鼓式制動器

鼓式制動器

車輛制動系統
鼓式制動器是利用制動傳動機構使制動蹄将制動摩擦片壓緊在制動鼓内側,從而産生制動力,鼓式制動的制動力大,因而多用于輕卡和重型車輛,現在的轎車也再采用鼓式制,隻是采用前盤後鼓的形式。鼓式制動器除了成本低,還有就是便于與駐車制動相結合在一起,凡是後輪為鼓式制動的轎車,基本上駐車制動器是組合在後輪制動器上的。
    中文名:鼓式制動器 外文名: 别名:塊式制動器 作用原理:靠制動塊在制動輪上壓緊實現刹車 廣泛應用時間:1920年

鼓式制動器的分類與組成

按制動蹄運動方向

鼓式制動器是利用制動蹄片擠壓制動鼓而獲得制動力的,可分為内張式和外束式兩種。内張鼓式制動器是以制動鼓的内圓柱面為工作表面,在現代汽車上廣泛使用;外束鼓式制動器則是以制動鼓的外圓柱面為工作表面,目前隻用作極少數汽車的駐車制動器。

按促動裝置

鼓式制動器根據制動蹄張開裝置(也稱促動裝置)形式的不同,可分為輪缸式制動器和凸輪式制動器,如圖1所示。輪缸式制動器以液壓制動輪缸作為制動蹄促動裝置,多為液壓制動系統所采用;凸輪式制動器以凸輪作為促動裝置,多為氣壓制動系統所采用。

按制動蹄受力

輪缸式制動器按制動蹄的受力情況不同,可分為領從蹄式、雙領蹄式(單向作用、雙向作用)、雙從蹄式、自增力式(單向作用、雙向作用)等類型,如圖2所示。

(1) 領從蹄式制動器(leading trailing shoe brake)

領從蹄式制動器的結構如圖3所示。制動底闆5 固定在後橋殼或前橋轉向節凸緣上,在制動底闆的下部裝有兩個偏心的調整螺釘1,兩個制動蹄11、12 的下端有孔,套裝在偏心調整螺釘上,并用鎖止螺母3鎖止。制動底闆的中部裝有兩制動蹄托架4,以限制制動蹄的軸向位置。制動蹄上端用回位彈簧10 拉靠在制動輪缸9 的頂塊上。制動蹄的外圓面上,用埋頭螺釘鉚接着摩擦襯片8。作為制動蹄促動裝置的制動輪缸也用螺釘固裝在制動底闆上。制動鼓固裝在車輪輪毂的凸緣上,随車輪一起轉動。

領從蹄式制動器制動效能比較穩定,結構簡單可靠,便于安裝,廣泛用作貨車的前、後輪制動器和轎車的後輪制動器。

(2)雙領蹄式制動器(two leading shoe brake)

在制動鼓正向旋轉時,雙領蹄式制動器的兩制動蹄均為領蹄的制動器稱為雙領蹄制動器。如圖4所示。

兩制動蹄各用一個單活塞式制動輪缸2促動,且兩套制動蹄、制動輪缸、支承銷和調整凸輪等在制動底闆上的布置是中心對稱的,以代替領從蹄式制動器中的軸對稱布置。等直徑的兩個制動輪缸可借油管連通,使其中油壓相等。這樣,在汽車前進時,兩制動蹄均為領蹄;但在倒車時,兩制動蹄均變為從蹄。由此可見,這種雙領蹄式制動器具有單向作用,在前進時制動效能好,倒車時制動效能大大下降,且不便安裝駐車制動器,故一般不用作後輪制動器;但兩制動蹄片受力相同,磨損均勻,且制動蹄片作用于制動鼓的力量是平衡的,即單向作用雙領蹄制動器屬于平衡式制動器。

如果能使單向作用雙領蹄制動器的兩制動蹄的支承銷和促動力作用點位置互換,那麼在倒車制動時就可以得到與前進制動時相同的制動效果。雙向作用雙領蹄制動器(dual two leadingshoe brake)的設計就是基于此設想,該類制動器的制動蹄在制動鼓正、反向旋轉時均為領蹄,如圖5所示。

若将裝有雙領蹄制動器的汽車左、右兩側車輪制動器對調安裝,便成為在制動鼓正向旋轉時兩制動蹄均為從蹄的雙從蹄式制動器(two trailing shoe brake)。顯然,雙從蹄式制動器前進時制動效能低于領從蹄式制動器和雙領蹄式制動器,但其制動效能對摩擦因數變化的敏感程度較小,即具有良好的制動效能穩定性,隻在少數保證制動可靠性的高級轎車上采用。

(3) 自增力式制動器(servo brake)

自增力式制動器可分為單向自增力式(uni-servobrake)和雙向自增力式(duo-servo brake)兩種,在結構上隻是制動輪缸中的活塞數目不同而已。單向自增力制動器隻在汽車前進時起自增力作用,使用單活塞制動輪缸;雙向自增力制動器在汽車前進或倒車制動時都能起自增力作用,使用雙活塞制動輪缸。

自增力式制動器的增力原理是,利用可調頂杆體浮動鉸接的制動蹄來代替固定的偏心銷式制動蹄,利用前蹄的助勢推動後蹄,使總的摩擦力矩得以增大,起到自動增力的作用。如圖6所示為單向自增力制動器。第一制動蹄1和第二制動蹄6 的上端被各自的制動蹄回位彈簧2 拉攏,并以鉚于腹闆上端兩側的夾闆3 的内凹弧面支靠着支承銷4。兩制動蹄下端以凹入的平面分别浮動支承在可調頂杆體兩端的直槽底面上,并用拉緊彈簧8拉緊。

如圖 7所示為雙向自增力制動器。制動蹄的上端兩側鉚有夾闆4,用前後蹄回位彈簧6 和3 将夾闆拉靠在支承銷上,兩制動蹄的下端由拉緊彈簧9 拉靠在可調頂杆體8 兩端直槽的底平面上。可調頂杆體是浮動的。制動輪缸處于支承銷稍下的位置。

在基本結構參數和制動輪缸工作壓力相同的條件下,自增力式制動器由于對摩擦助勢作用的利用,制動效能最好,但其制動效能對摩擦因數的依賴性最大,因而其穩定性最差;此外,在制動過程中自增力式制動器制動力矩的增長在某些情況下顯得過于急速。因此,單向自增力式制動器隻用于中、輕型汽車的前輪,而雙向自增力式制動器由于可兼作駐車制動器而廣泛用于轎車後輪。

工作原理

在轎車制動鼓上,一般隻有一個輪缸,在制動時輪缸受到來自總泵液力後,輪缸兩端活塞會同時頂向左右制動蹄的蹄端,作用力相等。但由于車輪是旋轉的,制動鼓作用于制動蹄的壓力左右不對稱,造成自行增力或自行減力的作用。因此,業内将自行增力的一側制動蹄稱為領蹄,自行減力的一側制動蹄稱為從蹄,領蹄的摩擦力矩是從蹄的2~2.5倍,兩制動蹄摩

擦襯片的磨損程度也就不一樣。

為了保持良好的制動效率,制動蹄與制動鼓之間要有一個最佳間隙值。随着摩擦襯片磨損,制動蹄與制動鼓之間的間隙增大,需要有一個調整間隙的機構。過去的鼓式制動器間隙需要人工調整,用塞尺調整間隙。改進之後的轎車鼓式制動器都是采用自動調整方式,摩擦襯片磨損後會自動調整與制動鼓間隙。當間隙增大時,制動蹄推出量超過一定範圍時,調整間隙機構會将調整杆(棘爪)拉到與調整齒下一個齒接合的位置,從而增加連杆的長度,使制動蹄位置位移,恢複正常間隙。

轎車鼓式制動器一般用于後輪(前輪用盤式制動器)。鼓式制動器除了成本比較低之外,還有一個好處,就是便于與駐車(停車)制動組合在一起,凡是後輪為鼓式制動器的轎車,其駐車制動器也組合在後輪制動器上。這是一個機械系統,它完全與車上制動液壓系統是分離的:利用手操縱杆或駐車踏闆(美式車)拉緊鋼拉索,操縱鼓式制動器的杠件擴展制動蹄,起到停車制動作用,使得汽車不會溜動;松開鋼拉索,回位彈簧使制動蹄恢複原位,制動力消失。

産品特性

優點

鼓式制動器造價便宜,而且符合傳統設計。 四輪轎車在制動過程中,由于慣性的作用,前輪的負荷通常占汽車全部負荷的70%-80%,前輪制動力要比後輪大,後輪起輔助制動作用,因此轎車生産廠家為了節省成本,就采用前盤後鼓的制動方式。不過對于重型車來說,由于車速一般不是很高,刹車蹄的耐用程度也比盤式制動器高,因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設計。

缺點

鼓式制主動的散熱性差,易引起制動熱衰竭,和在不同的路狀下制動時的制動力變化大,使制動效能變差。制動使用中易産生刹車粉,需定期清理。還有就是排水性差,影響到制動效果。

發展趨勢

轎車制動器已基本實現前盤後鼓的配置,甚至部分檔次稍高的轎車已實現前後均為盤式制動。随着我國汽車工業的發展,國家标準對汽車制動性能的要求日益嚴格,在一些商用車上也開始出現前盤後鼓,甚至前盤後盤的配置。 GB7258-2012(2012年9月1日起實施)明确提出:專用校車和危險貨物運輸車的前輪及車長大于9m的其他客車的前輪應裝備盤式制動器。

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