鼓式制動(dòng)器
鼓式制動(dòng)也叫塊式制動(dòng)，是靠制動(dòng)塊在制動(dòng)輪上壓緊來(lái)實(shí)現(xiàn)剎車(chē)的。鼓式制動(dòng)是早期設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)，其剎車(chē)鼓的設(shè)計(jì)1902年就已經(jīng)使用在馬車(chē)上了，直到1920年左右才開(kāi)始在汽車(chē)工業(yè)廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的制動(dòng)塊(剎車(chē)蹄)位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，在剎車(chē)的時(shí)候制動(dòng)塊向外張開(kāi)，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車(chē)的目的。相對(duì)于盤(pán)式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)，鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)效能和散熱性都要差許多，鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力穩(wěn)定性差，在不同路面上制動(dòng)力變化很大，不易于掌控。而由于散熱性能差，在制動(dòng)過(guò)程中會(huì)聚集大量的熱量。制動(dòng)塊和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為復(fù)雜的變形，容易產(chǎn)生制動(dòng)衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動(dòng)效率下降。另外，鼓式制動(dòng)器在使用一段時(shí)間后，要定期調(diào)校剎車(chē)蹄的空隙，甚至要把整個(gè)剎車(chē)鼓拆出清理累積在內(nèi)的剎車(chē)粉。當(dāng)然，鼓式制動(dòng)器也并非一無(wú)是處，它造價(jià)便宜，而且符合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。四輪轎車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車(chē)全部負(fù)荷的70%-80%，前輪制動(dòng)力要比后輪大，后輪起輔助制動(dòng)作用，因此轎車(chē)生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用前盤(pán)后鼓的制動(dòng)方式。不過(guò)對(duì)于重型車(chē)來(lái)說(shuō)，由于車(chē)速一般不是很高，剎車(chē)蹄的耐用程度也比盤(pán)式制動(dòng)器高，因此許多重型車(chē)至今仍使用四輪鼓式的設(shè)計(jì)。
優(yōu)點(diǎn) 自剎作用：鼓式剎車(chē)有良好的自剎作用，由于剎車(chē)來(lái)令片外張，車(chē)輪旋轉(zhuǎn)連帶著外張的剎車(chē)鼓扭曲一個(gè)角度(當(dāng)然不會(huì)大到讓你很容易看得出來(lái))剎車(chē)來(lái)令片外張力(剎車(chē)制動(dòng)力)越大，則情形就越明顯，因此，一般大型車(chē)輛還是使用鼓式剎車(chē)，除了成本較低外，大型車(chē)與小型車(chē)的鼓剎，差別可能祗有大型采氣動(dòng)輔助，而小型車(chē)采真空輔助來(lái)幫助剎車(chē)。成本較低：鼓式剎車(chē)制造技術(shù)層次較低，也是最先用于剎車(chē)系統(tǒng)，因此制造成本要比碟式剎車(chē)低。
缺點(diǎn) 由于鼓式剎車(chē)剎車(chē)來(lái)令片密封于剎車(chē)鼓內(nèi)，造成剎車(chē)來(lái)令片磨損后的碎削無(wú)法散去，影響剎車(chē)鼓與來(lái)令片的接觸面而影響剎車(chē)性能。鼓剎最大的缺點(diǎn)是下雨天沾了雨水后會(huì)打滑，造成剎車(chē)失靈這才是其最可怕的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器增勢(shì)與減勢(shì)作用，設(shè)汽車(chē)前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向(這稱(chēng)為制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn))。制動(dòng)蹄1的支承點(diǎn)3在其前端，制動(dòng)輪缸6所施加的促動(dòng)力作用于其后端，因而該制動(dòng)蹄張開(kāi)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱(chēng)為領(lǐng)蹄。與此相反，制動(dòng)蹄2的支承點(diǎn)4在后端，促動(dòng)力加于其前端，其張開(kāi)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱(chēng)為從蹄。當(dāng)汽車(chē)倒駛，即制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，蹄1變成從蹄，而蹄2則變成領(lǐng)蹄。這種在制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，都有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的制動(dòng)器即稱(chēng)為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。制動(dòng)時(shí)兩活塞施加的促動(dòng)力是相等的。因此在制動(dòng)過(guò)程中對(duì)制動(dòng)鼓產(chǎn)生一個(gè)附加的徑向力。凡制動(dòng)鼓所受來(lái)自二蹄的法向力不能互相平衡的制動(dòng)器稱(chēng)為非平衡式制動(dòng)器。單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器稱(chēng)為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器與領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器在結(jié)構(gòu)上主要有兩點(diǎn)不相同，一是雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞式輪缸，而領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的兩蹄共用一個(gè)雙活塞式輪缸；二是雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸、支承銷(xiāo)在制動(dòng)底板上的布置是中心對(duì)稱(chēng)的，而領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器中的制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸、支承銷(xiāo)在制動(dòng)底板上的布置是軸對(duì)稱(chēng)布置的。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器無(wú)論是前進(jìn)制動(dòng)還是倒車(chē)制動(dòng)，兩制動(dòng)蹄都是領(lǐng)蹄的制動(dòng)器稱(chēng)為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，圖5-42是其結(jié)構(gòu)示意圖器。與領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器相比，雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在結(jié)構(gòu)上有三個(gè)特點(diǎn)，一是采用兩個(gè)雙活塞式制動(dòng)輪缸；二是兩制動(dòng)蹄的兩端都采用浮式支承，且支點(diǎn)的周向位置也是浮動(dòng)的；三是制動(dòng)底板上的所有固定元件，如制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸、回位彈簧等都是成對(duì)的，而且既按軸對(duì)稱(chēng)、又按中心對(duì)稱(chēng)布置。雙從蹄式制動(dòng)器前進(jìn)制動(dòng)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為從蹄的制動(dòng)器稱(chēng)為雙從蹄式制動(dòng)器。這種制動(dòng)器與雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)很相似，二者的差異只在于固定元件與旋轉(zhuǎn)元件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向不同。雖然雙從蹄式制動(dòng)器的前進(jìn)制動(dòng)效果低于雙領(lǐng)蹄式和領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，但其效能對(duì)摩擦系數(shù)變化的敏感程度較小，即具有良好的制動(dòng)效能穩(wěn)定性。雙領(lǐng)蹄、雙向雙領(lǐng)蹄、雙從蹄式制動(dòng)器的固定元件布置都是中心對(duì)稱(chēng)的。如果間隙調(diào)整正確，則其制動(dòng)鼓所受兩蹄施加的兩個(gè)法向合力能互相平衡，不會(huì)對(duì)輪轂軸承造成附加徑向載荷。因此，這三種制動(dòng)器都屬于平衡式制動(dòng)器。單向自增力式制動(dòng)器單向自增力式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)右圖。第一制動(dòng)蹄1和第二制動(dòng)蹄2的下端分別浮支在浮動(dòng)的頂桿6的兩端。汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，單活塞式輪缸將促動(dòng)力FS1加于第一蹄，使其上壓靠到制動(dòng)鼓3上。第一蹄是領(lǐng)蹄，并且在各力作用下處于平衡狀態(tài)。頂桿6是浮動(dòng)的，將與力S1大小相等、方向相反的促動(dòng)力FS2施于第二蹄。故第二蹄也是領(lǐng)蹄。作用在第一蹄上的促動(dòng)力和摩擦力通過(guò)頂桿傳到第二蹄上，形成第二蹄促動(dòng)力FS2。對(duì)制動(dòng)蹄1進(jìn)行受力分析可知，FS2>FS1。此外，力FS2對(duì)第二蹄支承點(diǎn)的力臂也大于力FS1對(duì)第一蹄支承的力臂。因此，第二蹄的制動(dòng)力矩必然大于第一蹄的制動(dòng)力矩。倒車(chē)制動(dòng)時(shí)，第一蹄的制動(dòng)效能比一般領(lǐng)蹄的低得多，第二蹄則因未受促動(dòng)力而不起制動(dòng)作用。雙向自增力式制動(dòng)器雙向自增力式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理如圖5-47所示。其特點(diǎn)是制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)均能借蹄鼓間的摩擦起自增力作用。它的結(jié)構(gòu)不同于單向自增力式之處主要是采用雙活塞式制動(dòng)輪缸4，可向兩蹄同時(shí)施加相等的促動(dòng)力FS。制動(dòng)鼓正向(如箭頭所示)旋轉(zhuǎn)時(shí)，前制動(dòng)蹄1為第一蹄，后制動(dòng)蹄3為第二蹄；制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí)則情況相反。在制動(dòng)時(shí)，第一蹄只受一個(gè)促動(dòng)力FS而第二蹄則有兩個(gè)促動(dòng)力FS和S，且S>FS。考慮到汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)多于倒車(chē)制動(dòng)，且前進(jìn)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)器工作負(fù)荷也遠(yuǎn)大于倒車(chē)制動(dòng)，故后蹄3的摩擦片面積做得較大。
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