盤式制動器的結構組成和工作原理

鉗盤式車輪制動器廣泛地采用在汽車和小型貨車上。盤式制動器的優點是散熱良好、熱衰退 小、熱穩定性好,最適于做對制動性能要求較高的汽車的前輪制動器。對于汽車,后輪制動器多采用壽命較長的鼓式制動器,以便附裝駐車制動器,此即為前盤后鼓式混合制動系統。但近年來前后輪都采用鉗盤式制動器的結構也日漸增多。盤式制動器在徑向尺寸有限的條件下,因其端面為工作表面,所以可使制動鉗有兩對輪缸,從而來滿足雙管路布置的需要。

鉗盤式車輪制動器按制動鉗固定在支架上的結構型式來分有固定式制動鉗和浮動式制動鉗兩大類。




固定式鉗盤制動器的結構組成和工作原理
固定式制動鉗的制動器也稱為定鉗盤式制動器,其基本結構如圖所示,它的旋轉元件是制動盤2,它和車輪固裝在一起旋轉,以其端面為摩擦工作表面。其固定的摩擦元件是制動塊7,導向支承銷6和輪缸活塞8,都裝在跨于制動盤兩側的鉗體上,總稱制動鉗。制動鉗用螺栓與轉向節或橋殼上的凸緣固裝,并用調整墊片9來調節制動鉗與制動盤之間的相對位置。另外,還有防塵護罩和其他零件。
制動時,有一定壓力的制動油液進入制動鉗體內的輪缸,推動活塞壓向制動塊,使制動塊與制動盤接觸摩擦產生制動力矩。

制動鉗體的軸向位置是固定的,輪缸布置在制動的側面,除活塞和制動塊外無滑動件。這種結構輪缸間用油道或油管連通,難以把駐車制動機構附裝在一起,鉗 體尺寸較大,外側的輪缸散熱差、熱負荷大,油液易氣化膨脹,制動熱穩定性差。



浮動式鉗盤車輪制動器的結構組成和工作原理
浮動式鉗盤車輪制動器根據浮動式制動鉗在其支架上的滑動支承面的型式,又可分為滑銷式和滑面式(榫槽式)兩種。

因滑銷式制動鉗易實現密封潤滑,蹄盤間隙的回位能力穩定,故使用較廣。

滑銷式鉗盤車輪制動器結構示意圖如圖16.14 所示,制動鉗為滑銷式浮動鉗,它的特點是制動鉗體在軸向處于浮動狀態,輪缸布置在制動鉗的內側,且數目只有固定式的一半,為單向輪缸。制動時利用內摩擦片的反作用力,推動制動鉗體移動,使外側的摩擦片也繼而壓緊制動盤,以產生制動力。它的外側無液壓件,不會產生氣阻,且占據的空間也小,還可以利用內側活塞附裝駐車制動機構。但是,其內外摩擦片的磨損速度不一致,內片磨損快于外片。


圖16. 15所示為上海桑塔納汽車的前輪為浮動式鉗盤車輪制動器的制動鉗。

制動盤15用合金鑄鐵制成,用兩只螺栓固裝在輪轂上,隨輪轂一起轉動。固定支架12上有兩根導軌2,通過兩根特制彈簧1安裝內、外摩擦片14和7,內、外摩擦片可沿導軌2作軸向平行移動,并通過導軌將制動力傳到固定支架12上。帶有制動油缸的浮動支架8,用兩只內六角螺栓5彈性連接在 固定支架12上,并可沿塑料套管10和橡膠套11做軸向移動和微量的轉動,其軸向移動能使內、外摩擦片14和7對制動盤15作浮動定位,而微量轉動可起到一定的緩沖作用。
浮動支架8還與固定支架12上的導軌2接觸,起輔助支撐作用。內、外摩擦片分別安裝于活塞6和浮動支架8上。制動時,活塞6在制動液壓作用下,推動內摩擦片14壓向制動盤15的內端面。由于制動盤不能軸向移動,所以當液壓進一步上升時,液壓反力推動缸體和浮動支架8并帶動外摩擦片7壓向制動盤的外端面,從而實現制動。橡膠油封4在活塞移動時變形,解除制動時便回復原狀,使活塞回位。


制動時,油液被壓人輪缸中,其活塞在液壓作用下將兩制動片壓緊制動盤,產生摩擦 力矩而制動。此時,輪缸槽中的矩形橡膠密封圈的刃邊在活塞摩擦力的作用下產生微量的 彈性形變,如圖16. 16(a)所示。

放松制動時,活塞和制動片依靠密封圈的彈力和彈簧的彈力回位,如圖16. 16(b)所 示。

由于矩形密封圈刃邊形變量很微小,在不制動時,摩擦片與制動盤之間的間隙每邊只有0.1mm左右,它足以保證制動的解除。又因制動盤受熱膨脹時,厚度方面只有微量的變化,故不會發生“拖帶”現象。但是,制動盤對端面控制較嚴,要求工作表面有高的平 整度和垂直度,輪轂軸承的松緊度應嚴格控制。修平制動盤工作表面時,應和輪轂一起進行加工,并一起進行平衡試驗。特別是不能使用受熱后易氣化膨脹的醇類制動油液的,要求使用特制的高沸點合成型制動液。矩形橡膠密封圈除起密封作用外,同時還起活塞回位和自動調整間隙的作用。如果制動摩擦片與盤的間隙磨損加大,制動時密封圈形變達到極限后,活塞仍可繼續移動,直到摩擦片壓緊制動盤為止。解除制動后’矩形密封圈所能將 活塞推回的距離同磨損之前相同,仍保持標準值。顯然,這種結構對橡膠密封圈的彈性、 耐熱性、刃邊幾何精度及表面粗糙度的要求較高,并應定期更換。


盤式制動器的結構組成圖

一汽奧迪100型汽車和北京切諾基吉普車的前制動器也屬于浮動式鉗盤車輪制動器。

制動摩擦片磨損報警裝置
許多鉗盤式車輪制動器上裝有制動摩擦片磨損報警裝置,它用來提醒駕駛員制動摩擦片要更換。
目前,該裝置有聲音式、電子式和觸覺式等。

聲音式報警裝置如圖16. 17所示,該裝置在制 動摩擦片的背板上裝有一小彈簧片,其端部到制動盤的距離剛好為摩擦片的磨損極限,如圖16.17(a)

所示。當摩擦片磨損到極限時,彈簧片與制動盤接觸發出剌耳的尖叫聲,警告駕駛員需要維修,如圖16. 17(b)所示。


電子式報警裝置在摩擦片內預埋了電路觸點,
當襯片磨損到觸點外露并接觸制動盤時,形成電流回路接通儀表板上的警告燈,告知駕駛員摩擦片需更換。
觸覺式報警裝置在制動盤表面有一傳感器,摩擦片也有一傳感器。當摩擦片磨損到兩個傳感器接觸時,踏板產生脈動,警告駕駛員維修制動系統。


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