助力制动系统

助力制动系统的特点是驾驶员的肌体仅作为控制能源，而不是制动能源。助力制动系统中，用以进行制动的能源是由空气压缩机产生的气压能，或是由油泵产生的液压能，而空气压缩机或油泵则由汽车发动机驱动。

图12-43 真空增压伺服制动系统示意图

图12-44 66-IV型真空增压器

1—辅助缸出油接头;2—辅助缸活塞复位弹簧;3—辅助缸体;4—辅助缸活塞;5—球阀门;6，12—皮圈;7—活塞限位座;8—辅助缸进油接头;9—密封圈;10—密封圈座;11—控制阀柱塞;13—控制阀膜片;14—膜片座;15—真空阀;16—大气阀;17—阀门弹簧;18—控制阀体;19—控制阀膜片复位弹簧;20—伺服气室前壳体;21—卡箍;22—伺服气室膜片;23—伺服气室后壳体;24—膜片托盘;25—伺服气室膜片复位弹簧;26—伺服气室推杆;27—连接杆;28—气管

助力制动系统有气压制动系统、气顶液制动系统和全液压助力制动系统三种。气压制动系统的供能装置和传动装置全部是气压式，其控制装置主要由制动踏板机构和制动阀等气压控制元件组成，有些汽车在踏板机构和制动阀之间还串联有液压式操纵传动装置。气顶液制动系统的供能装置、控制装置与气压制动系统相同，但其传动装置包括气压式和液压式两部分。全液压助力制动系统中除制动踏板机构以外，其供能、控制和传动装置全部是液压式。

图12-45 真空增压器工作原理示意图

图12-46 日产T80系列汽车气压增压伺服制动系统示意图

12.5.1 气压制动系统

气压制动系统适用于中型以上特别是重型的货车和客车。

1.气压制动回路

气压制动系统各元件之间的连接管路有以下三种:

(1)供能管路，即供能装置各组成件(如空压机、储气筒)之间和供能装置与控制装置(如制动阀)之间的连接管路;

(2)促动管路，即控制装置与制动器促动装置(如制动气室)之间的连接管路;

(3)操纵管路，即一个控制装置与另一个控制装置之间的连接管路，如果制动系统中只有一个气压控制装置，即只有一个制动阀，就没有操纵管路。

图12-47所示为一双回路气压制动系统。

图12-47 解放CA1091型汽车的双回路气压制动系统示意图

1—空气压缩机;2—前制动气室;3—双腔制动阀;4—储气罐单向阀;5—放水阀;6—湿储气罐;7—安全阀;8—梭阀;9—挂车制动阀;10—后制动气室;11—挂车分离开关;12—接头;13—快放阀;14—主储气罐(供前制动器);15—低压报警器;16—取气阀;17—主储气罐(供后制动器);18—双针气压表;19—调压器;20—气喇叭开关;21—气喇叭

2.供能装置

气压制动系统的供能装置包括:产生气压能的空压机和积储气压能的储气筒;将气压限制在安全范围内的调压阀及安全阀;改善传能介质(空气)状态的进气滤清器、排气滤清器、管道滤清器、油水分离器、空气干燥器、防冻器等;在一个回路失效时用以保护其余回路，使其中气压能不受损失的多回路压力保护阀等。

1)空压机和调压阀

空压机由发动机通过带传动直接驱动，有单缸式和双缸式，东风EQ1090E型汽车的空压机是单缸风冷式，如图12-48所示。

图12-48 东风EQ1090E型汽车空压机

当储气筒的压力达到一定值时，利用调压阀可以使空压机处于空转状态，而当储气筒的压力下降到一定值时，调压阀又能控制空压机向储气筒充气。东风EQ1090E型汽车调压阀如图12-49所示。

空压机卸荷装置和调压阀控制空压机工作状态的工作原理(图12-50)是:当储气筒的压力达到一定值时，作用在调压阀膜片组件下方的气压大于其上弹簧的压力，膜片组件向上移动并带动芯管一同上移，芯管下的阀门关闭，储气筒气压作用在卸荷柱塞上方，使其下移，顶开进气阀门，空压机往复运动的过程中，进气阀门始终开启，空压机处于空转状态;当储气筒的气压下降到一定值时，膜片组件在弹簧作用下下移，芯管顶开阀门，卸荷柱塞上方的气压降低，柱塞上移，进气阀门正常开关，空压机向储气筒充气。

2)滤气调压阀

在储气筒压力超过规定值时，空压机出气口经调压阀直通大气，将压缩空气放出而中止对储气筒充气，调压阀又与油水分离器组合成一个部件，即滤气调压阀。

3)防冻器

油水分离器或滤气调压阀输出的压缩空气仍可能含有少量残留水分。为了防止在寒冷季节中，积聚在管路和其他气压元件内的残留水分冻结，最好装设防冻器，以便在必要时向气路中加入防冻剂，以降低水的冰点。

其基本工作原理是:当冬季温度低于5℃，防冻器中的乙醇蒸气会随压缩空气流进入回路，回路中的冷凝水溶入乙醇后，冰点降低。

图12-51所示为奔驰2026A型汽车防冻器。

图12-49 东风EQ1090E型汽车调压阀

图12-50 空压机卸荷装置与调压阀控制空压机工作状态工作原理示意图

图12-51 奔驰2026A型汽车防冻器

4)多回路压力保护阀

多回路压力保护阀的基本功用是:来自空压机的压缩空气可经多回路压力保护阀分别向各回路的储气筒充气。当某一回路损坏漏气时，压力保护阀能保证其余完好回路继续充气。

图12-52所示是双回路压力保护阀，它能确保在一个气路漏气时另一个气路能继续充气。

图12-52 双回路压力保护阀

图12-53所示是四回路压力保护阀，它能在任一回路损坏漏气时，保证其他三个回路能以稍低的压力正常工作。

图12-53 四回路压力保护阀示意图

3.控制装置

1)制动阀

制动阀是气压行车制动系统中的主要控制装置，用以起随动作用并保证有足够强的踏板感，即在输入压力一定的情况下，使其输出压力与输入的控制信号——踏板行程和踏板力成一定的递增函数关系，其输出压力的变化在一定范围内应该是渐进的。制动阀输出压力可以作为促动管路压力直接输入到作为传动装置的制动气室，但必要时也可作为控制信号输入另一控制装置(如继动阀)。

解放CA1091型汽车使用的是串联双腔活塞式制动阀，上下两腔的工作都由制动踏板控制，并能保证当一个回路漏气时另一回路仍能工作，如图12-54所示。

图12-54 解放CA1091型汽车制动阀

2)手控制动阀

手控制动阀可以控制汽车的驻车制动和挂车的驻车制动。因为对驻车制动没有渐进控制的要求，所以控制驻车制动的手控制动阀实际上只是一个气开关。

图12-55所示为黄河JN1181C13型汽车手控制动阀，当操纵杆处于Ⅰ所示位置时，进气阀关闭，排气阀开启，制动气室通过芯管与大气相通。当操纵杆处于Ⅱ所示位置时，进气阀开启，排气阀关闭，制动气室通高压空气。

3)快放阀与继动阀

快放阀的作用是保证解除制动时制动气室快速放气。快放阀布置在制动阀与制动气室之间的管路上，靠近制动气室。由于离制动气室近，制动气室排气所经过的回路短，放气速度较快。图12-56所示的快放阀状态是进气口关闭，排气口开启。

继动阀的作用是使压缩空气不流经制动阀，而是通过继动阀直接充入制动气室，以缩短供气路线，减少制动滞后时间。图12-57所示的继动阀状态下，阀门既靠在阀体的阀座上，又靠在芯管上，进气阀和排气阀都是关闭的。

4)梭阀(双向阀)

梭阀的特点是双腔制动阀的两腔都可以通过梭阀向挂车制动阀输入控制气压，保证在汽车两制动回路之一损坏时，挂车制动阀仍然可以接到制动控制信号。图12-58所示为东风EQ1090E型汽车梭阀。

图12-55 黄河JN1181C13型汽车手控制动阀

图12-56 快放阀

4.制动气室

制动气室的作用是将气压能转换成机械能输出，输出的机械能传给制动凸轮等促动装置，使制动器产生制动力矩。制动气室有膜片式、活塞式和复合式三种。

1)膜片式制动气室

膜片式制动气室的两腔通过膜片隔离，连接叉与制动调整臂相连，如图12-59所示。

2)活塞式制动气室

活塞式制动气室(图12-60)的推杆行程较大，其活塞工作寿命比膜片式长，但整个气室结构较复杂，成本较高，常用于重型货车。

3)复合式制动气室

复合式制动气室(图12-61)的特点是制动气室由行车制动气室和驻车制动气室两部分组成，兼起行车制动和驻车制动的作用。

图12-57 继动阀(加速阀)

图12-58 东风EQ1090E型汽车梭阀

12.5.2 气顶液制动系统

气顶液制动系统(图12-62)的供能装置和控制装置都是气压式的，传动装置是气压-液压组合式。气压能通过串联的动力气室和液压主缸转换为液压能，液压能传到各个轮缸，产生制动作用。

气顶液制动系统具有以下优点:

(1)气压系统布置紧凑，缩短了管路长度和滞后时间;

(2)用液压轮缸作为制动器促动装置减少了非簧载质量;

图12-59 膜片式制动气室

图12-60 活塞式制动气室

(3)用使用气顶液制动系统的汽车牵引挂车时，挂车可用气压制动，也可用液压制动;

(4)各个车桥的制动器可以分别采用液压促动和气压促动。

12.5.3 全液压助力制动系统

全液压助力制动系统(图12-63)是以储能器储存的液压能或限制液流循环而产生液压作用的动力制动装置。

图12-61 复合式制动气室

1—导向套筒;2—行车制动活塞复位弹簧;3—行车制动活塞皮圈;4—行车制动活塞体;5—驻车制动气室推杆;6—驻车制动活塞体;7—驻车制动活塞皮圈;8—套筒;9—储能弹簧;10—驻车制动气室盖板;11—螺母;12—毛毡滤气片;13—防尘管;14—驻车制动气室壳体;15—密封圈座;16—尼龙活塞皮圈;17—承推活塞;18—尼龙导向环;19—尼龙挡圈;20—行车制动气室推杆;21—行车制动气室壳体;22—行车制动气室盖;23—防护套;24—连接叉

A—行车制动气室通气口;B—驻车制动气室通气口;Ⅰ—行车制动气室;Ⅱ—驻车制动气室

图12-62 气顶液制动系统示意图

图12-63 全液压助力制动系统示意图