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淺析汽車氣壓盤式制動器(ADB)技術
來源:本站整理  作者:佚名  2012-08-17 09:09:17

一 、氣壓盤式制動器 ADB(Air Disc Brake)概述

隨著我國公路交通條件的改善,高等級公路的發展,車輛性能的不斷提高,液壓盤式制動器以其具有的整體結構簡單、質量輕、制動噪聲小、散熱快、制動間隙小以及維護簡單等眾多優于鼓式制動器的特點,作為新型的能提高汽車主動安全性的產品已經在轎車、微型車、輕卡、SUV 及皮卡車上得到快速的推廣和應用,在提高整車性能、保障安全、提高乘車者的舒適性等方面都發揮了很大的作用。隨著世界各國汽車安全標準的不斷強化,中重型商用車制動系統也開始向盤式制動器過渡,技術性更高的氣壓盤式制動器 ADB(如圖 1 所示)將逐步取代氣壓鼓式制動器。

 

二、 氣壓盤式制動器ADB)的基本構造與工作原理

1. 氣壓盤式制動器ADB) 的基本構造

1)氣壓盤式制動器基本組成:如圖 2 所示,氣壓盤式制動器主要由制動鉗、制動鉗支架、制動盤、摩擦片等幾個主要部分組成。制動鉗總成包括鉗體、導向機構、傳動機構、自調機構、氣室座等部分。

2)各組成部分的功能如下:

①鉗體支架固定在轉向節或半軸套管上,起支撐整個制動器的作用。

②摩擦襯片總成放置于鉗體支架上并可以在支架上沿軸向滑動,且有卡簧將其保持在鉗體和鉗體支架之間不致脫落。制動時內外摩擦襯片將制動盤夾緊產生制動作用。

③鉗體作為導向機構、傳動機構以及氣室支架的支撐體,承受制動時的夾緊反力。

④導向機構的作用是保持制動時鉗體沿其軸向移動的方向性,進而保證摩擦襯片和制動盤的良好接觸。

⑤傳動機構包括制動臂、連接件、推盤以及自調機構。其作用是將氣室推桿的推力轉化為摩擦面的正壓力。

⑥自調機構在摩擦片和制動盤發生磨損引起制動間隙過大時能夠自動將間隙調整到合適大小。

⑦氣室座既是氣室支座,又是制動臂的支點。

⑧同步機構的作用是在自調機構發生作用時保證 2 個推盤的動作一致性。從而保證摩擦襯片和制動盤的良好接觸,不致發生偏磨。

 

2. 氣壓盤式制動器ADB)的工作原理

1)制動:如圖 3 所示,制動時,氣室頂桿推動壓力臂轉動。壓力臂轉動輸出制動位移的同時實現制動力增力,然后把制動位移和增力后的制動力傳遞給基準座。由基準座傳遞給螺桿,螺桿通過推板推動內摩擦片,消除內摩擦片與制動盤之間的間隙,同時由于反作用力的作用,制動鉗體向里移動,帶動外摩擦片也與制動盤貼合,從而內外摩擦片抱住制動盤,實現制動。

 

2)制動回位:如圖 3 所示,當松開制動踏板后,氣室氣壓釋放,在回位彈簧的作用下,基準座帶動螺桿回到初始位置。這樣保證制動盤和摩擦片之間存在一定的間隙。

3)制動間隙自動補償:為了保證摩擦片和制動盤之間的間隙值,制動器配置了摩擦片磨損間隙自動調整機構。

 

間隙調整機構在每一個工作循環都會工作,其觸動裝置設置在壓力臂上。當出現的間隙值超過設定 值時,調整機構通過螺紋副的旋轉來補償出現的間隙值。摩擦片和制動盤之間正常的間隙值為0.7~1.2mm,過小的初始間隙將導致制動區域過熱,過大的間隙將導致制動力不足或失效。

 

三、與氣壓鼓式 制 動 器 相 比 ,氣壓盤式制動器的優點

 

1. 制動穩定性好

1)熱穩定性較好。這是因為制動盤對摩擦襯塊無摩擦增力作用,制動摩擦襯塊的尺寸不大,其工作表面的面積僅為制動盤面積的 12%~15%,并且制動盤大部分都暴露于空氣中,熱交換容易,工作時溫升較低,故散熱性較好。制動器散熱能力的提高也可以降低輪轂及輪輞的溫升,從而大大延長輪胎的使用壽命。而鼓式制動器由于自身的結構特點,在工作時產生的熱量較難散發,使制動鼓熱變形較大,受熱后制動間隙也隨之增大,因而引起氣室推桿行程的增加,延長反應時間甚至引起氣室推力下降,從而降低制動能力。

 

2)水穩定性較好。因為制動襯塊對制動盤的單位壓力高,易將沾附的水擠出,同時離心力也易將沾水甩掉,再加上襯塊對盤的擦拭作用,制動器進水后只需經1~2次制動即能恢復正常,而鼓式制動器則需經過多次甚至10 余次制動方能恢復正常的制動效能。

2.制動響應和制動控制方面表現更好

1)由于盤式制動器的制動力矩與其制動氣室的活塞推力及摩擦系數成線性關系,且無自行增勢作用,因此在制動過程中制動力矩增長較緩和,與鼓式制動器相比,能保證較高的制動穩定性。

2)由于氣壓盤式制動器的促動力來源是壓縮空氣,通過壓力臂的杠桿放大作用,能夠產生較大的制動輸入力,由于制動間隙較小且傳動效率較高,再加上制動間隙自調機構的作用,使盤式制動器所消耗的空氣量比鼓式制動器小得多,制動反應時間也相應縮短。

3)氣壓盤式制動器由于制動盤受熱時變形不大,不會引起壓力分布變化,對制動間隙的影響是負向的,因而盤式制動器的制動效能非常穩定,制動可靠性高,制動氣室也可以始終工作在最佳推桿行程內。而鼓式制動器受熱后壓力分布變化較大,還會帶來制動效能下降,磨損加快等一系列的問題。

4)盤式制動器采用簡單且相當成熟的操作機構,因而具有特別高的效率,其提供的制動靈敏性使電控制動系統能夠實現一些強而有效的控制作用,用以縮短制動距離,提高車輛的穩定性。盤式制動器在響應方面的特性,表現在每個車輪制動力矩相差很小,每個車軸左右車輪之間的制動盤、摩擦片的磨損比較均勻。

5)制動力矩與汽車前進和后退等行駛狀態無關。

 

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關鍵詞:盤式制動器 ADB

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