摘 要

随着中国经济社会的快速发展、货物运输量的急剧增加，货车的市场需求量逐年攀升，其中的重型商用车辆也越发受到市场青睐。但重型商用车数量的急剧增加，也会带来交通安全等问题。在连续长下坡路上，连续长期的制动会导致制动器过热而使制动性能下降甚至失效，进而引发严重的车祸事故。在人流较为集中的一些区域和地方，因重型商用车体积和重量大，一旦发生制动失灵，将导致严重事故，伤及大量的人和毁坏财物。因此，加强重型商用车制动系统的性能和稳定性，提升和优化重型商用车制动系统的设计和布置设计有其重要的现实意义。制动系统合理的布置安排设计，能有效的改善重型商用车制动的效能和稳定性，同时合理的制动系统的布置设计，也将为其他汽车零部件留下良好合理的安装空间，进而简化重型商用车的整体布置格局，也在一定程度上提升车辆生产、加工、制造的经济性。为此，本文前部分着重研讨重型商用车制动系统的布置设计，以东风天龙重型商用车为基础，阐述制动系统的布置安排，并提出优化思路，建立制动系统布置设计的三维模型。借助三维模型，论证制动系统布置设计的合理性和技术方案的可行性。最终得出重型商用车制动系统布置的成套方案、三维数模和相应的二维Autocad制动系统布置图。

目前，几乎所有的重型商用车都采用气压制动。外界空气经由空气压缩机压缩增压后成为气压制动系统的气源。压缩后的高压空气经由制动系统最后到达制动器产生制动。但经过空气压缩机压缩后的气体将会混入空气压缩机中的机油或润滑油，同时空气当中本身还含有大量的水份。压缩空气中的油雾将会使制动系统中的阀类等橡胶制件快速老化，缩短制动系统的使用寿命和降低制动系统的稳定性和有效性。此外，压缩空气中的水份将会和制动系统中的金属制件接触，腐蚀制动管路等金属制件，同样可加速制动系统的毁坏和失效，影响制动系统的稳定性。因此经由空气缩机压缩压后的空气必须除油除水，开发设计油水分离装置，提升优化油水分离装置的效能将能有效的保证制动系统稳定高效的工作，并能有效的延长制动系统的使用寿命。现今重型商用车的油水分离装置便是安装在制动系统当中的空气干燥器，所以本文后部分将对重型商用车上的空气干燥器进行设计计算，并以东风天龙重型商用车上的空气干燥器为原型，使用CATIA绘制出三维模型，通过Autocad绘制出空气干燥器的总装图和相应的零件图。

关键词：重型商用车；制动系统；气压制动；油水分离装置；空气干燥器

Abstract

With the rapid development of China's economy and society, the rapid increase in cargo traffic, truck market demand increased year by year, of which heavy commercial vehicles are increasingly favored by the market. But the sharp increase in the number of heavy commercial vehicles, but also bring traffic safety and other issues. In the continuous long downhill, continuous long-term braking will lead to brake overheating leaving the brake performance decline or even failure, and then lead to serious car accident. In some areas and places where the flow of people is more concentrated, due to the heavy size and weight of heavy commercial vehicles, in the event of a brake failure, it will cause serious accidents, hurt a lot of people and destroy property. Therefore, it is of great practical significance to strengthen the performance and stability of heavy-duty commercial vehicle braking system and to optimize and optimize the design and layout design of heavy-duty commercial vehicle braking system. The reasonable arrangement of the braking system can be designed to improve the performance and stability of the heavy commercial vehicle brake. At the same time, the reasonable design of the braking system will also leave a reasonable and reasonable installation space for other auto parts. Simplify the overall layout of heavy commercial vehicles, but also to a certain extent, enhance vehicle production, processing, manufacturing economy. In this paper, the front part of this paper focuses on the design of the brake system of heavy commercial vehicles. Based on the Dongfeng Tianlong heavy commercial vehicle, the arrangement of the braking system is expounded and the optimization idea is put forward to establish the three-dimensional model of the brake system layout design. With the help of the three - dimensional model, the feasibility of the design of the braking system layout and the feasibility of the technical scheme are demonstrated. Finally, the layout scheme of the heavy-duty commercial vehicle braking system, the three-dimensional numerical simulation and the corresponding two-dimensional Autocad brake system layout are obtained.

   At present, almost all of the heavy commercial vehicles are used pneumatic brake. The outside air is compressed by the air compressor and becomes the air supply of the pneumatic braking system. The compressed high-pressure air is braked through the brake system to the final brake. But after the air compressor compressed gas will be mixed into the air compressor oil or lubricants, while the air itself also contains a lot of water. The oil mist in the compressed air will quickly age the rubber parts such as valves in the brake system, shorten the service life of the brake system and reduce the stability and effectiveness of the braking system. In addition, the moisture in the compressed air will be in contact with the metal parts in the brake system, corrosion of the brake pipe and other metal parts, the same can accelerate the braking system damage and failure, affecting the stability of the braking system. So the air compressed by the air compressor must be dehumidified water, the development of oil and water separation device design to enhance the efficiency of oil and water separation device will be able to effectively ensure the stability of the brake system and efficient work, and can effectively extend the brake system Service life. Today's heavy-duty commercial vehicle oil and water separation device is installed in the brake system which the air dryer, so this part of the heavy commercial vehicle on the air dryer designed and calculated, and Dongfeng Tianlong heavy commercial vehicle air drying As a prototype, using CATIA to draw a three-dimensional model, through the Autocad draw the air dryer assembly diagram and the corresponding part of the map.

Key Words：Heavy commercial vehicle； Braking System；Air brakes；Oil and water separation device；Air dryer

目 录

第1章 绪论 7

1.1 研究重型商用车制动系统布置设计的意义 7

1.2 重型商用车制动系统布置方案的发展及现状 7

1.2.1 我国制动系统标准设置 7

1.2.3 行车制动 9

1.2.4 驻车制动 9

1.2.5 辅助制动 10

1.2.6制动系统主要零部件的应用情况 10

1.3 未来我国重型商用车制动系统的发展趋势 11

第2章 重型商用车制动系统的总体设计 13

2.1重型商用车制动系统的性能要求 13

2.2 汽车参数的选择 14

2.3 制动器结构型式的选择 14

2.4 重型商用车制动系统驱动机构方案设计 16

第3章 制动过程动力学参数的设计计算 18

3.1 车轮在制动过程中所受制动力分析 18

第4章 重型商用车气压制动驱动机构的设计计算 24

4.1制动气室的设计计算 24

4.2储气罐的设计计算 26

4.3空气压缩机 29

第5章 空气干燥器 29

5.1重型商用车车用空气干燥器简介 29

5.2重型商用车车用空气干燥器的研究现状 30

5.3重型商用车车用空气干燥器的结构及工作原理 30

5.4重型商用车车用空气干燥器的功能特点分析 33

第6章 结论 35

致谢 37

参考文献.......................................................................................................................37

第1章 绪论

1.1 研究重型商用车制动系统布置设计的意义

自1886年1月29日--世界上第一辆汽车诞生以来，汽车就渐渐的融入人类社会并极大的促进人类社会经济的发展。时至今日，全球的汽车保有量已经高达十几亿量，拥有巨大的市场，创造出了巨大的财富和价值。与此同时，由汽车引发的交通事故也在逐年增加。据统计数据表明，全世界约有2500万人因车祸而丧生，因此保证汽车的安全与可靠性成为汽车行业一个永恒的话题，而汽车的制动性是汽车的安全可靠性的主要保障。研究汽车制动系统布置的优化设计，将有助于提高汽车制动系统的性能与可靠性，保障汽车的行车安全，减少事故的发生率，挽救更多的财产与生命。

近年来，中国经济社会快速发展，货物运输量及人员的流动加大，商用车的保有量持续增加。尤其是一些大型工程的开建，大批基础设施工程的动工，使得重型的泥土矿石运输车的需求量急剧增加，由此引发的交通安全事故愈发引起社会的关注，因此，加大对重型商用车制动系统布置设计的研究便具有了现实的意义。

1.2 重型商用车制动系统布置方案的发展及现状

1.2.1 我国制动系统标准设置

目前,GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》为我国汽车制动标准中最为重要的，是我国专门针对汽车制动系统制定的强制性标准。该标准规定了汽车在行车制动、应急制动和驻车制动这三种情况下对于制动系统结构、性能要求及其评价方法。其中，应急制动、制动系统部分失效时的剩余制动性能和行车制动系统双回路控制的规定促进了商用车辆安全性能的提高。该标准是根据ECE R13法规《关于M、N、O类机动车制动的统一规定》和ISO 7634-1995《被牵引车辆气制动系试验方法》、ISO 7635-1991《道路车辆气压、气液制动系性能试验方法》等国际标准和法规制定的。 汽车制动系统的结构和性能的技术指标与ECE R13相仿。有关ABS国家层面的强制性的技术规范性文件GB 13594-2003《机动车和挂车防抱死制动性能和试验方法》也是在ECE R13附件13《装备防抱制动系统的车辆的试验要求》的基础上发展而来的。所以，总体上来看，我国的汽车制动系的各项技术指标文件，大都源于欧洲的标准体系，与欧洲的标准一脉相承。另外，国家车辆管理部门较多使用GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》的标准规范对车辆进行检测，该文件也较为全面的规范了汽车制动系统的相关标准。