鼓式制动器

鼓式制动器(4)鼓式制动器也叫块式制动器，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧，在刹车的时候制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧，达到刹车的目的。近三十年中，鼓式制动器在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。但由于成本比较低，仍然在一些经济类轿车中使用，主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。

鼓式制动器的旋转元件是制动鼓，固定元件是制动蹄。制动时制动蹄在促动装置作用下向外旋转，外表面的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上，对鼓产生制动摩擦力矩。

凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置，制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。

以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置的制动器称为轮缸式制动器；以凸轮作为促动装置的制动器称为凸轮式制动器；用楔作为促动装置的制动器称为楔式制动器。

鼓式制动器比较复杂的地方在于，许多鼓式制动器都是自作用的。 当制动蹄与鼓发生接触时，会出现某种楔入动作，其效果是借助更大的制动力将制动蹄压入鼓中。楔入动作提供的额外制动力，可让鼓式制动器使用比盘式制动器所用的更小的活塞。但是，由于存在楔入动作，在松开制动器时，必须使制动蹄脱离鼓。这就是需要一些弹簧的原因。弹簧有助于将制动蹄固定到位，并在调节臂驱动之后使它返回。

鼓式制动器多为内张开双马式，因制动蹄张开机构的形式、张开力作用点和制动蹄支撑点的布置等不同，使得制动器的工作性能也不同。根据制动时两蹄对制动鼓作用的径向力是否平衡，用液压轮缸张开的鼓式制动器可分为：简单非平衡式、平衡式和自动增力式三种。

简单非平衡式制动器的特点是：两制动蹄的支撑点都位于蹄的下端，而张开力的作用点在蹄的上端，共用一个轮缸张开，且轮缸活塞直径是相等的。

制动时，两个制动蹄在相等的张开力的作用下，分别绕各自的支承点向外偏转，直至其摩擦片压紧制动鼓的内圆工作面。与此同时，制动鼓对两制动蹄分别作用有法向力。以及相应的切向力，即摩擦力。但前后两蹄的作用效果是不相同的。

前蹄：摩擦力产生绕支承点的力矩的方向与张开力产生的绕支承点的力矩方向是相同的，使前蹄对制动鼓的压紧力增大，从而使该蹄所产生的制动力距自动增大，

后蹄：摩擦力产生绕支承点的力矩的方向与张力产生的绕支承点的力矩方向是相反的，使后蹄对制动蹄的压紧力减小，从而使该蹄所产生的制动力距自动减小，这种制动蹄称为减势蹄或从蹄。

虽然前后两蹄所所受的张开力相等，但因摩擦力所起到的作用是正负关系，且两轮缸活塞又是浮动的，结果使两蹄所受到制动鼓的法向力不等，因此称为简单非平衡式制动器。多用于轻型汽车的后轮制动器。

汽车倒车时，由于制动鼓的旋转方向的改变，领蹄和从蹄的位置发生改变，但效果是一致的。

平衡式制动器的制动底板上所有固定元件，如制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是对称布置的。前进制动时，两制动蹄都为领蹄，其制动效能大于简单非平衡式制动器。倒车制动时，两制动蹄都为从蹄，其制动效能比简单非平衡式制动器差。

将两蹄用推杆浮动铰接，利用 液压张开力促动，使两蹄产生助势作用，还充分利用前蹄的助势推动后蹄，使总的摩擦力距进一步增大，此为“自动增力式”。

在轿车制动鼓上，一般只有一个轮缸，在制动时轮缸受到来自总泵液力后，轮缸两端活塞会同时顶向左右制动蹄的蹄端，作用力相等。但由于车轮是旋转的，制动鼓作用于制动蹄的压力左右不对称，造成自行增力或自行减力的作用。因此，业内将自行增力的一侧制动蹄称为领蹄，自行减力的一侧制动蹄称为从蹄，领蹄的摩擦力矩是从蹄的2～2.5倍，两制动蹄摩擦衬片的磨损程度也就不一样。

为了保持良好的制动效率，制动蹄与制动鼓之间要有一个最佳间隙值。随着摩擦衬片磨损，制动蹄与制动鼓之间的间隙增大，需要有一个调整间隙的机构。过去的鼓式制动器间隙需要人工调整，用塞尺调整间隙。现在轿车鼓式制动器都是采用自动调整方式，摩擦衬片磨损后会自动调整与制动鼓间隙。当间隙增大时，制动蹄推出量超过一定范围时，调整间隙机构会将调整杆（棘爪）拉到与调整齿下一个齿接合的位置，从而增加连杆的长度，使制动蹄位置位移，恢复正常间隙。

轿车鼓式制动器一般用于后轮（前轮用盘式制动器）。鼓式制动器除了成本比较低之外，还有一个好处，就是便于与驻车（停车）制动组合在一起，凡是后轮为鼓式制动器的轿车，其驻车制动器也组合在后轮制动器上。这是一个机械系统，它完全与车上制动液压系统是分离的：利用手操纵杆或驻车踏板（美式车）拉紧钢拉索，操纵鼓式制动器的杠件扩展制动蹄，起到停车制动作用，使得汽车不会溜动；松开钢拉索，回位弹簧使制动蹄恢复原位，制动力消失。

鼓式制动器造价便宜，而且符合传统设计。 四轮轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%，前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作用，因此轿车生产厂家为了节省成本，就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型车来说，由于车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。

鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。另外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调校刹车蹄的空隙，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。

鼓式制动器最常见的维修是更换制动蹄。 一些鼓式制动器的背面提供了一个检查孔，可以通过这个孔查看制动蹄上还剩下多少材料。 当摩擦材料已磨损到铆钉只剩下0.8毫米长时，应更换制动蹄。 如果摩擦材料是与后底板粘合在一起的（不是用铆钉），则当剩余的摩擦材料仅为1.6毫米厚时，应更换制动蹄。

与盘式制动器中的情况相同，制动鼓中有时会磨损出很深的划痕。 如果磨损完的制动蹄使用时间太长，将摩擦材料固定在后部的铆钉会把鼓磨出凹槽。 出现严重划痕的鼓有时可以通过重新打磨来修复。 盘式制动器具有最小允许厚度，而鼓式制动器具有最大允许直径。 由于接触面位于鼓内，因此当您从鼓式制动器中去除材料时，直径会变大。

当衬块磨损时，制动蹄和鼓之间将产生更多的空间。汽车在倒车过程中停止时，会推动制动蹄，使它与鼓靠紧。 当间隙变得足够大时，调节杆会摇动足够的幅度，使调节器齿轮前进一个齿。 调节器上带有像螺栓一样的螺纹，因此它可以在转动时松开一点，并延伸以填充间隙。 每当制动蹄磨损一点时，调节器就会再前进一点，因此它总是使制动蹄与鼓保持靠近。一些汽车的调节器在使用紧急制动器时会启动。 如果紧急制动器有很长一段时间没有使用了，则调节器可能无法再进行调整。

因此，如果您的汽车装有这类调节器，一周应至少使用紧急制动器一次。

轿车制动器已基本实现前盘后鼓的配置，甚至部分档次稍高的轿车已实现前后均为盘式制动。随着我国汽车工业的发展，国家标准对汽车制动性能的要求日益严格，在一些商用车上也开始出现前盘后鼓，甚至前盘后盘的配置。 GB7258-2012（2012年9月1日起实施）明确提出：专用校车和危险货物运输车的前轮及车长大于9m的其他客车的前轮应装备盘式制动器。