鼓式制动器分类及特点

根据车轮制动器中旋转元件的不同，车轮制动器可分为鼓式和盘式两大类。

1.鼓式制动器工作原理

鼓式制动器是制动蹄片挤压随车轮同步旋转的制动鼓的内侧而获得制动力，所以又称为内部扩张双蹄鼓式制动器，有非平衡式制动器和平衡式制动器两种。按制动时两制动蹄对制动鼓径向力的平衡情况，鼓式车轮制动器分为单向助势、双向助势和自动增力式3种形式。

1）非平衡式制动器的结构如图10-2所示，工作原理如图10-3所示。制动时，两制动蹄在相等张力F_s的作用下，分别绕各自的支承点向外偏转紧压在制动鼓上，同时旋转的制动鼓对两蹄分别作用法向反力F_N1和F_N2，以及相应的切向反力F_T1和FT2，F_T1、F_T2绕支承销对前制动蹄作用的力矩是同向的，因此前制动蹄对制动鼓的压紧力由于F_T1的作用而增大，即F_N1变得更大。这种情况称为“助势”作用，相应的前制动蹄称为助势蹄。与此相反，F_T2则使后制动蹄有放松制动鼓、使F_N2减小的趋势，故后制动蹄具有“减势”作用，被称为减势蹄。两制动蹄对制动鼓所施加的制动力矩是不相等的，一般助势蹄的制动力矩约为减势蹄的2～2.5倍。

图10-2 非平衡式制动器结构

图10-3 非平衡式制动器工作原理

图10-4 单向助势平衡式制动器结构

2）为提高制动效能，将前后制动蹄均设计为助势蹄的制动器称为平衡式制动器。若只在前进制动时两蹄为助势蹄，倒车制动时两蹄均为减势蹄的，称为单向助势平衡式制动器；在前进和倒车制动时两蹄都为助势蹄的，称为双向助势平衡式制动器。

①单向助势平衡式制动器结构如图10-4所示。两制动蹄各有一个单向活塞制动轮缸，且前、后制动蹄与其轮缸和调整凸轮等零件在制动底板上的布置是中心对称的。两轮缸用油管连接，使其油压相等。前进制动时两蹄均为助势蹄，提高了前进制动时的制动效能，并使蹄片的磨损趋于相等，如图10-5a所示，但倒车制动时两蹄均为减势蹄，导致倒车时的制动效能比前进时低，如图10-5b所示。北京BJ2023型汽车的前轮制动器即为该种形式。

图10-5 单向助势平衡式制动器受力分析

a）前进制动时 b）倒车制动时

图10-6 双向助势平衡式制动器结构

②双向助势平衡式制动器结构如图10-6所示。制动底板上的所有固定元件、制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是对称布置。两制动蹄的两端采用浮式支承，且支点在周向位置浮动，用回位弹簧拉紧。

汽车前进制动时制动器的工作情况如图10-7a所示，两个制动轮缸两端的活塞在液力作用下均张开，将两个制动蹄压靠在制动鼓上。在摩擦力矩的作用下，两蹄开始都按车轮旋转方向转动，从而将两轮缸活塞中的各一对称端支座推回图10-7中所示的a端，直至顶靠着轮缸端面成为刚性接触为止，于是两蹄便以此支座为支点均在助势的条件下工作。同理，倒车制动时制动器的工作情况如图10-7b所示，两轮缸的另一端（图10-7所示中b端）支座成为制动蹄的支点，两蹄同样为助势蹄，产生与前进制动时效能完全一样的制动作用。

③自动增力式制动器可分为单向自动增力式和双向自动增力式两种。单向自动增力式制动器只是在汽车前进时起自动增力作用，使用单活塞式轮缸；双向自动增力式制动器在前进和倒车制动时都能起自动增力作用，使用双活塞轮缸。

图10-8所示为双向自动增力式制动器的结构。制动蹄的上端两侧铆有夹板，用回位弹簧将夹板拉靠在支承销上，两蹄的下端由拉紧弹簧拉靠在可调顶杆体两端直槽的底平面上。可调顶杆体是浮动的。轮缸处于支承销稍下的位置。(www.xing528.com)

自动增力式制动器的增力原理是将两制动蹄用可调顶杆体浮动铰接代替固定的偏心销，利用前蹄的助势推动后蹄，使总的摩擦力矩得以增大，起到自动增力作用。

图10-7 双向助势平衡式制动器的工作情况

a）前进制动时 b）倒车制动时

图10-8 双向自动增力式制动器

1—制动底板 2—后制动蹄 3—后蹄回位弹簧 4—夹板 5—制动轮缸 6—前蹄回位弹簧 7—前制动蹄 8—可调顶杆体 9—拉紧弹簧 10—调整螺钉 11—顶杆套

2.鼓式制动器的结构

桑塔纳普通型轿车后制动器为带有驻车制动的鼓式制动器，其结构如图10-9所示。桑塔纳鼓式制动器的制动鼓直径有180mm和200mm两种。后制动器的制动底板1紧固在后桥焊接件上，底板上端固定制动轮缸15。轮缸直径有14.29mm、15.87mm和17.46mm三种。缸内两端装有带耳槽的轮缸活塞10。轮缸上还设有放气螺钉16。

制动底板1下部的固定块5两端有凹槽，与轮缸活塞上的耳槽一起用以嵌进左、右制动蹄7、3的辐板上。制动蹄辐板上、下两端圆销17、弹簧18和压板19，组成使制动蹄限量移动并保持蹄面垂直的装置，便于与制动鼓内圆自动调节同心。

图10-9 鼓式制动器结构

1—制动底板 2-杠杆 3—右制动蹄 4—下回位弹簧 5—固定块 6、11、12、18—弹簧 7—左制动蹄 8—观察孔 9—楔形调节块 10—轮缸活塞 13—销 14—中间杆 15—制动轮缸 16—放气螺钉 17—圆销 19—压板

左、右制动蹄下端用下回位弹簧4拉紧，上端分别靠弹簧11和12拉向中间杆14。由于弹簧12的弹性系数比弹簧11的大，在正常的制动间隙时弹簧11被拉长，使中间杆与楔形调节块9之间的间隙增加。于是，楔形调节块9在弹簧6的拉力下向下移动，以适应中间杆14和楔形调节块9之间的间隙增量，从而达到自动调节制动蹄与制动鼓内表面之间的制动间隙的目的。观察孔8用以检查制动蹄摩擦片的磨损情况，其磨损极限为2.5mm。

上海桑塔纳普通型轿车前轮制动力远大于后轮制动力，其比例为4.14∶1（现改为3.36∶1）原因是：

1）要求在一般道路上行驶时前轮先于后轮抱死，防止后轮侧滑。

2）若制动时离合器分离不彻底，则前轮的制动力还需抵消发动机传来的动力及传动部件的惯性力矩。

3）静态下前轴负荷一般大于后轴负荷。

4）制动时由于车辆惯性力的作用，使前轮动态正压力增大，后轮动态正压力减小。