汽车制动系统共论文.doc

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1、摘 要本文对汽车制动系统的结构原理和常见故障的检测与维修方法进行了简单探索分析，以保证人们在日常的车辆使用中方便安全。当今汽车制动系统是汽车针对人身生命安全和财产安全而设置安装的，它与汽车的安全性直接相关。现在的道路交通事故中，因为制动系统故障而引起的占全部交通事故的15%。所以，制动系统是保证车辆行车安全的极其重要的一个系统。制动系统是车辆在道路上汽车对车轮施加一定的力量，来对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。他的作用是：可以根据行驶者的意愿来对行驶中的车辆进行减速、停车；让停在各种路面上的车辆可以稳定的停在路面上；让下坡行驶的汽车速度保持稳定。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且

2、方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。本文主要描述制动系统的基本组成与工作原理，以及浅析车辆制动系统的常见故障和现象，并提出排除故障的方法。关键词：工作原理 制动系统 故障检测 AbstractAutomobile brake system is the vehicle to personal property safety and setting, he directly affect the safety of cars. In the traffic accident, the braking system

3、failure and cause accounted for eleven percent of the overall traffic accident. Thus it can be seen, the braking system is to guarantee the safety of a system is very important.Brake system is the car on the road car wheel to put some force to carry on the certain degree of forced braking of a serie

4、s of special device. His action is: according to those who intend to drive on a moving vehicle to slow, stop, Let stop in all kinds of road vehicles can be stable stops in the road, Let the downhill road car speed stability. To the automobile braking effect is only function in the car and driving di

5、rection and the opposite direction of forces, and the size of these forces are random, do not control, so the car must have a series of special device to realize the above function.This paper describes the braking system of the basic composition and working principle, and analyses the vehicle brakin

6、g system of the common faults and phenomenon, and puts forward ways to remove the faults.Keywords：Working principle Brake System Diagnosis目 录摘 要2AbstractII第1章 绪论1第2章 制动系统的工作原理简介22.1 液压制动22.1.1液压制动系统的组成22.1.2制动系统的工作过程及原理22.1.3ABS制动系统32.2 气压制动基本工作特点3第3章 制动系统常见故障诊断与维护43.1 液压制动系统的诊断43.1.1真空助力器的故障诊断43.1.

7、2液压油泄露诊断43.1.3制动器软管检查53.2 气压制动系统的诊断53.2.1制动无反应53.2.2制动跑偏63.3 制动系统常见故障及诊断63.3.1制动噪音63.3.2驻车制动器失灵7第4章 实际案例的常见故障检修84.1 ABS常见故障84.2 真空增压器常见故障8结论10致谢11参考文献12第1章 绪 论从汽车诞生时起,车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关。所以，汽车的制动性是汽车行驶安全的重要保障。随着科学技术的发展及汽车工业的发展,汽车制动系统的形式已经基本固定下来，但是随着电

8、子的发展，汽车制动系统的形式也将发生变化，尤其是军用车辆及军用技术的发展,车辆制动有了新的突破,液压制动是继机械制动后的又一重大革新。20世纪80年代后期,世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系ABS(Anti-LockBrakingSystem)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体,是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。早期的ABS装置性能有限,可靠性不够理想,且成本高。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现,

9、以及电子信息处理技术的高速发展,ABS已成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品1。未来汽车制动将向全电控制的方向发展，BBW（全电路制动，Break-By-Wire），研究设计会给车辆制动带来巨大的变革，为将来的车辆智能控制提供条件。但是，要想全面推广，还有不少问题需要解决，比如：当前汽车的电力系统不能满足制动能量要求、控制系统失效时的处理和如何清除其它干扰信号对控制系统造成的影响等。目前BBW系统主要是应用在混合动力制动控制系统汽车上，采用液压制动和电制动两种制动系统；但是随着未来技术的发展，BBW全电路制动系统取代传统制动系统将成为现实。第2章 制动系统的工作原理简介汽车制

10、动系统根据操作方式可分为行车制动系统、驻车制动系统和应急制动系统，根据动力传递方式可分为液压制动系统和气压制动系统。常规液压制动系统主要由制动踏板、真空增压器、储液罐、车轮制动器和制动传动装置等组成。制动系统的一般工作原理是，利用与车身（或车架）相连的非旋转元件和与车轮（或传动轴）相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。2.1 液压制动2.1.1液压制动系统的组成全液压制动系统由：充液阀、蓄能器、脚踏阀、钳盘制动器（或其他形式的制动器），以及制动尾灯开关，压力开关等组成。 1.液压制动系统的操纵机构：产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件，其中有制动踏板

11、、推杆、主缸活塞、制动主缸、油管、制动轮缸、轮缸活塞等。 2.液压系统制动器：液压制动系统的主要制动部件有制动毂、摩擦片、制动蹄、制动底板、支承销、制动蹄回位弹簧等。 2.1.2制动系统的工作过程及原理制动原理：车轮制动器主要由旋转部分和固定部分组成，制动毂以内圆面为工作面，固定在车轮轮毂上，随车轮一起转动。支撑销（两个）固定在不动的制动底板上，支撑在两个弧形制动蹄下端。制动蹄的外圆面上又装有一般是非金属的摩擦衬片。制动底板上还有液压制动轮缸，用油管与装在车架上的液压制动主缸相联通。制动主缸活塞由驾驶员通过制动踏板来操纵。制动系统不工作时，制动毂的内圆面与制动蹄摩擦衬片的外圆面之间保持有一定得

12、间隙，允许车轮和制动毂相对自由旋转。汽车需要减速时，驾驶员踩下制动踏板，通过推杆和制动主缸活塞使制动主缸内的油液在一定压力下流入轮缸，油液推动两个制动轮缸活塞，使两制动蹄绕支撑销转动，上端向两边分开而以其摩擦衬片压紧在制动毂的内圆上。这样，不旋转的制动蹄就对旋转的制动毂作用一个摩擦力矩其方向与车轮旋转方向相反。制动毂将该力矩传到车轮后，由于车轮与路面间的附着作用，车轮对路面作用着一个向前的切向力，路面对车轮作用一个向后的反作用力，即制动力。制动力由车轮经车桥和悬架传给车架及车身，迫使汽车产生一定的减速度。制动力越大，则汽车减速度越大。当松开制动踏板时，复位弹簧即将制动蹄拉回复位。摩擦力矩和制动

13、力消失，制动终止2。2.1.3ABS制动系统ABS可安装在任何带液压刹车的汽车上。它是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。当年轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟内可作用60120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的点刹。因此，ABS防抑死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上与地面摩擦，从而加大磨擦力，使刹车效率达到90%以上，同时还能减少刹车消耗，延长刹车轮毂、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏

14、油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%90%、10%30%、15%20%。2.2 气压制动基本工作特点以发动机的动力驱动空气压缩机作为制动器制动的唯一能源，而驾驶员的体力仅作为控制能源的制动系统称之为气压制动系统。一般装载质量在8000kg以上的载货汽车和大客车都使用这种制动装置。气压式制动传动装置是利用压缩空气作动力源的动力制动装置。制动时，驾驶员通过控制制动踏板的行程，便可控制制动气压的大小，得到不同的制动强度。其特点是：制动操纵省力、制动强度大、踏板行程小；但需要消耗发动机的动力、制动粗暴而且结构比较复杂。因此，一般仅在重型和部分中型汽车上采用。气压制动传动装置的组成与布置形式随车

15、型布置而异，但总的工作原理相同。管路的布置形式也分为单管路和双管路两种。第3章 制动系统常见故障诊断与维护即使车辆的制动系统工作很正常，我们也要在日常使用过程中加强对其的检查。只有做到这一点，关键情况下制动系统发生故障的可能性才会降低。制动系统运转不良可以用下列方法判断出来，同时可以初步断定故障的可能部位，并针对具体零部件进行检查。3.1 液压制动系统的诊断液压制动系统由真空助力器、液压传动装置和制动器三部分组成。行车中，如果发现制动失灵或有异响，应立即停车检查，及时排除，尤其在油罐车及爆破器材运输车在运输过程中更要注意。3.1.1真空助力器的故障诊断先检查其密封性。启动发动机，加速到中等转速

16、（1500r/min左右）后，将发动机熄火，同时迅速抬起加速踏板，使发动机进气管中有校高的真空度。发动机熄火约2分钟后，踩下制动踏板，此时若能听到真空助力器附近有清淅的“呼”的进气声，抬起制动踏板再踩一下，又能听到一次进气声，说明真空助力器密封良好。否则，是真空单向阀不严密、真空管路堵塞或泄漏，应拆检修理4。检查完真空助力器的密封性后，再检查其工作效能。在发动机熄火状态下，用力踩下制动踏板数次，解除助力泵中的真空。然后用适当的力再踩下制动踏板，并使制动踏板保持不动。此时启动发动机，若能明显地感觉到制动踏板下落一段距离，则说明真空助力器在起作用。若在发动机启动瞬间没有感觉到制动踏板下沉或感觉不明

17、显，说明真空助力器已丧失助力作用，应进一步拆检修理4。3.1.2液压油泄露诊断要想检查制动液是否泄漏，是发动机怠速运行，将变速杆挂在空挡，然后用恒定的脚力踩住踏板。如果在恒定脚劲作用下踏板逐渐下降，则表明液压系统可能泄露。通过肉眼检查，确认可疑的泄露部位。检查总泵液面。虽然衬片正常磨损液会导致储液罐液面轻微下降，但如果液面过低，则表明系统泄露。液压系统的内部泄露或外部泄露。按如下程序检查总泵。此外，轻微系统泄露也能通过这项测试。如果液面正常，检查真空助力器推杆长度。如果发现推杆长度不正确，则调整更换推杆。按如下程序检查总泵: 1.检查总泵铸造壳体是否开裂或总泵周围是否泄漏制动液。只要有一点制动

18、液就表明泄露，潮湿属于正常。 2.检查踏板连杆是否卡滞，推杆长度是否不正常。如果这两个零件正常，则拆卸总泵并检查主油缸或活塞密封是否延长或膨胀。如果密封膨胀，则怀疑制动液不合格或污染。若发现制动液污染，必须拆卸所有零件并清洗，更换所有橡胶件。所有管件也必须清洗。3.1.3制动器软管检查液压制动软管每年至少应检查两次。应检查制动器软管外罩是否出现道路损坏、开裂、磨损，是否泄漏或隆起。检查软管敷设和安装是否正常。与悬架部件摩擦的制动器软管很快就会磨损并最终失效。检查时需要一支手电筒和一个镜片。如果在制动器软管上观察到上述任何情况，必须是可调整或更换软管。3.2 气压制动系统的诊断汽车气压的制动系统

19、在使用过程中，由于机件磨损或损坏，制动效能会下降，下降超过限度，将危及行车安全。气压制动系统常见故障有：制动不灵，制动跑偏、制动拖滞、制动不稳和制动失效等。3.2.1制动无反应 现象：制动时，各车轮的制动作用不好或不起制动作用。 原因： 第一，空气压缩机工作不良，而使贮气筒内气压低或无气。可能是空气压缩机皮带过松或折断，空气压缩机排气阀漏气，空气压缩机排气阀弹簧过软或折断，活塞或活塞环漏气。 第二，气管破裂或接头松动。 第三，制动阀膜或制动气室膜片破裂。 第四，制动踏板自由行程过大。 第五，制动臂蜗杆调整不当，使制动气室推杆伸出过多。 第六，摩擦片与制动毂间隙过大或摩擦片有油污。 诊断与排除：

20、 第一，如压表指示数为“0”可踏下制动踏板，松起时如有放气声，即说明气压表有故障，应更换气压表。如无放气声，则检查空气压缩机皮带和由空气压缩机至贮气筒一段气管的情况。 第二，经上述检查，情况良好，如气压表指示数很低，则故障在空气压缩机，应检查排气阀或汽缸内部技术状况，予以修复。 第三，如气压表指示压力数值合乎标准，可踏下踏板，检查由制动阀至各车轮间有无漏气之处。如无漏气处，则检查踏板自由行程和调整制动蹄摩擦片与制动毂的间隙。3.2.2制动跑偏制动时汽车自动向左或向右偏驶称为“制动跑偏”。侧滑是指制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。最危险的情况是在高速制动时发生后轴侧滑，此时汽车常发生不规则的

21、急剧回转运动而失去控制。跑偏与侧滑是有联系的，严重的跑偏有时会引起后轴的侧滑，易于发生侧滑的汽车也有加剧跑偏的趋势。故障检测与维护：1.左右车轮摩擦片与制动鼓的间隙大小不均。2.个别车轮摩擦片有油污、硬化或铆钉头露出。3.左右车轮摩擦片材料不一致或接触不良。4.个别车轮凸轮轴发卡或制动气室有问题。5.个别轮制动鼓失圆度过大或鼓壁磨出沟槽。6.两前轮钢板弹簧的弹力不等。7.有负前束。8.横、直接杆球头销或垂臂松旷、制动延迟5。3.3 制动系统常见故障及诊断检查汽车制动系统时，先检查可能导致制动性能不良的工况：1.车辆载重前后或左右不等，则制动器可能制动粗暴或跑偏。重载的车辆需较大的制动功率；2.

22、轮胎磨损、错配、充气不足或充气过多，将导致制动不均衡；3.车轮定位调整不当，会导致制动器出现故障。3.3.1制动噪音摩擦片与制动盘之间是点接触，在摩擦过程中，每一个接触点的摩擦都是不连续的，而是点与点之间交替进行的过程，这种交替使摩擦过程伴随着微小的振动，如果制动系统能有效地吸收振动，就不会引起制动噪音；反之，如果制动系统将振动放大，甚至产生共振，就可能产生制动噪音。 1.制动噪音有很多种，可通过噪音是在制动的某一时刻产生，或者是随着制动的整个过程，还是在制动松开时产生的来进行区分。 2.制动噪音的检查方法 制动噪音是随机发生的，目前解决的方法或是制动系统的重新调较，或是有计划地改变相关零部件

23、的结构，当然也包括改变摩擦片的结构，如在摩擦片上增加内槽，以达到提高气体及磨屑的排放效率，改变固有频率，降低噪音的效果。 诊断制动噪音问题时，可从以下几个方面进行检查： 第一，检查悬挂系统相关部件是否存在共振或相互干涉； 第二，检查制动盘的材料是否不当或制动盘是否变形； 第三，检查摩擦片的硬度、孔隙率、摩擦特性和压缩特性是否合格； 第四，检查制动盘或摩擦片是否受潮生锈（如果是这种情况，一般只需行驶一段路程即可恢复）； 第五，检查摩擦片是否过度磨损并导致制动系统报警，机械式摩擦片刮盘往往会导致制动系统发出尖叫声。 第六，检查摩擦片是否属于半金属型，如果摩擦片配方中的金属丝太硬，制动时摩擦片与制动

24、盘发生摩擦时也会形成尖叫声6。3.3.2驻车制动器失灵常见拉索或外套锈蚀、牵引弹簧折断、脱落或弹性消失，致使驻车制动操纵拉索或制动拉索在其外套内拉动不灵活，由此手制动松不开而工作失效。应检查制动操纵拉索和制动系部件表面有无损伤，手柄操纵动作是否灵活，无卡滞现象；拉索连接头和固定部位是否松动损坏，必要时修复或换件。检修时对拉索加注润滑脂进行润滑或更换损坏件，重新按修理规范调整制动手柄转动量。排除方法：踩下制动踏板，若无阻力感、制动踏板也不能自动回位。第一，查看管路有无泄漏； 第二，有关连接构件是否脱开、断裂；第三，检查制动泵有无制动液。如若均无问题则查看制动总泵活塞是否正常8。第4章 实际案例的

25、常见故障检修4.1 ABS常见故障现象：上海桑塔纳2000 Gsi时代超人乘用车，维修过前轮悬架后，紧急制动ABS工作时车辆发出异常的抖振异响，右前轮轮胎并产生交替拖印和滚动，拖印产生的间隔距离约400 mm。感觉制动踏板的振动幅度较大。分析：其一，由于该车在维修前轮悬架之前没有故障，在维修前轮悬架的过程中需要拆装前轮轮速传感器的导线连接器，从而说明此故障是在维修前轮悬架的过程中人为造成的。其二，从故障现象看是属于右前轮ABS控制发生异常，从轮胎抱死拖印和减压滚动的印迹看ABS电控单元是具备防抱死控制功能的，但对右前论的控制频率下降，即抱死的制动距离与不抱死的制动距离太长。其三，从ABS的工作

26、原理来分析是右前轮轮速传感器出现故障的可能性较大，因为ABS电控单元是依据轮速传感器所提供的信号来进行ABS控制的，当轮速传感器不提供车轮转速信号或提供的车轮转速信号太弱，ABS电控单元才判定为车轮抱死，从而向ABS液压控制单元发出指令进行放油减压；当ABS电控单元又收到轮速传感器的信号时，判定车轮未抱死，向ABS液压控制单元发出指令停止放油并增压至车轮抱死。由上述故障分析可以看出，该车的故障应从右前轮轮速传感器上找原因。处理：经对右前轮轮速传感器仔细检查发现，右前轮轮速传感器连接器塑料罩上有一个破损的缺口，并且将导线连接器插到传感器上后感觉有松动感。更换右前轮轮速传感器后试车，故障消失8。4

27、.2 真空增压器常见故障现象：一台五缸奥迪轿车，制动踏板发硬，紧急制动时车子停不住，没有一个轮子抱死(此车不带ABS装置)，情况非常危险。分析：该车制动曾出现过故障，把总泵、分泵、摩擦片都更换了，但没有把故障排除。 首先进行了路试，紧急制动时车子直往前冲很远一段路程才停下来，故障跟车主说的一样。踏板比其他车硬得多，而且踏板位置也高得很多，踩不下去。此车型是五缸发动机(2.2L量)，制动助力与其他车型的不一样，不是用真空助力器，而是由转向被压助力器产生油压，通过蓄压器再到制动助力器，由液压推动制动助力器产生助力。以多年的经验，产生制动踏板发硬的原因有两种:1.蓄压器有故障；2.制动助力器内的单向

28、球阀密封不良，或者管路有漏油的部位。经认真检查，管路没有发现漏油的部位。由此推断，故障是在蓄压器或制动助力器上，两者同时出现故障的机会是比较少的。 处理：该车在发动机熄火后，应该能保持一定的油压，松开转向助力泵通往蓄压器的油管螺栓(松开螺栓时注意安全)，应有很大的油压飞溅出来。当松开此螺栓时，却没有油压溅出来，而发动机起动后，才有很大的油压溅出来，证明管路中油压保持不了。故障部位是找到了，但是该换蓄压器，还是制动助力器呢?蓄压器没有专用设备检测不了，蓄压器也不能维修。两个零件的价格都非常昂贵，若判断错误，会造成很大的浪费。正在为难之时，公司又来了一台同型号的奥迪轿车，此车是进行保养、换油的，没

29、有什么故障。经该车主的同意，将两部车的蓄压器调换一下。把蓄压器装好后，起动发动机，制动踏板仍然很硬，还是没有什么助力，看来故障是出现在制动助力器了，决定更换一个新的制动助力器。装上新的助力器，踏板恢复正常，有很好的助力作用，熄火后仍有助力作用(可保持几次助力作用)，说明油压能保持。发动机起动后再熄火，松开转向助力器的螺栓，有很大的油压溅出来。把一切装好后，认真检查了一遍。到路上试车，无论急制动还是慢制动，制动效果都很好。紧急制动时4个轮子能立即抱死，故障彻底排除。结 论综上所述，我们了解了引起汽车制动系统故障的原因有很多，从大的方面分为制动效能不良、制动施滞、制动跑偏等，从这些方面分析了可能引

30、起汽车制动系统故障的原因，让我们对这些部位更加好的分析，更加容易找出原因，以及达到快速修复找到这些制动系统的故障。现在汽车上大量安装汽车防抱死系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止汽车的侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。现代汽车制动系统的控制技术正朝着电子制动控制方向发展。全电制动控制因为它强大的优越性，将取代传统的以液压制动为主的传统制动控制系统。同时，随着其它汽车电子技术尤其是大规模集成电路的发展，电元件的成本及大小尺寸不断下降。汽车行驶过程中，要经常对汽车性能进行检查，及早发现一些安全隐患

31、；当车辆出现不正常的故障现象时，要按照规定检测方法及时对其进行故障诊断，排除故障，来确保汽车经常处于正常良好的技术状态下运行，提高汽车行驶安全性和使用寿命。致 谢感谢我的老师，她们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；她们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，使我能够快速的完成论文。感谢我的室友们，从遥远的家来到这个陌生的城市里，是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情，维系着寝室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我们没有红过脸，没有吵过嘴，没有发生上大学前所担心的任何不开心的事情。只是今后大家就难得再聚在一起吃每年元旦那顿饭了吧，没关系，各奔前程，大家珍重。

32、以后的生活要靠大家自己了，希望大家以后要开开心心，踏踏实实的过日子。我们在一起的日子，我会记一辈子的。 最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢。参考文献1陈之时.汽车检测与诊断M.北京中央广播电视大学出版社，2012.103-120.2王耀天.汽车检测与故障诊断M.机械工业出版社，2011.17-23.3韩天仲国.现代汽车检测与故障诊断M.人民交通出版社，2010.48-53.4杨永立.汽车故障诊断与综合检测M.机械工业出版社，2010.52-60.5韩民生.汽车运用基础M.机械工业出版社，2013.207-212.6余生.汽车结构理论M.人民交通出版社，2009.12-18. 7蒲永.汽车检测诊断第M.人民邮电出版社，2010.66-70.8凌成.电控汽车诊断与维修M.机械工业出版社，2009.132-140.12