汽车制动跑偏的原因及故障检测与排除.docx

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汽车制动跑偏的原因及故障检测与排除

汽车制动跑偏的原因及故障检测与排除

摘要：

汽车是目前应用最广泛的交通工具，我们在日常中发现汽车在行驶到一定的里程后，车辆容易出现行驶跑偏和制动跑偏的现象，如果不及时消除故障，是非常危险的。

为了能够有效地解决此类故障，本文阐述汽车在使用中出现行驶跑偏和制动跑偏的故障原因及诊断方法，同时也阐明排除故障排除措施，最后以广州本田雅阁轿车为例加以说明，对从事车汽车维修人员着一定有借鉴意义。

关键词：

汽车制动跑偏检测故障排除

汽车制动系统的工作性能和技术状况是决定着汽车的行车安全。

汽车制动是指汽车能在短距离内迅速停车且维持行驶方向稳定性和在下坡能维持一定的车速，以及在坡道上保持停驻的能力。

当汽车在行驶的过程中，遇到危险情况时,驾驶员及时踩下制动踏板,有的汽车能安全地很快停下来,但是有的汽车可能出现制动跑偏、侧滑而失去控制,向左撞入对向车道或向右驶出路外,有的甚至甩尾或平地翻车。

对此,有些驾驶员不甚明白,有的虽然知道汽车制动时可能出现跑偏和侧滑现象,但也不懂得其中的道理。

大家都知道汽车制动系统是汽车安全行驶的关键部位，其技术状况的好坏，直接影响到行车安全，因此行驶时要求制动系工作是在有着很高的要求。

汽车在日常使用中，常会遇到制动系故障，尤其是制动跑偏现象，那么何谓汽车制跑偏呢，汽车制动跑偏即车轮制动时，两边车轮不能同时起制动作用；甚至一边车轮制动，而另一边仍转动，导致汽车不能沿着直线方向停车。

车辆向路面的一侧行驶。

发生类似故障现象，若不及时排除，将严重影响行车安全；尤其在山区行驶中制动，危险更大。

所以要解决好制动跑偏故障,我们必先了解其的故障分类及故障原因,并有针对作出故障分析,通过诊断和查找故障原因,方可有效排除故障。

一、汽车制动跑偏的原因机理分析

制动跑偏是制动时原期望值按直线方向减速停车的汽车汽车自动向左或向右偏的现象。

汽车制动性良好是汽车安全行驶的重要保证，汽车行驶过程中因为制动跑偏而导致车祸，是许多交通事故的主要原因之一。

首先我们要了解汽车制动系统的工作原理。

（一）制动系统的工作原理

汽车的制动器有鼓式制动器和盘式制动器两种，鼓式制动器和盘式制动器的工作原基本相同。

下面以鼓式制动器简要阐述制动系统的工作原理。

液压制动系的简化结构如图1所示。

驾驶员踩下制动踏板1,通过推杆2和主缸活塞3,使主缸的油液在一定压力下流入轮缸6,并通过两个轮缸活塞7推使两制动蹄绕支承销转动,上端向两边分开而以其摩檫片压紧在制动鼓的内圆面上,这样不旋转的制动蹄就对旋转着的制动鼓作用一个摩檫力矩Mμ,制动鼓将该力矩传递到车轮后,由于车轮与地面之间有附着作用,车轮对路面作用一个向前的周缘力Fμ,同时路面也对车轮作用着一个向后的反作用力,即制动力FB,制动力FB由车轮经车桥和悬架传给车架及车身,迫使整个汽车产生一定的减速度,制动力FB随制动器制动力Fμ的增大而增大,但不能超过车轮与地面之间的附着力。

图1　制动系原理示意图

汽车在制动时，具有滚动和滑动（抱死和拖滑）两种情况出现，当制动踏板施加压力小时，还没有达到某一极限，制动器的蹄片与制动鼓之间的摩擦力就不大，地面与轮胎的摩擦力就能够容忍蹄片与制动鼓的摩擦力。

所以，此时车轮是滚动的。

当制动器的制动力大于或等于地面给与轮胎的反摩擦力时，车轮就会抱死，如果此时左、右车轮制动力不相等，就会出现这辆跑偏的可能。

（二）制动时引起制动跑偏的力学分析

1）汽车的左、右轮，特别是左、右转向轮制动力不相等

由于左、右转向轮制动力不相等引起汽车跑偏的受力分析如图2所示。

为了简化起见，假定车速较低，跑偏不严重，且跑偏过程中方向盘不动，也没有发生侧滑，并忽略了汽车做圆周运动时所产出的离心力及车身绕质心的惯性力偶矩。

图2制动跑偏时的受力图

设前左轮的制动器制动力大于前右轮的，故地面制动力Fx1l>Fx1r.此时前、后轴分别受地面侧向反力Fr1和Fr2的作用。

由于Fx1l绕主销的力矩大于Fr1绕主销的力矩，虽然方向盘固定不动，但因转向系各处的间隙及零部件的弹性形变，转向轮仍将产出一向左偏移的角度，二使汽车有轻微的向左偏驶。

即所谓的制动跑偏。

同时由于主销后倾，也使Fn对转向轮产生一同方向的偏转力矩，从而增大了向左转的角度。

（三）制动跑偏的特点

1）有规律地定向跑偏。

若机车行驶中无跑偏,而在制动时,无论点刹（轻刹）或急刹,车辆在减速的同时,行进方向总是朝某一侧偏斜,这说明跑偏一侧的车轮制动迟缓或制动不足。

2）无规律地不定向跑偏。

行车中踏下制动器踏板时,机车在减速制动的同时,有时向左跑偏,有时向右跑偏

3）制动时突然跑偏。

行车中并无故障征兆,而在制动时突然产生跑偏现象。

这类情况虽较少发生,但其危害性极大。

二、造成制动跑偏的原因

汽车行驶过程中是靠制动器与地面产生的一个与行驶方向相反的外力来实现停车或减速的，这个与行驶方向相反的力称为制动力。

如果汽车在制动过程中，同轴上左右制动器产生的制动力大小不等或同一时间内制动力增长的快慢不一致，必然造成制动跑偏。

影响地面制动力的因素主要有以下几个方面：

（一）制动器原因

在车轮抱死之前，地面制动力等于制动器制动力；车轮抱死以后，地面制动力等于地面附着力。

左右制动器所提供的制动力不相同时，所获得的地面制动力不对称，车轮将发生跑偏。

或者左右两个制动器制动力增长快慢不一致，同样也会导致汽车制动跑偏。

产生的制动力不相等时出现的这种现象在路试过程中主要表现为紧急制动时，一侧车轮已经抱死，另一侧车轮只是减速而不能抱死。

汽车偏驶向车轮抱死的一侧，从制动轮与地面的拖痕来看，可见到一边拖痕很深而另一边拖痕很浅，甚至没有拖痕。

制动器产生的制动力在制动过程中增长的快慢不一致时出现的这种现象在路试过程中表现为汽车利用点制动或半脚制动减速时：

一侧车轮减速快而另一侧车轮减速却很慢，汽车在减速过程中明显偏向车轮减速快的一侧。

制动器制动力受制动器结构决定，取决于制动器的形式、结构尺寸、制动器摩擦副的摩擦因素等。

另外,是制动器产生的制动力不相等原因也会造成制动跑偏;这种现象在路试过程中主要表现为紧急制动时，一侧车轮已经抱死，另一侧车轮只是减速而不能抱死。

汽车偏驶向车轮抱死的一侧，从制动轮与地面的拖痕来看，可见到一边拖痕很深而另一边拖痕很浅，甚至没有拖痕。

在制动检验台上可以看到在制动过程结束时，左右制动轮产生的最大制动力的差值很大。

造成的主要原因是：

1）某一制动分泵密封圈损坏，制动气管或油管漏油、漏气。

2）某一制动分泵活塞发咬。

3）某一制动凸轮轴锈蚀，动作不灵活，调节器损坏。

4）制动蹄片支承销锈蚀发咬。

5）左右制动器与蹄片间隙大小不等。

6）左右制动器摩擦片材料不同、厚薄不均、摩擦系数不同等。

7）某一制动摩擦片有油污等。

制动器产生的制动力在制动过程中增长的快慢不致。

这种现象在路试过程中表现为汽车利用点制动或半脚制动减速时：

一侧车轮减速快而另一侧车轮减速却很慢，汽车在减速过程中明显偏向车轮减速快的一侧。

在制动台上看到的情况是在制动全过程中，同一时间内左右制动轮所产生的制动力差值很大。

造成的主要原因是：

①左右制动器的回位弹簧张力大小不等。

②个别制动鼓磨损严重或失圆。

③个别车轮的凸轮轴衬套和蹄片支承销松旷等。

（二）车身及悬挂系统的原因

汽车车架变形与悬挂系统出现故障，将造成车辆轮荷分布不均、前轮定位不正确、前后轴移位等现象，这些都将导致制动跑偏。

1）车辆左右载荷分布不均

制动力增长快慢一致的情况下承受载荷小的车轮必然先抱死，而承受载荷大的车轮由于惯性的作用必然后抱死，故而出现制动跑偏的现象。

这种现象在汽车装载的情况下才会较明显，空载的情况下一般不会发生。

在制动台上检验也没有明显的反应。

造成的主要原因是：

车架变形；减振器损坏；钢板弹簧变形、折断、疲劳；悬挂系统的导杆或平衡杆变形等。

当然汽车在装载的过程中，人为的将货物堆放不均匀，也将造成车辆左右轮载荷分布不均而导致制动跑偏。

2）前轮定位不正确

前轮定位不正确将造成转向轮“发摆”、转向自动“跑偏”、轮胎异常磨损等现象，破坏了汽车行驶的稳定性，在制动时也将造成制动跑偏。

主要是前制动时跑偏。

在路试过程中可以发现制动跑偏的方向不是固定不变的，而是时左时右的。

在制动台上试验时也没有明显反应。

造成的主要原因是：

车架变形、悬挂系统损坏变形、前轴变形、转向节松旷及前束调整不当等。

值得一提的是，车辆在严重超载的情况下，使车架变形、弹簧钢板的弧度发生较大变化，也将造成前轮定位不正确，引起制动跑偏。

这种现象应当引起驾驶员的高度重视，以免造成安全事故。

3）前后轴移位（左右轴距差过大）

车架变形、前后轴弹簧钢板的U型螺栓松动、弹簧钢板中心螺栓折断等都可能造成前后轴移位（左右轴距差过大），导致汽车在直线行驶和制动时均出现跑偏现象。

4）轮胎的影响

汽车要实现制动，不仅需要有足够的制动力，而且需要轮胎与地面之间有足够的附着系数，如果同轴上的轮胎气压、花纹、磨损程度不一致，轮胎的附着系数就不同，可造成制动跑偏。

而同一轴上的轮胎规格不一致（直径大小不相等），导致左右轮产生的制动力不相等，也将造成制动跑偏。

在路试过程中可以发现，由于轮胎引起的制动跑偏也是无规则的，时左时右。

因此在对车辆进行维修时，应按照规定及时对轮胎进行合理调配和换位，避免轮胎的异常磨损。

以下四方面的原因可能造成汽车跑偏；

①某个轮胎制动器回位不良，分离不彻底也会导致行驶方向跑偏。

这相当于给予一侧轮胎施加了一个终了制动力。

②两侧的轮胎花纹不一致或花纹一深一浅或不是同一品牌，都可能造成汽车品牌。

③两侧轮胎的气压不一致或汽车轮胎的气压呈非对称等压，这样就会造成汽车的平顺性和稳定性都很差，严重时就会造成汽车跑偏。

④轮胎的磨损程度不一致，轮胎对地面的附着力就不一样，也会造成汽车跑偏。

（四）道路条件的影响

制动时要求车轮与路面要有足够的附着系数，由于路面泥泞，凹凸不平，偏斜等原因，汽车制动时也将出现制动跑偏，这就要求我们在进行道路试验时必须在平直、干燥、清洁、附着系数较高的水泥或沥青路面上进行，以排除道路因素对汽车制动跑偏的影响。

三、车辆制动跑偏故障检测　　

车辆制动跑偏的现场检验一般首先采取路试，根据轮胎拖印轻重和长短，找出制动效果差的车轮；然后参照制动效果不良的诊断程序予以检修。

常见诊断方法如下（如图3所示）：

图3诊断流程

行驶中紧急制动时车头偏向路面一侧，即另一侧制动不灵。

停车后下车察看左右车轮在地面的拖压印迹，拖印短的一侧为制动不灵（若两前轮拖距和印迹轻重长短大致相同，而两后轮则不同，说明甩尾了）。

遇此现象，须察看不灵车轮有无漏气，分泵推杆伸缩情况（歪斜、卡滞及松脱等）；从观察孔察看制动鼓、摩擦片间有无油污，配合间隙是否正常，必要时按规定进行调整。

发现个别车轮失灵后，一人踩住制动踏板；另一人注意听看车轮分泵（气制动）、气管或接头是否有漏气声。

若分泵内有漏气声，为膜片破损、气管接头松动；无漏气之处，观察分泵推杆伸缩情况，是否有歪斜、卡住及脱焊。

1）将车桥架起，从制动鼓检查孔观察内部有无油污；检查摩擦片是否松脱；检测两边车轮的摩擦片与鼓间隙是否正常一致。

上述情况如若良好，再拆检制动鼓是否失圆，摩擦片是否磨损过薄硬化，铆钉是否外露等。

2）检查前轮左右轮胎气压或磨耗是否一致；左右钢板弹簧弹力是否相等，有无明显位移等。

若有应按技术规定予以修复。

3）必要时采用减少跑偏一侧前轮制动间隙（或加大另一侧间隙）的方法来消除。

　倘若各轮胎拖印基本符合要求，但制动仍跑偏，说明故障不一定在制动系，应检查车架前轴等有关部位的技术状况。

4）检测前悬挂各部件拉杆、球头、下摆臂、左右减震器、轮心轴承及前横梁等部件是否正确，然后再检查左右两侧轴距是否符合标准。

5）以上都合格后，在进行四轮定位。

四、制动跑偏故障排除

对于制动跑偏的故障，一定根据故障具体情况出针对性检修；对于制动器产生的制动力不相等现象，我们分别要对下部件进检修

1）检查如果发现制动分泵密封圈损坏，制动气管或油管漏油、漏气，应给予更换。

2）对于制动分泵活塞发咬现象。

应更换分泵活塞。

3）左右制动器片磨损不等的。

给予更换

4）左右制动器摩擦片材料不同、厚薄不均、摩擦系数不同等。

应进行调整更换一致。

5）检查制动摩擦片有油污等。

应给予清除。

6）车辆左右载荷分布不均，可参考以本田制动时在左右轮制动力大小的相关要求：

本田轿车左右制动力示值间差：

制动力不大于4％（F.S）的:

不超过5％；制动力大于4％（F.S）的:

不超过3％。

如差值太给予调整。

7）前轮定位不正确的情况下，给予重新调整。

8）轮胎的影响，如果同轴上的轮胎气压、花纹、磨损程度不一致，应按照规定及时对轮胎进行合理调配和换位，避免轮胎的异常磨损。

轮胎是易损件，平时在加强轮胎管理、维修、养护。

试验证明，前轴左、右制动轮制动力之差超过5%，后轴左、右制动轮制动力之差超过10%，将引起制动跑偏现象。

所以制动规范中对台式左、右轮制动力之差作了相应的规定；在路试时要求紧急制动及点制动过程中均不得有跑偏现象。

五、故障案例

案例

（一）

1）故障现象

本田雅阁2.4，行驶里程6万公里。

直线行驶时必须紧握转向盘，否则立刻向右跑偏。

2）故障原因分析

经过分析，我们认为前轮主销后倾角左右差异太大是引起跑偏严重的主要因素。

因此我们推断对于此车主要是因为右前轮主销后倾角过小引起直行时偏右严重。

故障检查：

检查转向系、制动系及行驶系均无明显异常。

该车采用发动机前置后轮驱动形式，不等长双横臂前独立悬挂．下控制臂是非”I”字型A架结构，在上控制臂可用调整垫片的方式来调整前轮外倾角和主销后倾角：

后悬挂采用非独立悬挂，定位参数不可调。

用元征四轮定位仪检测后的数据证实了我们的推断，右主销后倾角竟然为一2°25′，左边是1°21′。

其他数据均无太大异常。

如果能够想办法使-2°25′靠近1°21′的话，问题应能得到解决。

那么应采取什么样的办法来调整呢?

根据本田雅阁2.4的维修手册，在前悬挂上摆臂的前端垫片厚度不变的情况下，后端每增加1mm的垫片，则主销后倾角增加约27，根据这些数据，我们可以计算出使一2°25′靠近1°21′应在右上摆臂后端增加垫片的厚度：

（1°21′—（—2°25′）／27′=8mm）。

3）故障排除

在右上摆臂后端加8mm的垫片，而前端的垫片厚度不变，再用元征四轮定位仪检测，则数据显示两边的主销后倾角值已基本接近了．重新调整前束角后试车．故障已彻底排除。

故障案例

（二）

1）故障现象

一辆广州本田雅阁2.0L轿车该车行驶中刹车时出现向左跑偏的现象。

2）故障原因分析

制动时发生车辆跑偏的原因可能有：

①左右轮胎气压不一致；②制动钳发卡；③刹车油管变形；④车轮定位不正确；⑤悬架部件松旷；⑥车架变形。

对轮胎气压，车轮定位、刹车钳、刹车油管作出了检查，均正常。

然后再检查车架，也元变形处。

接着又检查悬架球头、胶套，无松旷处。

在用手扳动轮胎时，发现较费力，怀疑是转向器发卡或横拉杆球头发卡。

3）故障排除

故障仔细检查发现左横拉杆球头发卡，将球头拆下用于不能转动。

将左横拉杆球头更换后，故障得以排除。

汽车在行驶过程中，使下摆臂向后窜动的倾向有多种原因，但主要是由紧急制动、不同程度的碰撞、还有上路肩太猛等因素影响较大，在这种情况下，下控制臂和车轮已减速或制动，但车身因惯性仍向前运动，下控制臂必然要被向后推动，久之，后倾角便变小甚至变负了。

大家知道，汽车前轮设置主销后倾角的目的是为了使转向盘稳定和自动回正转向盘，以保证汽车稳定的直线行驶，当两前轮主销后倾角都变得太小时，因转向盘稳定性能变差而导致方向发飘。

结束语

总而言之，轿车的跑偏故障问题上,要做到早发早维修的原则，首先驾驶员在使用中应注意观察,尽量做到早发现早维修外,还有维修人员在跑偏的故障诊断上,要依据故障的现象特点并结合各型类轿车相关系统结构以及实际的维修经验来进行诊断,必要时还借用现代高科技工具进行故障诊断,以备准确查出故障成因,尽量避免出现误诊、误工、误时现象。

参考文献

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