汽车底盘制动系（详尽版）一图抵一章！

本图为汽车底盘液压制动系相关知识点的详尽总结。内容涵盖液压制动系统的功用、工作原理、组成、分类及鼓式制动器、盘式制动器、驻车制动器等知识点。内容丰富、详尽，且在每一个知识点中标出了关键字方便大家阅读时直击要点，若要点不理解则可完整阅读对知识点进行消化。一图抵一章！对大部分教材来说，本图会比其一章的知识点更细节。作者也会与时俱进，不断对本图进行更新补充。本图适合汽车专业同学自学、备考，也适合汽车专业教师总结、备课（作者的课堂效果极佳）。希望大家会喜欢。

液压制动系

• 功用
  • 根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车
  • 使下坡行驶的汽车的速度保持稳定
  • 保障汽车停放可靠，不会自动滑移
• 工作原理
  • 如果完全丧失附着，则这种制动系统事实上不可能产生制动汽车的效果。不过，在讨论制动系统的结构问题时，一般都假定具备良好的附着条件。
  • 驾驶人踩下制动踏板时，在杠杆作用下，顶杆被推入真空助力器。
  • 真空助力器利用真空给顶杆提供助力并将这一力传递给制动主缸，由此在制动主缸中产生液压力。
  • 液压力由制动液通过制动管路传递到各车轮制动器总成。
  • 车轮制动器总成利用这一压力将摩擦元件（制动摩擦片或制动蹄)压到与车轮一起旋转的部件（制动盘或制动鼓）上，从而使车轮的转速降低或停止转动。
• 组成
  • 供能装置
    • 供给、调节制动所需能量以及改善传动介质状态的各种部件
      • 制动能源：人的肌体
  • 控制装置
    • 产生制动动作和控制制动效果的各种部件
      • 制动踏板
  • 传动装置
    • 将制动能量传输到制动器的各个部件
      • 推杆、制动主缸、制动轮缸和油管路
  • 制动器
    • 产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件
      • 旋转部分、固定部分和调整机构
  • 较为完善的制动系统还装有
    • 制动力调节装置
    • 报警装置
    • 压力保护装置
• 分类
  • 按作用
    • 行车制动系统
    • 驻车制动系统
  • 按液压回路多少
    • 单管路制动系统
      • 一个制动主缸，通过一套相互连通的管路， 控制全车车轮制动器
      • 任何一处漏油，整个系统失效。 可靠性差，现已很少采用
    • 双管路制动系统
      • 后三种较为复杂，应用较少；
      • II型
        • 两个车桥各有一套控制管路
        • 可与单轮缸鼓式制动器配合使用，在FR汽车上得到广泛应用
        • 一套管路失效时，前后桥制动力分配关系被破坏
          • 其中一套管路失效时，前后桥制动力分配比例值被破坏，造成附着力利用率降低，使制动效能低于50%。
      • X型
        • 一轴的一侧车轮制动器与另一轴对角车轮制动器同属一套管路。
        • 任一管路失效时，剩余总制动力都能保持管路正常时总制动力的一半； 即使正常工作管路中的制动器抱死侧滑，失效管路中未被制动的车轮仍能传递侧向力； 当汽车在高速状态下制动时，均能确保后轮不抱死,或者前轮比后轮先抱死，避免制动时后轮失去侧向附着力，导致汽车失控； 而且前后桥制动力分配关系不发生改变，有利于提高制动稳定性。
        • 多用于FF轿车
      • HI型、LL型、HH型较为复杂，在汽车上应用较少
• 制动器
  • 定义：对车轮施加制动力矩以阻碍其转动的部件称为制动器
  • 工作原理：通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转角速度降低，同时依靠车轮与路面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以使汽车减速
• 驻车制动
  • 作用
    • 使汽车停放可靠不致自动滑溜
    • 便于汽车在坡道上起步
    • 行车制动系统失效后临时使用或配合行车制动系统进行紧急制动
  • 组成
    • 制动操纵机构
    • 制动器
      • 盘式集成式驻车制动器
        • 现在大多数乘用车都采用了四轮盘式制动器， 其驻车制动直接集成在两个后轮的盘式制动器上
      • 鼓式集成式驻车制动器
        • 鼓式集成式驻车制动器只需要将拉动转化为推动制动蹄片张开即可， 同时再集成一个简单的制动间隙调整结构。
      • 盘鼓结合式制动器
        • 盘式制动作为行车制动，鼓式制动作为驻车制动
        • 盘式制动在外圈，缩小版的鼓式制动在内圈， 互不千涉，各自可以独自作用
      • 双卡钳式制动器
        • 盘式制动器再加一个卡钳
        • 一个卡钳用作行车制动，再加一个小号的卡钳作为驻车制动
        • 两个卡钳共用一个制动盘，各自独立的作用
      • 中央制动器
        • 中央驻车制动器直接装在传动轴上，直接抱死传动轴
        • 制动器有鼓式的，也有盘式的
        • 前驱车直接抱死一侧的传动轴即可
  • 类型
    • 按安装位置
      • 中央制动式
        • 通常安装在变速器的后面与中间传动轴之间
        • 驻车时将中间传动轴前部锁住，其制动力矩作用在传动轴上
      • 车轮制动式
        • 常与车轮制动器共用一个制动器总成，只是传动机构是相互独立的
        • 结构简单紧凑，已在轿车上得到普遍应用
    • 按控制方式
      • 机械控制式
      • 电子控制式
    • 按操纵方式
      • 手操纵式驻车制动器
      • 脚踏式驻车制动器
      • 电子驻车
• 鼓式制动器
  • 工作原理
    • 结构剖析 （领从蹄式）
      • 旋转元件：制动鼓
        • 以内圆面为工作表面的金属制动鼓8固定在车轮轮毂上， 随车轮一同旋转。
      • 固定元件:制动蹄片
        • 固定不动的制动底板11上，有两个支承销12，支承着两个弧形制动蹄10的下端。制动蹄上端嵌入制动轮缸活塞7凹糟其外圆面上装有一般是非金属的摩擦片9。两制动蹄通过回位弹簧13紧压住轮缸活塞或凸轮;
      • 制动底板上还装有液压制动轮缸6，用油管5与装在车架上的液压制动主缸4相连通。 主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板1来操纵。
    • 工作过程
      • 在制动系统不工作时，制动鼓的内圆面与制动蹄摩擦片的外圆面之间保持有一定的间隙，使车轮和制动鼓可以自由旋转。
      • 制动时，驾驶员应踩下制动踏板1，通过推杆2和主缸活塞3，使主缸内的油液在一定压力下流入轮缸，并通过两个轮缸活塞推使两制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。这样，不旋转的制动蹄就对旋转着的制动鼓作用一个摩擦力矩M,其方向与车轮旋转方向相反。
        • 制动鼓将该力矩M传到车后，由于车轮与路面间有附着作用，车轮对路面作用一个向前的周缘力F,同时路面也对车轮作用着一个向后的反作用力，即制动力Fb。制动力F由车轮经车桥和悬架传给车架及车身，迫使整个汽车产生一定的减速度。制动力越大，则汽车减速度也越大。
      • 当放开制动踏板时，复位弹簧13即将制动蹄拉回复位，摩擦力矩M和制动力F消失，制动作用即行终止。
  • 类型（根据制动时两制动蹄对 制动鼓径向力的平衡状况分）
    • 非平衡式-领从蹄式
      • 领蹄
        • 一个蹄在轮缸促动力作用下张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致，称为领蹄
        • 领蹄在摩擦力作用下，蹄和鼓之间正压力较大，制动作用较强
      • 从蹄
        • 另一个蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反，称为从蹄
        • 从蹄在摩擦力作用下，蹄和鼓之间正压力较小，制动作用较弱
      • 两制动蹄受到的轮缸促动力相等，称为等促动力制动器
      • 定义：由于两制动蹄作用在制动鼓上的法向反力大小不等， 所以这种制动器称为非平衡式制动器
    • 平衡式
      • 以下三种制动器固定元件的布置都是中心对称，两制动蹄作用在制动鼓上的法向反力 大小相等、方向相反、相互平衡，所以称为平衡式制动器
      • 单向助势-双领蹄式
        • 每个制动蹄都用一个单活塞制动轮缸促动，两轮缸用油管连接，缸内油压相等
        • 前进制动时，两蹄均为助势蹄（领蹄），前进制动效能提高
        • 倒车制动时，两蹄均为减势蹄（从蹄），倒车制动效能降低
        • 用于前轮制动，后轮仍采用非平衡式
      • 双向助势-双向双领蹄式
        • 采用了两个双活塞轮缸
        • 前进和倒车制动时，两蹄均为助势蹄（领蹄）
        • 两制动蹄的两端采用浮式支承，支点在周向位置浮动，用回位弹簧拉紧
      • 双从蹄式
        • 前进制动时，两蹄均为减势蹄（从蹄），前进制动效能降低
        • 倒车制动时，两蹄均为助势蹄（领蹄），倒车制动效能提高
    • 自增力式
      • 将两蹄用推杆浮动铰接，利用传力机件的张开力使两蹄产生助势作用
      • 还充分利用前蹄的助势作用推动后蹄，使总的摩擦力矩进一步增大，即为增力
      • 单向自增力式
        • 单向自动增力式制动器的两蹄下端都没有固定支点，而是插在连杆n两端开口的直槽底面上，形成活动连接。后蹄上端固定在支承销上，前蹄上端在回位弹簧作用-下;--紧压在轮缸活塞上.--当-汽车前进制动时,--制动缸-内的活塞克服回位弹簧的弹力，将前蹄推出，使其压紧在制动鼓上。由于摩擦力的作用，前蹄沿制动鼓旋转方向转过一个角度，通过连杆n，以后蹄上端为支点，又推动后蹄压紧在制动鼓上，进一步增强摩擦力，加大制动力""此时两蹄均为助势蹄,-制动效能较高。"当倒车制动时，前蹄为减势蹄，它压紧在制动鼓上的力矩减小，使后蹄不起作用,..制动效果变差.,..故称单向自动增力.式车.轮制动器。
        • 两制动蹄只有一个单活塞制动轮缸
        • 第二制动蹄的促动力来自第一制动蹄对顶杆的推力
        • 两制动蹄在前进时均为领蹄
        • 倒车时前蹄为从蹄，压紧在制动鼓上的力矩减小， 使后蹄不起作用，能产生的制动力很小
      • 双向自增力式
        • 若将上述活塞轮缸改为双活塞轮缸，此时两蹄上、下端都没有固定支点，"其上端浮靠在蹄销上，下端仍采用连接杆n浮动连接，并"用回位弹簧拉紧。"当汽车在前进制动时，前蹄下端经过连接杆n推压后蹄，后蹄上端抵在`支承销上,"产生自动增力作用。当倒车制动时情况相反，但制动效果一样，故称双向自动增力式车轮制动器∵
        • 两制动蹄上方有一个双活塞制动轮缸，轮缸的上方还有一个制动蹄支承销， 两制动蹄下方用顶杆相连
        • 无论汽车前进还是倒车，都具有单向自增力式制动器功能
• 盘式制动器
  • 钳盘式制动器
    • 工作原理
      • 摩擦副为旋转的制动盘和固定不动的制动钳，工作表面为端面
      • 由摩擦衬块从两侧夹紧与车轮共同旋转的制动盘后而产生制动效能
    • 定钳盘式制动器
      • 结构剖析
        • 跨置在制动盘上的制动钳体固定安装在车桥上，它既不能旋转也不能 沿制动盘轴线方向移动，其内的两个活塞分别位于制动盘的两侧。
        • 制动盘伸入制动钳的两个制动块之间。由摩擦块和钢制背板铆合或粘接而成的制动块通过两根制动块导向销旋装在钳体上，并可沿导向销移动。
        • 内、外两侧钳体各有一个液压缸缸体,其中各有一个活塞，油缸壁上有梯形截面环槽，其中嵌入矩形截面的活塞密封圈。内外侧钳体的前部有油道将两侧油缸接通，内侧油缸的油道中装有放气阀。
      • 工作过程
        • 制动时，制动液由制动主缸（制动总泵）经进油口被压入内、外两侧轮缸中，两活塞在液压作用下移向制动盘，并将制动块压靠到制动盘上，产生摩擦力矩。油缸活塞与制动块之间通过消声片来传力，可以减小制动时产生的嗓声。在活塞移动过程中，矩形橡胶密封圈的刃边在活塞摩擦力的作用下随活塞移动而产生微量的弹性变形。
        • 解除制动时，活塞和制动块依靠密封圈的弹力回位。由于矩形密封圈的刃边变形量很小，在不制动时，制动块摩擦片与制动盘之间的间隙每边都只有0.1mm左右，足以保证解除制动。
        • 制动盘受热膨胀时，厚度只有微量的变化，故不会发生“拖滞”现象。但盘式制动器不能使用受热易膨胀的醇类制动液，应使用特制的合成型制动液。
        • 矩形密封圈能兼起活塞回位弹簧和自动调整制动器间隙的作用。制动块摩擦片与制动盘的间隙因磨损加大。制动时活塞密封圈变形达到极限后，活塞仍可在液压作用下，克服密封圈的摩擦力继续移动，直到摩擦片压紧制动盘为止。但制动接触时，矩形密封圈将活塞推回的距离与摩擦片磨损之前的距离是相同的，即摩擦片与制动盘之间间隙仍保持标准值。
      • 缺点
        • 固定夹钳式制动器中的油缸的结构和制造工艺与一般制动轮缸相近，但是这种制动器存在以下缺点:油缸较多，使制动钳结构复杂。油缸分置于制动盘两侧,必须用跨越制动盘的钳内油槽或外部油管来连通，这使得制动钳的尺寸过大难以安装在轮毂内;热负荷大时,油缸（特别是外侧油缸）和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化;若兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。这些缺点使得固定夹钳式制动器难以适应现代汽车的使用要求，而逐渐让位于浮钳盘式制动器。
    • 浮钳盘式制动器
      • 结构剖析
        • 整体与定钳盘式相似，不同之处如下：制动钳体可相对于制动盘轴向滑动，制动轮缸只装在制动盘的内侧,数目为固定夹钳式制动器的一半,而外侧的制动块则固装在钳体上。
        • 车轮制动钳壳体用螺栓与制动钳支架相连,螺栓同时兼作导向滑销使用，支架固定在前悬架的轴承座凸缘上。制动钳壳体可沿导向滑销与制动钳支架做轴向相对移动。内外摩擦块装在支架上，用摩擦块止动弹簧卡住，使内、外摩擦块可以在支架上做轴向移动，但不会上下窜动。制动盘装在内、外摩擦块之间,并通过轮胎螺拴固定在前轮毂上。内外摩擦衬块是由无石棉金属材料制成的，与钢制背板牢牢钻合在一起组成了内、外摩擦块。
      • 工作过程
        • 制动时，来自制动总泵的液压油通过进油口进入制动轮缸，推动活塞及其上的左侧制动块向右移动，压向制动盘。同时，制动油缸内也受到同样的液压，于是制动盘给活塞一个向左的反作用力，使得活塞连同制动钳体整体沿滑销向左移动（活塞密封圈在活塞移动时产生变形），制动盘右侧的制动块也压到制动盘另一侧上，指导两侧制动块受力均等为止。此时，两侧的制动块都压在制动盘上，夹住制动盘迫使制动盘停止转动。
        • 解除制动时，制动油缸内的液压消失，被推压在活塞上的橡胶环（活塞密封圈）开始回到原来位置，把活塞退回原位。这样使活塞随橡胶弹性变形而复位，而制动摩擦衬块与制动盘之间仍保持原有的间隙。
        • 浮动夹钳式车轮制动器的制动间隙是由轮缸活寨上的橡胶密封圈实现的。当制动时，橡胶密封圈变形，解除制动时轮缸活塞即在密封圈的弹性作用下回到原位。如果间隙过大，密封圈和活塞之间便会产生相对位移，可自动调整制动间隙。
          • 按工作过程的不同，制动器的间隙自动调整装置分为阶跃式和一次调准式两种。前者在安装到汽车上后,要进行多次制动动作后才能消除所积累的过量间隙;后者装到汽车上后，只要经过一次完全制动，即可以使制动器间隙调到设定值。它是利用密封圈的弹性变形来实现的,矩形密封圈嵌在制动钳油缸的矩形槽内，密封圈内圆与活塞外圆配合较紧，制动时活塞被压向制动盘，密封圈发生弹性变形，解除制动时密封圈恢复原状，于是将活塞拉回原位。当制动盘与摩擦衬块磨损后引起的制动间隙增大超过活塞的设置行程时，活塞在制动液压力作用下克服密封圈的摩擦阻力而继续前移，直到完全制动为止。活塞与密封圈之间这一不可恢复的相对位移便补偿了过量间隙。这是盘式制动使用的最简单的间隙自动调整方式。
  • 全盘式制动器
    • 类型
      • 双片自动增力式
      • 多片自动增力式
    • 结构剖析
      • 全盘式制动器的制动器靡擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的，分别称为固定盘和旋转盘，其工作原理与摩擦离合器相似。
    • 制动时，活塞连同套筒在液压作用下压缩回位弹簧将所有的固定盘和旋转盘都推向外侧壳体，各盘相互压紧产生摩擦力矩而制动。
      • 此时，轮缸槽中的矩形橡胶密封圈的刃边在活塞摩擦力的作用下产生微量的弹性变形。
    • 解除制动时，回位弹簧使活塞和套筒复位（外极限位置）。
    • 在制动器有过量间隙的情况下制动时，间隙一旦消失，套筒停止移动，但活塞仍在液压作用下克服密封圈与套筒间的摩擦阻力而相对于套筒继续移动到完全制动位置。解除制动时，套筒在弹簧作用下复位，而活塞与套筒的相对位移却不可逆转。于是制动器过量间隙不复存在。
  • 优点
    • 效能稳定
      • 无助势，受摩擦系数影响小
      • 浸水效能降低少，一两次制动即可恢复正常
    • 尺寸和质量一般较小
    • 沿厚度方向热膨胀量小，不会导致踏板行程过大
    • 间隙自调整
  • 缺点
    • 效能较低
      • 要求促动力大
      • 兼用于驻车时比较复杂