懸架以上各部分質量，承受驅動輪傳來的反力和力矩，并在驅動輪與懸架之間傳力。

減速器： 減速增扭; 原因：發(fā)動機的轉速高，扭矩小。原因：發(fā)動機的轉速高，扭矩小。

差速器、半軸： 實現(xiàn)左右車輪的差速; 實現(xiàn)左右車輪的差速; 原因：在汽車轉向時，左右驅動輪，在 原因：在汽車轉向時，左右驅動輪， 相同的時間內，行駛的距離不同， 相同的時間內，行駛的距離不同，需要獲得不同的線速度， 獲得不同的線速度，內側車輪的線速度 較小，外側車輪的線速度較大。 較小，外側車輪的線速度較大。

制動系統(tǒng)的主要作用是使汽車在行駛過程中按照駕駛者的意愿減速或停車，在下坡過程中保持一個速度穩(wěn)定行駛，使停駛的汽車在各種路況下穩(wěn)定駐車。汽車一般使用摩擦制動器。制動系統(tǒng)可分為行車制動系統(tǒng)和駐車制動系統(tǒng)。制動器分為鼓式制動器和盤式制動器。

汽車制動系統(tǒng)組成如圖22-1 所示,行車制動器組成如圖22-2 所示，駐車制動系統(tǒng)組成如圖22-3所示。

行車制動器是由駕駛員用腳來控制的，它的功用是使正在行駛的汽車減速或在最短的蹈離內停車。

駐車制動系統(tǒng)是由駕駛員手動操縱的，它的功用是使已經(jīng)停在各種路面上的汽車駐留原地不動。對于駐車制動系統(tǒng)，一般在后輪制動器中加裝必要的執(zhí)行機構，使后輪制動器兼做駐車制動器。