轿车液压双管路汽车制动系统

一、制动主缸（总泵）

1.制动主缸作用

制动主缸的作用是将踏板力转变成液压力。

2.制动主缸结构

制动主缸上部为储存制动液的储液罐（图4-5），为防止双管路中一个管路漏油导致储液罐内油流光，在储液罐内用一个栏板将储液罐分成两个室，两室在上部相通，在下部隔开。储液罐盖上有小孔通大气，同时盖上标明使用什么型号的制动液，比如“WARNING：CLEAN FILLER CAP BEFORE REMOVING USE ONLY DOT3 FLUID，FROM A SEALED CONTAINER”“警告：只能使用容器是密封的DOT3制动液，更换DOT3制动液时要清洁加注器具”。

图4-5 储液罐

双腔串联型制动主缸结构如图4-6所示。

图4-6 双腔串联式制动主缸结构

3.工作原理

1）踩下制动踏板时

如图4-6所示，制动时，驾驶员踩下制动踏板，真空助力器推动制动推杆向左移动，在后腔密封圈遮住补偿孔（图4-7所示为补偿孔和进油孔位置）后，后腔的油压开始升高，油液一方面通过腔内出油孔进入右前、左后制动管路（前提是X式管路），一方面又对前腔活塞产生推力，在此液压推力及后腔活塞弹簧力的共同作用下，前腔活塞也向左移动，这样前腔也产生了压力，油液进入左前、右后制动管路，于是两制动管路对汽车施行制动。

2）松开制动踏板时

解除制动时，驾驶员松开制动踏板，前腔活塞在弹簧作用下回位，液压油自制动轮缸（或液压缸）和管路中流回制动主缸。如活塞回位迅速，工作腔内容积迅速扩大，使油压迅速降低。由于管路阻力的影响，管路中的油液不能及时流回工作腔以充满活塞移动让出的空间，使工作腔形成一定的真空度。这时，储液罐里的油液便经进油孔和活塞油封后面的小孔推开密封圈的边缘流入工作腔（前腔和后腔）。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温度变化引起主缸工作腔、管路、轮缸中油液的膨胀或收缩，可以通过补偿孔进行调节。

图4-7 补偿孔和进油孔

3）失效替代

若左前、右后轮制动管路损坏（前腔）漏油，则踩下制动踏板时，只有后腔中能建立一定压力，而前工作腔中无压力。此时在两腔压力差的作用下，前腔活塞被迅速推到底。之后，后腔中的油压才迅速升高，使右前、左后车轮产生制动作用。

若右前、左后轮制动管路损坏（后腔）漏油，则在踩下制动踏板时，开始只是后腔活塞前移，因后腔不能建立油压，因此不能推动前腔活塞向前移动。继续踩下制动踏板，在后腔活塞前端杆部直接顶到前腔活塞时，便能推动前腔活塞，使前腔建立油压。

由此可见，双回路液压制动系统中，一套管路损坏漏油时，另一套管路仍能工作，只是所需的踏板行程加大而已。

4.制动主缸故障检修

1）制动主缸漏油

制动主缸漏油有两种：外漏和内漏。

外漏：从外表面可以看见漏油处，其种类有三种：

①制动主缸与助力器连接处漏油；

②活塞限位螺钉处漏油；

③缸体有气孔造成渗漏。

对于限位螺钉（止动螺钉）处漏油，用扳手拧紧即可，对于另外两种漏油需更换制动主缸，但不必更换助力器。

内漏：此种情况踏板可踏到底或逐渐沉到底，但刹车不良或失效，可能是总泵内漏。

2）刹车抱死

刹车抱死主要有以下两种原因引起。

（1）制动主缸补偿小孔（0.5～0.7mm）被堵死。这是最常见的一种现象，其原因有两个：一是助力器装车时，其带叉的控制推杆与踏板杠杆连接时调整不当，使控制推杆太长，推动主缸活塞前移，而堵塞缸体上的回油小孔；二是刹车液脏，杂物堵塞回油小孔，可根据不同情况分别处理。

（2）助力器控制推杆不回位，或回位太慢，造成踏板不回位或回位太慢，致使刹车抱死或严重拖刹，车轮发烫，此时应更换助力器而不必更换主缸。一辆车刹车是否良好，与整个制动系统都有关系。例如，发现只有一侧（左侧或右侧）刹车不良，基本上可以判定是分泵问题，而不必怀疑助力器，所以检修时一定要多方面分析。

二、真空助力器

1.真空助力器作用

真空助力器是利用真空（负气压）对制动踏板进行助力的装置，对其控制是利用踏板机构直接操纵。

2.真空助力器结构

真空助力器结构如图4-8所示。真空助力器主要由前后室和控制阀（在真空助力器推杆左侧）组成。前腔（前室）通向发动机进气歧管（即真空源）。

控制阀包括空气阀和真空阀。可移动的阀座可在真空阀关闭弹簧的作用下左移关闭真空阀口。

空气阀在右侧时与可移动的阀座贴紧，空气阀关闭。制动时，空气阀左移，当可移动的空气阀座关闭真空阀口时不能再移动，空气阀继续左移会打开环形的空气阀口。橡胶反作用胶片两面受力：右面要承受真空助力器推杆、空气阀及膜片座（膜片和阀的支架）的推力；左面要承受制动主缸推杆传来的主缸液压的反作用力。

图4-8 真空助力器结构（抬起制动踏板时）

［完成任务］在踩下制动踏板时，膜片和阀的支架是否会发生左移？____________________。

3.真空助力器工作原理

1）抬起制动踏板时

抬起制动踏板时，空气阀和控制阀推杆在控制阀推杆回位弹簧的作用下离开橡胶反作用胶片，处于右端极限位置，并使真空阀离开膜片座的真空阀口，即真空阀处于开启状态。而真空阀又被阀门弹簧压紧在空气阀上，即空气阀处于关闭状态。此时，伺服气室的前后两腔互相连通，并与大气隔绝。在发动机工作时，两腔内都产生一定的真空度。

［完成任务］请在图4-9中画出抽真空时气体的流向。

图4-9 制动踏板抬起时的抽真空状态

2）踩下制动踏板时

如图4-10所示，制动时，真空阀口被关闭，环形空气阀口打开。大气由滤清器进入后室推动膜片，膜片推动制动主缸的推杆向左移动。

4）失效替代

若真空助力器失效或真空管路中真空度为零时，控制阀推杆将通过空气阀直接推动膜片座和制动主缸推杆移动，使制动主缸产生制动压力，但加在踏板上的力要增大。

4.真空助力器故障

当出现下列故障现象时，可判断为真空助力器故障。

1）真空助力器漏气

打开发动机，运行1～2min后关闭，然后分三次踩踏板。正常工作的真空助力器踩一脚时，由于真空助力器存在足够真空度，其踏板行程正常；第二脚，由于助力器内已损一些真空度，所以踏板行程会减小很多；待踏第三脚时，真空助力器内真空度已很小，所踏板行程很小，再踏下去就踏不动了。以上即所谓“一脚比一脚高”，这证明助力器无气，工作正常。如果每一脚踏板行程都很小，且行程都不变，即所谓的“脚特别硬”，则明助力器漏气失效。漏气严重的，可听到漏气声音。对于漏气的助力器应予以更换。

图4-10 制动踏板踩下真空助力器工作

关闭发动机，踩踏板数次，将真空助力器内真空“放掉”。然后踩住踏板，打开发动机，此时踏板应随着发动机抽真空而自动下降，待下降到正常位置后，关闭发动机，1min内踩踏板的脚应无反弹感觉。若踩踏板脚逐渐被抬起，说明助力器漏气，应予以更换。这里需要特别注意的是，对于正常的助力器，如果用正常踏板力踩踏板并使踏板停在某处后继续加大力度踩踏板，踏板还会继续往下沉，这种情况不是助力器漏气，因为漏气的助力器只能使你踏不下去，即所谓“脚硬”，并且会把你的脚向回推（即向上推）。对于这种所谓“脚低”的助力器有两种可能，一是因助力器仍工作在助力状态，只要继续加力，踏板肯定会继续往下沉，这时，刹车已经非常可靠，属正常现象；二是主缸漏油，此时能一脚踩到底，且无刹车。

2）真空助力器异响

不良的助力器会发生异响，有的是“咔嗒”声，有的是“噗噗”声。异响一般不影响刹车性能，但属于噪声，明显的异响可更换助力器，但不必更换制动主缸。

三、制动管路

连接主缸和轮缸之间的制动管路常采用高压双层钢管或高强度软管制成。制动管路将制动液从主缸传送到轮缸和制动钳，制动管路传递并引导制动液。

制动管路大部分由刚性管路构成。为了具有最大的强度和耐久性，所有制动管路都采用双层结构并由钢板卷制而成。双层制动管有无缝管和多层管两种类型。为了防锈和防腐蚀，所有的双层制动管都镀有锡、锌或等物质，SAE标准规定制动管路必须能够承受55000kPa的压力，其他标准规定制动管路还应具有抗疲劳、耐热、防锈和防腐蚀的能力。

一部分铠装设计钢制动管路可防止路面上的石头或其他碎片飞溅打伤或损坏制动管路。如果铠装制动管路需要更换时，一定要更换铠保护管。制动管路的弯曲必须正确才能保证管路通畅，扭伤不但影响管路中制动液的流动，而且使管路强度变弱，通道变窄的制动软管可维持制动能力，但会造成制动摩擦块的过度磨损和制动力的不平衡问题。通道变窄的制动软管也会造成制动跑偏等问题。

在制动管与前轮和后轮连接处，为了允许转向及悬架的运动，常用制动软管。高强度橡胶制动软管，常产生裂纹、起泡和渗漏，每隔六个月应该检查一次，制动软管可承受超过6900kPa的制动压力。

四、制动力调节装置

1.计量阀

计量阀（图4-11）的作用是使后轮正常制动，前轮稍晚制动，防止车身惯性质量前移过多，甚至制动力超过地面附着力。现代汽车采用计量阀的已经很少，只在一些低档汽车中有应用。

图4-11 计量阀

计量阀的位置一般在发动机后部的车身上，是不可维修部件，应整体更换。对于有计量阀的汽车，在管路放气时要采用先放净后轮管路，等后轮管路压力能建立起来后，再放净前轮管路，所以人们总结出放气方法为以制动主缸为基准的“由远及近法”。

［完成任务］传统汽车制动系统放气方法为“由远及近法”，那么在轿车上四个车轮的放气顺序应为：__________；__________；__________；__________。

2.比例阀和感载比例阀

过去，不少汽车在制动系统中增设了前后桥车轮制动力分配调节装置，以减少车轮的抱死现象。现在最理想的是防抱死制动系统（ABS）的电子制动力分配功能（EBD）。不过比例阀和感载比例阀在没有ABS的中小型液压制动的货车上仍有广泛应用。

1）比例阀和感载比例阀的作用

比例阀的作用是进行压力大小控制，使后轮制动压力与前轮制动压力的比小于1，本质上是前轮是主缸的压力，后轮对主缸压力进行了减压，这样可防止后轮甩尾。

现代汽车比例阀的应用极少，多采用感载比例阀，如图4-12所示感载比例阀固定在车身上，摇臂通过较长的一根弹簧装在后悬架桥壳上，同时通过较短的一根弹簧对摇臂产生一个向上的力，上部的一根输入油管来自制动主缸，下部输出的两根油管输往左后和右后两个车轮。车载重增加时，后桥和车身的距离变小，摇臂下部长弹簧放松，上部短弹簧使摇臂上移，摇臂的动作实现了在感载比例阀内部调节出较高的后轮制动压力，反之相反。

图4-12 感载比例阀的位置

2）比例阀和感载比例阀工作原理

车身载荷增加时，制动后轮所需的制动力也要增加（压力上升，但不抱死车轮），工作过程是当车身因载荷增加下降时，摇臂向上的转动控制来自制动主缸的压力更多流入出油管，到达后车轮分缸，压力达到感载比例阀限制值后关闭，出油管压力不再增加。

随着汽车ABS系统的采用，计量阀和比例阀（或感载比例阀）的功能可以由后轮ABS“低选原则”控制完成。

五、制动轮缸（分泵）

制动轮缸的功用是将液体压力转变为制动蹄张开的机械推力。制动轮缸有单活塞式和双活塞式两种。单活塞式制动轮缸主要用于双领蹄式和双从蹄式制动器，而双活塞式制动轮缸应用较广，既可用于领从蹄式制动器，又可用于双向双领蹄式制动器及自增力式制动器。

图4-13所示为双活塞式制动轮缸结构示意图。在缸体内装有两个活塞，两个皮碗装在两个活塞的端面以实现油腔的密封，活塞内侧为半球形是为了保持两活塞之间的进油间隙（也可采用弹簧保持两活塞之间的进油间隙）。防护罩除防尘外，还可以防止水分进入，以免活塞和缸体因生锈而卡死。制动时，来自制动主缸的制动液经进油管接头和进油孔进入两活塞之间的油腔，将活塞向外推开，通过顶杆推动制动蹄。

图4-13 双活塞式制动轮缸结构示意图

［应用知识点］制动轮缸的皮碗密封不严，制动液会跨过活塞从外部的防护罩上流出来，这种情况下，车轮的制动力会下降，但一般不太明显，多在更换蹄片时拆装时发现，这时要更换轮缸总成，同时进行管路放气。

六、简易故障的排除与分析

简易故障的排除与分析如表4-1所示。

表4-1 简易故障的排除与分析