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鼓式制動器的介紹及優缺點

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鼓式制動器

鼓式制動器的介紹及優缺點

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鼓式制動也叫塊式制動 ， 是靠制動塊在制動輪上壓緊來實現剎車的 。 鼓式制動是早期設計的制動系統 ， 其剎車鼓的設計1902年就已經使用在馬車上了 ， 直到1920年左右才開始在汽車工業廣泛應用 。 現在鼓式制動器的主流是內張式 ， 它的制動塊(剎車蹄)位于制動輪內側 ， 在剎車的時候制動塊向外張開 ， 摩擦制動輪的內側 ， 達到剎車的目的 。 相對于盤式制動器來說 ， 鼓式制動器的制動效能和散熱性都要差許多 ， 鼓式制動器的制動力穩定性差 ， 在不同路面上制動力變化很大 ， 不易于掌控 。 而由于散熱性能差 ， 在制動過程中會聚集大量的熱量 。 制動塊和輪鼓在高溫影響下較易發生極為復雜的變形 ， 容易產生制動衰退和振抖現象 ， 引起制動效率下降 。 另外 ， 鼓式制動器在使用一段時間后 ， 要定期調校剎車蹄的空隙 ， 甚至要把整個剎車鼓拆出清理累積在內的剎車粉 。 當然 ， 鼓式制動器也并非一無是處 ， 它造價便宜 ， 而且符合傳統設計 。 四輪轎車在制動過程中 ， 由于慣性的作用 ， 前輪的負荷通常占汽車全部負荷的70%-80% ， 前輪制動力要比后輪大 ， 后輪起輔助制動作用 ， 因此轎車生產廠家為了節省成本 ， 就采用前盤后鼓的制動方式 。 不過對于重型車來說 ， 由于車速一般不是很高 ， 剎車蹄的耐用程度也比盤式制動器高 ， 因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設計 。
 
優點　自剎作用：鼓式剎車有良好的自剎作用 ， 由于剎車來令片外張 ， 車輪旋轉連帶著外張的剎車鼓扭曲一個角度(當然不會大到讓你很容易看得出來)剎車來令片外張力(剎車制動力)越大 ， 則情形就越明顯 ， 因此 ， 一般大型車輛還是使用鼓式剎車 ， 除了成本較低外 ， 大型車與小型車的鼓剎 ， 差別可能祗有大型采氣動輔助 ， 而小型車采真空輔助來幫助剎車 。 成本較低：鼓式剎車制造技術層次較低 ， 也是最先用于剎車系統 ， 因此制造成本要比碟式剎車低 。
 
缺點　由于鼓式剎車剎車來令片密封于剎車鼓內 ， 造成剎車來令片磨損后的碎削無法散去 ， 影響剎車鼓與來令片的接觸面而影響剎車性能 。 鼓剎最大的缺點是下雨天沾了雨水后會打滑 ， 造成剎車失靈這才是其最可怕的領從蹄式制動器增勢與減勢作用 ， 設汽車前進時制動鼓旋轉方向(這稱為制動鼓正向旋轉) 。 制動蹄1的支承點3在其前端 ， 制動輪缸6所施加的促動力作用于其后端 ， 因而該制動蹄張開時的旋轉方向與制動鼓的旋轉方向相同 。 具有這種屬性的制動蹄稱為領蹄 。 與此相反 ， 制動蹄2的支承點4在后端 ， 促動力加于其前端 ， 其張開時的旋轉方向與制動鼓的旋轉方向相反 。 具有這種屬性的制動蹄稱為從蹄 。 當汽車倒駛 ， 即制動鼓反向旋轉時 ， 蹄1變成從蹄 ， 而蹄2則變成領蹄 。 這種在制動鼓正向旋轉和反向旋轉時 ， 都有一個領蹄和一個從蹄的制動器即稱為領從蹄式制動器 。 制動時兩活塞施加的促動力是相等的 。 因此在制動過程中對制動鼓產生一個附加的徑向力 。 凡制動鼓所受來自二蹄的法向力不能互相平衡的制動器稱為非平衡式制動器 。 單向雙領蹄式制動器在制動鼓正向旋轉時 ， 兩蹄均為領蹄的制動器稱為雙領蹄式制動器 ， 其結構示意圖如右圖所示 。 雙領蹄式制動器與領從蹄式制動器在結構上主要有兩點不相同 ， 一是雙領蹄式制動器的兩制動蹄各用一個單活塞式輪缸 ， 而領從蹄式制動器的兩蹄共用一個雙活塞式輪缸；二是雙領蹄式制動器的兩套制動蹄、制動輪缸、支承銷在制動底板上的布置是中心對稱的 ， 而領從蹄式制動器中的制動蹄、制動輪缸、支承銷在制動底板上的布置是軸對稱布置的 。 雙向雙領蹄式制動器無論是前進制動還是倒車制動 ， 兩制動蹄都是領蹄的制動器稱為雙向雙領蹄式制動器 ， 圖5-42是其結構示意圖器 。 與領從蹄式制動器相比 ， 雙向雙領蹄式制動器在結構上有三個特點 ， 一是采用兩個雙活塞式制動輪缸；二是兩制動蹄的兩端都采用浮式支承 ， 且支點的周向位置也是浮動的；三是制動底板上的所有固定元件 ， 如制動蹄、制動輪缸、回位彈簧等都是成對的 ， 而且既按軸對稱、又按中心對稱布置 。 雙從蹄式制動器前進制動時兩制動蹄均為從蹄的制動器稱為雙從蹄式制動器 。 這種制動器與雙領蹄式制動器結構很相似 ， 二者的差異只在于固定元件與旋轉元件的相對運動方向不同 。 雖然雙從蹄式制動器的前進制動效果低于雙領蹄式和領從蹄式制動器 ， 但其效能對摩擦系數變化的敏感程度較小 ， 即具有良好的制動效能穩定性 。 雙領蹄、雙向雙領蹄、雙從蹄式制動器的固定元件布置都是中心對稱的 。 如果間隙調整正確 ， 則其制動鼓所受兩蹄施加的兩個法向合力能互相平衡 ， 不會對輪轂軸承造成附加徑向載荷 。 因此 ， 這三種制動器都屬于平衡式制動器 。 單向自增力式制動器單向自增力式制動器的結構原理見右圖 。 第一制動蹄1和第二制動蹄2的下端分別浮支在浮動的頂桿6的兩端 。 汽車前進制動時 ， 單活塞式輪缸將促動力FS1加于第一蹄 ， 使其上壓靠到制動鼓3上 。 第一蹄是領蹄 ， 并且在各力作用下處于平衡狀態 。 頂桿6是浮動的 ， 將與力S1大小相等、方向相反的促動力FS2施于第二蹄 。 故第二蹄也是領蹄 。 作用在第一蹄上的促動力和摩擦力通過頂桿傳到第二蹄上 ， 形成第二蹄促動力FS2 。 對制動蹄1進行受力分析可知 ， FS2>FS1 。 此外 ， 力FS2對第二蹄支承點的力臂也大于力FS1對第一蹄支承的力臂 。 因此 ， 第二蹄的制動力矩必然大于第一蹄的制動力矩 。 倒車制動時 ， 第一蹄的制動效能比一般領蹄的低得多 ， 第二蹄則因未受促動力而不起制動作用 。 雙向自增力式制動器雙向自增力式制動器的結構原理如圖5-47所示 。 其特點是制動鼓正向和反向旋轉時均能借蹄鼓間的摩擦起自增力作用 。 它的結構不同于單向自增力式之處主要是采用雙活塞式制動輪缸4 ， 可向兩蹄同時施加相等的促動力FS 。 制動鼓正向(如箭頭所示)旋轉時 ， 前制動蹄1為第一蹄 ， 后制動蹄3為第二蹄；制動鼓反向旋轉時則情況相反 。 在制動時 ， 第一蹄只受一個促動力FS而第二蹄則有兩個促動力FS和S ， 且S>FS 。 考慮到汽車前進制動的機會遠多于倒車制動 ， 且前進制動時制動器工作負荷也遠大于倒車制動 ， 故后蹄3的摩擦片面積做得較大 。
【鼓式制動器的介紹及優缺點】