汽车制动跑偏故障分析及排除方法研究毕业论文doc.docx

汽车制动跑偏故障分析及排除方法研究毕业论文doc.docx

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汽车制动跑偏故障分析及排除方法研究毕业论文doc

编号:

毕业论文

题目汽车制动跑偏故障分析及排除方法研究

指导教师

学生姓名

学号

专业交通运输

教学单位（盖章）

二O一一年五月二十六日

目录

汽车制动跑偏故障分析及排除方法研究1

1绪论1

1.1选择本课题的目的和意义2

1.2汽车制动跑偏技术的国内外研究现状及发展趋势3

1.3本课题主要研究内容及研究方法4

2汽车制动性能的评价5

2.1制动效能5

2.2制动效能的恒定性,即抗衰退性6

2.3制动时的方向稳定性6

3.1制动器对汽车制动跑偏的影响8

有资料可知，汽车在行驶过程中是通过制动器使轮胎与地面产生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，同轴上左右两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，就必然会造成制动跑偏。

8

（1）原因分析8

①同轴左右制动力增长的快慢不一致。

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。

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

造成这种现象的主要原因可能有以下四个方面：

个别制动鼓磨损严重或失圆；左右制动气室推杆长度不一致；个别车轮的凸轮轴衬套和蹄片支承销松旷；左右制动器的回位弹簧张力大小不等等。

8

②同轴左右制动力大小不相等。

这种现象在路试过程中主要表现为在紧急制动时，一侧车轮已经抱死，另一侧车轮只是减速而没有抱死。

汽车偏驶向车轮抱死的一侧，从制动轮与在地面的拖痕来看，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大小的差值很大。

造成这种状况的主要原因有以下几个方面：

左右制动器摩擦片材料不同、厚薄不均、摩擦系数不同等；某一制动凸轮轴锈蚀，动作不灵活，调节器损坏；某一制动摩擦片有油污；某一制动气室推杆变形或卡死或制动分泵活塞发咬；制动蹄片支承销锈蚀发咬；某一制动气室膜片破裂或制动分泵密封圈损坏，制动气管或油管漏气、漏油；左右制动器与蹄片间隙大小不等等。

8

3.2轮胎对汽车跑偏的影响9

3.3车轮定位对汽车制动跑偏的影响9

3.4悬架系统对汽车制动跑偏的影响10

汽车车架变形与悬架系统出现故障将造成车辆各轮荷的分布不均、前轮定位不正确、前后轴移位等现象，这些都将导致汽车的制动跑偏。

在制动时若汽车左右轮制动力大小相等、制动力增长快慢一致，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，因为这种时间差的出现，故而会出现制动跑偏的现象。

这种现象在汽车有装载的情况下才会较明显，在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。

10

（1）原因分析10

造成这种状况的原因主要有以及几个方面：

钢板弹簧变形、折断、疲劳；减振器损坏；悬架系统的导向杆或平衡杆变形；车架变形等。

并且，在汽车装载过程中，如果出现人为地将货物堆放不均匀的情况，也将造成车辆因这种不均匀而引起的左右轮载荷分布不均而导致汽车的制动跑偏，进而可能造成严重的交通事故，严重威胁驾驶员和乘客的行车安全。

10

（2）解决措施11

3.5前轴总成对汽车制动跑偏的影响及排除方法11

4结论及展望15

4.1结论15

4.2展望15

参考文献17

谢辞18

汽车制动跑偏故障分析及排除方法研究

摘要：

近年来，我国城市机动车数量增加迅速，一些城市机动车的拥有量，年增长率达到20%以上。

城市机动车数量的急剧膨胀，引发了我国城市交通量的激增，由此也对道路交通安全提出了严峻挑战。

本文通过对汽车制动系统各个部件具体分析的方法，阐述了汽车制动跑偏发生的原因，论证了解决制动跑偏技术问题的可行性，得出了排除这些技术故障的具体方法和措施，从而消除事故隐患，保障驾驶员与乘客安全。

关键词：

车辆制动；跑偏；原因；分析；方法

AutomobileDeviationBrakeFailureAnalysisandTroubleshootingresearch

（DepartmentofAutomobileEngineering,DezhouUniversity,DezhouShandong253023）

Abstract：

Inrecentyears,thenumberofurbanmotorvehicleincreasesrapidly.Theamountofmotorvehiclesinsomecitieshavemorethan20%annualgrowthrate.Thedramaticaldevelopmentofurbanmotorvehicletrafficcausedbyanexplosionofurban,roadtrafficsafetypresentedseriouschallenges.Inthispaper,throughthespecificanalysisabouttheVariouscomponentsofautomobilebrakesystem,Idescribedthereasonwhythebrakedeviationoccurs，demonstratedthefeasibilityofsolvethetechnicalproblemsaboutbrakingdeviation，andgetthespecificmethodsandmeasurestoruledoutthetechnicalfailure.Soastoeliminatethehiddenhazardsandtoprotectthedriverandpassengersafety.

Keywords：

vehiclebraking;eflection;reason;analysis；method

1绪论

众所周知，汽车制动跑偏问题是制约汽车行业发展的“老大难”，是引起交通事故的重要原因之一。

造成汽车制动跑偏的原因很多，要想解决问题就得对症下药，具体问题具体分析。

下面，笔者将在国内外对制动跑偏问题研究的基础上，结合个人研究，对制动跑偏问题的产生原因及其相应的解决方法进行详细论述。

汽车制动性是影响汽车安全性的重要性能之一，强制性地对车辆制动性进行定期检测，已是世界各国的车辆主管部门进行车辆安全管理的重要举措。

汽车制动性能的好坏直接关系到行车的安全与否。

经资料统计分析可知,各个特大道路交通事故都与车辆制动性能的技术状况有着直接或间接的联系。

随着汽车行驶速度的提高，我们更需要可靠的制动性能来保障汽车的行车安全。

但是,综合多年来车辆制动性能检测的实施可以发现，造成汽车制动跑偏故障的原因有很多方面。

概括而言，汽车制动时跑偏的程度不仅与制动力偏差的大小有关，还与汽车主销内倾角和主销后倾角的大小以及前后轴制动力的偏差的方向有一定的联系。

而且，汽车制动系技术状况的衰变和恶化情况也必然将造成汽车制动力的一些变化。

因此，本论文希望通过对与汽车制动性能相关的理论和技术方面的问题进行探讨和分析，来达到解决汽车制动跑偏的目的。

1.1选择本课题的目的和意义

制动跑偏是指汽车在制动时，时常不按直线方向减速，自动向左或向右偏驶。

制动跑偏让驾驶员无法控制前进方向而使汽车处于不稳定状态，同时，制动跑偏极易引起汽车的侧滑，所以制动跑偏大大增加了交通事故的发生概率。

因此，我们必须对制动跑偏问题予以重视，因为稍有不慎就可能造成严重后果。

从技术上分析，造成制动跑偏的原因很多，所以，我们必须针对跑偏的一些具体现象进行分析。

只有这样，才能找出故障所在，从而能够从技术上消除事故隐患，保障驾驶员与乘客的安全。

随着科学技术和汽车文化的发展进步，我国消费者对轿车的了解和要求已经有了很大的变化，他们的价值观念以及对汽车理解的变化都会左右其对轿车的购买和驾驶意识。

笔者通过对德州多个购车指标的调查研究发现，准车主们不再强调某个单一指标，他们开始从科学的角度，全方位、多面化的看待汽车问题。

但在诸多指标中，消费者最关心的依然是安全性能指标，其关注程度在调查中达到40%。

由此可见，ABS、EBD、安全气囊、安全带……目前在市场上要成为主流车型，这些安全设施几乎已经成为了必不可少的标准配置，人们在享受汽车生活的同时，也越来越重视在享受过程中的安全因素，毕竟只有在保证自身安全的情况下才可能更好地享受汽车带给我们无尽的快乐。

而对汽车的安全性能来说，制动跑偏又是一个很重要的指标。

因此，为了提高车辆的制动安全，我选择把对制动跑偏故障分析和排除方法的研究作为我的毕业论文题目。

本课题重点研究汽车制动跑偏的各种故障与各种实际需求，并根据机械原理学原理研究制动效能并建立对制动器、悬架系统、车轮定位、轮胎、前轴总成等各个部件的各种具体故障分析与排除方法的研究。

力求从技术安全角度使有关制动安全的性能确实成为人们不再担心的问题，切实避免因制动跑偏而造成的交通事故影响行车安全，保障驾驶员与乘客的安全。

1.2汽车制动跑偏技术的国内外研究现状及发展趋势

由于人文科技的进步和对享乐生活权利的追求，政府和消费者对于汽车安全性能的关注度日益增加。

纵观国内外，关于汽车制动跑偏技术的研究已经日趋专业化和细分化，研究的重点已经从面的层次上变化到了技术的专业点上。

它不再仅仅笼统的说哪个地方坏了，而是具体到某一个特定的机器部件上。

从汽车的设计与制作工艺方面讲，制动系统与主要零部件的设计、质量、加工精度、装配位置及工艺调整等都有了很大的革新。

与其相对的，各部件制造的计算精度、优化设计、散热介质和工艺也都有了极大的提高与进步。

1.2.1国外汽车制动跑偏技术发展状况

随着计算机技术的发展，各国已经开始设计出现了集汽车检测诊断、数据采集处理自动化、检测结果直接打印等功能的汽车性能检测仪器和设备。

并且，在此基础上，为了加强对汽车制动跑偏技术等汽车检测技术的管理和有效利用，各工业发达国家也都相继建立了汽车检测站和检测线，从而各自实现了对汽车制动跑偏的制度化、标准化、智能化和自动化检测。

另外，在车辆模块化、集成化、电子化、车供能源高压化的趋势驱动下,车辆制动系统也朝着电子化方向发展。

很多汽车和零部件厂商都进行了电制动系统的研究和推广,博世、西门子、特维斯等公司已经研制出一些试验成果。

电制动系统必将取代传统制动系统,汽车底盘也将进一步一体化、集成化,制动系统性能也将会发生质的飞跃。

相应的，关于汽车制动跑偏的技术也一定会有长足的发展。

1.2.2国内汽车制动跑偏技术发展状况

我国关于汽车检测技术的研究和开发起步较晚，上世纪60年代才开始。

随着我国汽车保有量迅速增加,汽车的运行安全性、经济性和排放污染能力已经成为人们越来越重视的社会问题。

于是,汽车的安全、节能和环保问题逐渐提到政府有关部门的议事日程,也由此促进了汽车检测与诊断技术的发展。

我国关于汽车制动跑偏技术的研究也就是从这个时候发展起来的。

这个技术主要包括制动器、轮胎、悬架、ABS等多个方面。

在制动器技术方面，或根据摩擦学等对制动效能进行研究，或从制动鼓等零部件入手进行探索，我国在制动跑偏的技术领域都获得了巨大成功。

并且，随着国家各种科学研究项目的深入进展，我国关于制动跑偏也有了越来越明确的认识，制动鼓等设备也越来能达到世界领先水平。

自从拥有自主知识产权的中国ABS的研制获得了成功，我国就打破了这一领域始终被外国人长期垄断的市场格局。

我国对ABS的研究从“九五”期间开始，先后通过南京依维柯和东风客车的防抱死制动系统关键技术研究，以及国家自然科学基金课题——基于制动器耗散功率的汽车防抱死制动系统控制方法的研究，掌握了关于ABS的各个核心技术。

其各个项目的研发也为中国ABS的登台亮相提供了良好的契机。

对我国汽车工业而言，中国ABS建立了具有自主知识产权的ABS创新设计平台。

其中包括：

ABSECU软硬件设计开发方法，HCU的设计开发方法，ABS与整车的标定匹配规范与方法，ABS系统性能测试装备与方法，形成了系统的ABS开发能力。

在产业化方面，中国ABS设计开发了ABS制造工艺与方法，设计开发了ABS加工、装配与检测等生产线，形成了自主知识产权的ABS制造生产体系。

由此，我国关于制动跑偏技术的研究也发生了质的变化。

汽车检测技术也朝着基础规范化、设备智能化和管理网络化等方向发展，并在技术上向其它汽车工业发达的国家进行学习和追赶。

1.2.3未来发展趋势

从目前已有的改进措施来看，未来预防制动跑偏的主要设备ABS将会从减轻质量、便于布置、提高控制方法的自适应性和可靠性等技术方面进行改进和创新。

而从理论方法上也会出现更加新型和高端的关于制动跑偏技术的理论，其中包括对纯技术和设备零部件更新的技术，这些改变也必将促使与这些创新和改进相适应的诊断及检测设备与方法的早日出现。

在人们更加注重生命安全的今天，关于制动跑偏技术的研究也应本着以人为本、从实际出发的信念，立足科技发展实际，乘着科学技术革新的东风茁壮发展，从而从汽车自身性能上切实保障行车安全。

1.3本课题主要研究内容及研究方法

本课题主要对汽车制动跑偏时出现的故障进行分析，并对排除这种问题的方法和手段进行了研究。

首先，应该从技术方面查找造成制动跑偏问题出现的各种因素。

具体可以从汽车的各个部件和结构上进行分析。

比如说制动管路、制动器、载荷分布、前轮定位、前轴总成、摩擦片、轮胎以及悬架系统等。

其次，通过原因排查，找出预防措施。

故障虽然是不可避免的，但是，故障又可以通过技术和设备上的加强与更新来减少甚至避免，从而减少因为汽车制动跑偏的安全问题影响到汽车的整体性能和乘客的安全。

最后，经过以上对汽车各个部件的研究与分析，我们可以确定汽车制动跑偏产生的深层原因，进而可以利用技术上的进步来弥补这些技术上的故障，以达到减少汽车制动跑偏发生概率和消除那些原本可以避免的事故的目的。

研究、掌握了排除这种故障的最佳方法，才能在从技术上保障行车安全。

2汽车制动性能的评价

对汽车制动性能的评价指标主要有以下三个方面:

2.1制动效能

制动效能包括制动距离与制动减速度,从实质上来讲，这两项指标是一致的:

在我国国家标准GB725897中规定:

汽车达到制动距离要求或制动减速度要求即认为制动性能合格,对M1类车的制动初速度由原来的30km/h改变为50km/h,制动减速度由原来的平均减速度改变为充分发出的平均减速度。

很显然，这对时速在150km/h以上的M1类车规定的车速偏低。

在研究制动效能时，制动的最大制动力矩由下式进行计算：

最大制动力矩计算

Mµ=K1×F0×h（2-1）

F0=

d2γp（2-2）

式中：

Mµ-最大制动力矩；

F0-最大制动力；

γ-制动半径；

d-制动器分泵直径；

p-额定工作压力（MPa）；

K1-效能因素。

图2-1效能因素图

2.2制动效能的恒定性,即抗衰退性

汽车制动性能的好坏取决于制动系统的设计和调整。

左右轮的比例和前后轴的比例协调、间隙调整是否恰到好处以及能否采用抗热衰退性能好的摩擦材料都是保证汽车制动性能恒定的关键要素。

因此，在研究制动效能时，研究好制动摩擦时的热抗衰退性就显得尤为重要。

制动摩擦温度的计算

在制动摩擦时，摩擦副的温度T与制动时间t及次数的关系和自由表面向环境介质散出的热量等有关，这就是制动摩擦热传导需要解决的问题，可用下式来表示它们之间的关系。

V2T1=

（2-3）

c0=Фf2b2λ1/（ФΨ1b1λ2）（2-4）

V2T2=

（2-5）

aτn1=1-aτn2（2-6）

在计算表面温度时ξ1=0

T1v=aTniФviWTnbi/λiSNitT（

τw+F0iFw-

）（2-7）

Sa1=r

2πrh=

πr2h（2-8）

τ=t/tT（2-9）

WTn=WTn1+WTn2=（mv02+IW02）/2（2-10）

式中：

SNi-实际摩擦面积；

i=1为制动鼓；

i=2为刹车片。

所以，可知，最终T=T0+T1，其中T0为初始温度。

从（2-10）式可以看出，在制动摩擦时，摩擦副的温度变化与环境以及散热的介质有着直接关系，所以，增加环境散热介质，减小制动器内热流密度，可以有效改善制动摩擦热传导性。

2.3制动时的方向稳定性

制动时的方向稳定性也是汽车制动性能一个重要指标。

它表现在对跑偏和侧滑的研究上,在国家标准GB725887标准中，其规定，无论任何情况下制动车辆都不得驶出3.7m宽的车道,而在GB725897标准中则有了更严格的规定即不得驶出2.5m宽的车道。

在汽车外型尺寸规定中，标准规定，设计最大的宽度不得超过2.5m。

在制动时如果出现不稳定的跑偏和侧滑是极有可能超出2.5m宽的车道的，这样就是很危险的。

制动器的耐摩擦磨损性能对汽车的制动性能也起着十分重要的作用，摩擦片必须有相对合适和稳定的摩擦系数，良好的热稳定性和合理的使用寿命，并且，在制动过程中能做到无噪声、无污染、无颤抖，尤其是产品的制动噪声、质量稳定性、高温制动热衰退性等。

相应的，对摩擦片硬度的要求较低，应防止损伤对偶件，同时选用合理摩擦系数，从而保证优良稳定的摩擦性能，确保在高温制动工况下摩擦系数可以保持稳定，即减小刹车中的热衰退，保持良好的耐磨损性能，冲击强度和剪切强度，制品热变形和热膨胀小，并要按要求使用国内、外指定的无石棉环保型摩擦材料。

制动效能、制动稳定性、制动时汽车的方向的稳定性是影响制动跑偏的主要因素。

制动效能即制动距离，制动效能稳定性即抗热衰退性能，制动时汽车的方向稳定性即制动时汽车不发生跑偏侧滑及失去转向能力的性能。

三大要素是相辅相成的，当制动器抗热衰退性能差使之制动力减小时，将导致制动效能不足并引起制动减速度小，最后造成制动时汽车方向稳定性差，产生跑偏、侧滑、失去转向能力等故障。

在我国产品定型试验中,对各种初速度下的制动减速度、制动距离、制动系统抗热衰退性以及应急制动等都有严格的程序,应当认为只要通过了国家定型试验规程的车型其所采用的制动器都是可靠的,或者说制动器的材料设计和结构都是合理的。

当然，装配过程中的调整也是导致制动系故障并且影响行车的重要因素,另外，在制造过程中个别零部件的异常也是造成行车制动故障的主要因素。

3汽车制动跑偏的故障判断、原因分析和排除方法研究

汽车制动跑偏是汽车的常见故障，造成这类故障的原因很多，影响的因素也很多。

在进行维修时，应认真分析制动跑偏现象，由简到难地排除故障，以提高工作效率，更应减少不必要的拆卸，从而保证车辆技术状况良好，确保行车安全。

下面将从各个零部件方面的具体地分析对汽车制动跑偏造成影响的要素以及探究排除故障的方法与途径。

各研究部件为制动器、轮胎、车轮定位、悬架系统以及前轴总成。

3.1制动器对汽车制动跑偏的影响

有资料可知，汽车在行驶过程中是通过制动器使轮胎与地面产生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，同轴上左右两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，就必然会造成制动跑偏。

（1）原因分析

同轴左右制动力增长的快慢不一致。

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。

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

造成这种现象的主要原因可能有以下四个方面：

个别制动鼓磨损严重或失圆；左右制动气室推杆长度不一致；个别车轮的凸轮轴衬套和蹄片支承销松旷；左右制动器的回位弹簧张力大小不等等。

同轴左右制动力大小不相等。

这种现象在路试过程中主要表现为在紧急制动时，一侧车轮已经抱死，另一侧车轮只是减速而没有抱死。

汽车偏驶向车轮抱死的一侧，从制动轮与在地面的拖痕来看，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大小的差值很大。

造成这种状况的主要原因有以下几个方面：

左右制动器摩擦片材料不同、厚薄不均、摩擦系数不同等；某一制动凸轮轴锈蚀，动作不灵活，调节器损坏；某一制动摩擦片有油污；某一制动气室推杆变形或卡死或制动分泵活塞发咬；制动蹄片支承销锈蚀发咬；某一制动气室膜片破裂或制动分泵密封圈损坏，制动气管或油管漏气、漏油；左右制动器与蹄片间隙大小不等等。

（2）解决措施

应对制动器蹄片与制动鼓之间的间隙进行测量，看测得数值是否合乎0.2~0.4mm之间的标准，并保证左右轮相同。

看制动鼓与蹄片之间是否有太多油渍,清除油污防止硬化，必要时更换摩擦片。

看接触面积是否足够；摩擦蹄片厚度能否超过2.5mm。

对制动分泵进行检查，看活塞是否正常工作。

观察制动管路及制动分泵是否有足够的制动液补给。

若制动软管破损，不能任意更换代用品，因为代用品与原软管的内径很难保持一致，如果不一致，制动时就还会向一侧跑偏。

3.2轮胎对汽车跑偏的影响

汽车要实现有效制动，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。

在研究制动跑偏发生的原因时，我们也常常会发现，轮胎可能是造成制动跑偏甚至是发生交通事故的一个重要的原因。

因此，关于轮胎，我们应该从技术方面加以研究以使之符合正常的安全驾驶标准，不至于再因为轮胎的影响而发生制动跑偏现象影响行车安全。

（1）原因分析

在轮胎方面，主要是同轴上的两个轮胎要能够达成一致。

如果同轴上的轮胎花纹、气压、磨损程度不一致，轮胎的附着系数就会变得不同，可造成汽车制动跑偏。

而同一轴上的轮胎规格若不一致，如直径大小不相等，将导致汽车左右轮产生的制动力不相等，也将造成汽车制动跑偏。

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，时左时右不断变化。

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。

另外，由于路面泥泞、偏斜、凹凸不平等原因，汽车制动时也将会出现制动跑偏，这就要求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。

（2）解决措施

检查各个轮胎是否能够正常使用，是否符合基本的安全标准，若不符合，则更换轮胎。

检查同轴上两轮胎的花纹、气压、磨损程度是否一致，若不一致，进行调整使之一致，必要时更换轮胎。

检查同轴上的两个轮胎的规格是否一致，若不一致，应更换其中一只轮胎使之相同。

3.3车轮定位对汽车制动跑偏的影响

若汽车前轮定位不正确，将造成轮胎异常磨损、转向自动“跑偏”、转向轮“发摆”等现象，它不仅破坏了汽车行驶的稳定性，而且在制动时也将会造成制动跑偏现象，这是的制动跑偏主要是指前制动时跑偏。

在路试过程中，我们可以发现汽车制动跑偏的方向不是固定不变的，而是时左时右不断变化的。

但是在制动检验台上试验时却没有如此明显反应。

（1）原因分析

造成这种状况的主要原因有以下几个方面：

前轴变形；悬架系统损坏变形；转向节松旷及前束调整不当；车架变形等。

并且，值得一提的是，在车辆严重超载的情况下，车