第二節(jié) 制動器
制動器是用以產(chǎn)生制動力矩的部件。
制動器按照結(jié)構(gòu)可分為鼓式制動器和盤式制動器;按安裝位置可分為車輪制動器和中央制動器。車輪制動器可用于行車制動和駐車制動,中央制動器只用于駐車制動和緩速制動。
一、鼓式制動器
鼓式制動器的旋轉(zhuǎn)元件是制動鼓,固定元件是制動蹄,制動時制動蹄在促動裝置作用下向外旋轉(zhuǎn),外表面的摩擦片壓靠到制動鼓的內(nèi)圓柱面上,對鼓產(chǎn)生制動摩擦力矩。
凡對蹄端加力使蹄轉(zhuǎn)動的裝置統(tǒng)稱為制動蹄促動裝置,制動蹄促動裝置有輪缸、凸輪和楔。
以液壓制動輪缸作為制動蹄促動裝置的制動器稱為輪缸式制動器;以凸輪作為促動裝置的制動器稱為凸輪式制動器;用楔作為促動裝置的制動器稱為楔式制動器。
1.輪缸式制動器
1)領從蹄式制動器
其特點是兩個制動蹄各有一個支點,一個蹄在輪缸促動力作用下張開時的旋轉(zhuǎn)方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致,稱為領蹄;另一個蹄張開時的旋轉(zhuǎn)方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反,稱為從蹄。
領蹄在摩擦力的作用下,蹄和鼓之間的正壓力較大,制動作用較強。從蹄在摩擦力的作用下,蹄和鼓之間的正壓力較小,制動作用較弱。
兩個制動蹄受到的輪缸促動力相等,稱為等促動力制動器。
領從蹄式制動器的兩個制動蹄作用在制動鼓上的法向反力大小不等,這種制動器稱為非平衡式制動器。
北京BJ2023型汽車的后輪制動器即為領從蹄式制動器。該制動器由前制動蹄、后制動蹄、制動底板、制動輪缸、制動蹄限位裝置、制動蹄間隙調(diào)整裝置等構(gòu)成。其中,汽車前進時前制動蹄為領蹄,摩擦片面積(包角)較大,后制動蹄為從蹄,摩擦片面積(包角)較小,安裝時要注意領從蹄不可互換。
上海桑塔納轎車后輪制動器也是領從蹄式制動器。其制動蹄下端的支承方式為浮式支承,具有間隙自調(diào)機構(gòu),該制動器也同時作為駐車制動器,所以還帶有一套駐車制動的操縱機構(gòu)。
2)雙領蹄和雙向雙領蹄式制動器
汽車前進時兩個制動蹄均為領蹄的制動器稱為雙領蹄式制動器。
雙領蹄式制動器的結(jié)構(gòu)特點是,每一制動蹄都用一個單活塞制動輪缸促動,固定元件的結(jié)構(gòu)布置是中心對稱式。
雙向雙從蹄式制動器使用了兩個雙活塞輪缸,無論汽車前進還是倒車,都是雙領蹄式制動器,故稱雙向雙領蹄式制動器
3)雙從蹄式制動器
汽車前進時兩個制動蹄均為從蹄的制動器為雙從蹄式制動器。
雙領蹄、雙向雙領蹄、雙從蹄式制動器固定元件的布置都是中心對稱,兩制動蹄作用在制動鼓上的法向反力大小相等、方向相反、相互平衡,這種形式的制動器為平衡式制動器。
4)單向和雙向自增力式制動器
(1)單向自增力式制動器
其特點是兩個制動蹄只有一個單活塞的制動輪缸,第二制動蹄的促動力來自第一制動蹄對頂桿的推力,兩個制動蹄在汽車前進時均為領蹄,但倒車時能產(chǎn)生的制動力很小。
?。?)雙向自增力式制動器
其特點是兩個制動蹄的上方有一個雙活塞制動輪缸,輪缸的上方還有一個制動蹄支承銷,兩制動蹄的下方用頂桿相連。無論汽車前進還是倒車,都與自增力式制動器相當,故稱雙向自增力式制動器。
5)制動器間隙的調(diào)整
制動器間隙是指在不制動時,制動鼓和制動蹄摩擦片之間的間隙。
制動器間隙過小,不能保證完全解除制動,此間隙過大,制動器反應時間過長,直接威脅到行車安全。制動器在使用過程中,隨著摩擦片的磨損,制動器間隙會變大,要求制動器必須有檢查和調(diào)整間隙的可能。
(1)手動調(diào)整裝置
① 轉(zhuǎn)動調(diào)整凸輪和帶偏心軸頸的支承銷
凸輪固定在制動底板上,支承銷固定在制動蹄上,沿圖中箭頭所示方向轉(zhuǎn)動調(diào)整凸輪時,通過支承銷將制動蹄向外頂,制動器間隙將減小。
?、?轉(zhuǎn)動調(diào)整螺母
有些制動器輪缸兩端的端蓋制成調(diào)整螺母,用一字螺絲刀撥動調(diào)整螺母的齒槽,使螺母轉(zhuǎn)動,帶螺桿的可調(diào)支座便向內(nèi)或向外作軸向移動,使制動蹄上端靠近或遠離制動鼓,制動間隙減小或增大。間隙調(diào)整好以后,用鎖片插入調(diào)整螺母的齒槽中,固定螺母位置。
③ 調(diào)整可調(diào)頂桿長度
可調(diào)頂桿由頂桿體、調(diào)整螺釘和頂桿套組成。頂桿套一端具有帶齒的凸緣,套內(nèi)制有螺紋,調(diào)整螺釘借螺紋旋入頂桿套內(nèi)。撥動頂桿套帶齒的凸緣,可使調(diào)整螺釘沿軸向移動,從而改變了可調(diào)頂桿的總長度,調(diào)整了制動器間隙。此調(diào)整方式僅適用于自增力式制動器。
?。?)自動調(diào)整裝置
現(xiàn)在很多汽車的制動器都裝有制動器間隙自動調(diào)整裝置,它可以保證制動器間隙始終處于最佳狀態(tài),不必經(jīng)常人工檢查和調(diào)整。
① 摩擦限位式間隙自調(diào)裝置
用以限定不制動時制動蹄內(nèi)極限位置的限位摩擦環(huán)裝在輪缸活塞內(nèi),限位摩擦環(huán)是一個有切口的彈性金屬環(huán),壓裝入輪缸后與缸壁之間的摩擦力可達400~550N。如果制動器間隙過大,活塞向外移動靠在限位環(huán)上仍不能正常制動,活塞將在油壓作用下克服制動環(huán)與缸壁間的摩擦力繼續(xù)向外移動,摩擦環(huán)也被帶動外移,解除制動時,制動器復位彈簧不可能帶動摩擦環(huán)回位,也即活塞的回位受到限制,制動器間隙減小。
摩擦限位式間隙自調(diào)裝置也可以裝在制動蹄上,其工作原理與裝在輪缸內(nèi)的摩擦限位環(huán)相似。
② 楔塊式間隙自調(diào)裝置
桑塔納轎車的制動器間隙主要依靠楔形調(diào)節(jié)塊調(diào)整。
2.凸輪式制動器
凸輪式制動器是用凸輪取代制動輪缸對兩制動蹄起促動作用,通常利用氣壓使凸輪轉(zhuǎn)動。
凸輪制動器制動調(diào)整臂的內(nèi)部為蝸輪蝸桿傳動,蝸輪通過花鍵與凸輪軸相連。正常制動時,制動調(diào)整臂體帶動蝸桿繞蝸輪軸線轉(zhuǎn)動,蝸桿又帶動蝸輪轉(zhuǎn)動,從而使凸輪旋轉(zhuǎn),張開制動蹄起制動作用。
制動調(diào)整臂除了具有傳力作用外,還可以調(diào)整制動器的間隙。當需要調(diào)整制動器間隙時,制動調(diào)整臂體(也是蝸輪蝸桿傳動的殼體)固定不動,轉(zhuǎn)動蝸桿,蝸桿帶動蝸輪旋轉(zhuǎn),從而改變了凸輪的原始角位置,達到了調(diào)整目的。
為了防止蝸桿軸自行轉(zhuǎn)動改變制動器間隙,下圖a)采用的是類似變速器鎖定機構(gòu)的鎖止球鎖定,b)采用的是鎖止套鎖定。
3.楔式制動器
楔式制動器的制動蹄依靠在柱塞上,柱塞內(nèi)端面是斜面,與支于隔離架兩邊槽內(nèi)的滾輪接觸。制動時,輪缸活塞在液壓作用下使制動楔向內(nèi)移動,制動楔又使二滾輪一面沿柱塞斜面向內(nèi)滾動,一面使二柱塞在制動底板的孔中向外移動一定距離,從而使制動蹄壓靠到制動鼓上。輪缸液壓一旦撤除,這一系列零件即在制動蹄復位彈簧的作用下各自復位。
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