汽车液压制动系统的特点与故障诊断讲解.docx

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汽车液压制动系统的特点与故障诊断讲解

汽车液压制动系统的特点与故障诊断

摘要

我国汽车行业的飞速发展，汽车逐渐进入每个家庭成为人们最主要的交通工具。

而伴随着汽车生产产品的日益增多，随之而来的问题也在不断增加，尤其是汽车制动系统的故障，成为人们普遍关注的问题。

液压制动时制动柔和灵敏，结构简单，使用方便，不消耗发动机功率。

但操作较费力，制动力不很大，制动液流动性差，高温易产生气阻，如有空气侵入或漏油会降低制动效能甚至失效。

因此汽车制动系统故障的解决也变得日益重要，探讨影响汽车制动系统的各种因素，并找到解决方法，才是汽车今后发展的重中之重。

由于本人水平有限论文中难免存在错误和不足之处，所以论文在编辑过程中参考了大量的文献资料，借鉴了部分数据资料和图表，敬请老师多多指正及批评。

关键词：

液压制动ABS制动鼓制动总泵

制动拖滞

引言............................................................1

第一章汽车液压制动原理与构造...................................2

第二章

第三章

第四章

第五章1.1制动系的基本结构....................................21.2制动工作原理........................................31.3制动主缸的结构及工作过程............................31.4汽车液压制动装置的构造..............................51.5制动轮缸的结构及工作过程............................61.6行车制动工作原理....................................7制动器...................................................82.1制动器的分类简述....................................82.2鼓式制动器的位置与结构.............................102.3紧急制动器.........................................102.4制动调节器.........................................112.5制动鼓.............................................122.6制动蹄..............................................................13刹车片..................................................143.1刹车片概念.........................................143.2刹车系统常见的六大故障问题.........................143.3国内刹车片的种类...................................15汽车制动液的选择及使用..................................184.1汽车制动液的种类及选用...........................184.1.1汽车制动液种类...................................184.1.2制动液的分级与选用...............................194.2使用中值得注意的几个问题..........................194.2.1正确选取制动液产品代号...........................194.2.2谨慎购买制动液...................................194.2.3严禁混加制动液...................................204.2.4加强封制动液的保管...............................204.2.5定期更换.........................................21汽车液压制动系的常见故障及排除方法......................225.1制动失效...........................................225.2制动不足...........................................225.3制动跑偏...........................................245.4制动拖滞...........................................255.5驻车制动不良.......................................26

第六章微型汽车制动系统常见故障检修............................28

6.1制动不良或失灵.....................................28

6.2制动单边...........................................29

6.3制动噪音...........................................30

6.4制动拖滞引起的制动鼓发热...........................30

6.5驻车制动器失灵.....................................31

结论............................................................32

致谢............................................................33

参考文献........................................................34

引言

随着科学技术的发展及汽车工业的发展，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。

克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。

通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。

到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。

20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统（ABS）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。

目前，车辆防抱制动控制系统（ABS）已发展成为成熟的产品，并在各种车辆上得到了广泛的应用，但是这些产品基本都是基于车轮加、减速门限及参考滑移率方法设计的。

方法虽然简单实用，但是其调试比较困难，不同的车辆需要不同的匹配技术，在许多不同的道路上加以验证；从理论上来说，整个控制过程车轮滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未达到最佳的制动效果。

另外，由于编制逻辑门限ABS有许多局限性，所以近年来在ABS的基础上发展了车辆动力学控制系统（VDC）。

结合动力学控制的最佳ABS是以滑移率为控制目标的ABS,它是以连续量控制形式，使制动过程中保持最佳的、稳定的滑移率。

但是我们应该看到，无论制动控制系统怎么发展，最基础最本质的液压系统我们都应该熟悉与掌握。

下面将就汽车的液压制动系统来具体讨论。

第一章汽车液压制动原理与构造

1.1制动系的基本结构主要由车轮制动器和液压传动机构组成。

车轮制动器主要由旋转部分、固定部分和调整机构组成，旋转部分是制动鼓；固定部分包括制动蹄和制动底板；调整机构由偏心支承销和调整凸轮组成用于调整蹄鼓间隙。

图1-1制动系的结构1-制动踏板；2主缸推杆；3-主缸活塞；4-制动主缸；5-制动管

路；6-制动轮缸；7-轮缸活塞；

8-制动鼓；9-摩擦片；10-制动器；11-制动底板；12支撑销；

13-制动蹄复位弹簧

1.2制动工作原理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。

1）制动系不工作时

蹄鼓间有间隙，车轮和制动鼓可自由旋转

2）制动时

要汽车减速，脚踏下制动器踏板通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过两轮缸活塞推使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面上。

不转的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩，从而产生制动力。

3）解除制动

当放开制动踏板时回位弹簧即将制动蹄拉回原位，制动力消失。

1.3制动主缸的结构及工作过程

制动主缸的作用是将自外界输入的机械能转换成液压能，从而液压能通过管路再输给制动轮缸。

制动主缸主要是双腔式，用于单、双回路液压制动系。

双腔式制动主缸

1）结构（如BJ1041液压制动系统中的串联双腔制动主缸）

图1-2制动主缸1-隔套；2-密封圈；3-后活塞；4-防尘罩；5-防动圈；6,13-密封圈；7-垫圈；8-皮碗护圈；9-前活塞；10-前活塞弹簧；11-缸体；12-前腔；14,15-进油孔；16-定位圈；17-后腔；

18-补偿孔；19-回油孔

主缸有两腔，第一腔与右前、左后制动器相连；第二腔与左前、右后制动器相通，每套管路和工作腔又分别通过补偿孔和回油孔与储油罐相通。

第二活塞由右端弹簧保持在正确的初始位置，使补偿孔和进油孔与缸内相通。

第一活塞在左端弹簧作用下，压靠在套上，使其处于补偿孔和回油孔之间的位置。

1.4汽车液压制动装置的构造它是由“总泵”“分泵”组成，

总泵的压力通过管道分向四个分泵（分泵在四个轮子的刹车系统上）。

用脚踩压刹车，力通过杠杆传递到总泵的活塞上，就是给总泵油缸加压，压力油通过管道传到四个分泵。

分泵实际上是液压执行机构，是由油缸、双活塞组成。

总泵压力传过来后迫使两个活塞向外推动，使刹瓦抵紧制动鼓（碟刹也一样，使刹车片夹紧碟片）使车轮减速，从而起到刹车的作用。

图1-3制动装置

制动装置在制动时，第一活塞左移，油压升高，克服弹力将制动液送入右前左后制动回路；同时又推动第二活塞，使第二腔液压升高，进而两轮制动

解除制动时，活塞在弹簧作用下回位，液压油自轮缸和管路中流回制动主缸。

如活塞回位迅速，工作腔内容积也迅速扩大，使油压迅

速降低。

储液罐里的油液可经进油孔和活塞上面的小孔推开密封圈流入工作腔。

当活塞完全回位时，补偿孔打开，工作腔内多余的油由补偿孔流回储液罐。

若液压系统由于漏油，以及由于温度变化引起主缸工作腔、管路、轮缸中油液的膨胀或收缩，都可以通过补偿孔进行调节。

1.5制动轮缸的结构及工作过程

制动轮缸的功用：

是将液力转变为机械推力。

有单活塞和双活塞两种。

1）结构轻型货车的双活塞式轮缸体内有两活塞，两皮碗，弹簧使皮碗、活塞、制动蹄紧密接触。

图1-4一汽金杯制动分泵

2）工作过程

制动时，液压油进入两活塞间油腔，进而推动制动蹄张开，实现制动。

轮缸缸体上有放气螺栓以保证制动灵敏可靠。

1.6行车制动工作原理制动系统重要由制动器，液压传动机构等组成。

车轮制动器只要有旋转部分和固定部分组成制动鼓以内圆面为工作面，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，制动鼓的内圆面与制动蹄摩擦衬片的外圆面之间保持有一定得间隙，允许车轮和制动鼓相对自由旋转。

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鼓的内圆上。

这样，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。

制动鼓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。

摩擦力矩和制动力消失，制动终止。

第二章制动器

2.1制动器的分类简述

汽车制动器中有两种形式，鼓式制动器和盘式制动器。

鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛用于各类汽车上。

典型的鼓式制动器主要由底板、制动鼓、制动蹄、轮缸（制动分泵）、回位弹簧、定位销等零部件组成。

底板安装在车轴的固定位置上，它是固定不动的，上面装有制动蹄、轮缸、回位弹簧、定位销，承受制动时的旋转扭力。

每一个鼓有一对制动蹄，制动蹄上有摩擦衬片。

制动鼓则是安装在轮毂上，是随车轮一起旋转的部件，它是由一定份量的铸铁做成，形状似园鼓状。

当制动时，轮缸活塞推动制动蹄压迫制动鼓，制动鼓受到摩擦减速，迫使车轮停止转动。

盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名。

它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。

制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。

分泵固定在制动器的底板上固定不动。

制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。

分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好象用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。

这种制动器散热快，重量轻，构造简单，调整方便。

特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。

有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，加速通风散热提高制动效

率。

反观鼓式制动器，由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。

制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。

盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点：

一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，即效能较稳定；浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常；在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小；制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大；较容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也较简便。

对于钳盘式制动器而言，因为制动盘外露，还有散热良好的优点。

盘式制动器不足之处是效能较低，故用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置。

盘式制动器对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力装置的车辆才能使用。

而鼓式制动器成本相对低廉，比较经济。

所以，汽车设计者从经济与使用的角度出发，一般小型货车采用了鼓式制动器的形式。

2.2鼓式制动器的位置与结构

图2-1鼓式制动器位置

图2-2鼓式制动器

2.3紧急制动器

汽车上的紧急制动器必须使用主制动系统之外的动力源来启动。

鼓式制动器的设计允许简单的线缆启动机构。

当启动紧急制动器时，线缆会拉动杠杆，使两个制动蹄分开。

2.4制动调节器

图2-3制动调节器

为了让鼓式制动器正常工作，制动蹄必须与鼓靠近，但又不能接触鼓。

如果制动蹄与鼓相隔太远（例如，由于制动蹄已磨损），那么活塞需要更多的制动液才能完成这段距离的行程，并且当您使用制动器时，制动踏板会下沉得更靠近地板。

这就是大多数鼓式制动器都带有一个自动调节器的原因。

当衬块磨损时，制动蹄和鼓之间将产生更多的空间。

汽车在倒车过程中停止时，会推动制动蹄，使它与鼓靠紧。

当间隙变得足够大时，调节杆会摇动足够的幅度，使调节器齿轮前进一个齿。

调节器上带有

像螺栓一样的螺纹，因此它可以在转动时松开一点，并延伸以填充间隙。

每当制动蹄磨损一点时，调节器就会再前进一点，因此它总是使制动蹄与鼓保持靠近。

一些汽车的调节器在使用紧急制动器时会启动。

如果紧急制动器有很长一段时间没有使用了，则调节器可能无法再进行调整。

因此，如果您的汽车装有这类调节器，一周应至少使用紧急制动器一次。

鼓式制动器最常见的维修是更换制动蹄。

一些鼓式制动器的背面提供了一个检查孔，可以通过这个孔查看制动蹄上还剩下多少材料。

当摩擦材料已磨损到铆钉只剩下0.8毫米长时，应更换制动蹄。

如果摩擦材料是与后底板粘合在一起的（不是用铆钉），则当剩余的摩擦材料仅为1.6毫米厚时，应更换制动蹄。

2.5制动鼓

图2-4制动鼓

当制动鼓内圆工作面出现划痕或者沟壑或者圆度圆柱度过大时应当光鼓并更换刹车蹄（片），一般情况下不会更换制动鼓。

2.6制动蹄

图2-5制动蹄

与盘式制动器中的情况相同，制动鼓中有时会磨损出很深的划痕。

如果磨损完的制动蹄使用时间太长，将摩擦材料固定在后部的铆钉会把鼓磨出凹槽。

出现严重划痕的鼓有时可以通过重新打磨来修复。

盘式制动器具有最小允许厚度，而鼓式制动器具有最大允许直径。

由于接触面位于鼓内，因此当您从鼓式制动器中去除材料时，直径会变大。

第三章刹车片

良好的制动系统对于汽车的驾驶安全非常重要，如果不能保证汽车的制动系统运转正常，危险将时时威胁着你。

在制动系统中，刹车片是最需要时常更换的部件。

3.1刹车片概念

刹车片也叫刹车皮。

在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用，所以说好的刹车片是人和汽车的保护神。

刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成，其中隔热层是由不传热的材料组成，目的是隔热。

摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成，刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生磨擦，从而达到车辆减速刹车的目的。

由于摩擦作用，摩擦块会逐渐被磨损，一般来讲成本越低的刹车片磨损得越快。

摩擦材料使用完后要及时更换刹车片，否则钢板与刹车盘就会直接接触，最终会丧失刹车效果并损坏刹车盘。

3.2刹车系统常见的六大故障问题

刹车片是关系行车安全的重要零部件，刹车片质量问题一直受到人们的关注。

日常行车中，刹车常见的六大故障问题有：

其一，制动效果不良（刹车偏软）。

汽车行驶中制动时，制动减速度小，制动距离长。

液压制动系统产生制动效能不良的原因，一般可根据制动踏板行程、踏制动踏板时的软硬感觉、踏下制动踏板后的稳定性来判断。

维持制动时，踏板的高度若缓慢下降，说明制动管路某处破裂、接头密闭不良、总泵或分泵活塞密封不良、回油阀及出油阀不良。

可首先踏

下制动踏板，观察有无制动液渗漏部位。

若外部正常，则应检查分泵或总泵故障。

连续几脚制动时踏板高度稍有增高，并有弹性感，说明制动管路中渗入了空气；其二，制动突然失灵。

汽车在行驶中，一脚或连续几脚制动，制动踏板均被踏到底，制动突然失灵。

原因：

1.制动总泵或分泵漏油严重；2.制动总泵或分泵活塞密封圈破损，或刹车油路中有过多的空气。

如发生此情况，司机应迅速连续两脚刹车。

发生制动失灵的故障，应立即停车检查。

首先观察制动液罐中的制动液有无亏损，然后观察制动总泵、分泵、油管有无泄漏制动液处；其三，刹车跑偏。

刹车时，方向跑偏，特别是没有装ABS刹车防抱死装置的汽车，方向控制不了，其原因为刹车磨损不均，总泵一个活塞油封膨胀、一个分泵漏油所致；其四，刹车抖动。

刹车时摆振，方向盘弹手。

原因为刹车盘摆差超限，刹车钳变形，刹车片磨成锥形。

发生此类情况必须进厂检修；其五，刹车吱吱响。

一般为刹车盘、刹车片或制动鼓、蹄片磨损不平所致；其六，刹车不回。

踏下制动踏板时感到既高又硬或没有自由行程，汽车起步困难或行驶费力。

故障现象：

踩刹车踏板，踏板不升高，无阻力。

须判断制动液是否缺失；制动分泵、管路及接头处是否漏油；总泵、分泵零部件是否损坏。

3.3国内刹车片的种类

良好的制动系统对于汽车的驾驶安全非常重要，如果不能保证你的爱车的制动系统运转正常，危险将时时威胁着你。

在制动系统中，刹车片是最需要时常更换的部件，那么一般多久需要更换刹车片一次呢？

通常我们会以仪表板上刹车警示灯是否亮起作为更换刹车片的

判断依据，但这已经是最后的底线了。

有经验的车主都知道，前刹车片一般行驶到4500公里就要更换了，这样可以使刹车片能用得长一点，后刹车片则一般是到8500公里，另外，如果发现刹车油减少了，那说明你爱车的刹车片该更换了。

在此总结了几款不同类型的刹车片以供参考。

（1）半金属刹车片。

半金属片的摩擦性能优良，耐高温持久，布氏硬度适中，使用寿命延长。

但是它需要更高的制动压力来完成同样的制动效果，特别是在低温环境中金属含量高对刹车盘磨损大，同时会产生更大的噪音。

同时制动热量被传递到制动钳及其组件上，会加快制动钳、活塞密封圈和回位弹簧老化，如果处理不当，热量达到一定温度水平，将会导致制动萎缩和刹车液沸腾。

（2）无石棉、低金属刹车片。

改进型无石棉、低金属刹车片不同于传统型半金属刹车片，它由一种有机配方与小量的用于导热并提供更好的制动性的铜或钢混合制成，彻底解决了噪音和使用寿命问题，同时具有制动力矩平稳、硬度适中、磨损率低、对偶相容性好、无石棉粉尘污染、使用寿命长等特点。

（3）陶瓷刹车片。

陶瓷刹车片是目前刹车片行业的顶级产品，它由陶瓷纤维，不含铁的填料物质，胶粘剂，和少量的金属组成的。

与其它刹车片的性能相比较，具有四大优势：

第一，具有优良的制动性能；（高速性能，车速达到160Km/h的制动摩擦系数大于0.45；高温性能，刹车温度达到600摄氏度时制动摩擦系数大于0.4；）第二，使用寿命长：

装车试验寿命在5～8万公里；第三，噪音低；第四，使用车型广：

几乎所有车型（除赛车外）、所有路况。

刹车的重要性显而易见。

在汽车驾驶过程中请务必保证将刹车性能良好。

首先，检查制动油路的密封性。

众所周知，刹车系统靠液压回路驱动，一旦油路发生泄漏则刹车势必失灵，后果不堪设想。

另外，刹车片也要仔细检查，尤其要观察刹车片的表面，不能有油渍和铁屑。

油渍使刹车打滑，而铁屑则会划伤刹车。

若遇上述情况，可买一罐刹车片清洗剂（三键TB6602T）稍作清洗就可搞定。

因为好的清洗剂去污率高达百分之九十五以上，洗完后再在制动毂泵等关键部位涂上一些橡胶塑料专用有机硅润滑油脂（TB1855，TB1856），效果就像新车一样了。

当时勤做保养。

毕竟原来的是原厂纯正品，市场上替换件的质量又良莠不齐，更有甚者，还可能被不法修理点以次充好（特别是国内配件少的高级进口车）。

再说，原先的刹车片和爱车本为一体，就像人体器官移植一样，新的刹车片还可能引起“排异反应”，造成安全隐患等诸多问题。

而且，平时然，磨损严重的刹车片（厚度小于3毫米）就只能换掉了。

不过更换实乃下策，不如平保养的花费肯定要低于更换刹车片的费用。

第四章汽车制动液的选择及使用

汽车制动液是用于液压制动系统中传递压力以制止车轮转动的液体，其质量好坏，选择使用正确与否，直接关系到行车安全。

目前，一些汽车使用、维修人员由于对制动液的有关知识缺乏了解，在选择、使用时存在不少问题，由此造成的机械事故和交通事故经常可见。

随着汽车工业的迅猛发展，汽车高速化趋势越来越明显，对制动液的使用提出了更高要求。

因此，必须大力普及这方面的知识，严格制动液的使用管理，确保行车安全。