氣壓制動(dòng)汽車(chē)ABS實(shí)訓(xùn)臺(tái)教學(xué)運(yùn)用研制

氣壓制動(dòng)ABS 實(shí)訓(xùn)臺(tái)包括氣壓動(dòng)力系統(tǒng)（空氣壓縮機(jī)，執(zhí)行元件如制動(dòng)氣室、分配閥、繼動(dòng)閥、制動(dòng)控制閥等），控制系統(tǒng)（ABS 控制ECU、輪速傳感器、調(diào)節(jié)電磁閥等）以及電源

系統(tǒng)。圖1 所示為氣壓制動(dòng)ABS 實(shí)訓(xùn)臺(tái)正面實(shí)圖，實(shí)訓(xùn)臺(tái)背面安裝有2個(gè)儲(chǔ)氣筒，如圖2、圖3 所示。

一、ABS 實(shí)訓(xùn)臺(tái)各組成部件功能

1.空氣壓縮機(jī)

在實(shí)車(chē)上由發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪驅(qū)動(dòng)，并接入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)管路。在本實(shí)訓(xùn)臺(tái)上由三相電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)由北京天力偉業(yè)機(jī)械有限公司供應(yīng)。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YL90L-4，額定功率2.2kW，額定轉(zhuǎn)速1400r/min，額定電壓220V，額定電流13.8。空氣壓縮機(jī)的作用是產(chǎn)生一定壓力的壓縮空氣，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)執(zhí)行器工作。
2.儲(chǔ)氣筒

實(shí)訓(xùn)臺(tái)安裝2 個(gè)儲(chǔ)氣筒，前儲(chǔ)氣筒上有4 根氣管，分別連接到空氣壓縮機(jī)、面板上的壓力指示表、制動(dòng)控制閥后腔室（從踏板位置看）、后儲(chǔ)氣筒。后儲(chǔ)氣筒上也有4 根氣管，分別連接到前儲(chǔ)氣筒、手制動(dòng)閥、繼動(dòng)閥和制動(dòng)控制閥前腔室（從踏板位置看）。儲(chǔ)氣筒作用是儲(chǔ)存空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣， 并保持內(nèi)部壓力600kPa以上。

3.制動(dòng)控制閥

制動(dòng)控制閥與制動(dòng)踏板安裝成一體，作用是控制儲(chǔ)氣筒的壓縮空氣到用氣設(shè)備中，并zui終通往制動(dòng)氣室。制動(dòng)控制閥隨踏板踩踏深度可逐漸控制制動(dòng)氣室中的工作氣壓。制動(dòng)控制閥上有5 根氣管，分別與分配閥1（通往前制動(dòng)氣室）、繼動(dòng)閥（控制氣壓輸入）、前儲(chǔ)氣筒、后儲(chǔ)氣筒、壓力指示表連接。制動(dòng)控制閥前腔安裝有1個(gè)壓力開(kāi)關(guān)，作用是將制動(dòng)時(shí)空氣壓力信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)發(fā)送到ABS控制ECU。

4.分配閥

分配閥內(nèi)部有2 個(gè)閥門(mén)，一個(gè)為進(jìn)氣閥，另一個(gè)為排氣閥。實(shí)施制動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣閥打開(kāi)，排氣閥關(guān)閉，使制動(dòng)控制閥的壓縮氣體進(jìn)入左右制動(dòng)氣室；解除制動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣閥關(guān)閉，排氣閥打

開(kāi)，制動(dòng)氣室的壓縮空氣迅速經(jīng)排氣閥排入大氣。分配閥上有3 根氣管，分別與制動(dòng)控制閥、左調(diào)節(jié)電磁閥（通往左前制動(dòng)氣室）、右調(diào)節(jié)電磁閥（通往右前制動(dòng)氣室）連接。

5.前制動(dòng)氣室

作用是將輸入的空氣壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿?dòng)制動(dòng)凸輪的機(jī)械力，以實(shí)現(xiàn)車(chē)輪制動(dòng)。

6.繼動(dòng)閥

作用是通過(guò)制動(dòng)控制閥輸出的氣壓，控制氣流直接從儲(chǔ)氣筒進(jìn)入制動(dòng)氣室，縮短制動(dòng)氣室的充氣管路，加速制動(dòng)氣室充氣過(guò)程。繼動(dòng)閥上的4根氣管分別連接制動(dòng)控制閥、后儲(chǔ)氣筒、左后調(diào)節(jié)電磁閥（通往左后制動(dòng)氣室）、右后調(diào)節(jié)電磁閥（通往右后制動(dòng)氣室）。

7.調(diào)節(jié)電磁閥

作用是接收ABS控制ECU信號(hào)，接通分配閥或繼動(dòng)閥到制動(dòng)氣室的氣路。

8.手制動(dòng)閥

手制動(dòng)閥是1個(gè)制動(dòng)開(kāi)關(guān)。作用是將儲(chǔ)氣筒氣壓輸入到后制動(dòng)氣室，解除駐車(chē)制動(dòng)。只有管路氣壓達(dá)到足夠數(shù)值才能克服后制動(dòng)氣室彈簧彈力，解除駐車(chē)制動(dòng)，使車(chē)輛起步。手制動(dòng)閥上有3根管分別連接后儲(chǔ)氣筒、大氣、分配閥（通往后制動(dòng)氣室）。

9.后制動(dòng)氣室

后制動(dòng)氣室由上海奧恒汽車(chē)零部件有限公司提供，其具有行車(chē)制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)功能，其內(nèi)部有2個(gè)活塞，從面板正面看，左側(cè)活塞連接繼動(dòng)閥，用于行車(chē)制動(dòng)，將空氣壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿?dòng)凸輪的機(jī)械力，以實(shí)現(xiàn)車(chē)輪制動(dòng)；右側(cè)活塞連接手制動(dòng)閥，用于駐車(chē)制動(dòng)。手制動(dòng)閥接通時(shí)，來(lái)自后儲(chǔ)氣筒的壓縮空氣壓縮氣室內(nèi)的強(qiáng)力彈簧，將左側(cè)活塞右移，以解除駐車(chē)制動(dòng)；手制動(dòng)閥關(guān)閉時(shí)，氣室右側(cè)活塞內(nèi)氣壓通過(guò)分配閥排入大氣，強(qiáng)力彈簧將左側(cè)活塞左移，驅(qū)動(dòng)推桿，實(shí)現(xiàn)車(chē)輪駐車(chē)制動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)壓力不足或制動(dòng)管路出現(xiàn)泄漏，制動(dòng)氣室內(nèi)的強(qiáng)力彈簧工作，自動(dòng)進(jìn)行駐車(chē)制動(dòng)，以保證緊急情況下的行車(chē)安全。

10.輪速傳感器

作用是檢測(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速，并將信號(hào)發(fā)送到ABS 控制ECU。傳感器后部安裝有電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)子，以模擬行車(chē)過(guò)程。傳感器下方有4根接線，2條與電源連接，供電動(dòng)機(jī)工作；另外2條為信號(hào)線正負(fù)級(jí)，分別與ABS 控制ECU 連接。

11.ABS 控制ECU

ABS控制ECU根據(jù)輪速傳感器的信息和制動(dòng)控制閥提供的制動(dòng)壓力信息，判斷車(chē)輛的制動(dòng)狀況，并對(duì)調(diào)節(jié)電磁閥輸出控制信號(hào)以調(diào)整制動(dòng)氣室內(nèi)部的工作壓力，防止制動(dòng)力過(guò)大造成車(chē)輪抱死。該部件由萬(wàn)安集團(tuán)上海汽車(chē)控制系統(tǒng)有限公司提供，型號(hào)為ABS-Ⅱ24V DC 4S/4M，適用車(chē)型為客車(chē)。

二、ABS 實(shí)訓(xùn)臺(tái)功能

1.常規(guī)氣壓制動(dòng)功能

接通三相電機(jī)電源，空氣壓縮機(jī)工作，當(dāng)儲(chǔ)氣筒壓力達(dá)到600kPa以上，可以演示常規(guī)氣壓制動(dòng)過(guò)程。
踩下制動(dòng)踏板，制動(dòng)控制閥接通，前制動(dòng)氣室氣流走向如下：空氣壓縮機(jī)→前儲(chǔ)氣筒→制動(dòng)控制閥后腔→分配閥→左前/右前調(diào)節(jié)電磁閥（未通電，常開(kāi)狀態(tài)）→左前/右前制動(dòng)氣室；松開(kāi)制動(dòng)踏板，前制動(dòng)氣室的壓力從分配閥進(jìn)入大氣中，制動(dòng)解除。

踩下制動(dòng)踏板，制動(dòng)控制閥接通，后制動(dòng)氣室氣流走向如下：空氣壓縮機(jī)→前儲(chǔ)氣筒→制動(dòng)控制閥前腔→繼動(dòng)閥，繼動(dòng)閥內(nèi)部閥門(mén)接通，此時(shí)氣流走向?yàn)椋嚎諝鈮嚎s機(jī)→前儲(chǔ)氣筒→后儲(chǔ)氣筒→繼動(dòng)閥→左后/右后調(diào)節(jié)電磁閥→左后/右后制動(dòng)氣室（左側(cè)活塞）→實(shí)施制動(dòng)；松開(kāi)制動(dòng)踏板，后制動(dòng)氣室的壓力從繼動(dòng)閥進(jìn)入大氣中，制動(dòng)解除。

2.駐車(chē)制動(dòng)功能

當(dāng)管路中壓力升高以后，手制動(dòng)閥處于常開(kāi)狀態(tài)。駐車(chē)制動(dòng)氣路如下：空氣壓縮機(jī)→后儲(chǔ)氣筒→手制動(dòng)閥→分配閥→左后/右后調(diào)節(jié)電磁閥→左后/右后制動(dòng)氣室（右側(cè)活塞）→壓縮強(qiáng)力彈簧→實(shí)施制動(dòng)。

3.ABS 功能的啟用

將4個(gè)輪速傳感器的電動(dòng)機(jī)電源線、信號(hào)線分別與電源系統(tǒng)和ABS控制ECU連接，此時(shí)輪速傳感器開(kāi)始工作，并輸送交流電壓信號(hào)到ABS控制ECU。再將4個(gè)調(diào)節(jié)電磁閥與ABS 控制ECU 連接。

當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)控制閥上的壓力開(kāi)關(guān)接通，將氣壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸送到ABS 控制ECU。

ABS控制ECU向調(diào)節(jié)電磁閥發(fā)出控制信號(hào)電壓，調(diào)節(jié)電磁閥通電，將關(guān)閉或減小通往4個(gè)制動(dòng)氣室的氣流，以調(diào)節(jié)4個(gè)制動(dòng)氣室的壓力，此時(shí)可以明顯觀察到制動(dòng)氣室上推桿的左右快速移動(dòng)過(guò)程。

三、采用ABS 實(shí)訓(xùn)臺(tái)教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)

（1）實(shí)訓(xùn)臺(tái)將大部分氣壓制動(dòng)系統(tǒng)零部件都展示在1個(gè)面板上，可以直觀地看到制動(dòng)氣室的工作，有助于學(xué)生理解氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作過(guò)程，也有助于教師講解氣壓制動(dòng)工作原理。

（2）通過(guò)電路連接，能夠模擬車(chē)輛的行駛過(guò)程，在緊急制動(dòng)時(shí)，可以使學(xué)生看到ABS 工作時(shí)的壓力調(diào)節(jié)過(guò)程，也可以使用數(shù)字萬(wàn)用表或示波器檢測(cè)輪速傳感器與調(diào)節(jié)電磁閥的信號(hào)電壓。

2.缺點(diǎn)

（1）對(duì)于具體氣壓制動(dòng)車(chē)型，有一些部件沒(méi)有安裝，如壓縮空氣凈化過(guò)濾裝置、車(chē)輪制動(dòng)器、儲(chǔ)氣筒低壓報(bào)警裝置等。

（2）安裝在面板上的氣壓制動(dòng)零部件無(wú)法真實(shí)反映其在實(shí)車(chē)上的安裝位置，還需學(xué)生進(jìn)一步到實(shí)車(chē)上學(xué)習(xí)檢測(cè)具體部件。

（3）沒(méi)有具體車(chē)型的電路圖，在實(shí)訓(xùn)課程中增加某一具體車(chē)型氣壓制動(dòng)ABS 控制電路圖，以幫助學(xué)生理解電路原理。

（4）實(shí)訓(xùn)臺(tái)無(wú)自診斷系統(tǒng)，不能通過(guò)診斷儀訪問(wèn)。