汽车检测与维修专业1 毕业论文(材料)

2020-03-03 02:40:42 来源:范文大全收藏下载本文

四川汽车职业技术学院

毕业设计(论文)

论文题目: 汽车制动系 系 别: 汽车工程系 专业班级: 12级汽车检测与维修技术2班 学生姓名: 邹成龙 指导教师: 王成健

二0一五年五月三十日

目 录

引 言 .....................................................................2 1 认识汽车制动系统 .......................................................2 1.1 汽车制动系统的定义 .................................................2 1.2 汽车制动系统的类型 .................................................3 1.3 汽车制动系统的工作原理 .............................................3 2 车轮制动器 .............................................................4 2.1 车轮制动器的工作原理: ..............................................4 2.2 车轮制动器的类型: ..................................................4 3 驻车制动器 .............................................................5 3.1 驻车制动器的工作原理: ..............................................5 3.2 驻车制动器的类型: ..................................................5 4 液压制动系统 ...........................................................6 4.1 液压制动系统的构造: ................................................6 4.2 液压制动系统的工作原理: ............................................6 5 气压制动系统 ...........................................................6 5.1 气压制动系统的构造: ................................................6 5.2 气压制动系统的工作原理: ............................................7 6 ABS制动防抱死系统 ......................................................7 6.1 ABS制动防抱死系统的分类: ..........................................7 6.2 ABS防抱死系统的工作原理: ..........................................8 6.3 ABS防抱死系统的工作过程: ..........................................9 参考文献 ..................................................................10 致 谢 ....................................................................11

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汽车制动系

【摘 要】汽车制动(俗称刹车),是汽车的主动安全系统,它从诞生至发展是完全同步的。没有哪种汽车不是以良好的制动性能为保证来发展它优良的行驶性能。良好的制动性能时车辆安全行驶的重要保证。因为制动性能下降或失效而引发严重的交通事故,已成为突发性交通事故的主要原因之一。

本毕业论文题目是汽车制动系,主要汽车制动系统的分类、构造和工作原理这三方面介绍了汽车制动系统,由汽车制动系的分类到构造,再由构造到工作原理,一步步深入,具体而形象。

本论文是在指导老师的指导下完成的,感谢老师给与的鼓励和帮助。通过本毕业论文,我对过去所学的知识又进一步的巩固和掌握,对汽车制动系统故障的诊断与分析又有了深入的了解,而且做到了理论与实践的结合。

【关键词】汽车制动 分类 构造 工作原理

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引 言

汽车制动系统是为了使高速行驶的汽车能减速或停车而设计的。如果该系统不能正常工作,车上的驾驶员和乘客将受到车祸的伤害,所以分析和研究汽车制动系统具有极其重要的意义。

认识汽车制动系统

1.

1汽车制动系统的定义

1.1.1

汽车制动系统:

汽车制动系统是指为了在技术上保证汽车的安全行驶,提高汽车的平均速度等,而在汽车上安装制动装置专门的制动机构。一般来说汽车制动系统包括行车制动装置和停车制动装置两套独立的装置。其中行车制动装置是由驾驶员用脚来操纵的,故又称脚制动装置。停车制动装置是由驾驶员用手操纵的,故又称手制动装置。

1.1.

2汽车的制动力:

汽车的制动就是刹车,制动力就是可达到的最大滚动摩擦力,因为由滚动变滑动时摩擦力会突降,也就是最大滚动摩擦力比滑动摩擦力大,这就是为什么汽车有防抱死系统。制动性能是汽车主要性能之一,它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。汽车的制动力取决于制动器的摩擦力,但能使汽车制动减速的制动力,还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时,汽车轮胎将在地面上出现滑移。

1.1.

3 使汽车减速的外力:

能使汽车减速的外力包括:汽车滚动阻力、上坡阻力、空气阻力等,都具有让汽车减速的作用,但不是制动力。

1.1.

4 汽车制动系的作用:

汽车制动系统作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

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1.

2汽车制动系统的类型

1.2.

1按制动作用分类:

制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统和辅助制动系统等。用以是行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统叫做行车制动系统;用意是已经停止的汽车保持原地不动的制动系统叫做驻车制动系统;在行车制动系统失灵的情况下,仍能保证汽车能够减速或停车的制动系统叫做应急制动系统;在行车过程中使车速降低或保持车速,但是不能讲车辆紧急制停的制动系统叫做辅助制动系统。

1.2.

2 按制动能源分类:

制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统叫做人力制动系统;完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统叫做动力制动系统;同时用人力和发动机动力进行制动的制动系统叫做伺服制动系统。

1.2.

3 按能量的传输分类:

制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传输方式的制动系统叫做组合式制动系统。

1.2.

4 按传输回路分类:

制动系统可分为单回路制动系统和双回路制动系统。 1.

3汽车制动系统的工作原理

在汽车车轮上作用一个与汽车行驶方向或趋向行驶方向相反的力矩,并使路面产生阻碍车轮转动和汽车行驶的阻力。利用与车身(或车架)相连的固定元件和车轮(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。将一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上,随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上,有两个支撑销,支撑着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸,用油管与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中活塞可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。如图1-1所示

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图1-1制动系统控制原理

车轮制动器

2.

1车轮制动器的工作原理: 汽车车轮制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加动力距,使旋转元件的旋转角速度降低,同时依靠车轮与地面的附着作用,产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生的制动器都称为摩擦制动器,目前汽车所用的车轮制动器都是摩擦制动器。

2.

2车轮制动器的类型:

车轮制动器的类型通常分为鼓式和盘式,鼓式和盘式又有多种,如图2-1所示

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图2-1车轮制动器的类型

驻车制动器

3.1

驻车制动器的工作原理: 不制动时,驻车制动杆处于最前位置。在定位弹簧及拉簧的作用下,两制动蹄摩擦片与制动盘之间保持一定间隙,制动器无限制作用。制动时,将制动杆移压向制动盘。同时通过蹄臂拉杆拉动后制动蹄臂压压缩定位弹簧,使后制动蹄前移,两制动蹄即夹紧制动盘,产生制动作用,并有棘爪将手制动杆锁止在制动位置,前、后两蹄在定位弹簧作用下回位到不制动位置。

3.

2 驻车制动器的类型: 驻车制动器的类型有盘式驻车制动器、鼓式驻车制动器、凸轮张开式驻车制动器、自动增压式驻车制动器、弹簧式驻车制动器。

3.2.

1 盘式驻车制动器:

盘式驻车制动器又称为碟式制动器,顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制,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。盘式制动器有液压型的,由液压控制,主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。盘式驻车制动器散热快、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,很多轿车采用的盘式驻车制动器有平面式制动盘、打孔式制动盘以及划线式制动盘,其中划线式制动盘的制动效果和通风散热能力均比较好。

3.2.

2 鼓式驻车制动器:

鼓式驻车制动器是利用制动传动机构使制动蹄将制动摩擦片压紧在制动鼓内侧,从而产生制动力,根据需要使车轮减速或在最短的距离内停车,以确保行车安全,并保障汽车停放可靠不能自动滑移。鼓式驻车制动器的主流是内张式,它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧,在刹车的时候制动块向外张开,摩擦制动轮的内侧,达到刹车的目的。近三十年中,鼓式驻车制动器在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式驻车制动器。但由于成本比较低,仍然在一些经济类轿车中使用,主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。

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3.2.

3 凸轮张开式驻车制动器:

压缩气体充入气室,推动气室推杆,推杆连接调整臂,将延调整臂切向的力转换到凸轮轴的转矩,凸轮轴即旋转。由于凸轮轴头部(被两个制动蹄包夹)是S形的,旋转后撑开两个制动蹄,使制动蹄上的摩擦片同制动鼓接触,从而制动。

3.2.

4 自动增压式驻车制动器:

增压式是通过增压器将制动主缸的液压进一步增加,增压器装在主缸之后,将发动机产生的真空度转变为机械推力,使从制动主缸输出的液力进行增压后再输入各轮缸,增大制动力。

3.2.

5 弹簧式驻车制动器:

弹簧制动器是一种新型的多盘湿式制动器。其基本特点是失效安全,即在车辆或制动系统出现故障的情况下,制动器处于制动状态。每个车轮制动器都是一个独立的制动系统,制动可靠、维修简单、寿命长,适合于井下装载机使用。

4 液压制动系统

4.

1 液压制动系统的构造: 主要由车轮制动器和液压传动机构组成。车轮制动器主要由旋转部分、固定部分和调整机构组成,旋转部分是制动鼓;固定部分包括制动蹄和制动底板;调整构由偏心支承销和调整凸轮组成用于调整蹄鼓间隙。

4.

2液压制动系统的工作原理:

液压制动装置利用液压油,将驾驶员肌体的力量通过制动踏板转换为液压力,再通过管路传至车轮制动器,车轮制动器再将液压力转变为制动蹄张开的机械推力,使制动蹄摩擦片与制动鼓产生摩擦(将机械能转换成热能而消耗),从而产生阻止车轮传动的力矩。当驾驶员踏下制动踏板时,推杆推动制动主缸活塞使制动液升压,通过管道将液压力传至制动轮缸,轮缸活塞在制动液挤压的作用下将制动蹄片压紧制动鼓形成制动,根据驾驶员施加于踏板力矩的大小,使车轮减速、恒速或停车。当驾驶员放开踏板,制动蹄和分泵活塞在回位弹簧作用下回位,制动液压回到制动总泵,制动解除。

5 气压制动系统

5.

1 气压制动系统的构造: 气压制动传动装置由能源和控制装置两部分组成。能源部分包括空气压缩机、

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调压装置、双针气压表、前后桥储气罐、气压过低报警装置、油水放出阀和取气阀、安全阀等部分,控制装置包括制动踏板、拉杆、双腔控制阀、快放阀、继动阀等。气压制动以压缩空气为制动源,制动踏板控制压缩空气进入车轮制动器,所以气压制动最大的优势是操纵轻便,提供大的制动力矩;气压制动的另一个优势是对长轴距、多轴和拖带半挂车、挂车等,实现异步分配制动有独特的优越性。但是气压制动的缺点也很明显:相对于液压制动,气压制动结构要复杂的多;且制动不如液压式柔和、行驶舒适性差;所以气压制动因而一般只用于中、重型汽车上。

5.

2 气压制动系统的工作原理: 气压制动传动装置,是以发动机的动力驱动空气压缩机工作,然后将压缩空气的压力转变为机械推力,使车轮产生制动。驾驶员只需按不同的制动强度要求,控制踏板的行程,释放出不同数量的压缩空气,便可调整气体压力的大小来获得所需的制动力。有发动机驱动的空气压缩机将压缩空气经单向阀首先输入湿储气罐,压缩空气在湿储气罐内冷却,并进行油水分离后,分成两个回路:一个回路经出气筒、双腔制动阀的中腔通向后制动器室:另一个回路经储气罐、双腔制动阀的下腔通向前制动气室,当其中一个回路发生故障失效时,另一个回路仍能继续工作,以保证汽车具有一定的制动能力,从而提高了汽车行驶的安全性。

ABS制动防抱死系统

6.

1 ABS制动防抱死系统的分类:

在ABS中,对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。ABS装置的控制通道分为一通道式、二通道式、三通道式和四通道式。

6.1.

1 一通道式:

一通道式ABS常叫单通道ABS,它是在后轮制动器总管中设置一个制动压力调节器,在后桥主减速器上安装一个轮速传感器(也有在后轮上各安装一个)。

6.1.

2 二通道式:

二通道式ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各方面得到兼顾,目前采用很少。

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6.1.3

三通道式:

三通道ABS是对两前轮进行独立控制,两后轮按低选原则进行一同控制(即两个车轮由一个通道控制,以保证附着力较小的车轮不抱死为原则),也称混合控制。

性能特点:两后轮按低选原则进行一同控制时,可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等,即使两侧车轮的 附着系数相差较大,两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平,使两个后轮的制动力始终保持平衡,保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。

对两前轮进行独立控制,主要考虑小轿车,特别是前轮驱动的汽车,前轮的制动力在汽车总制动中所占的比例较大(可 达70%左右),可以充分利用两前轮的附着力。但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小,而且可以通过 驾驶员的转向操纵对由此产生的影响进行修正。因此,三通道ABS在小轿车上被普遍采用。

6.1.4

四通道式:

四通道ABS有四个轮速传感器,在通往四个车轮制动分泵的管路中,各设一个制动压力调节器装置,进行独立控制,构成四通道控制形式。但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相差较大(如路面部分积水或结冰), 制动时两个车轮的地面制动力就相差较大,因此会产生横摆力矩,使车身向制动力较大的一侧跑偏,不能保持汽车按预定方向行驶,会影响汽车的制动方向稳定性。因此,驾驶员在部分结冰或积水等湿滑的路面行车时,应降低车速,不可盲目迷信ABS装置。

6.2

ABS防抱死系统的工作原理:

在制动时,ABS根据每个车轮速度传感器传来的速度信号,可迅速判断出车轮的抱死状态,关闭开始抱死车轮上面的常开输入电磁阀,让制动力不变,如果车轮继续抱死,则打开常闭输出电磁阀,这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油箱的管路而迅速下移,防止了因制动力过大而将车轮完全抱死。在让制动状态始终处于最佳点(滑移率S为20%),制动效果达到最好,行车最安全。

在制动总泵前面腔内的制动液是动态压力制动液,它推动反应套筒向右移动,反应套筒又推动助力活塞从而使制动踏板推杆向右移。因此,在ABS工作地时候,驾驶员可以感觉到脚上踏板地颤动,听到一些噪音。

汽车减速后,一旦ABS电脑检测到车轮抱死状态消失,它就会让主控制阀关闭,从而使系统转入普通的制动状态下进行工作。如果蓄压器的压力下降到安全

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极限以下,红色制动故障指示灯和琥珀色ABS故障指示灯亮。在这种情况下,驾驶员要用较大的力进行深踩踏板式的制动方式才能对前后轮进行有效的制动。

6.3 ABS防抱死系统的工作过程:

在ABS中,每个车轮上各安置一个转速传感器,将关于各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定并形成相应的控制指令。各处液压电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化,此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。

在制动过程中,电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时,ABS就进入防抱死制动压力调节过程。例如,电子控制装置判定右前轮趋于抱死时,电子控制装置就使控制右前轮制动压力的进液电磁阀通电,使右前进液电磁阀转入关闭状态,制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸,电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电,使进液电磁阀转入开启状态,使出液电磁阀转入关闭状态,同时也使电动泵通电运转,向制动轮缸送制动液,由制动主缸输出的制动液和电动泵泵送的制动液都经过处于开启状态的右前进液电磁阀进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的制动压力迅速增大,右前轮又开始减速转动。

ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复地经历保持—减小—增大过程,而将趋于抱死车轮的滑动率控制在峰值附着系数滑动率的附近范围内,在该ABS中对应于每一个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阀,可由电子控制装置分别进行控制,因此,各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节,从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。

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参考文献

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天下没有不散的宴席,虽然大三的生活多半时间没有呆在学校里,但是论文致谢语写就的那一刻也真正标志着我与这所学校就此别离了,没有伤感,更多的是遗憾,但是总归不如意事十有八九,过去的不能挽回,人应该大胆向前看,所以这段文字应该像它的标题一样充满感恩和致谢,感谢三年来在我的成长道路上扶持过我,指点过我的人。

这篇论文所涉及的议题是和我的指导老师交流后定下的,在前期的实习积累经验,到中期的修改和讨论,及最后的反复斟酌,我希望能尽自己最大的努力,写出一篇具有现实意义的论文。但是在具体实施的过程中,我还是遇到了相当多当初没有预料的困难,也曾经令我迷茫和彷徨,论文最终的定稿,也没有我当初设想的那么完美,但是总归是自己尽力完成的著作,都是我心血的累积。

论文得以顺利完成,要感谢的人实在太多了。首先要衷心地感谢我的指导老师王老师,您严谨的治学态度,开阔的思维,循循善诱的指导一直给我很大的帮助。当我对论文的思路感到迷茫时,您为我理清思路,指导我往一条比较清晰的思路上进行修改。在论文的不断修改中,我也努力做到及时积极地跟王老师交流,因为我觉得这样可以使得我的论文更加完善。在这里还要深深的对您说上一句抱歉,因为我的懒散和懈怠,令您费尽苦心并且几近失望。论文的最终完成,也是一波三折。在不断完善和修改的过程中,也让我更加懂得\"一分耕耘才有一分收获\"的道理。再次对您表示感谢,师恩伟大,无以回报。

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