人力制動系統

人力制動系的制動能源僅僅是駕駛員的肌體。按其傳動裝置的結構形式，人力制動系有機械式和液壓式兩種。在汽車發展的早期，行車制動系和駐車制動系都是機械式的。20世紀初，行車制動系開始採用液壓傳動裝置，但多數還僅用於前輪制動。在30年代末，美國汽車的人力行車制動系已全部改成液壓式，但就世界範圍而言，直到50年代初，機械式行車制動系才全被淘汰。不過應當指出，在此以前，汽車的液壓制動系已並非全屬人力制動系， 而是早已有一部分屬於伺服制動系了。然而機械傳動裝置還是保留至今，主要用於駐車制動。

基本介紹

• 中文名：人力制動系統
• 外文名：Hand braking system
• 分    類：分為機械式和液壓式兩種
• 作  用：制動
• 位  置：車輪部位

構造原理

力制動系統的制動能源是駕駛員的肌體。按其傳動裝置的結構形式，人力制動系統有機械式和液壓式兩種，前者只用於駐車制動。

機械制動系統

機械式駐車制動系的控制裝置和傳動裝置主要由槓桿、拉桿、軸、搖臂等機械零件組成。其制動器可以是與行車制動系共用的車輪制動器（如紅旗CA7220型、奧迪100型和桑塔納等轎車以及黃河JN1181C13型貨車等），也可以是專設的中央制動器（如紅旗CA7560、 北京BJ2020N、解放CA1091、東風EQ1090E等型汽車用的駐車制動器）。

圖1為紅旗轎車利用後輪鼓式制動器為駐車制動器，其中駐車制動系是機械式的，並且與真空伺服式行車制動系共用後輪制動器。 施行駐車制動時，駕駛員將駐車制動操縱桿9向上扳起，便通過調整拉桿11、平衡槓桿21將駐車制動操縱纜繩拉緊，從而促動兩後輪制動器，施行駐車制動。此時，由於棘爪的單向作用，棘爪5便與棘爪齒板嚙合，操縱桿不能反轉，故整個駐車機械制動桿系能可靠地被鎖定在制動位置。欲解除制動，須先將操縱桿9扳起少許，再壓下操縱桿端頭的壓桿按鈕1，通過棘爪壓桿4使棘爪6離開棘爪齒板8。然後將操縱桿9向下推到解除制動位置。 此時纜繩 !( 放鬆， 駐車制動解除， 隨後應立即放鬆操縱桿端按鈕1，使棘爪得以將整個駐車機械制動桿系鎖止在解除制動位置。

圖1紅旗CA7220 型轎車制動系布置圖

駐車制動系必須可靠地保證汽車在原地停駐並在任何情況下不致自動滑行。這一點只有用 機械鎖止方法才能實現。這便是駐車制動系多用 機械式傳動裝置的主要原因。

圖2所示為採用中央制動器的北京BJ2020N型汽車的機械式駐車制動系。制動器為凸輪促動的雙向自增力式。制動鼓10的腹板11借螺釘固定在分動器對後橋輸出軸8的凸緣盤上。兩制動蹄下端由彈簧2壓靠到可調頂桿1兩端，上端則由彈簧3拉靠到支承銷6上。制動槓桿7位於右制動蹄的前方（向汽車前進方向看），上端與右蹄鉸接，如虛線所示。制動時，槓桿7和推桿5的動作所示制動器的同名構件相同，此處不再贅述。制動槓桿7的下端借傳動桿13與水平安裝的搖臂14的內端連線。搖臂外端連線調整叉16，中部支承在固定於分動器殼體上的垂直銷軸上。制動時，通過制動操縱桿手柄22向後拉出制動操縱桿 20和拉繩17。調整叉即前移而使搖臂14繞其銷軸轉動，從而使制動槓桿轉到制動位置。

雙向自增力鼓式制動器用於駐車制動的優越性在於其正反向制動效能都很高，而其受熱後效能衰退率大的弱點，則無關緊要，因為駐車制動的熱負荷等於零。

操縱桿20上切有棘齒條。當操縱桿被拉出到制動位置後，裝在操縱桿導套19上的棘爪21即在卷簧作用下與棘齒條嚙合，使操縱桿固定在制動位置。

欲解除制動，以便汽車起步，應先將手柄22連同操縱桿順時針轉過一個角度，使棘齒條與棘爪脫離嚙合，棘齒只壓在操縱桿的光滑圓柱面上，然後再將操縱桿推入到原始位置。於是搖臂14、制動槓桿、推桿、制動蹄都在復位彈簧作用下復位。放開手柄後，操縱桿即在彈簧作用下轉回原始位置，棘爪重又將操縱桿鎖住。

調整叉16用以調整制動操縱桿的行程，使得操縱桿被拉出到其棘齒條有7~14齒露出後即產生制動作用。

採用中央制動器的駐車制動系不宜用於應急制動，因為其制動力矩是作用在傳動軸上的，在汽車行駛中緊急制動時，極易造成傳動軸和驅動橋嚴重超載荷，還可能因差速器殼被抱死而發生左右兩驅動輪的旋轉方向相反，致使汽車制動時跑偏甚至掉頭。

圖2機械式駐車制動系統

人力液壓制動系

人力液壓制動系的基本組成和迴路示於圖3。作為制動能源的駕駛員所施加的控制力，通過作為控制裝置的制動踏板機構4傳到容積式液壓傳動裝置的主要部件———制動主缸5。 制動主缸屬於單向作用活塞式油泵，其作用是將自踏板機構輸入的機械能轉換成液壓能。液壓能通過油管3、8、6輸入前、後輪制動器1和7中的制動輪缸2。制動輪缸屬於單向作用活塞式油缸，其作用是將輸入的液壓能再轉換成機械能，促使制動器進入工作狀態。

圖3人力液壓制動系統示意圖

制動踏板機構和制動主缸都裝在車架上。因車輪是通過彈性懸架與車架聯繫的，而且有的還是轉向輪，主缸與輪缸的相對位置經常變化，故主缸與輪缸間的連線油管除金屬管（銅管）外，還有特製的橡膠制動軟管。各液壓元件之間及各段油管之間還有各種管接頭。制動前，整個液壓系統中應當充滿專門配製的制動液。

踩下制動踏板，制動主缸即將制動液經油管壓入前、後制動輪缸，將制動蹄推向制動鼓。在制動器間隙消失之前，管路中的液壓不可能很高，僅足以平衡制動蹄復位彈簧的張力以及油液在管路中的流動阻力。在制動器間隙消失並開始產生制動力矩時，液壓與踏板力方能繼續增長，直到完全制動。從開始制動到完全制動的過程中，由於在液壓作用下，油管（主要是橡膠軟管）的彈性膨脹變形和摩擦元件的彈性壓縮變形，踏板和輪缸活塞都可以繼續移動 一段距離。放開制動踏板，制動蹄和輪缸活塞在復位彈簧作用下復位，將制動液壓回主缸。

顯然，管路液壓和制動器產生的制動力矩是與踏板力成線性關係的。若輪胎與路面間的附著力足夠， 則汽車所受到的制動力也與踏板力成線性關係。制動系的這項性能稱為制動踏板感（或稱路感），駕駛員可因此而直接感覺到汽車制動強度，以便及時加以必要的控制和調節。

自製動踏板到輪缸活塞的制動系傳動比等於踏板機構槓桿比乘以輪缸直徑同主缸直徑之比。傳動比愈大，則為獲得同樣大的制動力矩所需的踏板力愈小，但踏板行程卻因此而愈大，使得制動操作不便。故要求液壓制動系傳動比合適，保證制動踏板力較小，同時踏板行程又不太大。對於人力液壓制動系，考慮到制動器容許磨損量的踏板全行程不應超過150mm（轎車）至180mm（貨車）。制動器間隙調整正常時，踩下踏板到完全制動的踏板工作行程不應超過全行程的50%。最大踏板力一般不應超過 350N（轎車）至550N（貨車）。

液壓系統中若有空氣侵入，將嚴重影響液壓的升高，甚至使液壓系統完全失效。因此在結構上必須採取措施以防止空氣侵入，並便於將已侵入的空氣排出。