盘式制动器工作原理

07-31
现在市面上的制动器主要有两种一种是盘式制动器,一种是鼓式制动器。他们的功能都一样但工作原理都不尽相同,一般工作原理是,利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。下面主要介绍盘式制动器工作原理。

盘式制动器
盘式制动器又称为碟式制动器,顾名思义是取其形状而得名。

盘式制动器由液压控制,主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。
制动盘用合金钢制造并固定在车轮上,随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动。
制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。分泵的活塞受油管输送来的液压作用,推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动,动作起来就好象用钳子钳住旋转中的盘子,迫使它停下来一样。
这种制动器散热快,重量轻,构造简单,调整方便。特别是高负载时耐高温性能好,制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭,在冬季和恶劣路况下行车,盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔,加速通风散热提高制动效率。

盘式制动器与自行车上的制动器很相似。
自行车制动器上装有一个用于将制动衬块挤压到车轮上的卡钳。
在盘式制动器中,制动衬块挤压的是转子而不是车轮,并且压力是液压传送而不是线缆传送的。
衬块和盘片之间的摩擦会降低盘片的速度。

行驶中的汽车具有一定的动能,为了让汽车停止下来,制动器必须将此能量从汽车中消除。 制动器如何做到这一点呢? 每当您停车时,制动器都会将动能转化为由衬块与盘片之间的摩擦产生的热能。大多数汽车的盘式制动器都带有通风孔。
带有通风孔的盘式制动器的盘片两侧之间具有一组叶片,可通过盘片抽取空气以进行冷却。

定钳盘式制动器工作原理
定钳盘式制动器的结构。跨置在制动盘1上的制动钳体5固定安装在车桥6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2分别位于制动盘1的两侧。制动时,制动油液由制动主缸(制动总泵)经进油口4进入钳体中两个相遇的液压腔中(相当于制动轮缸),将两侧的制动块3压向与车轮固定连接的制动盘1,从而产生制动力。

制动钳体由内侧钳体13和外侧钳体1通过螺钉连接而成。制动盘伸入制动钳的两个制动块8之间。由摩擦块和钢制背板铆合或粘接而成的制动块8通过两根制动块导向销11旋装在钳体上,并可沿导向销移动。内、外两侧钳体实际上各为一个液压缸缸体,其中各有一个活塞4.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3.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12.

制动时,制动液被压入内、外两侧油缸中。两活塞4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4与制动块8之间通过消声片7来传力,可以减轻制动时产生的噪声。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和回味弹簧8(如图3-20)的弹力回味。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,以保证接触制动。

制动盘受热膨胀时,厚度只有微笑的变化,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。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。但接触制动时,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。

由此可见,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。定钳盘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,故在20世纪50年代中期盘式制动器问世时即采用了这种结构,直到60年代末仍然盛行。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,这必然使得制动钳的尺寸过大,难以安装在现代化轿车的轮毂内;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。这些缺点使得定钳盘式制动器难以适应
现代汽车的使用要求,而逐渐让位于浮钳盘式制动器。

浮钳盘式制动器工作原理
浮钳盘式制动器示意图。它与定钳盘式制动器的不同之处在于:制动钳体2可相对于制动盘1轴向滑动,制动油缸只装在制动盘1的内侧,数目为定钳盘式的一半,而外侧的制动块则固装在钳体上。制动时液压作用力推动活塞,使内侧制动块压靠制动盘1,同时钳体上受到的反力使钳体连同固装在其上的外侧制动块靠到制动盘1的另一侧上,直到两侧制动块受力均等为止。

制动时,踩下制动踏板,来自制动总泵的液压油通过进油口5进入制动油缸,推动活塞4及其上的制动块3向右移动,把制动钳内的摩擦衬块压向制动盘。
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2整体沿销钉向左移动,直到制动盘右侧的制动块也压到制动盘上。
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。

放松制动踏板,制动油缸内的液压消失时,被推压在活塞上的橡胶环开始回到原来位置,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,接触车轮制动制动钳壳体2用螺栓5与支架1相连,螺栓同时兼作导向销使用,支架固定在前悬架焊接总成的轴承座凸缘上。壳体可沿导向销与支架做轴向相对移动。内外摩擦块11、12装在支架1上,用摩擦块使止动弹簧9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13装在内、外摩擦块之间,并通过轮胎螺栓固定在前轮毂上。内、外摩擦衬块是由无石棉金属材料制成的,与钢制背板牢牢黏合在一起组成了内、外摩擦块。

制动时,活塞8在制动液压力作用下,推动内摩擦块压向制动盘侧面,制动钳上的范例则将摩擦块压向制动盘外侧面,于是内、外摩擦块将制动盘的两侧面紧紧夹住,从而实现制动。活塞密封圈4在活塞移动时产生变形,解除制动时便恢复原状,使活塞回位。
浮钳盘式制动器的制动间隙是由轮缸活塞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。 桑塔纳轿车前轮盘式制动器的制动间隙是自动调整的。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3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1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形成时,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,直到直线完全制动为止。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。这是盘式制动器使用的最简单的间隙自动调整方式

全盘型制动器工作原理
全盘型制动器的特点是:制动盘两侧的制动钳都装有油缸,制动时由两侧的活塞挤压摩擦衬块,如图3-24所示。由于制动钳的横向尺寸较大,只能安装在宽车轮上。
制动时,油液被压入内、外两轮缸中、其活塞在液压作用下将两制动块压紧制动盘,产生摩擦力距而制动。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。放松制动时,活塞和制动块依靠 密封圈的弹力和弹簧的弹力回位。由于矩形密封圈刃边变形量很微小,在不制动时,摩擦片与盘之间的间隙每边只有0.1mm左右,它足以保证制动的解除。又因制动盘受热膨胀时,其厚度只有微量的变化,故不会发生“托滞”现象。矩形橡胶密封圈除起密封作用外,同时还起到活塞回位和自动调整间隙的作用。如果制动块的摩擦片与盘的间隙磨损加大,制动时密封圈变形达到极限后,活塞仍可继续移动,直到摩擦片压紧制动盘为止。解除制动后,矩形橡胶密封圈将活塞推回的距离同磨损之前相同,仍保持标准值。

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来源:智能汽车网
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