汽车制动器结构认识与拆装

能力标准

学完本任务，你应获得以下能力：

①能正确认识制动器总体结构。

②能对制动器实施拆装。

任务描述

请以下列任务为指导，完成相关知识的学习和实施练习：

①对制动器进行总体认识，识别制动器各部件具体位置。

②实施制动器拆装练习。

相关知识

车轮制动器

旋转元件固装在车轮或半轴上，将制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。根据摩擦副中旋转元件的结构形式不同，汽车上所用的车轮制动器可分为鼓式和盘式两种。它们的区别在于前者的摩擦副中旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面；后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘，以端面为工作表面，如图8.2所示。

（1）盘式车轮制动器

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，被称为制动盘。其固定元件则有着多种结构形式，大体上可分为两类：一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有2～4个。这些制动块及其促动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。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，这种制动器称为全盘式制动器。全盘式制动器只有少数汽车（主要是重型汽车）采用为车轮制动器。这里只介绍钳盘式制动器。钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。

图8.2　制动器的类型

1）定钳盘式制动器

定钳盘式制动器的结构示意图如图8.3所示，跨置在制动盘上的制动钳体固定安装在车桥上，它既不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动，其内的两个活塞分别位于制动盘的两侧。制动时，制动油液由制动主缸（制动总泵）经进油口进入钳体中两个相通且相对的液压腔中（相当于制动轮缸），将两侧的制动块压向与车轮固定连接的制动盘，从而产生制动。

图8.3　定钳盘式制动器的结构示意图

2）浮钳盘式制动器

浮钳盘式制动器的结构示意图如图8.4所示。制动时，来自制动主缸的制动液通过油道进入制动轮缸，推动活塞及其制动块向右移动，并压在制动盘上，于是制动盘给活塞一个向左的反作用力p，使得活塞连同制动钳体沿导向销向左移动，直到制动盘右侧的制动块也压到制动盘上，此时，两侧的制动块都压在制动盘上，夹住制动盘使其制动。

与定钳盘式制动器相比较，浮钳盘式制动器的单侧轮缸结构不需要设置跨越制动盘的油道，故不仅轴向和径向尺寸较小，有可能布置得更接近车轮轮毂，而且制动液受热汽化的机会较少，浮钳盘式制动器现已基本取代了定钳盘式制动器。

图8.4　浮钳盘式制动器的结构示意图

3）典型盘式制动器

以桑塔纳轿车前轮制动器为例进行介绍。

图8.5所示为桑塔纳轿车的前轮盘式制动器，该制动器为浮钳盘式制动器。它由制动盘、内外摩擦块、制动钳壳体、制动钳支架及前制动轮缸等组成。

制动盘固定在轮毂上，夹在内外摩擦衬块中间，与前轮一起转动。制动钳通过螺栓（兼作导向销）与制动钳支架相连（支架固定于转向节凸缘上），钳体可沿螺栓相对于制动盘作轴向移动。轮缸布置在制动钳的内侧。固定支架上有导轨，通过两根特制弹簧安装内、外制动块，内、外制动块可沿导轨作轴向移动。

图8.5　桑塔纳轿车前轮盘式制动器

1—制动钳体；2—紧固螺栓；3—导向销；4—防护套；5—制动钳支架；6—制动盘；7—固定制动块；8—消声片；9—防尘套；10—活动制动块；11—密封圈；12—活塞；13—电线导向夹；14—放气螺钉；15—放气螺钉帽；16—报警开关；17—电线夹

4）盘式制动器的特点

盘式制动器的优点如下：

①散热能力强，热稳定性好。受热后，制动盘只在径向膨胀，不会影响制动间隙。

②抗水衰退能力强。受水浸后，在离心力作用下被很快甩干，摩擦衬片上的剩水也由于压力高而容易挤出，一般仅需要1～2次制动后即可恢复正常。

③制动时的平顺性好。

④结构简单，维修方便。

⑤制动间隙小，便于自动调节。

盘式制动器的不足如下：

①制动时无助势作用，故要求管路液压较高。

②防污性差，制动衬片磨损较快。

（2）鼓式车轮制动器

1）鼓式车轮制动器的结构

简单的鼓式车轮制动器由旋转部分、固定部分、促动装置及定位调整机构组成。

①旋转部分

旋转部分多为制动鼓。制动鼓通常为浇铸件，对于受力小的制动鼓也可用钢板冲压而成，如图8.6所示。

②固定部分

固定部分是制动底板和制动蹄。制动底板固装在车桥的凸缘盘上，通过支承销与制动蹄相连。制动蹄常用钢板冲压后焊接而成或由铸铁或轻合金烧铸，采用T形截面，以增大刚度，摩擦片采用粘接或铆接的方式固定于制动蹄上。

③促动装置

促动装置的作用是对制动蹄施加力使其向外张开。汽车车轮制动器常用的促动装置有制动凸轮和制动轮缸两种类型，如图8.7所示。

图8.6　制动鼓和制动蹄

④定位调整装置

制动蹄在不工作时，其摩擦片与制动鼓之间应有合适的间隙，此间隙一般为0.25～0.5 mm。间隙过小易造成制动解除不彻底；间隙过大又将使制动踏板行程过大，以致驾驶员操作不便，同时也会推迟制动器起作用的时刻。但是在制动过程中，摩擦片的不断磨损必将导致此间隙逐渐增大。因此，各种形式的制动器均设有检查、调整此间隙的装置。

图8.7　制动蹄的促动装置

定位调整装置的作用是保持和调整制动蹄和制动鼓间正确的相对位置。

2）鼓式制动器的工作原理

鼓式制动器工作原理见本项目任务8.1制动系统总体结构认识图8.1所述，这里不再赘述。

3）典型车轮制动器

以桑塔纳轿车后轮制动器为例。

①制动器的结构

桑塔纳轿车后轮制动器为鼓式车轮制动器。如图8.8所示，制动器的制动毂通过轴承支承在后桥支承短轴上，与车轮一起旋转。

制动器底板用螺栓固定在后桥轴端支承座上，制动轮缸用螺钉固定在制动底板上方，其形式为双活塞内张型液压轮缸。支架、止挡板用螺钉紧固在底板的下方。下复位弹簧使制动蹄的下端嵌入固定板的切槽中。复位弹簧使两制动蹄的上端压靠到压力杆上，楔形件在其拉簧作用下，向下拉紧在制动蹄与压力杆之间。定位销、弹簧及弹簧座用以限制制动蹄的轴向移动，并保持蹄面与制动底板的垂直。

图8.8　桑塔纳后车轮制动器

制动时，轮缸活塞在制动液压力的作用下向外推动制动蹄，制动力克服复位弹簧的弹力使制动蹄向外张开，压向制动鼓，产生制动力矩使汽车制动。

解除制动时，制动液压力消失，在复位弹簧的作用下制动蹄回位。

②制动器的调整

图8.9　在推力板上装楔杆的自调装置

1—楔杆；2—推力板；3—驻车制动杠杆；4—浮式支承座；5—定位件；F1—水平拉簧的摩擦力；F2—楔形杆的垂直拉簧力

车轮制动器装配完毕后，为保证制动蹄衬片与制动鼓之间具有合适的间隙，应对其进行必要的调整。调整的方法有人工调整法和自动调整法。

桑塔纳轿车后轮制动器的间隙调整装置为在推力板上装楔杆的自调装置，其结构和工作情况如下。

如图8.9所示，楔杆的水平拉簧使楔杆与推力板间产生摩擦防止楔杆下移，垂直拉簧随时力图拉动楔杆下移。当蹄鼓间隙正常时，楔杆静止于相对应位置；当蹄鼓间隙大于规定值时，蹄片张开的行程被加大，垂直拉簧的力F2增大，F2＞F1，楔杆下移，楔杆的下移使得水平拉簧的力也被加大，摩擦力F1相应加大，则楔杆在新的位置静止。

放松制动后，制动蹄在回位弹簧的作用下收拢。由于推力板已变长，只能被顶靠在新的位置，从而保持规定的制动间隙值。

此类自调装置属于一次性调准的结构，前进或倒车制动均能自调。

驻车制动器

（1）驻车制动器的功用

驻车制动器的功用如下：

①车辆停驶后防止滑溜。

②使车辆在坡道上能顺利起步。

③行车制动系统失效后，临时使用或配合行车制动器进行紧急制动。

（2）驻车制动器的类型

驻车制动器按其安装位置可分为中央制动式和车轮制动式两种。中央制动式通常安装在变速器的后面，其制动力矩作用在传动轴上；车轮制动式通常与车轮制动器共用一个制动器总成，只是传动机构是相互独立的。

传统的驻车制动器为鼓式较常见。

（3）典型驻车制动器

以鼓式驻车制动装置为例分析说明。

1）制动装置的组成

鼓式驻车制动装置由驻车制动器和操纵机构组成。图8.10所示为集成在鼓式行车制动器中的驻车制动。驻车制动杠杆上端通过平头销与后制动蹄相连，中上部卡入驻车制动推杆右端的切槽中作为支点，下端与拉绳相连。前后制动蹄的腹板卡在驻车制动推杆两端的切槽中，并分别用一根复位弹簧与推杆相连。操纵机构包括传动机构和锁止机构，传动机构由驻车制动操纵杆、调整拉杆及制动拉绳等组成。锁止机构由按钮、弹簧及限位块、棘爪压杆、棘爪和扇形齿等组成。

图8.10　驻车制动器

1—驻车制动杠杆；2—驻车制动推杆；3—制动蹄；4—拉绳

2）制动装置的工作原理（见图8.10）

驻车制动时，驾驶员拉起驻车制动操纵杆后，操纵力便通过调整拉杆、拉绳4传到车轮制动器内的驻车制动杠杆1上端，使之绕下端支点逆时针转动，驻车制动杠杆1转动过程中，其中间支点推动驻车制动推杆2右移，使前制动蹄压向制动鼓。到前制动蹄压向制动鼓后，驻车制动推杆2停止运动，则驻车制动杠杆1的中间支点变成其继续转动的新支点。于是驻车制动杠杆1的下端左移使后制动蹄压靠到制动鼓上，施以驻车制动。此时，驻车制动操纵杆上的棘爪与扇形齿啮合，驻车制动操纵杆处于锁止状态。

解除制动时，须先将驻车制动操纵杆向后搬动少许，再压下驻车制动操纵杆端头的按钮，通过棘爪压杆使棘爪与齿板脱开，然后将驻车制动操纵杆推到释放位置后松开按钮。与此同时，制动蹄在复位弹簧作用下回位。

任务实施

实施要求

☞任务目标与要求

①小组成员分工协作，利用汽车维修手册及实训资料，依据任务工作单制订工作计划，并通过小组自评或互评检查工作计划。

②认识制动器整体结构，识别各种类型制动器的组成，确定主要部件安装位置。

③完成制动器的拆装。

☞注意事项

在任务实施过程中，严格遵守相关实验实训制度和规范的要求，注意职场健康与安全需求，做好废料的处理，并保持工作场所的整洁。

实施步骤

☞准备工作

①小组接受工作任务，准备实训车辆、拆装工具、维修手册等配套器材，清理场地，做好实施准备工作。

②组长带领组内成员阅读任务工作单，查阅相关手册或指导书，合理分工，制订任务计划，并检查计划有效性。

☞实施步骤

①依照任务工作单的引导，观察认识制动器的主要机构及系统组成，查找各主要部件的安装位置，并填写任务工作单。

②合理选择工具，并正确使用各类工具完成制动器的拆装。拆装过程中，请参考维修手册，严格按照相关技术标准和要求完成拆装任务。

（1）前轮制动器的拆装

前轮制动器的分解如图8.11所示。

1）前轮制动器的拆卸

①松开车轮螺栓螺母（拧紧力矩110 N·m）。

②松开制动钳壳体的紧固螺栓（拧紧力矩70 N·m），前轮制动器即可与车轮轴承分离。

③拧松制动器罩的螺栓，制动器罩即可从转向节体上取下。

④松开制动软管接头。

2）制动摩擦片的拆卸和安装

①拆卸上、下定位螺栓（见图8.12），用手卸下上、下定位弹簧。

②取下制动钳壳体，如图8.13所示。取下制动器底板上的制动摩擦片。

③将制动钳活塞压回制动钳壳体内，如图8.14所示。活塞回位前，先抽出制动液储液罐中的制动液，否则会引起制动液外溢，损坏表面油漆。制动液有毒，排放制动液时，只能使用专用容器存放。

图8.11　前轮制动器分解图

1—制动盘；2—制动钳；3—制动底板；4—车轮支承壳总成；5—传动轴

图8.12　卸下上下定位螺栓

图8.13　拆下制动钳壳体

图8.14　将活塞压回到制动钳壳体内

④装入新的摩擦片。安装制动钳壳体，用70 N·m的力矩紧固定位螺栓。

⑤安装上下定位弹簧，如图8.15所示。

⑥安装后，停车时用力将制动器踏板踩到底数次，以使制动摩擦片正确就位。

（2）后轮制动器的拆装

后轮制动器的分解如图8.16所示。

1）制动鼓和制动蹄的拆卸

①拧松车轮螺栓螺母（拧紧力矩110 N·m），取下车轮。

②用专用工具VW637／2卸下轮毂盖，如图8.17所示。

③取下开口销，旋下后车轮轴承上的六角螺母，取出止推垫圈。

图8.15　安装上下定位弹簧

④用螺丝刀通过制动鼓螺孔向上拨动楔形块（见图8.18），使制动蹄与制动鼓放松。

图8.16　后轮制动器分解图

1—轮毂盖；2—开口销；3—开槽垫圈；4—调整螺母；5—止推垫圈；6—轴承；7—制动鼓；8—弹簧座；9—弹簧；10—制动蹄；11—楔形件；12—回位弹簧；13—上回位弹簧；14—压力杆；15—楔形件回位弹簧；16—下回位弹簧；17—固定板；18—螺栓（拧紧力矩60 N·m）；19—后制动轮缸；20—制动底板；21—定位销；22—后桥车轮支承短轴；23—观察孔橡胶塞

图8.17　卸下轮毂盖

图8.18　拨动楔形块

⑤用鲤鱼钳拆下压簧座圈。用手从下面的支架上提起制动蹄，取出下回位弹簧。

⑥取下制动杆上的驻车制动拉索。用鲤鱼钳取下楔形件回位弹簧和上回位弹簧。

⑦卸下制动蹄，如图8.19所示。

⑧将带压力杆的制动蹄卡紧在台虎钳上，拆下定位弹簧，取下制动蹄，如图8.20所示。

⑨如有必要，拆下制动轮缸并解体，如图8.21所示。

图8.19　卸下制动蹄

1—上回位弹簧；2—压力杆；3—弹簧及座圈；4—下回位弹簧；5—驻车制动拉索；6—楔形件回位弹簧

图8.20　拆卸制动蹄定位弹簧

图8.21　制动轮缸的解体

1—防尘罩；2—皮圈（安装时涂上制动液）；3—弹簧；4—车轮制动器轮缸外壳；5—放气阀；6—防尘罩；7—活塞（安装时涂上制动液）

图8.22　安装制动蹄回位弹簧

2）制动鼓和制动蹄的安装

①装上制动蹄回位弹簧，将制动蹄装在压力杆上，如图8.22所示。

图8.23　将制动蹄装在压力杆上

1—制动蹄；2—压力杆；3—销轴；4—制动杆

②装上楔形件，凸块朝向制动器底板。

③将带有传动臂的制动蹄装在压力杆上，如图8.23所示。

④装入上回位弹簧；在传动臂上套上驻车制动拉索。

⑤将制动蹄装在车轮制动轮缸的活塞外槽上。

⑥装入下回位弹簧，并将制动蹄提起，装到下面的支座上。

⑦装楔形件回位弹簧。装压簧和弹簧座圈。

⑧装上制动鼓及后轮轴承，然后调整轮毂轴承的间隙。

⑨用力踩一下脚制动器，使后车轮制动蹄片正确就位，摩擦片与制动毂的间隙得到自动调整。

☞评估总结

①回答指导教师提问，并接受指导教师相关考核。

②对本次任务完成过程及效果进行自我评价和小组互评，填写任务工作单。

③清洁工作场所，清点归还相关工具设备，完成本次任务。

任务工作单