车轮制动器

一、鼓式制动器

鼓式制动器具有以下特点。

（1）摩擦表面为圆形，不能充分接触；热稳定性稍差，受热后制动鼓在内外两个方向膨胀，影响制动间隙。摩擦生热后，又受水浸渍，易发生不均匀的变形。

（2）制动力矩与汽车行驶方向有关。

（3）为防止行驶过程中的摩擦，制动间隙要预留稍大些，而且两侧间隙要调节相同，手动调节较麻烦，所以要设计自动调节装置。

（4）检查、维护和更换稍显麻烦。

（5）兼用于驻车制动时，鼓式制动器的控制容易，因而多用在后轮作驻车制动的汽车上。

鼓式制动器按照其结构与工作特点不同，可分为领从蹄式制动器、双领蹄式制动器、双向双领蹄式制动器和自增力式制动器四种，要注意其中“领”和“从”的意义。

对于气压制动的鼓式制动器，目前全为领从蹄式制动器。

1.领从蹄式制动器

1）“领”和“从”的概念

当汽车前进行驶时，制动鼓的旋转方向如图4-14中箭头所示。制动时，两制动蹄绕各自的支承点向外旋转张开。制动蹄1的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同，称为领蹄，制动蹄2的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反，称为从蹄。当汽车倒向行驶制动时，制动蹄1变成从蹄，而制动蹄2变成领蹄。这种在汽车前进制动和倒向行驶制动时，都有一个领蹄和一个从蹄的制动器称为领从蹄式制动器。

图4-14 领从蹄式制动器示意图

1—领蹄；2—从蹄；3，4—支承销；5—制动鼓；6—制动轮缸

领从蹄式制动器的受力情况见图4-14。制动时，两制动蹄1和2在相等的促动力FS的作用下，绕各自的支承销3和4向外偏转一个角度，紧压在制动鼓5上，旋转的制动鼓即对两制动蹄分别作用着法向反力FN1和FN2和相应的切向反力FT1和FT2，这里法向反力FN和切向反力FT均为分布力的合力。两制动蹄受到的这些力分别被各自的支承销3和4的支承反力FS1和FS2所平衡。由图4-14可见，领蹄上的切向力FT1所造成的绕支承销3处支点的力矩与促动力FS所造成的绕同一支点的力矩是同向的，所以力FS的作用结果是使领蹄1在制动鼓上压得更紧，即力FN1变得更大，从而力FT1也更大，这表明领蹄具有“增势”作用。与此相反，切向力FT2则使从蹄2有放松制动鼓的趋势，故从蹄具有“减势”作用。

由上述可见，虽然领蹄和从蹄所受促动力相等，但所受制动鼓法向反力FN1和FN2不相等，且FN1＞FN2，相应地FT1＞FT2，故两制动鼓所施加的制动力矩不相等。一般来说，领蹄产生的制动力矩为从蹄制动力矩的2～3倍。显然，由于领蹄与从蹄所受法向反力不等，在两蹄摩擦片工作面积相等的情况下，领蹄摩擦片上的单位压力较大，因而磨损较严重。为了使领蹄和从蹄的摩擦片寿命相近，有些领从蹄式制动器，其领蹄摩擦片的周向尺寸设计得较大，但这样会使两蹄的摩擦片不能互换，从而增加了零件品种数和制造成本。

此外，领从蹄式制动器的制动鼓所受到的来自两蹄的法向力FN1和FN2不相平衡，则两蹄法向力之和只能由车轮轮毂轴承的反力来平衡，这就对轮毂轴承造成了附加径向载荷，使其寿命缩短。这种制动器称为非平衡式制动器。

［完成任务］请说出领从蹄的“领”和“从”的意义。

________________________________________。

2）领从蹄式制动器举例

一汽奥迪100型轿车、捷达轿车、前轮驱动的宝来A4轿车和上海桑塔纳轿车的后轮制动器都采用了领从蹄式制动器。一汽奥迪100型轿车后轮制动器固定元件结构如图4-15所示。两个制动蹄3和12下端插在制动底板10相应槽内，由上下两个弹簧5和8将其拉拢，使其上端紧靠在制动轮缸9的活塞上。制动蹄利用限位螺钉和限位弹簧压靠在制动底板上。制动蹄外圆弧面上铆有制动摩擦片。一汽奥迪100型轿车鼓式制动的特点是制动蹄取消了调整销，采用了浮式支承，整个制动蹄可沿支承平面有一定的浮动量，使制动蹄自动定心，保证尽可能与制动鼓全面接触。

图4-15 一汽奥迪100型轿车后轮制动器固定元件结构

1—制动间隙调整楔；2—驻车制动推杆；3—后制动蹄；4—连接弹簧；5—上回位弹簧；6—弹簧座；7—驻车制动拉杆；8—下回位弹簧；9—制动轮缸；10—制动底板；11—橡胶塞；12—前制动蹄；13—弹簧

一汽奥迪100型轿车行车制动器兼充驻车制动器，因此，在制动器中还加装了驻车制机械传动机构。驻车制动拉杆7铆装在制动蹄3上，并能自由摆动。驻车制动推杆2左端的槽插在驻车制动拉杆上，右端槽孔插装在前制动蹄的凸棱上。连接弹簧4左端钩挂在驻车制动推杆左侧的孔内，右端钩挂在前制动蹄的腹板上，上回位弹簧5右端钩挂在驻车制动推杆右侧的孔内，左端钩挂在后制动蹄的腹板上。由于弹簧的作用，驻车制动推杆拉靠在驻车制动拉杆7上。驻车制动拉杆的下端与驻车制动软轴相连。

制动时，驾驶员拉动驻车制动操纵手柄，带动驻车制动软轴，进而带动驻车制动拉杆7绕上端支点向右转动，推动推杆2向右移动，向外推开前制动蹄12。当这个制动蹄压紧在制动鼓上后，驻车制动拉杆又绕和推杆接触处转动，推动后制动蹄也压靠在制动鼓上。这样，两个制动蹄都将制动鼓压紧，从而对车轮进行制动。解除制动时，驾驶员松开驻车制动操纵杆，两个制动蹄在上、下回位弹簧及连接弹簧的作用下回位，使制动蹄和制动鼓间保持适当的间隙，车轮便可以自由转动，制动作用解除。

［完成任务］请完成以下问题。

（1）根据图4-15在图4-16中写出奥迪100型轿车后轮制动器元件名称，引出线采用45°/水平/垂直，不要出现交叉。

（2）行车制动元件有：________________________________________。

驻车制动元件有：________________________________________。

制动自动间隙调节元件有：________________________________________。

制动蹄是哪两个制动共用的？________________________________________。

（3）图4-16中最易出现故障的两个部件是：__________、__________；这促使售后服务中有更换制动轮缸和更换制动蹄的业务。

图4-16 任务：一汽奥迪100型轿车后轮制动器元件

2.双领蹄式与双从蹄式制动器

在汽车前进时，两制动蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器。图4-17为双领蹄式鼓式制动器结构图，其总体构造与图4-14所示的领从蹄式制动器相似。只是采用了两个单活塞式制动轮缸，制动蹄一端卡在带调节轮的制动轮缸活塞上，另一端支承另一个活塞的尾端，以这个尾端作为支点。该制动器的受力情况可以简化为图4-18所示的情况，在汽车前进时，该制动器的前后蹄均为领蹄，故称为双领蹄式制动器。

双领蹄式制动器前进制动时效能高，但在倒车制动时，两制动蹄都变成从蹄，制动效能下降很多。

如将图4-18所示的制动器翻转180°，便成为在汽车前进时两蹄均为从蹄的双从蹄式制动器。显然，双从蹄式制动器的前进制动效能低于双领蹄式和领从蹄式制动器，但其制动效能对摩擦系数变化的敏感程度较小，即具有良好的制动效能稳定性。

图4-17 双领蹄式鼓式制动器元件结构

图4-18 双领蹄式制动器受力分析

（a）前进制动时；（b）倒车制动时

［完成任务］根据图4-17提示，完成下列问题。

（1）在图4-19中写出车轮制动器元件名称，引出线采用45°/水平/垂直，不要出现交叉。

（2）行车制动元件有____________________；驻车制动元件有____________________；制动间隙调节元件有____________________；制动间隙的调节方法是____________________。

（3）如果在制动蹄片上发现有两条金属线，这两条金属线的作用是：__________。

3.双向双领蹄式制动器

在倒车制动时，如果使上述制动器的两个制动蹄的支承点和促动力作用点相互对调下，就可以得到与前进制动时相同的制动效能。

解放CA1040系列轻型载货汽车的后轮制动器即为根据这一设想制成的一种双向双领蹄式制动器，如图4-20所示。其结构形式与前述的领从蹄式制动器（图4-14）相比，差别在于在制动轮缸的对面又加了一个轮缸，两制动蹄的两端都为浮式支承，且支承点的周向位置也是浮动的。制动底板上的所有固定元件，如制动蹄、制动轮缸、复位弹簧等都是成对的，而且是既按轴对称，又按中心对称布置。

图4-19 任务：单向双领蹄式制动器

如图4-20所示，在前进制动时，所有的轮缸活塞11都在液压作用下向外移动，将两制动蹄8压靠在旋转的制动鼓5上。之后，在制动鼓摩擦力的作用下，两制动蹄绕车轮中心O点，沿车轮旋转方向转过一个角度，将两轮缸活塞外端的支座10推回，直到使其顶靠在轮缸端面上为止，此时两轮缸的支座10便成为制动蹄的支承点，这样的制动器为双领蹄式制动器。倒车制动时，制动鼓对制动蹄作用着相反方向的摩擦力矩，使两制动蹄绕车轮中心逆箭头方向转过一个角度，将可调支座13连同调整螺母12一起推回原位，于是可调支座13便成为制动蹄新的支承点，两个制动蹄仍为领蹄。这种在前进制动和倒车制动时，两制动蹄都为领蹄的制动器为双向双领蹄式制动器。

图4-20 双向双领蹄式制动器

1—制动底板；2—制动蹄定位弹簧；3—制动蹄定位销钉；4—制动底板调整孔螺塞；5—制动鼓；6—制动轮缸；7—锁片；8—制动蹄；9—制动蹄复位弹簧；10—支座；11—轮缸活塞；12—调整螺母；13—可调支座

调整螺母12用于调整制动器间隙。拨动调整螺母头部的齿槽，使螺母转动，带螺杆的可调支座13便向内或向外移动，使制动器间隙得以调整。调整合适后，将锁片7插入调整螺母的齿槽中，以防螺母松动。

双领蹄式、双从蹄式与双向双领蹄式制动器的固定元件都是中心对称布置的，如果间隙调整正确，两制动蹄对制动鼓所施加的法向作用力能够相互平衡，不会对轮毂轴承造成附加的径向载荷，因此，这三种制动器都是平衡式制动器。

［完成任务］能说出图4-20中双向双领蹄式制动器元件名称，并说出哪些是行车制动元件，哪些是驻车制动元件，哪些是制动间隙调节元件。

4.自增力式制动器

自增力式制动器分单向自增力和双向自增力两种，这两种自增力式制动器在结构上的区别仅是轮缸中的活塞数目不同。

1）单向自增力式制动器

单向自增力式制动器结构示意图如图4-21所示。制动蹄1和制动蹄2的下端分别支承在浮动顶杆6的两端。制动器只在上方有一个支承销4。不制动时，两蹄上端均靠各自的复位弹簧拉靠在支承销上。

图4-21 单向自增力式制动器结构示意图

1—第一制动蹄；2—第二制动蹄；3—制动鼓；4—支承销；5—轮缸；6—浮动顶杆

汽车前进制动时，制动鼓的旋转方向如图4-21中箭头所示。单活塞式轮缸5只将促动力FS加于第一制动蹄上，使其上端离开支承销，整个制动蹄绕浮动顶杆左端支承点旋转，并压靠在制动鼓上。显然，第一制动蹄是领蹄，并且在促动力FS1 ，法向合力FN1 ，切向合力FT1和沿顶杆轴线方向的FP作用下处于平衡状态。由于顶杆是浮动的，自然成为第二制动蹄的促动装置，而将与力FP大小相等、方向相反的促动力FS2施于第二制动蹄的下端，故第二制动蹄也是领蹄。由于顶杆是完全浮动的，不受制动底板约束，作用在第一制动蹄上的促动力和摩擦力没有像一般领蹄那样完全被制动鼓的法向反力和固定于制动底板上的支承件反力的作用所抵消，而是通过顶杆传到第二制动蹄上，形成第二蹄促动力FS2 ，所以FS2大于FS1。此外作用力FS2对第二蹄支承点的力臂也大于FS1对第一蹄支承点的力臂。因此，第二蹄的制动力矩必然大于第一蹄的制动力矩。由此可见，在制动鼓尺寸和摩擦系数相同的情况下，这种制动器在前进时的制动效能不仅高于领从蹄式制动器，也高于双领蹄式制动器，具有自增力效果。

倒车制动时，第一蹄上端压靠在支承销上不动。此时第一蹄虽然是领蹄，但其力臂大为减小，因此第一蹄的制动效能比一般领蹄要低得多，第二蹄则因未受到促动力而不起作用。故此时整个制动器的制动效能甚至比双从蹄式制动器的制动效能还要低。因此单向自增力式制动器在汽车上已很少使用。

2）双向自增力式制动器

双向自增力式制动器的结构示意图如图4-22所示。当前进制动时，两制动蹄在相同的轮缸促动力FS作用下同时向外张开，压靠到旋转的制动鼓上，并由于摩擦力的作用，两制动蹄均沿箭头方向转过一个角度。当后制动蹄3尚未顶靠到支承销5时，前制动蹄1与制动鼓所产生的切向合力所造成的绕下支点的力矩与促动力所造成的绕同一支点的力矩同向，故前蹄为领蹄；当两制动蹄继续移动到后制动蹄3顶靠在支承销5上以后，前制动蹄1即对浮动的可调顶杆2产生作用力矩，并间接作用在后制动蹄下端。此时后制动蹄上端为支承点，在促动力矩和FP共同作用下向外旋转张开，使该制动蹄也变成了领蹄。此时后制动蹄对制动鼓的压力比前制动蹄还大，产生了自动增力作用。

图4-22 双向自增力式制动器示意图

1—前制动蹄；2—可调顶杆；3—后制动蹄；4—制动轮缸；5—支承销

倒车制动时，两制动蹄的工作情况正好相反，此时前制动蹄具有自动增力效果。由于在行车制动和倒车制动时，制动器都具有自动增力作用，因此该种制动器称为双向自增力式制动器。

以上介绍的几种轮缸式制动器各有特点。双向自增力式制动器多用于轿车后轮，其中一个原因是便于兼作驻车制动器。单向自增力式制动器只用于少数中轻型汽车的前轮，因为倒车制动时对前轮制动器的制动效能要求不高。双从蹄式制动器虽然制动效能低，但具有良好的效能稳定性，因而也被少数高档轿车所采用。双领蹄式与双从蹄式及双向双领蹄式等具有两个轮缸的制动器，最适宜布置双回路制动系统。领从蹄式制动器发展最早，其制动效能及效能稳定性均居于中游，但具有结构简单等优点，故目前仍被各种汽车广泛采用。

5.制动器间隙的调整

在制动器不工作时，其摩擦片与制动鼓之间应留有适当的间隙，一般为0.25～0.50mm。间隙过小，不能保证彻底解除制动，将造成摩擦副的拖磨；间隙过大，会推迟制动器开始起作用的时刻，造成制动不灵，同时使制动踏板行程太长，致使驾驶员操作不便。在制动器工作过程中，摩擦片的不断磨损将导致制动器间隙逐渐增大，情况严重时，即使将制动踏板踩到底，也产生不了足够的制动力矩。因此，要求任何形式的制动器在结构上必须保证有制动间隙的调节装置。制动间隙的调整有手动调整和自动调整两种方法。

1）手动调整

一般在制动鼓腹板外边开有一个检查孔，以便用厚薄规检查摩擦片与制动鼓之间的间隙（制动器间隙）是否符合规定值，不符合规定值时要对其进行调整。手动调整一般有以下几种方法。

（1）转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销。

在汽车制动器中，若发现制动器间隙已增大到使制动器效能明显降低时，可转动调整凸轮，进行局部调整。这样，沿摩擦片周向各处的间隙即可增大或减小。当制动鼓磨损到一定程度时，需要重新加工修整其内圆面，在进行修理作业后重新装配制动器时，为保证制动蹄与制动鼓的正确接触状态和间隙值，应当全面调整制动器间隙。全面调整除靠转动调整凸轮外，还要转动制动蹄下端的支承销。其支承制动蹄的支承销的轴颈是偏心的，支承销的尾端伸出制动底板外，并铣切出矩形截面，以便用扳手夹持使之转动。转动支承销，各处（特别是制动蹄下端处）的间隙即可增大或减小。

（2）转动调整螺母。

有些制动器的轮缸两端的端盖制成调整螺母，如图4-23所示。用一字螺丝刀5拨动调整螺母1的齿槽4，使螺母转动，带动螺杆的可调支座3向内或向外做轴向移动，因此可使制动蹄上端靠近或远离制动鼓，则制动间隙便减小或增大。间隙调整好以后，用锁片插入调整螺母的齿槽中，使螺母的角位置固定。

图4-23 用调整螺母调整制动间隙

1—调整螺母；2—制动轮缸；3—可调支座；4—齿槽；5—一字螺丝刀；6—制动底板

（3）调整可调顶杆长度。

在自增力式制动器中，两制动蹄下端支承在可调顶杆上，可调顶杆由调整螺母1、顶杆套2和顶杆体3组成，如图4-24所示。顶杆套一端有带齿的凸缘，套内制有螺纹，调整螺钉借螺纹旋入顶杆套内，顶杆套与顶杆体作动配合。当拨动顶杆套带齿的凸缘时，可使调整螺钉沿轴向移动，因此可以改变可调顶杆的总长度，从而调整制动器间隙。

图4-24 用改变顶杆长度来调整制动器间隙

1—调整螺母；2—顶杆套；3—顶杆体；4—一字螺丝刀；5—制动底板

［应用知识点］手动调节间隙时，应先调节到前、后蹄与制动鼓贴紧，然后以同样的齿数反调两个调整螺母，直到制动鼓能转动，这样调节的目的是使前、后蹄的制动间隙相同。

2）自动调整

制动器间隙调整是汽车维护和修理作业中必不可少的重要作业项目。为了减少其工作量，制动器间隙的自动调整装置（以下简称间隙自调装置）得到迅速发展，其结构形式有以下几种。

（1）摩擦限位式间隙自调装置。

图4-25所示为一些轿车上采用的摩擦限位式间隙自调装置。用以限定不制动时制动蹄的内极限位置的限位摩擦环2装在轮缸活塞3内端的环槽中，如图4-25（a）所示；或借矩形断面螺纹旋装在活塞内端，如图4-25（b）所示。限位摩擦环是一个有切口的弹性金属环，压装入轮缸后与缸壁之间的摩擦力可达400～550N。活塞上的环槽或螺旋槽的宽度大于限位摩擦环厚度b。活塞相对于摩擦环的最大轴向位移量即为二者之间的间隙A＝B－b。间隙Δ应等于在制动器间隙为设定的标准值时施行完全制动所需的轮缸活塞行程。

图4-25 带限位摩擦环的制动轮缸

1—制动蹄；2—限位摩擦环；3—轮缸活塞

不制动时，制动蹄复位弹簧只能将制动蹄向内拉到轮缸活塞与摩擦环外端面接触为止，因为复位弹簧力远远不足以克服摩擦环与缸壁之间的摩擦力。此时如图4-25所示，间隙Δ存在于活塞与摩擦环内端面之间。

制动时，轮缸活塞外移。若制动器间隙正好等于设定值，则当活塞移动到与摩擦环内端面接触（即间隙Δ消失）时，制动器间隙应已消失，并且蹄鼓已压紧到足以产生最大制动力矩的程度。若制动器间隙由于种种原因增大到超过设定值，则活塞外移到Δ＝0时，仍不能实现完全制动。但只要轮缸液压达到0.8～1.1MPa，即能将活塞连同摩擦环继续推出，直到实现完全制动。这样，在解除制动时，制动蹄只能恢复到活塞与处于新位置的限位摩擦环接触，即制动器间隙恢复到设定值。由此可见，正是摩擦环与缸壁之间的这一不可逆转的轴向相对位移补偿了制动器的过量间隙。这也是一切摩擦限位式间隙自调装置的共同原理。

摩擦限位式间隙自调装置也可以装在制动蹄上，如图4-26所示。限位套筒5穿过制动蹄腹板3上的长孔，并借压紧弹簧8将两限位摩擦片6和7夹持在制动蹄腹板上，由此保持限位套筒5与制动腹板3的相对位置。球头限位销4固定在制动底板1上，穿入限位套筒5的孔中，限位套筒5与限位销4球头之间的间隙Δ决定了限位套筒相对于限位销的位移量，也即制动蹄与制动鼓之间所设定的制动间隙。

图4-26 摩擦限位式间隙自调装置

1—制动底板；2—制动蹄摩擦片；3—制动蹄腹板；4—限位销；5—限位套筒；6，7—限位摩擦片；8—压紧弹簧

当制动蹄与制动鼓之间存在过量的间隙时，由于限位销对限位套筒的定位作用，使得制动蹄在张开的过程中先出现限位套筒与限位销的接触，随后制动蹄在促动力作用下使制动蹄腹板克服限位摩擦片上摩擦力，相对于限位套筒继续向右移动，压向制动鼓，实现完全制动。当制动促动力解除以后，在制动蹄复位弹簧作用下，限位套筒借限位摩擦片上的摩擦力与制动蹄一起复位，直至限位销与限位套筒内壁接触为止。至此，制动蹄腹板与限位套筒的相对位置发生改变，其改变量即为制动间隙中过量的部分。

具有摩擦限位式间隙自调装置的制动器在装配时不需要调校间隙，在安装到汽车上以后，经过一次完全制动，即可以将制动间隙自动调整到设定值，因此这种自调装置属于一次调准式。

（2）楔块式间隙自调装置。

上海桑塔纳、奥迪100型轿车以及红旗CA7220型轿车后轮制动器间隙均采用楔块式间隙自调装置。如图4-27所示，间隙自调装置的调整楔装在推杆右端槽内，其下端与弹簧相连，弹簧固定在制动蹄上。制动推杆两端有缺口，其右端缺口的端面压在调节楔的齿形面上，调节楔的另一侧齿形面压在与后制动蹄固定在一起的斜支承上。在连接弹簧的作用下，制动推杆紧紧压在调节楔和斜支承上，制动推杆左端的头部有一凸耳，它与驻车制动拉杆的外侧面之间有一设定间隙Δ（0.2～0.3mm）。上回位弹簧使制动拉杆与制动推杆左侧缺口的端面紧紧贴在一起。

图4-27 制动器设定间隙Δ

1—制动底板；2—制动轮缸；3—后制动蹄；4—驻车制动拉杆；5—推杆凸耳；6—驻车制动推杆；7—连接弹簧

在正常制动间隙（设定间隙Δ）内进行制动时，两制动蹄在轮缸活塞的推力作用下向外张开，并压靠到制动鼓上，实施制动。此时，由于连接弹簧的刚度设计得比上回位弹簧大，因此上回位弹簧被拉伸，而连接弹簧不被拉伸。此时驻车制动拉杆始终压住调整楔，并与前制动蹄一起压靠到制动鼓上，此时制动拉杆与制动推杆凸耳不接触。

当制动间隙增加到超过设定间隙Δ值进行行车制动时，两蹄在轮缸活塞推力的作用下，上回位弹簧首先被拉伸到一定程度后，连接弹簧也被拉伸，使制动拉杆与制动推杆凸耳不但接触，而且外移。此时，驻车制动推杆与前制动蹄斜支承间形成的切槽与调整楔间便产生了间隙，于是调整楔被弹簧往下拉，直到调整楔与切槽两侧面重新接触为止，从而补偿了制动器的过量间隙。

解除制动时，两制动蹄在复位弹簧的作用下复位，但不可能恢复到制动前的位置，因为借以补偿过量制动间隙的调整楔与切槽的相对位置是不可逆转的。这种制动器间隙自动调整装置也是一次调准式。

（3）星形螺母式间隙自调装置。

图4-28为鼓式制动器星形螺母式间隙自调装置，它安装于制动器的从蹄上，在汽车倒车且实施制动的过程中完成调节。采用这种方式的间隙自调装置可以大大减少“过调节”的可能性，即通过将制动间隙调整安排在很少出现的倒车制动过程中，来有效地避免由于制动鼓严重受热膨胀变形造成的间隙增大。自调装置主要由自调节拉索5、自调节拉索导向板3、自调节棘爪6和间隙调整星形螺母7等组成。自调节拉索5的一端固定在制动器促动活塞上方的轴销中，另一端绕过自调节拉索导向板3后与自调节棘爪6相连。当制动间隙处于正常范围内实施制动时，自调节棘爪6受自调节拉索5的控制在小范围内转动，无法跨越间隙调整星形螺母7上与自调节棘爪6相接触的齿顶部，因而不能拨动间隙调整星形螺母7。而一旦制动蹄摩擦片磨损变薄后，自调节棘爪6随后制动蹄4一起顺时针转过一个较大的角度，自调节棘爪6两端部将跨过间隙调整星形螺母7上与原齿轮规定的位置，卡入间隙调整星形螺母7上新的齿隙中。解除制动时，在棘爪复位弹簧9的拉力作用下，棘爪逆时针转动复位，推动间隙调整星形螺母7转动，使得可调顶杆8改变长度，从而达到调整制动蹄与制动鼓之间间隙的目的。

图4-28 星形螺母式间隙自调装置

1—前制动蹄；2—自调节拉索定位端；3—自调节拉索导向板；4—后制动蹄；5—自调节拉索；6—自调节棘爪；7—间隙调整星形螺母；8—可调顶杆；9—棘爪复位弹簧；10—制动蹄复位弹簧

［完成任务］写出鼓式车轮制动器的自动间隙调节元件在车轮制动器上设计的四个位置：__________；__________；__________；__________。你所在学校有哪种间隙自调装置？__________。

二、盘式制动器

1.盘式制动器的特点

盘式制动器与鼓式制动器相比，具有以下优点。

（1）摩擦表面为平面，不易发生较大变形，制动力矩较稳定。

（2）热稳定性好，受热后制动盘只在径向膨胀，不影响制动间隙。

（3）受水浸渍后，在离心力的作用下水很快被甩干，摩擦片上的剩余水也由于压力高而较容易被挤出。

（4）制动力矩与汽车行驶方向无关。

（5）制动间隙小，便于自动调节间隙。

（6）摩擦片容易检查、维护和更换。

但盘式制动器也有不足之处，主要表现在以下两方面。

（1）盘式制动器摩擦片直接压在圆盘上，无自动摩擦增力作用。

（2）兼用于驻车制动时，驻车制动装置较鼓式制动器复杂，因此用在后轮上受到限制。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，称为制动盘。其固定元件有多种结构形式。根据固定元件的结构形式不同，盘式制动器大体上可以分为两类，即钳盘式制动器和全盘式制动器。

钳盘式制动器中的固定元件是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每制动器中有2～4块制动块。这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的钳型支架中，总称为制动钳。根据制动钳的结构形式不同，钳盘式制动器又分为定钳盘式制动器和浮钳盘式制动器两种。

全盘式制动器的固定元件的金属背板和摩擦片都做成圆盘形，因此其制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触。全盘式制动器由于制动钳的横向尺寸较大，主要应用在重型汽车上，这里不做介绍。

2.浮钳盘式制动器

1）浮钳盘式制动器名称由来

浮钳盘式制动器的制动钳是浮动的，可以相对于制动盘做轴向移动。其中只在制动盘的内侧设置油缸，用以驱动内侧制动块，而外侧的制动块则附着在钳体上，制动时随制动钳作轴向移动。

2）浮钳盘式制动器工作原理

如图4-29所示，制动时，内侧活塞及摩擦片在液压作用力作用下，向左移动压向制动盘。同时，液压的反作用力推动制动钳体向右移动，使外侧摩擦片也压靠在制动盘上。导向销上的橡胶衬套不仅能够稍微变形以消除制动器间隙，而且可使导向销免受泥污。

解除制动时，橡胶衬套所释放出来的弹性能有助于外侧制动块离开制动盘。活塞密封圈使活塞回位。若制动器产生了过量的间隙，活塞则相对于密封圈滑移，借此实现间隙自动调整。

图4-29 浮钳盘式制动器结构示意图

若制动器的制动蹄和制动鼓之间存在过大的间隙，则制动时活塞密封圈变形达到极限值后，轮缸活塞在液压作用下与密封圈松脱，活塞继续移动，直到完全制动为止。解除制动后，活塞密封圈变形将活塞拉回的距离为一个固定值（固定值为几微米），如图4-30所示。由此可见，密封圈能兼起活塞回位弹簧和一次调准式间隙自调装置的作用，可使制动钳结构简单，造价低廉，故在轻中型轿车上得到广泛应用。

但这种结构对橡胶密封圈的弹性、耐热性、耐磨性及加工精度要求较高，而且所能保持的制动器间隙较小，在保证彻底解除制动方面还不十分可靠。

3）浮钳盘式制动器优缺点

浮钳盘式制动器优点：浮钳盘式制动器采用单侧油缸，结构简单，制动器的轴向与径向尺寸较小，成本低，近年来在轿车及轻型载货汽车上得到广泛应用。

图4-30 活塞密封圈的工作情况

1—活塞；2—矩形橡胶密封圈；3—轮缸

浮钳盘式制动器在驻车制动时，只需在行车制动钳轮缸内部加装螺杆和螺母机构，操作驻车时，螺杆转动带动螺母在轮缸内移动，推动轮缸活塞夹住制动器。

浮钳盘式制动器缺点：制动时由于浮动销在内侧以及浮动销和配合件的间隙会导致浮钳向前转动，导致制动摩擦片偏磨损。同时作为驻车制动时不及鼓式制动器驻车效果好。

［完成任务］写出图4-31中元件的名称。

1：__________；2：__________；3：__________；4：__________；4的内部是：__________；5：__________；6：__________；6的外部，5的内部的橡胶圈是：__________；7：__________；8：__________（可以查看制动块厚度）；9：__________；10：__________；11：__________。

图4-31 浮钳盘式制动器结构组成

3.定钳盘式制动器

1）定钳盘式制动器的结构

定钳盘式制动器的元件组成如图4-32所示。制动盘与车轮相连接，随车轮一起转动。轮缸活塞布置在制动盘两侧的制动钳支架中，活塞的端部粘有摩擦片。制动钳用螺栓固定在桥壳或转向节上，既不能旋转，也不能轴向移动。

图4-32 定钳盘式制动器的元件组成

［完成任务］根据图4-32提示，写出图4-33中各元件名称。

图4-33 任务：定钳盘式制动器的元件组成

2）定钳盘式制动器工作原理

如图4-34所示，制动时，高压制动液被压入两制动轮缸中，推动轮缸活塞，使两个制动摩擦片同时压向制动盘，产生制动作用。此时，活塞上矩形橡胶密封圈的刃边在活塞摩擦力的作用下产生弹性变形，其极限变形量应等于（制动器间隙为设定值时的）完全制动所需的活塞行程。解除制动时，活塞在密封圈的弹力作用下回位，直至密封圈变形完全消失为止。

图4-34 定钳盘式制动器结构简图

3）德国奔驰600型轿车前轮制动器制动钳间隙调节原理

图4-35（a）所示为德国奔驰600型轿车前轮定钳盘式制动器各主要元件安装示意图。制动钳的构造如图4-35（b）所示。内、外两侧制动钳体实际上各为一个液压轮缸的缸体，其中各装有一个活塞5，内外液压轮缸有油道连通。摩擦弹簧17固装在活塞的尾端，并紧箍着回位销16的中部。回位销的头部装有限位垫圈14。爪形回位弹簧15及回位弹簧挡盘13装在钳体底部的锥形凹坑中，其弹力的方向始终是向左拉着回位销16。在活塞5的前端装有活塞压板6，摩擦片9粘在摩擦片底板3上，底板的外端装在摩擦片定位销2上，并可沿定位销轴向移动。

图4-35 德国奔驰600型轿车前轮制动器制动钳

（a）前轮定钳盘式制动器主要元件安装图；（b）制动钳的构造1—制动钳体；2—摩擦片定位销；3—摩擦片底板；4—隔片；5—活塞；6—活塞压板；7—防尘罩；8—卡环；9—摩擦片；10—制动盘；11—放气螺钉；12—密封环挡片；13—回位弹簧挡盘；14—限位垫圈；15—爪形回位弹簧；16—回位销；17—摩擦弹簧；18—活塞密封环

制动时，制动液被压入活塞后面的轮缸腔体内，推动活塞向前（图4-35中向右）移动，将摩擦片9压紧在制动盘10上，即对车轮产生制动作用。同时，活塞还通过摩擦弹簧17、回位销16使爪形回位弹簧15向前拱曲变形。

解除制动时，轮缸中的油压撤除，在爪形回位弹簧15的作用下，回位销16又通过摩擦弹簧17将活塞拉回，于是摩擦片在制动盘与活塞压板6之间浮动，不起制动作用。

这种制动器中摩擦副的间隙是自动调整的。间隙为标准值时，活塞在油压作用下右移到爪形回位弹簧15与其挡盘13接触时，摩擦片9应当与制动盘压紧，即爪形回位弹簧15与其挡盘13之间的间隙应等于制动器的正常间隙。若摩擦片磨损，制动器间隙便大于爪形回位弹簧与其挡盘之间的间隙，则在爪形回位弹簧与挡盘接触而回位销16停止右移时，由于液压力大于摩擦弹簧与回位销之间的摩擦力，故活塞带动摩擦弹簧相对于回位销继续右移，直到摩擦片压紧到制动盘上为止，其右移的距离正好等于磨损量。油压撤除后，爪形回位弹簧带动回位销并依靠摩擦弹簧与回位销之间的摩擦力使活塞回位，其回位量只能等于爪形回位弹簧与其挡盘之间的间隙。这种结构工作可靠，可简化保养作用。