盘式制动器拆装

一、活动目标

通过本活动学习，学习者应能：

（1）简要概括钳盘式制动器的组成和工作原理。

（2）叙述盘式制动器的优点和缺点。

（3）在20分钟内顺利完成对盘式制动器的拆装。

二、知识准备

制动器按照结构可分为鼓式制动器和盘式制动器；按安装位置可分为车轮制动器和中央制动器。车轮制动器可用于行车制动和驻车制动，而中央制动器只用于驻车制动和缓速制动。

1．盘式制动器

盘式制动器主要由制动钳、摩擦块、制动盘、活塞、制动缸体等几部分组成。其中，盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，此圆盘称为制动盘。工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成制动块，制动块及其促进装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。盘式制动器基本结构如图4－18所示。

图4－18 盘式制动器基本结构

2．盘式制动器基本原理

静止的摩擦块压紧旋转的制动盘产生摩擦力，达到减速直至停车的目的。

制动液压力推动活塞及摩擦块压紧旋转的制动盘产生摩擦，将动能转换成热能，散发到空气中。盘式制动器工作原理如图4－19所示。

图4－19 盘式制动器基本原理

3．盘式制动器类型

制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。凡利用固定元件和旋转元件工作表面的摩擦作用产生制动力矩的制动器都称为摩擦制动器，盘式制动器是摩擦制动器的一种。

盘式制动器根据其固定元件的结构形式可分为钳盘式制动器和全盘式制动器。钳盘式制动器由制动盘和制动钳组成；全盘式制动器固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，但其制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，个别情况下全盘式制动器还可作为减速器。

钳盘式制动器又可分为定钳盘式制动器和浮钳盘式制动器，如图4－20所示。

图4－20 盘式制动器类型

（1）定钳盘式制动器

定钳盘式制动器的制动钳安装在车桥上，它既不能旋转，也不能沿制动盘轴线方向移动，因而必须在制动盘两侧的钳体中都装设制动块促动装置，以便分别将两侧的制动块压向制动盘。其结构组成如图4－21所示。

图4－21 定钳盘式制动器结构

定钳盘式制动器的工作原理如图4－22所示。

图4－22 定钳盘式制动器工作原理

钳盘式制动器的活塞密封圈除了起密封作用外，还兼起活塞回位作用和调整间隙的作用。正常制动时，密封圈发生弹性变形，解除制动时，密封圈恢复变形，带动活塞一起回位。当制动器间隙过大时，活塞相对密封圈移动；回位时移动部分不可能恢复，移动量即为所调整的间隙量。

定钳盘式制动器存在的缺点：

①油缸较多，使制动钳结构复杂。

②油缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通。这必然使得制动钳的尺寸过大，难以安装在现代化轿车的轮辋内。

③热负荷大时，油缸（特别是外侧油缸）和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热气化。

④若要兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。

由于上述缺点，定钳盘式制动器目前使用较少。

（2）浮钳盘式制动器

浮钳盘式制动器的制动钳一般设计得可以相对制动盘轴向滑动或摆动。它只在制动盘的内侧设置液压缸，外侧的制动块附装在钳体上。按制动钳的运动方式不同，浮钳式制动器又可分为滑动钳盘式制动器和摆动钳盘式制动器，其中滑动钳盘式制动器应用更广。滑动钳盘式制动器结构如图4－23所示。

图4－23 滑动钳盘式制动器结构

滑动钳盘式制动器实施制动时，液压力使活塞伸出，推动刹车片，刹车片压向制动盘的内侧表面。制动盘反作用于活塞上的压力使卡钳沿着导轨向内侧移动。卡钳的移动对外侧的刹车片施加了压力，使得刹车片压向制动盘外侧表面上。于是两侧的刹车片都压向制动盘的表面，逐渐增大的制动摩擦力使车轮停止转动。

滑动钳盘式制动器的工作原理如图4－24所示。

4．全盘式制动器

全盘式制动器摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的，分别称为固定盘和旋转盘，其工作原理与摩擦离合器相似。

5．盘式制动器的优缺点分析

（1）盘式制动器与鼓式制动器相比具有的优点

①盘式制动器无摩擦助势作用，制动力矩受摩擦系数的影响较小，即热稳定性好。

②盘式制动器浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常，即基本不存在水衰退问题。

③在输出相同制动力矩的情况下，盘式制动器尺寸和质量一般较小。

④制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会像制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大。

⑤较容易实现间隙自动调整，其他维修作业也较简便。

图4－24 滑动钳盘式制动器工作原理

图4－24 滑动钳盘式制动器工作原理（续图）

（2）盘式制动器存在的缺点

①效能较低，所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置。

②兼用于驻车制动时，需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂。

三、活动实施

（一）实施方案

1．质量要求

参照厂家的质量标准要求。

2．组织方式

每四位同学一组，以2007款卡罗拉为例，检查与更换其盘式制动器，按照企业岗位操作规范进行作业。

3．作业准备

（1）技术要求与标准（以2007款卡罗拉为例）：

①制动器衬块和制动盘技术标准如表4－2所示。

表4－2 制动器衬块和制动盘技术标准

②制动盘的最大径向跳动为0．05mm。

（2）设备器材：如图4－25所示。

图4－25 设备器材

（3）场地设施：消防设施的场地。

（4）设备设施：2007款卡罗拉轿车一辆、举升机、工具车、标保工具车、零件车、垃圾桶。

（5）耗材：干净抹布、泡沫清洗剂。

（二）操作步骤

1．前盘式制动片的拆卸

（1）检查制动总泵储液罐中的液位。

（2）如果制动液液位处于最满标记和最低允许液位之间的中间位置，则在开始本程序前不必排出制动液。

（3）如果制动液液位高于最满标记和最低允许液位之间的中间位置，则在开始前应将制动液排出至中间位置。

（4）举升和顶起车辆。

（5）拆下轮胎和车轮总成。

（6）如图4－26所示，拆下制动钳下导销螺栓②。

（7）如图4－26所示，不断开液压制动器挠性软管，向上转动制动钳①，并用粗钢丝或同等工具固定制动钳。

（8）如图4－27所示，将制动片①从制动钳安装托架上拆下。

（9）如图4－28所示，使用CH－6007－B安装工具将盘式制动器制动钳活塞①推入制动钳孔中。

（10）如图4－29所示，将制动片固定弹簧①从制动钳托架上拆下。

（11）彻底清理制动钳托架上的制动片构件接合面处的所有碎屑和腐蚀。

图4－26 拆下制动钳下导销螺栓

图4－27 将制动片拆下

图4－28 将盘式制动器制动钳活塞推入制动钳孔

图4－29 将制动片固定弹簧拆下

（12）检查制动钳导销是否自由移动，并检查导销护套的状况。在支架孔内，里外移动导销，但不能使滑动脱离护套，并查看是否有以下状况：

①制动钳导销移动受限；

②制动钳安装托架松动；

③制动钳导销卡死或卡滞；

④护套开裂或破损。

（13）如果发现上述任何状况，则需要更换制动钳导销和／或护套。

2．前盘式制动片的安装

（1）确保制动片构件接合面处清洁。

（2）如图4－30所示，将制动片固定弹簧①安装至制动钳托架上。在制动片固定件上，涂抹一薄层高温硅润滑剂。

注意事项

装有盘式制动片的磨损传感器必须安装至制动盘的内侧，且前轮转动时传感器的前边缘面向制动盘或者安装至车辆位置时固定在制动片的顶部。

（3）如图4－31所示，将制动片①装至制动钳托架。

图4－30 安装制动片固定弹簧

图4－31 将制动片安装至制动钳托架

（4）拆下支架并将制动钳转动到位，越过盘式制动片至制动钳安装托架。

（5）安装制动钳导销下螺栓，并紧固至28N·m。

（6）安装轮胎和车轮总成。

（7）降下车辆。

（8）关闭发动机，逐渐踩下制动踏板至其行程约2／3处。

（9）缓慢地松开制动踏板。

（10）等待15秒钟，然后再次逐渐踩下制动踏板至其行程约2／3处直到制动踏板坚实。这将使制动钳活塞和制动片正确就位。

（11）加注总泵辅助储液罐至适当液位。如果结果不符合规定，则更换PCV阀。

四、活动小结

1．制动系统的功用和组成

制动系统的功用主要是使汽车减速直至停车，以及使汽车可靠地驻留在停车位置。制动系统由供能装置、控制装置、传动装置及制动器四部分组成。

2．制动系统的分类

制动系统根据功用可分为行车制动系统、驻车制动系统、第二制动系统及辅助制动装置；按照制动动力源还可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统，以及专门用于挂车的惯性制动系统和重力制动系统。

3．制动器的分类和工作原理

制动器多为摩擦式，按功用分为车轮制动器及驻车制动器两大类。不论何种制动器均包括固定元件、旋转元件、张开装置及定位调整机构四部分。根据旋转元件不同，制动器又分为鼓式和盘式两大类。车轮制动器工作时，张开装置使与车轮相连的旋转元件压紧固定元件，通过二者之间的摩擦作用使车轮减速直至车轮停转。

4．盘式制动器分类

盘式车轮制动器根据固定元件不同分为钳盘式和全盘式两种，前者使用较多。钳盘式又分为定钳盘和浮钳盘式，浮钳盘式制动钳可沿滑销相对于制动盘作轴向滑动，只需布置单侧油缸，因此其轴向尺寸小、不易产生气阻。目前车辆上使用的多为浮钳盘式。

五、活动评价

（一）课堂练习

1．判断题

（1）盘式制动器主要有钳盘式和全盘式两种。（　 ）

（2）定钳盘式制动器特点是制动盘两侧的制动块用两个液压缸同时促动。（　 ）

（3）钳盘式制动器的活塞密封圈除了起密封作用外，还兼起活塞回位作用和调整间隙的作用。（　 ）

（4）滑动钳盘式制动器的特点是：制动钳可以相对制动盘作轴向滑动；只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。（　 ）

（5）汽车上都装有排气制动装置。（　 ）

2．单选题

（1）以下不是制动系统功用的是（　 ）。

A．行车制动系统　B．驻车制动系统

C．辅助制动装置　D．人力制动装置

（2）以下不是制动器结构组成的是（　 ）。

A．固定元件　B．旋转元件

C．定位调整机构　D．锁紧装置

（3）以下不是液压制动系统组成部分的是（　 ）。

A．供能装置　B．控制装置　C．手传动装置　D．制动器

（二）技能评价

表4－3 盘式制动器拆装之技能评价

续表

（注：操作规范即得分，操作错误或未进行操作得0分）