制动距离过长故障诊断与排除基础知识.docx

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制动距离过长故障诊断与排除基础知识

制动距离过长故障诊断与排除基础知识

一、液压制动系统

1.制动液

制动液属于液压传动液中的一种，因为其主要作用是传递和分配制动压力。

液压系统中常见的矿物油不适合于制动液，因为它的沸点高，高温稳定性和低温粘度较差。

侵入的水分不能吸收，会结冰或形成蒸汽导致气阻。

制动液一般由乙二醇混合其他乙醇类液体组成，并含有抗老化，抗腐蚀以及润滑作用的添加物质。

制动液的性能要求：

★不易产生形成蒸汽气阻

★粘温性好

★不易引起橡胶和金属部件的腐蚀变质

★良好的防锈，抗老化性

★极端条件下良好的润滑作用

★可与相似的制动液混合。

提示

★制动液具有高度的毒性。

不小心饮用后要采取急救措施并送急诊。

★制动液具有吸湿性，会吸收空气中的水分，导致沸点降低。

请根据汽车厂家的规定定期更换。

★抽出或泄漏的制动液不得再次灌装使用（含杂质）。

★喷漆或上色漆时请小心，制动液含有溶剂作用的成分。

湿沸点（WetRefluxBoilingPoint）是指当制动液吸收约3.5%的水分时开始沸腾的温度。

湿沸点越高，制动液中形成蒸汽气阻的危险越低。

2.基本结构

液压制动系统（见图1）包括制动踏板、具有制动助力器的串列双腔主缸、管路系统（可能带有制动压力减压器）、具有车轮制动器的制动轮缸。

通常情况下，所有车轮都装有盘式制动器，比较老的车型和较小的汽车后轮采用鼓式制动器。

为安全起见，要求采用具有串列双腔主缸的双回路系统。

如果一个回路发生故障，那么，另一个回路仍然能对汽车进行制动。

图1

3.工作原理

液压制动系统的工作原理基于帕斯卡定律。

完全封闭容器中的液体压力均匀的作用在周围所有的容器壁上。

制动踏板的力推动主缸活塞，从而使液体产生压力。

液体压力通过制动管传递，并产生推动轮缸的力（接触压力）。

液压能量的传递通常涉及力的传递（见图2）。

液压力的相互作用取决于活塞的面积，也就是说，在最大的活塞面积上作用的力最大。

另一方面，活塞行程的大小与力的作用情形相反。

所以，在主缸活塞上施加1000N的力，使其移动8mm,那么，在4个制动轮的活塞上将产生4000N的力，相应的活塞行程为2mm。

图2

因而，主缸中液压能量所做的功（W=F.s）与制动轮缸中是相同的。

液压系统的工作压力可以高达18MPa。

这表明液压系统部件可以采用较小的尺寸。

液压制动系统可以较长时间无需维护。

由于制动液几乎不可能被压缩，而且间隙很小，只有很小量的制动液被推动。

压力增加的非常快而且制动相应迅速。

4.基本类型

制动系统根据汽车的行驶要求，强制汽车减速和停车，在汽车停放时确保可靠驻车。

汽车制动系统可分为：

行车制动系统（见图3）、驻车制动系统（见图4）、辅助制动系统。

辅助制动装置是为了下长坡时减轻行车制动器的磨损而设，其中利用发动机排气制动应用最广。

图3行车制动系统图4驻车制动系统

行车制动系统可分为鼓式制动系统（见图5）和盘式制动系统（见图6）。

图5鼓式制动系统图6盘式制动系统

鼓式制动：

制动液通过制动管路传递到轮缸上，推动轮缸活塞往外推移，两个制动轮缸的活塞推动两片制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆柱面上；不旋转的制动蹄就对旋转的制动鼓作用一个摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反。

从而使得车辆减速、停车。

盘式制动：

制动时，制动液通过制动管路传递到制动卡钳内的轮缸上，推动轮缸外移，将内侧的摩擦衬块推压到制动盘端面上，而外侧的摩擦衬块则通过制动卡钳推动；从而在制动盘和摩擦衬块之间产生摩擦，迫使车辆减速、停车。

驻车制动系统使车辆停放可靠，便于坡道起步，并且在行车制动器失效后应急制动或配合行车制动器进行紧急制动。

根据操作方式的不同，驻车制动系统可分为手操纵式驻车制动系统（见图7）、脚踏式驻车制动系统（见图8）。

图9所示是驻车制动系统的工作过程，驾驶员通过驻车制动杠杆拉紧驻车制动器拉索，驻车制动器拉索拉动制动杠杆，推动制动蹄压向外侧的制动鼓，从而产生制动力。

现在，许多中、高端车辆上装备了电子驻车制动系统。

图7手操纵式驻车制动系统图8脚踏式驻车制动系统

图9驻车制动系统工作过程

5.制动回路的布置

双独立液压回路保证了即使某一条液压回路由于磨损泄漏，造成失压不工作时，另一条液压回路仍然可以正常工作，保持车辆稳定性。

串联式制动主缸可以产生两条独立的制动液压回路。

这两条回路可以组成不同的制动线路。

图10所示为各种不同的制动线路形式。

X型

LL型

HH型

图10串联制动主缸的各种管路布置形式

TT型：

前后轴各有独立的制动液压回路。

无论哪条液压回路失效，另外的液压回路仍然能够保证车辆同轴的两侧车轮受到相同的制动压力，不会产生制动跑偏。

若车辆前轴的制动管路失效，则后轴的车轮因产生的制动力较小而延长了制动距离。

X型：

位于对角线的两轮组成两组独立的液压回路。

无论哪条液压回路失效，另外的液压回路仍然能够剩余的50%制动力。

由于车辆的前后轴车轮在制动时产生的制动力有明显差异，所以配置X型管路布置的车辆需要通过其他校正措施避免车辆制动跑偏。

LL型：

应用在前轮装有双活塞或四活塞制动钳的汽车上；

HH型：

应用在四轮多装备有双活塞或四活塞制动钳的汽车上。

具有ABS控制系统的汽车通常采用II（TT）和X式的制动回路布置形式。

6.制动主缸

液压制动系统只使用串列双腔主缸，因为法律规定必须采用两个独立的制动回路。

这种主缸由制动踏板通过制动助力器进行操纵。

1、主缸的功用

使每一制动回路的压力迅速增加。

能使压力迅速下降，以便迅速解除制动。

温度变化时和因制动蹄或制动块磨损导致间隙增大时，能补充制动液的容量。

2、基本结构

制动时踏板力通过制动主缸转换成制动液的压力，主缸部件的损坏会引起制动管路液压的异常，由此导致汽车的制动性能下降。

制动主缸的结构如图11所示。

串联式双腔制动主缸主要由储油罐、制动主缸外壳、前活塞、后活塞及前后活塞弹簧、推杆、皮碗等组成。

如图11所示，主缸的壳体内装有前活塞、后活塞及回位弹簧，前后活塞分别用皮碗密封，前活塞用限位螺钉保证其正确位置。

储油罐分别与主缸的前、后腔相通，前出油口、后出油口分别与轮缸相通，前活塞靠后活塞的液力推动，而后活塞直接由推杆推动。

3、工作原理

当踩下制动踏板时，活塞前移关闭旁通孔，如图12所示。

随着推杆前移，活塞皮碗前端封闭的工作腔液压升高。

活塞的后端通过补偿孔填充制动液，避免活塞的后部形成真空。

2号活塞在1号活塞的压力下向前移动。

如果部分液压管路发生泄漏，1号活塞将不能产生压力，其前端的机械联动机构将与2号活塞接触，将其往前推进并产生液压。

保证存在部分的制动力。

图12制动主缸工作过程

松开制动踏板时，推杆和制动主缸活塞上的压力被解除，制动踏板联动机构上的回位弹簧使踏板回位。

主缸前端的弹簧将活塞往后推，制动系统压力释放，释放压力的制动液使主缸活塞后移。

向前卷曲的皮碗使制动液流往活塞前。

有些活塞上有一些小孔能使制动液流动更加迅速。

活塞皮碗越过旁通孔后，剩余的制动液流回储液罐。

7.鼓式制动器

1）基本结构和工作原理

装备内置刹车蹄的鼓式制动系统主要应用于汽车的后轮制动和重型载货汽车上。

在制动时，通过刹车分泵活塞推动刹车蹄片向外挤压刹车鼓，从而获得制动力。

鼓式制动器的组成如图14所示。

1、制动蹄2、3、轮缸4、复位弹簧5、制动底板6、制动鼓7、制动蹄拉簧

图14鼓式制动器的组成

鼓式制动器具有制动力大、制动蹄使用寿命长、方便安装驻车系统等优点，不足在于散热差，容易产生热衰退。

3、结构类型

根据制动时两制动蹄对制动鼓作用的径向作用力之间的关系，鼓式制动器可分为：

简单非平衡式、平衡式和自增力式。

鼓式制动器有领从蹄式、单向双领蹄式、双向双领蹄式、单向自增力式、双向自增力式等类型，分别如图15a，b，c，d，e所示。

a领从蹄式b单向双领蹄式c双向双领蹄式

d单向自增力式e双向自增力式

图15各种形式的鼓式制动器

3、促动装置

促动装置的作用是张开制动蹄并将它们压紧在制动鼓上。

液压制动系统通常采用制动轮缸（见图16）来促动制动蹄。

在机械操纵的驻车制动器上，采用了拉杆（图17）来促动制动蹄。

图16双作用制动轮缸图17驻车制动的促动装置

1、顶杆2、活塞3、防尘罩

4、带槽环形橡胶套

4、制动轮缸

在双作用制动轮缸中，（图16），来自主缸的压力作用在两个活塞上，并产生促动力。

活塞由橡胶套密封，防尘罩防止灰尘进入。

在制动轮缸的后面有螺纹孔，用来将轮缸固定到制动底板上和制动管的接头上。

放气阀通过螺纹旋入在缸体的最高点。

制动鼓（见图14）

（1）制动鼓的特点

1）较高的耐磨性。

2）固有的稳定性。

3）良好的导热性。

（2）制动鼓的材料

片状石墨铸铁、可锻铸铁、球状石墨铸铁、铸钢、轻质合金和铸铁的混合铸件。

制动鼓必须以其中心转动并且无圆跳动。

制动鼓的摩擦面应进行精加工或磨削。

5、制动蹄（见图14）

制动蹄应采用T形截面而保持其刚性，它由轻金属合金铸造，或由冲压刚焊接而成。

在其一端，制有支承面以便与制动轮缸上的带槽的顶杆相接触。

制动蹄的另一端装有一螺栓销支承，或制动蹄端头与固定支承销齐平，因而制动蹄能够与制动鼓同轴。

制动蹄安装得越好，摩擦片磨损得越均匀。

6、调整部件

制动摩擦片和制动鼓之间的间隙会因摩擦片的磨损而增加。

该间隙的增加也会使制动踏板的自由行程增大。

因此，制动蹄必须定期进行调整。

调整的方法或为手工调整，或由自动调整部件自行调整。

8.盘式制动器

盘式制动器可分为定钳式制动器和浮钳式制动器，如图17所示。

以浮钳式制动器为例，主要包括以下部件：

制动盘、制动片、制动卡钳、制动活塞、密封圈等。

其中密封圈可使制动活塞回位，并根据制动片的磨损程度调整制动间隙，其工作过程如图18所示。

图17定钳式制动器和浮钳式制动器（去掉引线）

图18活塞密封圈自调间隙

相比鼓式制动器，盘式制动器具有制动力调节方便、散热性好、检查更换工作比鼓式制动简单、自动调整制动间隙、自清洁性好等优点。

由于作用在制动片上的制动力没有“自增”能力，制动活塞直径比鼓式制动的要大；又因为制动片与活塞直接相连，制动液更易受热，起泡。

由于作用在盘式制动片上的制动力大，制动片磨损大，所以必须定期检查制动盘和制动摩擦片的工作情况，并根据相应情况更换制动盘和制动摩擦片。

9.液压制动系统的诊断和维护

1、目视检查

检查储液罐中制动液的液位。

查看制动缸是否有潮湿和黑斑、制动金属管接点处是否有腐蚀，以及制动软管的状态（是否有擦伤痕迹、气泡、动物咬痕）。

2、功能检查

功能检查可通过检查制动踏板行程进行。

如果制动踏板行程缓慢增加，这可能是由主密封皮碗泄漏或中心阀泄漏引起的。

如果制动踏板行程太大，或它只能通过泵油式动作（反复踩下-抬起）才能建立压力，则说明间隙太大或管路中有气泡。

3、制动系统的加注和放气

若没有专用的加油—放气装置，可用以下通用方法进行排气

（1）起动发动机，使其处于怠速运转

（2）将软管一头接在放气螺塞上，另一头插在一个盛有部分制动液的容器中。

（3）一人坐于驾驶室内，连续踩下制动踏板，直到踩不下去为止，并且保持不动

（4）另一人将放气螺塞拧松一下，此时，制动液连同空气一起从胶管喷入瓶中，然后，尽快将放气螺塞拧紧

（5）在排出制动液的同时，踏板高度会逐渐降低，在未拧紧放气螺塞之前，切不可将踏板抬起，以免空气再次侵入

（6）每个轮缸应反复放气几次，直至将空气完全放出（制动液中无气泡）为止，按照右后轮—左后轮—右前轮—左前轮的顺序逐个放气完毕

（7）在放气过程中，应及时向储液室内添加制动液，保持液面的规定高度

注意：

在装有制动压力调节器的汽车上，在放气过程中，应不断地按动汽车后部，要时刻观察制动液储液室内的制动液液面，随时添加制动液直至制动系统中的空气放净为止。

4、对车轮制动器的检查

（1）制动鼓和制动盘对制动系统进行检查时，必须检查制动盘和制动鼓摩擦面是否有隆起、失圆和圆跳动。

如果制动盘的径向圆跳动过大，则必须将其更换。

制动盘使用的摩擦块、滑动钳和浮动钳必须能平顺移动。

制动鼓和制动盘如果失圆或出现隆起，则必须进行表面加工或报废。

表面加工时，应遵守最大加工量或制动盘的最小厚度规定，如果超过规定，则应更换制动鼓和制动盘，制动鼓和制动盘若有裂纹，或制动钳损坏，则必须予以更换。

（2）制动摩擦块必须检查制动摩擦块的厚度和是否有油污。

如果厚度不足或有油污则必须更换。

车间提示

1、每次检测时都应检查制动系统储液罐的液位。

对盘式制动来说，液位过低可能是制动块磨损过大的一种迹象。

2、鼓式制动器摩擦片的厚度可通过检测孔进行检查。

3、检查制动鼓时，应将其拆下，清除制动鼓上的磨损粹屑，应用吸出的方法清楚粹屑，而不要用压缩空气吹出。

4、同一车桥两个车轮的制动块必须同时更换。

5、按照制造商的规定时间更换新制动液。

6、不要使用从系统中放出的制动液。

放出的制动液应盛入有标记的容器，并送给专门的处理厂或再加工厂进行处理。

7、防止制动器部件与润滑脂或机油接触。

8、只使用规定的制动液给系统进行加注。

9、只使用制动清洁剂、乙醇清洗制动部件。