伺服制动系与制动力调节装置

汽车底盘构造与维修课程教案 课题 伺服制动系与制动力调节装置 课时 周次 授课日期 周次 授课方式 及手段 讲授、演示、讨论、使用多媒体

教 学 目 标

知识点 1、助力式伺服制动系的结构原理 2、增压式伺服制动系的结构原理 3、常见制动力调节装置的结构原理 能力点 1、能正确识别助力和增压两种伺服制动系统 2、能正确分析助力和增压两种伺服制动系统的工作过程

3、能正确分析各阀的工作过程，并对常见阀体进行识别 教 学 重 难 点

重点： 1、真空增压式伺服制动系结构原理 2、真空助力式伺服制动系结构原理 3、比例阀的结构和工作原理。

难点：真空助力式伺服制动系和比例阀的结构和工作原理。

教 学 过 程 结 构 设 计

一、用提问的方式复习上次课的内容 1、气压制动传动系统有何特点？ 2、气压制动传动系统有哪些零部件或总成组成的？ 二、引入真空增压式伺服制动系的功用、类型、组成及工作原理。 此过程分别采用教具及动画演示。 三、讲解真空增压式伺服制动系的功用、类型、组成及工作原理 在讲解真空增压式伺服制动系的功用、类型、组成及工作原理时可以多进行动画演示以助于学生理解和掌握。 四、分析真空增压器等用、类型及工作原理 此过程应抓住各种真空增压器等的相同点和它本身的特点进行分析，注意强调使用注意事项。 五、总结并布置课后作业 六、结束 由老师引导思路对本次课内容作一个系统回顾。 主 要 教 学 内 容

一、增压式伺服制动系 〃为间接操纵式：控制装置是用制动踏板通过主缸输出的液压操纵，并且伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于一个中间传动液缸（辅助缸），使该液缸输出到轮缸的液压远高于主缸液压。 〃按伺服能量的形式分：气压伺服－气压能；真空伺服－真空能（负气压能）；液压伺服－液压能 1、真空增压式伺服制动系 （1）结构 〃在人力液压式上多设一真空伺服系统，包括发动机进气管、真空气管、真空单向阀、供能装置、传动装置、伺服气室、中间传动液缸（辅助缸） （2）原理 〃利用伺服系统中的真空能保证真空伺服气室输出力与自液压主缸传来的液压作用力同作用于辅助缸活塞，因而辅助缸送至轮缸的压力高于主缸压力。 （3）真空增压器 〃辅助缸、真空伺服气室和控制阀组合装配而成

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1）构造 〃辅助缸：分左右两腔，左腔通轮缸，右腔通向制动主缸，活塞，推杆（前装有球阀门） 〃真空伺服气室：磨片分两腔，左腔通真空罐，且经主缸孔与控制阀下气室B相连；右腔接控制阀上腔A。 〃控制阀：液压控制继动阀，有阀门组件（含真空阀门与大气阀门）活塞 2）原理

〃不制动时，大气阀关闭，真空阀开启，控制阀上、下腔相通，上下腔及气室左右腔真空度相同。 〃制动时，踩下踏板，制动液自主缸输入辅助缸，经活塞上孔进入各轮缸，轮缸液压与主缸液压相同，与此同时，输入液压还作用于控制阀活塞上。推使磨片上移，真空阀关闭，再开启大气阀，上下腔隔绝，从而使控制阀上腔与气室右腔真空度下降，其气压升高。而下腔与气室左腔真空度不变。在两腔压力差的作用下，推杆左移，球阀关闭。这样主缸与辅助缸左腔隔绝。此时辅助缸上有两作用力，液压与推杆作用力。则使辅助缸左腔与各轮缸液压高于主缸液压。 主 要 教 学 内 容

2、气压增压伺服制动系 1）结构上采用 气压增压器：由辅助缸、气压伺服室、控制阀组成 2）气压增压器 〃气压增压器：增压－压缩空气（空压机） 〃不制动时 各腔全通大气 排气阀开启，进气阀关闭 〃气压式比真空式压差大，气室直径小，但要保证制动阀力不过大，直径要大

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二、助力式伺服制动系 〃为了提高汽车的制动效能，减轻驾驶员的劳动强度，采用液压制动传动机构的汽车多数装有制动助力装置。根据制动助力装置的力源不同可分为真空助力器和液压助力器两种 1、真空助力式伺服制动系 〃下图为一汽奥迪100型轿车的真空助力伺服(直接操纵真空伺服)制动系示意图

〃采用的是对角线布置的双回路液压制动系统，即左前轮缸与右后轮缸为一液压回路，右前轮缸与左后轮缸为另一液压回路。 （1）真空伺服气室：工作时产生的推力，也同踏板力一样直接作用在制动主缸的活塞推杆上。真空伺服气室和控制阀组合成一个整体部件，即为真空助力器。 （2）真空助力器是利用真空能(负气压能)对制动踏板进行助力的装置，对其控制是利用踏板机构直接操纵。

〃真空助力器主要由真空伺服气室和控制阀两部分组成 〃真空伺服气室由前、后壳体组成，其间夹装有伺服气室膜片，将伺服气室分成前、后两腔。前腔经真空单向阀通向发动机进气歧管(即真空源)，后腔膜片座的毂筒中装有控制阀，控制阀由空气阀和真空阀组成，空气阀与控制阀推杆固装在一起，控制阀推杆借调整叉与制动踏板机构连接。 〃外界空气经过滤环和毛毡过滤环滤清后进入伺服气室后腔。伺服气室膜片座上有通道A和B，通道A用于连通伺服气室前腔和控制阀，通道占用来连通伺服气室后腔和控制阀。 〃真空助力器工作原理

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〃真空助力器不工作时 1）弹簧将推杆连同控制阀柱塞推到后极限位置(即真空阀开启)，橡胶阀门则被弹簧压紧在空气阀座上(即空气阀关闭)。 2）伺服气室前、后腔经通道A、控制阀腔和通道B互相连通，并与空气隔绝。 3）在发动机开始工作、且真空单向阀被吸开后，伺服气室左右两腔内都产生一定的真空度。 〃当制动踏板踩下时

1）起初气室膜片座固定不动，来自踏板机构的操纵力推动控制阀推杆和控制阀柱塞相对于膜片座前移。 2）当柱塞与橡胶反作用盘间的间隙消除后，操纵力便经反作用盘传给制动主缸推杆。 3）同时，橡胶阀门随同控制阀柱塞前移，直到与膜片座上的真空阀座接触为止。伺服气室前后腔隔绝。

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〃真空助力器充分工作时 1）控制阀推杆7继续推动控制阀柱塞前移，到其上的空气阀座离开橡胶阀门一定距离。外界空气充入伺服气室后腔，使其真空度降低。 2）在此过程中，膜片与阀座也不断前移，直到阀门重新与空气阀座接触为止。因此在任何一个平衡状态下，伺服气室后腔中的稳定真空度与踏板行程成递增函数关系。 3）因为橡胶反作用盘具有液体那样传递压力的作用，在与橡胶反作用盘接触的面积上相比，制动主缸推杆比控制阀柱塞的大，所以作用于制动主缸推杆1的力比作用于控制阀柱塞的大。

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2、气压助力式伺服制动系

1）结构上采用 气压助力器：由气压伺服气室与控制阀组成 2）气压助力器 〃气压助力器：助力－压缩空气（空压机） 〃不制动时 各腔全通大气 排气阀开启，进气阀关闭 〃气压式比真空式压差大，气室直径小，但要保证制动阀力不过大，直径要大

主 要 教 学 内 容 三、制动力调节装置 1、采用制动力调节装置的原因 〃制动力FB。同汽车在正常行驶中路面作用于车轮的牵引力一样，制动力FB也不可能超过车轮与路面间的附着力FΦ，即 FB ≤ FΦ = GΦ 式中，G为车轮对路面的垂直载荷；Φ为轮胎与路面间的附着系数。 〃制动力调节装置的作用： 采用各种制动力调节装置，使前后促动管路压力的实际分配特性曲线在不同程度上接近于相应的理想曲线。 尽量避免在制动时后轮先抱死滑移，并在此前提下，尽可能充分地利用附着条件，产生尽可能大的制动力 。 1）理想的制动力分配 〃前后轮制动力之比等于前后轮对路面 垂直载荷之比 〃尽量防止后轮先抱死滑移，在此前提下尽可能充分利用附着条件，产生尽可能大的制动力。 〃制动力大小取决于促动管路中压力（液压或气压） 2）理想的前后轮促动管路压力分配特性 〃Ⅰ-满载时的理想特性； 〃Ⅱ-空载时的理想特性 〃K-无制动力调节装置时的实际特性 〃P1-前促动管路压力 〃P2-前促动管路压力 2、限压阀：串连于液压或气压制动回路的后促动管路中 〃功用：当前后促动管路中压力P1 P2 由0 同步增长到一定值，即自动将P2限定在该值，防止后轮抱死。 1）结构 〃一般由阀盖、阀门、活塞、弹簧、阀体等组成 〃阀门与活塞为一体装入阀体，弹簧使阀门紧靠阀盖 2）工作原理及特性曲线

〃当P1压力较低阀门开启，限压阀不起作用 〃当P1=PS时，液压作用活塞使阀门关闭，后轮缸与主缸隔绝。 〃满载时：〃当P1=P2=PS时前后轮同时抱死；当P1PS即P1≠PS时制动，必然前后轮包死 〃适用：重心高与轴距较大的轻型汽车

主 要 教 学 内 容 3、比例阀 〃充分利用附着条件尽可能产生大制动力。串连于液压或气压制动回路后促动管路中 1）功用 〃重心高度与轴距比值较小的中型以上汽车 〃串连于后促动管路中 〃P1 、P2同步增长到Ps后，限制P2，使P2增长量小于P1增长量。

2）比例阀结构及工作原理（视频）