发布于 05-24 12:10:09
卡车和大客车的驻车制动系统俗称“断气刹”，在停车后驾驶员只要把仪表台上的一个阀门拉一下，从车下传来“嚓”的一个放气声，然后汽车就稳稳的停在原地不动了。汽车在行驶之前还要“轰气压”，等气压超过一定压力后汽车才能起步。那么这套断气刹是如何工作的呢？今天我们就来详细的说说卡车断气刹的结构与工作原理，以及在没有气压的情况下如何让汽车行驶。
首先我们来看一下常见的气压制动系统的工作原理图。气压制动系统是利用压缩空气作为动力源的动力制动系统，常用于卡车和大型卡车上，制动力比液压制动系统更大，但是系统结构复杂，元件众多。它工作原理其实很简单，由气泵制取压缩空气，并储存在储气筒中，当汽车需要制动时，由驾驶员操纵刹车踏板，打开刹车总泵的控制阀门，让储气筒中的压缩空气进入刹车分泵，推动刹车分泵向外张开，进而推动车轮制动器动作，产生制动力让汽车减速直至停车。现在的汽车基本都是前后轮独立控制的双管路制动，当某一套管路失去制动作用时，另一套管路仍然可以继续正常工作，避免汽车彻底失去制动力。
为了让汽车更加安全可靠，在汽车上一般有四套制动装置，它们分别是行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统以及辅助制动系统。行车制动系统与驻车制动系统公用一套车轮制动器，但是它们的控制系统是完全分开的，当一套系统失去作用时，另一套系统也可以让汽车可靠的停下来；应急制动系统一般与驻车制动系统是同一套装置，只是在上面附加了一些装置；辅助制动系统有排气制动、液压缓速器、电涡流缓速器等，它们可以在一定程度上增强制动力，减轻制动系统负荷，但是不能使汽车完全停止。
现在使用气压制动型式的大型卡车和大型客车，它们的驻车制动系统通常采用强力弹簧驻车制动器，也就是我们俗称的“断气刹”的。下图是常见的强力弹簧驻车制动系统 工作原理图，我们用这个图来分析一下它的工作原理。在这套系统中有三个主要的元器件，分别是手制动阀、继动阀、强力弹簧驻车制动器，我们首先我们来看一下这几个元器件的结构与工作原理。
1、手制动阀
手制动阀本质上是一个开关阀，它的内部其实就是一个两位三通的阀杆。当汽车正常行驶时，手制动阀处于接通状态，储气筒中的压缩空气通向继动阀，使继动阀打开，压缩空气进入强力弹簧制动器，使强力弹簧压缩，驻车制动解除；当汽车停止时，手制动阀断开，切断储气筒与继动阀之间的管路，继动阀关闭，压缩空气排出，强力弹簧驻车制动器弹簧弹出，使车轮制动器制动，从而让汽车可靠的停止。
手制动阀同时也是汽车上的应急制动阀。当汽车的行车制动系统失去作用时，操作手制动阀不仅可以让汽车停下来，还可以随时控制汽车的制动力大小。手制动阀具有随动作用，不同的手柄转角，对应不同的继动阀开度，从而控制车轮制动力的大小。当它完全关闭时，产生最大的驻车制动力。一般来说，汽车的最大驻车制动力要大于最大行车制动力的60%。所以，卡车的驻车制动是非常强大的，一般要求在满载的情况下，可以可靠的停放在30%的坡度上。
2、继动阀
继动阀的本质是一个放大阀，它只起到一个用小气量控制大气量的作用，但是不会改变汽车的制动性能。此外，由于卡车的轴距比较长，刹车总泵与刹车分泵之间的距离较远，后桥制动分泵的气容量又比较大，如果直接用刹车总泵控制刹车分泵，那么汽车的制动反映时间就会过长，导致制动距离过大。为此在距离后制动分泵最近的地方设置一个继动阀，由储气筒通过一根较粗的气管直接供气，由刹车总泵上一根较细的气管来控制继动阀的开启与关闭，这样就可以极大的缩短制动反映时间，起到了一个“快充、快放”的作用。它的工作原理如下图所示，接口上的数字“1”表示进气口，“2”表示出气口，“3”表示排气口，“4”表示控制气口。
3、强力弹簧驻车制动器
强力弹簧驻车制动器是该系统中最核心、也是技术最复杂的零部件，如果说手制动阀和继动阀是控制元件的话，那么它就是执行元件。它是一个同时具有行车制动与驻车制动双重作用的综合体，行车制动气室与驻车制动气室之间用隔板隔开，分别由行车制动控制管路和驻车制动控制管路控制，二者独立运行，但是共用一套执行机构。
强力弹簧驻车制动器的具体结构和工作原理如下。它总体上分为两部分，前部是行车制动气室，在正常行驶状态时制动活塞在弹簧作用下缩回，不产生制动力；当踩下刹车踏板时，压缩空气进入前气室行车制动活塞的后方，推动推杆向外伸出，进而推动车轮制动器动作，产生制动力。后半部分是驻车制动器，它的内部有一个强力弹簧（弹力在5000N左右），在汽车停止时，强力弹簧伸出，将行车制动活塞向外推出，推动车轮制动器动作产生制动力，这个制动力大约是汽车最大制动力的60%左右；当汽车正常行驶且气压充足时，手制动阀开启，压缩空气经继动阀进入强力弹簧前方的驻车制动气室内，将强力弹簧压缩至极限位置，从而将驻车制动解除。
整套系统的工作过程如下：发动汽车，制动系统气压达到0.65MPa以上，松开手制动阀，压缩空气进入继动阀活塞上方，使活塞下行，打开继动阀；等待在继动阀进气口的压缩空气瞬间通过继动阀，从出气口进入强力弹簧驻车制动器的驻车制动气室，压缩强力弹簧至极限位置，从而使驻车制动解除；当停车时，驾驶员拉上手制动阀，继动阀中活塞上方的压缩空气从手制动阀中排出，然后继动阀在弹簧作用下关闭，同时将排气口打开，驻车制动气室中的压缩空气从继动阀排气口排出，强力弹簧弹出，推动车轮制动器制动。
如果在行驶中行车制动系统失效了，此时的驻车制动系统就充当了应急制动系统。驾驶员扳动手制动阀手柄，控制进入继动阀活塞的压力，继而控制继动阀的开度，这样进入驻车制动气室中的压缩空气压力就不足以完全压缩强力弹簧，此时的强力弹簧部分伸出，推动车轮制动器产生部分制动力，使汽车减速。当手制动阀完全关闭时，强力弹簧完全伸出，应急制动力达到最大。此外，如果汽车的制动系统由于管路泄漏等原因导致系统压力不足或完全没有压力，此时的驻车制动强力弹簧完全推出，使汽车可靠的停止在原地，所以这种“断气刹”又被称为最安全的制动系统。
那么如果出现了汽车发动机故障，或者由于某种原因导致制动系统没有压力，此时强力弹簧永远处于伸张位置，车轮保持最大的制动力。此时若需要开动或者拖车，该怎么解除驻车制动呢？在这种情况下，我们只要把驻车制动气室后面的一个螺杆拧出来就可以了。这个螺杆的前端与驻车制动活塞相连，当它向外旋出时，就可以压缩强力弹簧，进而解除强力弹簧对车轮制动器的推力，制动因此解除。需要注意的是，在旋出这个螺杆之前，必须把车轮掩好，防止驻车制动解除的瞬间汽车移动造成人员伤害。
