1、- 74 -第 5部 分制 动 系 统概 述制动系统的发展最近几年，制动系统的发展导致了用于压缩空气制动系统的部件的高级发展，如高容量低能耗的空压机、有效且工作友好的空气干燥器、负载传感阀、车轮制动器的自动调节装置和非石棉制动摩擦片等。现在的大多数重型卡车都装有ABS防抱死制动器。为 了 减 少 制 动 系 统 的 维 修 费 用 ， 可 以 通 过 采用 先 进 的 材 料 来 延 长 衬 垫 和 制 动 鼓 的 耐 久 性 。 另 外 ，现 在 的 卡 车 很 普 遍 在 标 准 的 车 轮 制 动 器 上 另 外 安 装液 力 或 电 动 辅 助 制 动 器 或 减 速 制 动 器 。
2、压 缩 空 气 制动 系 统 和 液 力 减 速 制 动 器 的 构 造 已 经 在 “车 辆 技 术基 础 卡 车 ”一 书 中 介 绍 了 ， 这 部 分 描 述 了 一 些改 变 了 的 结 构 ， 电 动 减 速 制 动 器 也 是 如 此 。- 75 -第 5部 分空 气 制 动 系 统 压 缩 机空气制动系统的压力是由有一个或两个气缸的压缩机提供的，压缩机是由发动机的曲轴通过正时齿轮驱动的。压缩空气主要用于卡车制动系统，但它同时也用于其它功能如空气悬架、Geartronic变速系统的控制、 EP调节器和差速器锁等。因 为 发 动 机 的 一 部 分 动 力 要 用 于 驱 动 压
3、缩 机 ，从 燃 油 经 济 性 角 度 来 看 ， 所 以 选 择 一 款 适 合 于 卡车 需 求 的 压 缩 机 型 号 是 很 重 要 的 ， 根 据 选 择 的 压缩 机 的 型 号 ， 压 缩 机 的 排 量 可 以 在 200到 800 升 /分钟 之间变化。在充气过程时，根据不同型号的压缩机，需要用5到20个制动马力到驱动压缩机。当达到所要求的压力的时候，压缩机转换到释放过程，此时工作不再需要创造的压缩空气，这个过程的功率消耗在1到10个制动马力之间。因为在正常行使时压缩机是无负载的工作，可以通过技术措施来精确的调节发动机的耗用功率，可以在消耗释放过程中消耗轻微的功率。ESS压
4、缩机ESS压 缩 机 是 专 门 针 对 在 释 放 过 程 中 降 低 功 率消 耗 而 开 发 的 ， ESS表 示 能 源 节 省 系 统 。安 装 在 压 缩 机 顶 部 的 特 定 的 阀 门 是 用 于 减 小 功率 消 耗 的 ， 我 们 可 以 通 过 研 究 制 动 过 程 和 释 放 过 程来 解 释 ESS压 缩 机 的 功 用 。 ESS压 缩 机 的 描 述 见 下 页 。- 76 -第 5部 分1. 制动过程当 活 塞 向 下 移 动 时 ， 气 缸 产 生 的 负压 力 打 开 进 气 阀 （ 1） 和 放 气 阀 （ 2） ，进 气 导 管 导 通 ， 空 气
5、就 进 入 到 气 缸 中 。 当 活 塞 向 上 移 动 时 ， 气 缸 中 的 压 力将 排 气 阀 关 闭 ， 空 气 从 放 气 阀 中 的 孔（ 3） 通 到 排 气 阀 （ 4） 流 到 压 缩 空 气 系统 。- 77 -第 5部 分2. 释 放 过 程当 压 缩 空 气 系 统 的 压 力 达 到 需 求 大 小 时 ，系 统 得 压 力 调 节 器 将 空 气 释 放 到 放 气 活 塞（ 5） ， 放 气 活 塞 被 压 紧 并 推 动 放 气 阀 来 打 开到 压 缩 机 顶 部 的 腔 室 （ 6） 的 导 管 。 同 时 ， 导管 （ 3） 被 关 闭 ， 因 此 就
6、 没 有 空 气 进 入 系 统 。当 活 塞 向 上 移 动 时 ， 空 气 在 气 缸 和 顶 部 腔室 （ 6） 中 被 压 缩 ， 压 缩 空 气 推 动 活 塞 向 下 移 动 ，在 压 缩 过 程 中 除 了 生 成 的 热 能 的 损 失 外 ， 用 于压 缩 气 体 的 能 量 转 化 为 动 能 使 得 活 塞 向 下 移 动 ，这 样 ESS压 缩 机 载 释 放 过 程 中 消 耗 很 少 的 功 率 。例 如 ， 空 气 悬 架 式 卡 车 的 两 缸 式 压 缩 机 在释 放 过 程 需 要 6个 制 动 马 力 ， 相 应 的 ESS压 缩机 仅 消 耗 一 个 制
7、 动 马 力 ， 这 相 当 于 每 10公 里 节约 燃 油 0.5到 1dl。- 78 -第 5部 分空 气 干 燥 器为 了 防 止 卡 车 的 制 动 阀 和 压 缩 空 气 系 统 其 它 的组 件 在 寒 冷 条 件 下 不 被 冰 冻 ， 一 个 防 冻 装 置 是 必 不可 少 的 。 由 于 越 来 越 多 的 车 载 系 统 是 由 压 缩 空 气 驱动 ， 如 空 气 悬 架 ， 将 进 口 空 气 除 湿 的 空 气 干 燥 器 是越 来 越 普 遍 了 。 空 气 干 燥 器 的 类 型 有 一 个 干 燥 塔 或两 个 干 燥 塔 。 双 塔 式 空 气 干 燥 器
8、 用 于 有 空 气 悬 架 和压 缩 空 气 消 耗 量 大 的 汽 车 上 。双 塔 式 空 气 干 燥 器 上 安 装 了 装 有 干 燥 剂 的 两 个容 器 ， 在 充 气 过 程 中 ， 空 气 轮 流 的 流 经 两 个 容 器 。这 意 味 着 当 空 气 通 过 一 个 容 器 时 而 另 一 个 容 器是 干 燥 的 ， 这 样 湿 气 就 会 逐 渐 消 失 ， 在 最 新 的 型 号中 ， 空 气 干 燥 器 的 干 燥 剂 容 器 与 燃 油 过 滤 器 同 样 的方 式 旋 转 ， 并 且 当 吸 湿 能 力 为 零 时 ， 就 需 要 更 换 整个 部 件 。双
9、塔 式 空 气 干 燥 器 的 工 作 过 程干燥从 压 缩 机 流 出 的 空 气 经 过 进 口 （ 1） 到 开 关 阀（ 10） 。 空 气 从 开 关 阀 （ 10） 流 到 干 燥 塔 （ A） 的上 部 再 到 开 关 阀 （ 9） 中 活 塞 的 后 部 ， 这 样 干 燥 塔（ B） 的 通 道 就 会 关 闭 。压 缩 的 空 气 通 过 干 燥 塔 （ A） 的 干 燥 剂 并 且 湿气 就 出 去 。 干 燥 且 清 洁 的 空 气 回 流 到 单 向 阀 门（ 7） 和 （ 12） 在 通 过 出 口 （ 2） 到 卡 车 的 压 缩 空 气系 统 。干 燥 塔 （
10、A） 中 的 小 部 分 干 燥 空 气 （ 红 色 部 分 ）通 过 在 单 向 阀 （ 8） 中 的 限 制 孔 到 干 燥 塔 （ B） 中 ，红 色 部 分 的 空 气 受 压 向 上 从 下 面 通 过 干 燥 塔 （ B） ，湿 气 就 被 干 燥 剂 除 去 ， 空 气 再 通 过 开 关 阀 （ 9） 和出 口 （ 3） 到 达 外 部 。 当 制 动 系 统 的 压 力 小 于 5.0 bar时 ， 仅 用 一 个 干 燥 塔 （ A） 就 可 以 了 。- 79 -第 5部 分干燥塔之间的转换当压力超过5.0bar时，空气经过溢流阀（13）到达电磁阀（11），时间继电器发送
11、信号开启电磁阀，于是空气就流到转换开关（10）的活塞的后部，它断开了空气流向干燥塔（A）。这导致转换开关（9）中活塞背面的空气压力消失，空气就可以通到干燥塔（B ）中，空气在通过出口（2）到达压缩空气系统之前在干燥塔（B ）中干燥。干燥塔（A ）中红色部分空气除湿通过双单向阀（8）的导管在通过出口（3）排出。排水装置当 压 缩 空 气 系 统 充 气 到 最 大 工 作 压 力 时 ， 压 力调 节 器 （ C） 发 送 气 动 信 号 到 放 气 阀 入 口 （ 4） ， 活塞 （ 5） 被 压 进 且 到 出 口 （ 3） 的 流 道 被 打 开 。从入口（1）进来的压缩空气通过活塞阀门（
12、5）并带走通过出口（3）的阀门收集的湿气。为了防止放气阀在寒冷气候冻死，就有一个自动温度调节加热器（14），它在+7 时接通，再+29 时关闭。- 80 -第 5部 分辅 助 制 动 器电 磁 辅 助 制 动 器结构电 磁 阀 辅 助 制 动 器 减 速 制 动 器 安 装在 变 速 箱 的 后 部 或 安 装 在 底 盘 上 变 速 箱 与 后桥 之 间 ， 因 此 它 只 对 从 动 轮 起 作 用 。制动器由含16个电磁铁（2）得定子（1）和2个转子（3）组成，转子由软铁制成并位于定子的两端，定子与变速箱或汽车底盘连接，转子安装在定子中心的公共轴颈上并且分别与传动轴和变速箱输出轴机械连接
13、。转子的旋转速度始终与传动轴旋转速度相同。当定子的电磁铁提供电流时，就会对转动的转子产生制动力。当 转 子 停 止 运 转 时 ， 即 使 电 磁 铁 通 电 ，转 子 不 会 有 制 动 力 或 旋 转 动 能 。 在 这 种 类 型的 制 动 器 中 就 没 有 摩 擦 衬 片 和 摩 擦 表 面 。工作过程当 软 铁 片 （ 1） 在 电 磁 场 中 旋 转 时 ， 它 会导 致 磁 场 的 变 化 ， 这 样 在 软 铁 片 中 产 生 涡 流 ，当 这 种 涡 流 产 生 后 就 会 在 软 铁 片 上 产 生 制 动力 矩 。- 81 -软 铁 片 上 的 制 动 力 可 以 比
14、作 是 将 你 的 手 指伸 进 装 满 水 的 旋 转 的 盆 中 ， 就 会 产 生 泡 沫 和 漩涡 并 且 盆 子 转 动 就 开 始 慢 下 来 。 伸 入 的 手 指 越多 、 你 的 手 指 越 粗 ， 那 么 制 动 力 就 越 大 。在电磁制动器中，手指就由磁场的磁场力代替，电磁铁的数量越多且磁力越大，那么转子的制动力就越大，制动器有时叫做涡电流制动器制 动 力 的 大 小 随 电 磁 场 力 大 小 、 转 子 速度 和 温 度 等 变 化 。示 意 图 给 出 了 制 动 力 矩 随 转 子 速 度 的 变化 关 系 ， 可 以 看 出 当 转 子 的 速 度 接 近 1
15、000 rpm (50-60 km/h)时 制 动 力 矩 最 大 ， 此 时 提 速或 降 速 ， 制 动 力 矩 就 不 断 减 小 ， 在 转 子 刚 要 停止 之 前 ， 制 动 力 矩 就 完 全 消 失 。制 动 器 可 以 通 过 手 动 或 者 制 动 踏 板 来 控制 ， 因 此 电 磁 铁 有 三 个 或 四 个 工 作 阶 段 ， 这使 驾 驶 员 有 机 会 来 选 择 适 应 于 路 况 的 制 动 力 。正 如 在 传 统 的 制 动 鼓 中 制 动 能 会 转 化 为热 能 一 样 ， 在 涡 电 流 制 动 器 中 ， 在 制 动 时 产生 的 涡 流 也 会 加 热 转 子 。 在 过 长 制 动 时 ， 转子 会 加 热 升 温 使 得 转 子 发 红 。 温 度 的 升 高 会伴 随 涡 流 形 成 的 减 少 和 制 动 能 力 的 下 降 。 因此 转 子 做 成 离 心 式 风 扇 的 形 状 ， 不 断 地 将 吸收 的 热 量 排 到 环 境 中 去 。
