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现代汽车制动系统

时间:2022-11-07 百科知识 版权反馈
【摘要】:一辆丰田卡罗拉轿车向4S店反映,该车已行驶里程40000km,近期发现在刹车时,车辆存在跑偏现象。经4S店检查发现该车制动系统出现故障。在4S店技术人员更换制动器摩擦片和修复制动盘后,该车制动跑偏现象消失。当鼓式制动器制动摩擦片使用到极限时,应及时予以更换。ABS系统一般都具有故障自诊断功能,ABSECU工作时能对自身和ABS系统中的有关电器元件进行测试。③利用汽车仪表板上的信息显示系统读取故障码。

学习领域9 现代汽车制动系统

【学习情景描述】

一辆丰田卡罗拉轿车向4S店反映,该车已行驶里程40000km,近期发现在刹车时,车辆存在跑偏现象。经4S店检查发现该车制动系统出现故障。在4S店技术人员更换制动器摩擦片和修复制动盘后,该车制动跑偏现象消失。

【学习目标描述】

1.理解并掌握现代汽车制动系统的结构和组成。

2.理解制动系统中各零部件及总成的工作过程和原理。

3.掌握汽车制动系统常见零部件的使用维护和检测维修方案。

【学习内容描述】

1.制动系统的零部件的结构及组成。

2.制动系统中各零部件及总成的工作过程及原理。

3.制动系统中各零部件的检修方法。

【学习条件】

1.实训车辆6台。

2.车辆的维修手册。

3.常用拆装工具10套。

4.常用测量工具设备10套。

任务9.1 现代汽车制动系统检修项目实施

9.1.1 盘式制动器的检修

(1)盘式制动器的检修

提示:更换制动盘时,应先拆下制动钳壳体;安装新制动盘之前,应均匀地除去新制动盘摩擦面上的污垢及防锈油。

以LF6400浮钳式制动器分解检修方案为例分析,如图9.1所示。检修方案见表9.1。

图9.1 LF6400浮钳式制动器结构

1—螺栓;2—放气螺栓;3—卡钳;4—制动器活塞;5—活塞密封圈;6—防尘罩定位环;7—防尘套;8—导向销;9—防护罩;10—卡钳定位架;11—制动片衬片;12—卡簧;13—制动片;14—制动盘;15—制动底板;16—转向节;17—固定螺栓;18—垫圈

表9.1 LF6400浮钳式制动器分解检修方案

续表

(2)盘式制动器制动块的更换

本书以如图9.1所示的LF6400微型车前轮盘式制动器为例讨论。

①升起并拆下前轮,拧松并拆下制动钳壳体上、下固定螺栓。

②拆下弹簧片。

③从下向上摆动制动钳,拆下制动块。

④将制动钳活塞压回制动钳壳体内,如图9.1所示。在将活塞压回之前,若制动液储液罐中制动液过多,则应用吸管抽出一些制动液,以防制动液溢出而损坏油漆。制动液有腐蚀性和毒性,须用专门的塑料瓶或其他容器存放。

⑤将内侧制动块和弹簧片装到转向节的制动钳支架上,然后装上外侧制动块。

⑥压入制动钳壳体,使之恰好能安装固定螺栓。

⑦安装制动钳时,应保证弹簧片处于正确位置,否则会导致制动噪声。

⑧装配完成后,车辆原地不动,用力踩踏制动踏板几次,以使制动块处于正常的工作位置。

(3)更换密封圈

本书以如图9.1所示的LF6400微型车前轮盘式制动器为例讨论。当制动钳壳体轮缸内的密封圈老化、失效而导致密封性差、制动液泄漏时,则应更换密封圈。步骤如下:

①松开并拆下制动钳固定螺栓,从下向上摆动制动钳,并将其拆下。

②用压缩空气将活塞从制动钳壳体里压出。压出时,在活塞凹入处放一木块,以免损坏活塞,如图9.2所示。

③用旋具小心地撬出密封圈,如图9.3所示。

④将密封圈装入带有防尘罩的活塞上。

图9.2 用压缩空气将活塞压出

图9.3用旋具撬出密封圈

⑤用旋具将密封圈装入制动钳轮缸的密封槽内,如图9.4所示。

⑥用活塞装配专用工具,将制动钳活塞压入制动钳壳体内,如图9.5所示。防尘罩的外密封唇也应弹入活塞的凹槽内。

⑦安装制动钳。

图9.4 将密封圈装入制动钳密封槽内

图9.5 活塞装配专用工具

9.1.2 鼓式制动器的检修

(1)鼓式制动器的拆卸

本书以捷达轿车后轮领从蹄鼓式制动器为例讨论。

1)制动鼓的拆卸步骤

①拆下后轮。

②用旋具插入制动鼓上的轮胎螺栓固定孔内,将蹄片间隙调整楔形块向上压,使制动蹄回位。

③拆下制动鼓。

④拆下主、副回位弹簧和驻车制动拉索。

⑤拆下蹄片限位弹簧座,取下限位弹簧。

⑥拆卸楔形调整弹簧,如图9.6所示。拆卸回位弹簧,如图9.7所示。

⑦拆下制动蹄及摩擦衬片总成。

⑧更换时,只允许更换整个制动蹄及摩擦片总成。

图9.6 拆卸楔形弹簧

图9.7 拆卸回位弹簧

2)制动鼓的安装步骤

①挂上定位弹簧,如图9.8所示。将制动蹄装到推杆上,插入楔形调整块。调整块有凸出定位的一面朝向制动底板。

②将制动蹄片和驻车制动拉臂装到推杆上,如图9.9所示。

③装入主、副回位弹簧。

④将驻车制动拉索挂在驻车制动拉臂上。

⑤连接间隙调整楔形块弹簧。

⑥装上带有弹簧座的限位弹簧。

⑦装上制动鼓及后轮毂轴承

⑧调整后轮毂轴承间隙。

⑨用力踩踏制动踏板几次,使制动踏板处于正确位置。

图9.8 挂上定位弹簧

图9.9 将制动蹄片和驻车制动拉臂装到推杆上

(2)鼓式制动器的检修

鼓式制动器的检修方案参见表9.2。

表9.2 鼓式制动器的检修方案

(3)制动摩擦片的更换

当鼓式制动器制动摩擦片使用到极限时,应及时予以更换。更换时可连同制动蹄一起更换。注意:更换新制动摩擦片时,应使用同一厂家生产的、相同质量的经汽车厂商认可的产品。

(4)后轮鼓式制动器的检查

①测量制动鼓内径。如图9.10所示,制动鼓的标准内径为180mm,使用极限为181mm。如果制动鼓内径在使用后出现划痕及沟槽,可在车床上将制动鼓内径加工到使用极限。

②测定摩擦片的厚度。如图9.11所示,使用极限为2mm。

③制动摩擦片和制动鼓接触性能检查。如图9.12所示,检查制动摩擦片和制动鼓是否接触良好。

图9.10 制动鼓内径测量

图9.11 测量摩擦片厚度

(5)驻车制动器的调整

后制动器是自动调整间隙式鼓式制动器,因此不需要调整驻车制动器,只有在更换驻车制动拉索、制动蹄片总成或制动轮缸时,才需要调整驻车制动器。调整步骤如下:

①松开驻车制动器。

②用力踩踏制动踏板一次。

③将驻车制动器手柄拉起4个棘齿。

④拧紧调整螺母,如图9.13所示,直至两个车轮用手转不动为止。

⑤松开驻车制动器,检查两个后轮是否转动自如。

图9.12检查制动摩擦片与制动鼓的接触

图9.13 拧紧调整螺母

9.1.3 制动主缸(总泵)的检修

制动主缸的检修以如图9.14所示LF6400制动主缸为例。

(1)拆卸

①用卡簧钳取下制动泵卡簧,取出第一活塞。

②取下第二活塞定位螺栓,并向螺栓内吹入压缩空气,将第二活塞吹出。

(2)检查

检查总泵内是否有污物,检查活塞及缸壁有无损伤、腐蚀等痕迹,检查皮碗是否损坏。

(3)安装

在总泵缸壁和活塞表面内涂上制动液,先将第二活塞装入缸体内,再将第一活塞装入,然后将卡簧装入,最后装上第二活塞定位螺栓,将活塞推到位,并以10N•m的扭矩拧紧螺栓。

图9.14 LF6400制动总泵结构

1—总泵体;2—O形环;3—第二活塞总成;4—第一活塞总成;5—泵盖与底板;6—活塞定位块;7—卡簧

9.1.4 制动分泵(轮缸)的检修

制动分泵的检修,本书以LF6400微型车的制动分泵为例。如图9.15所示为LF6400微型车的制动分泵。其检修过程如下:

图9.15 LF6400后制动分泵结构

1—防尘套;2—活塞;3—泵体;4—弹簧;5—油封

①检查制动分泵是否漏油,防尘套是否破碎。

②解体制动分泵,检查活塞、缸壁是否拉伤,检查弹簧是否折断,检查油封是否损坏。若不良,应更换制动分泵。

③弹簧的检修。检查弹簧是否有断裂、变形或弹性减弱的情况。若有,应更换。

9.1.5 真空助力器的检修

真空助力器的检修,本书以LF6400微型车的真空助力器为例,如图9.16所示为LF6400微型车的真空助力器。其检修过程如下:

(1)拆卸

①拆卸制动泵总成。

②在连接器处断开制动灯开关导线。拆下踏板支架加长件,对装有防抱死系统的汽车,拆下通接头油管螺母,取下制动管。

图9.16 真空助力器结构

1—活塞;2—膜片;3—回位弹簧;4—推杆;5—止回阀;6—空气滤清器;
7—通大气孔;8—腔抽真空孔道;9—操纵杆;10—柱塞真空阀;11—推盘;12—空气阀

③按照如图9.17所示,从真空助力器拆开1号真空软管,在仪表板处拆开2号真空软管,并取下油管和软管。

④从离合器踏板壁处断开离合器拉索。

⑤拆下转向下轴。

⑥参照如图9.18所示,拧开仪表板处踏板支架安装螺母,拆下带制动器助力器的踏板支架。

⑦参照如图9.19所示,从制动踏板壁上拆下推杆U形夹。拧下制动助力器固定螺母。从制动踏板支架处拆下制动助力器。

图9.17 助力器外部附件拆卸

1—真空软管;2—四通阀;3—制动灯开关;4—转向下轴

图9.18 真空助力器踏板支架拆卸

a—制动踏板支架固定螺母

图9.19 真空助力器的拆卸

a—真空助力器固定螺母

(2)装配

装配时按拆卸的相反顺序进行。

(3)真空助力器推力杆与总泵活塞间隙调整

按照如图9.20(a)所示,调节真空助力器推力杆长度,让推力杆与总泵活塞之间保持规定的间隙。经过下述调节,确保发动机怠速运时,给助力器施加负压,活塞与推力杆间隙B= 0.25~0.5mm。

图9.20 助力器推杆与总泵活塞间隙

1—助力器活塞;2—总泵活塞;3—推力杆

①把专用工具置于总泵上,转动推杆直到与活塞接触为止(见图9.20(b))。

②把专用工具倒过来放在助力器上。调节助力器推杆长度,直到推杆端与销盖接触,即间隙B=0mm(见图9.21(a))

③通过转动活塞杆调节螺钉夹调节间隙(见图9.21(b))。

9.1.6 ABS/ASR系统的检修

(1)ABS/ASR系统故障诊断和检查的一般方法、步骤

1)直观检查

直观检查是在ABS系统出现故障或感觉系统工作不正常时采用的目视检查,通常检查以下项目:

①手制动是否完全释放。

②制动液有无渗漏,制动液面是否在规定的范围内。

③蓄电池电压是否在规定范围内,正、负极柱的导线是否连接可靠。

④保险丝、继电器是否完好,插接是否牢固。各线束连接器(插头和插座)连接是否良好。

⑤检查相关器件(轮速传感器、电磁阀体、电动泵、压力警示开关和压力控制开关等)的连接器和导线是否连接良好。

⑥ABSECU、压力调节器等的接地(搭铁)线是否接触可靠。

图9.21 助力器推力杆与总泵活塞间隙的调整

A—专用工具;B—专用工具;1—助力器活塞;2—总泵活塞

2)读取故障码

ABS系统一般都具有故障自诊断功能,ABSECU工作时能对自身和ABS系统中的有关电器元件进行测试。如果ABSECU发现系统中存在故障,一方面使ABS系统停止工作,恢复常规制动并点亮仪表ABS警告灯;另一方面会将故障信息以代码的形式存入存储器中,以便检修人员了解故障情况。

在对ABS系统检修时,首先应查询存储器中故障码。ABS系统故障码的读取方法主要有以下3种:

①跨接自诊断启动电路读取故障代码。大部分ABS系统中设有自诊断插座,维修人员可按规定的方法跨接插座中的相应端子或运用其他方法,再根据ABS警示灯、跨接线中的发光二极管(LED)或ABSECU上的发光二极管的闪烁规律,读取故障码。

②借助ABS解码器读取故障码。借助ABS解码器与ABS电控单元的双向通信,从检测仪的显示器或指示灯上显示故障码。

③利用汽车仪表板上的信息显示系统读取故障码。部分车型仪表板上具有信息系统,可以按照一定的自检操作程序,从信息显示屏上读到ABS系统的故障码或故障信息。

3)快速检查

快速检查一般是在自诊断基础上进行的,它是利用专用仪器或万用表等,对系统的电路和元器件进行连续测试,以查找故障的方法。

快速检查常用的有利用ABS诊断测试仪进行测试、利用“接线端子盒”进行测试、直接用万用表进行测试等。

4)利用故障警示灯诊断故障

在实际应用中,还可利用故障警示灯进行故障诊断,即通过仪表板上的ABS警示灯和红色制动警示灯的闪烁规律进行故障诊断。

在点火开关接通(ON)时,黄褐色ABS警示灯应闪亮(约4s),此时如果制动液不足(液面过低),红色制动灯也会点亮;蓄能器压力低于规定值、手制动未释放时,红色制动灯也会点亮;在发动机启动的瞬间,ABS警示灯和红色制动警示灯一般都应点亮(手制动在释放位置);一旦发动机运转起来后,两个警示灯应先后熄灭。汽车行驶过程中,两个警示灯都不应点亮。警示灯诊断见表9.3。

表9.3 ABS故障警示诊断一览表

(2)ABS系统部件的检修

本书以桑塔纳2000为例,对ABS系统部件检测进行讲解分析。

1)前轮转速传感器的检查

①前轮速传感器间隙检查

不同车型前轮转速传感器与齿圈之间间隙标准值不同(桑塔纳2000:1.10~1.97mm),检查步骤如下:

a.用非磁性塞尺测量传感头与齿圈之间的间隙是否符合规定值。

b.若不符合规定值,为了检查转速传感器的工作情况,举升车辆,使前轮离地,用双手转动前轮感觉前轮摆动是否异常。若轴承轴向间隙过大,则检查齿圈轴向摆差(轴向摆差标准值≤0.3mm)。

c.若前轮轴承损坏或轴向游隙过大,则应更换轴承。

d.若出现齿圈轴向摆差过大,而引起传感器与齿圈摩擦,造成齿圈损坏,则应更换前轮齿圈;若前轮齿圈完好无损,但被泥泞或脏物堵塞,则应清除齿圈空隙中的脏物。

②前轮传感器电阻的检查

对于电磁感应式轮速传感器可利用万用表的电阻挡测量线圈阻值,一般为1kΩ左右,如桑塔纳2000轿车前轮传感器电阻为1.0~1.3kΩ。拔下ABS控制单元插头,按照维修技术资料上对应的管脚进行测量。

③前轮传感器电压的检查

a.举升汽车,电磁式传感器需关闭点火开关(霍尔式传感器通电状况下举升车辆)。

b.让右前轮以约1r/s的速度转动,使用数字万用表交流挡位(霍尔式传感器可以选用直流挡位)检查传感器的输出电压,其输出电压应满足相应车型所规定的技术参数。桑塔纳2000的前轮速传感器电压测试值详见表9.4。

表9.4 桑塔纳2000前轮速传感器电压测试值

④前轮转速传感器的安装

a.清洁传感器的安装孔内表面和传感器端头。

b.在传感器头部及安装面涂上车型所要求的润滑脂,将传感器装入安装孔内。

c.拧紧内六角紧固螺栓,其拧紧力矩为10N•m并插上线束插头。

注意:前轮转速传感器的左、右件不能互换。

2)后轮转速传感器的检查

①后轮转速传感器间隙检查

后轮轴承损坏或轴承径向跳动过大,会影响后轮转速传感器的间隙。如桑塔纳2000ABS系统后轮转速传感器与齿圈之间的间隙标准值为0.42~0.80mm。检查步骤如下:

A.用非磁性塞尺测量传感头与齿圈之间的间隙是否符合规定值。

B.若不符合规定值,为了检查转速传感器的工作情况,则需要检查后轮的摆动情况,从而确定轴承的径向跳动量。

C.举升机升起车辆,使后轮离地,用双手转动后轮感觉后轮摆动是否异常。若后轮摆动过大,则要检查后轮轴承的径向跳动(径向跳动标准值≤0.05mm)。

D.若后轮轴承径向跳动过大,则需通过调整螺母调节后轴承的间隙,或者更换后轴承。

E.后轮齿圈的检查,检查步骤如下:

a.若齿圈变形、有严重磨损痕迹或齿数残缺不全,则应更换后轮齿圈。

b.若后轮齿圈完好无损,但被脏物堵塞,应清除齿圈空隙中的脏物。

②后轮转速传感器电阻的检查

后轮转速传感器电阻的检查同前轮,一般也为1kΩ左右,如桑塔纳2000轿车后轮转速传感器电阻为1.0~1.3kΩ。拔下ABS控制单元插头,使用万用表电阻挡检查相应管脚电阻值,应符合维修手册的技术要求。

③后轮转速传感器输出电压的检查

a.举升汽车。

b.关闭点火开关。电磁式传感器需关闭点火开关(霍尔式传感器通电状况下举升汽车)。

c.让右后轮以约lr/s的速度转动。使用数字万用表交流挡位(霍尔式传感器可以选用直流挡位)检查传感器的输出电压,其输出电压应满足相应车型所规定的技术参数。本书以桑塔纳2000轿车ABS系统后轮转速传感器电压标准值为例,见表9.5。

d.若不符合规定值,则需对轮速传感器及其电路进行检查。

表9.5 桑塔纳2000轿车ABS系统后轮转速传感器电压标准值

④后轮转速传感器的安装

制动防抱死装置的后轮转速传感器的安装与拆装顺序相反。应注意以下3点:

a.安装后轮转速传感器之前,先清洁传感器安装孔内表面和传感器头部。

b.在传感器头部和安装部位涂抹润滑脂G000-50,然后装入。

c.内六角紧固螺栓拧紧力矩为10N•m。

注意:后轮转速传感器的左右件能互换。

9.1.7 制动踏板的调整

(1)制动踏板与地板距离的调整

①用300N的力踩下制动踏板7,如图9.22所示,制动踏板7与地板8之间的距离应不小于80mm。

②如果制动踏板与地板间的距离达不到80mm,首先应拆下真空助力器4与制动踏板7的连接弹簧锁片9,然后拔出销10,旋松锁紧螺母6,调整推杆叉5,直至满足要求为止。

(2)制动踏板自由行程的调整

①关闭发动机,踩几次制动踏板,使真空助力器内的真空度完全丧失。

②用手压下制动踏板,当感到有阻力时的压下距离即为制动踏板自由行程,其规定值为3~6mm。

③如果制动踏板自由行程达不到要求值,应调整真空助力器推杆与制动主缸的间隙。

图9.22 调整制动踏板

1—螺母;2—制动主缸;3—真空管单向阀;4—真空助力器;5—推杆叉;6—锁紧螺母;7—制动踏板;8—地板;9—弹簧锁片;10—销;11—推杆

任务9.2 现代汽车制动系统故障诊断与案例分析

根据本书的特点,本书只讨论液压制动系统故障诊断。

(1)制动失效故障的诊断与排除

1)故障现象

踩下制动踏板,车辆不减速,即使连续几脚制动也无明显减速效果。

2)故障原因

①制动踏板至制动主缸的连接松脱。

②主缸内无制动液或严重缺少制动液。

③制动管路断裂漏油。

④主缸皮碗严重破裂。

3)诊断与排除

首先踩下制动踏板试验,根据踩制动踏板时的感觉,相应地检查有关部位。

①若制动踏板与制动主缸间无连接感,说明制动踏板至制动主缸的连接松脱,应检查修复。

②踩下制动踏板时,若感到很轻,仅稍有阻力感,则应检查主缸储液室内制动液是否充足。若主缸储液室内无液或严重缺液,应添加制动液至规定位置。再次踩下制动踏板时,若仍没有阻力感,则应检查制动主缸至制动轮缸的制动软管或金属管有无断裂漏油。

③踩下制动踏板时,虽然感到有一定的阻力,但踏板位置保持不住,明显下沉,则应检查制动主缸的推杆防尘套处是否有制动液泄漏。若有制动液泄漏,说明制动主缸皮碗破裂;若车轮制动鼓边缘有大量制动液,则应检查制动轮缸皮碗是否压翻、磨损是否严重。

(2)制动不灵的故障诊断与排除

1)故障现象

汽车制动时,驾驶员感到减速度不足;汽车紧急制动时,制动距离太长。

2)故障原因

①制动踏板自由行程过大。

②制动主缸、轮缸、管路或管接头漏油。

③主缸储液罐存油不足或无油。

④制动液变质(变稀或变稠)或管路内壁积垢太厚。

⑤制动管路中进入水、其他液体或进入空气产生气阻。

⑥制动主缸与制动轮缸的皮碗、活塞或缸壁磨损过度。

⑦制动主缸进油孔、补偿孔或储液罐通气孔堵塞。

⑧主缸出油阀、回油阀不密封;活塞复位弹簧预紧力太小或前端贯通小孔堵塞。

⑨主缸或轮缸皮碗发黏、发胀。

⑩油管凹瘪或软管内孔不畅通。

制动器方面原因。如制动器的制动鼓与制动蹄片间隙不当;制动鼓与制动蹄片接触面积不够;制动蹄片质量不佳、沾有油污或制动蹄片铆钉松动;制动鼓产生沟槽磨损或失圆,制动时变形等。

真空增压器或助力器的各真空管路接头松动、脱落或破裂;膜片破裂或者密封圈密封不良;单向阀、控制阀密封不良;辅助缸活塞、皮碗磨损过量,单向球阀不密封等。

3)诊断与排除

踩动制动踏板作制动试验,根据踩制动踏板时的感觉,检查相应的部位。

①踩下制动踏板时,踏板高度较低;连续几脚踩下制动踏板时,踏板高度随之增高且制动效能好转,则应检查制动踏板的自由行程及制动器的间隙。

②维持制动踏板高度时,若缓慢或迅速下降,说明制动管路有破裂、接头密封不良、主缸或轮缸皮碗密封不良。可先踩下制动踏板,观察有无制动液渗漏部位。若外部正常,则应检查修理主缸与轮缸故障。

③一脚踩下制动踏板,踏板到底且无反力;连续几次踩制动踏板都能踩到底,且感觉阻力很小。则应检查储液室中制动液液面高度是否符合要求,若液面低于下线或“MIN”线以下,说明制动液液面太低;检查制动踏板连动机构有无松脱。

④连续几脚踩制动踏板时,踏板高度仍过低,并且在第一脚制动后,感到总泵活塞未回位,踩下制动踏板即有制动主缸与活塞碰击响声,则应检查主缸的活塞回位弹簧是否过软;主缸的皮碗是否破裂。

⑤连续踩几次制动踏板时,踏板高度低而软,则应检查制动主缸的进油孔或储液室的通气孔是否堵塞。

⑥一脚踩下制动踏板时,踏板高度过低;连续几脚踩下制动踏板时,踏板高度稍有增高,并有弹性感,则应检查系统内是否存有气体。

⑦安装真空增压器或助力器的车辆,踩下制动踏板时,若踏板高度适当但太硬,且制动不灵,则应检查增压器或助力器的工作情况;检查制动系油管是否有老化、凹瘪、制动液黏度是否太大。

⑧踩制动踏板时,若踏板有向上反弹、顶脚的感觉,且制动力不足,则应检查增压器的增压缸活塞磨损是否过度;辅助缸活塞、皮碗是否密封不良;辅助缸单向球阀是否密封不良。

⑨路试车辆时,观察各车轮的制动情况。若个别车轮制动不良,则应检查该车轮的制动软管是否老化;摩擦片与制动鼓间的间隙是否不当;摩擦片是否有硬化、油污、铆钉外露现象;制动鼓内壁是否磨损成沟槽;摩擦片与制动鼓的接触面积是否过小,等等。

(3)制动跑偏的故障诊断与排除

1)故障现象

汽车行驶制动时,行驶方向发生偏斜。紧急制动时,方向急转或车辆甩尾。

2)故障原因

汽车制动跑偏的根本原因在于左右制动力不等,具体表现如下:

①左右车轮的制动蹄摩擦衬片材料不一或新旧程度不一。

②左右车轮制动蹄摩擦片与制动鼓的接触面积、位置不一样或制动间隙不等。

③左右车轮轮毂轴承松紧不一、个别轴承破损。

④左右车轮轮胎气压、花纹或磨损程度不一致。

⑤左右车轮轮缸的技术状况不一致,造成起作用时间或张力大小不相等。

⑥左右车轮制动蹄复位弹簧拉力不等。

⑦左右车轮制动鼓的厚度、直径、工作中的变形程度和工作面的粗糙度不一。

⑧单边制动管路凹瘪、阻塞或漏油;单边制动管路或轮缸内有气阻。

⑨单边制动蹄与支承销配合过紧或锈蚀。

⑩车架、车桥在水平平面内弯曲、车架两边的轴距不等或前悬架两侧弹簧刚度不等。

前轮定位失准。

转向传动机构松旷。感载比例阀故障。

3)诊断与排除

①若车辆正常行驶时也有跑偏现象,则首先做以下外观检查:检查左右车轮轮胎气压、花纹和磨损程度是否一致;检查各减振器是否漏油或失效;检查悬架弹簧是否折断或弹力是否一致。

②支起车轮,用手转动和轴向推拉车轮轮胎。若一侧车轮有松旷或过紧的感觉,应重新调整轴承的预紧度;若转动车轮有发卡或异响,应检查该轮轮毂轴承是否破损或毁坏。

③对汽车进行路试。制动后,若汽车向一侧跑偏,则为另一侧的车轮制动不良。

首先对该车轮制动器进行放气,若无制动液喷出,说明该轮制动管路堵塞,应予以更换。若放出的制动液中有空气,说明该轮制动管路中混入空气,应予以排放。

观察该轮制动器间隙,若制动器间隙过大,说明制动蹄摩擦片磨损严重或制动自调装置失效,应更换。

上述检查正常,应拆检该轮制动器。检查制动盘或制动鼓是否磨损过量或有沟槽,若磨损过量,应更换;若有严重沟槽,应车削或镗削;检查制动蹄摩擦片(摩擦衬片)是否有油污或水湿及磨损过量的问题,若摩擦片有油污或水湿,应查明原因并清理;若摩擦片磨损过量,应更换;检查制动轮缸或制动钳活塞,若有漏油或发卡现象,应更换。

④若制动时,出现忽左忽右跑偏现象,则应检查前轮定位是否符合要求,若前轮定位不正确,应调整;检查转向传动机构是否松旷,若松旷,应紧固、调整或更换。

⑤若在制动时,车辆出现甩尾现象,应检查感载比例阀是否有故障。

(4)制动拖滞的故障诊断与排除

1)故障现象

抬起制动踏板后,全部或个别车轮的制动作用不能立即完全解除,以致影响了车辆重新起步、加速行驶或滑行。

2)故障原因

①制动踏板无自由行程。

②制动踏板与轴的配合缺油、锈蚀或踏板复位弹簧脱落、折断以及拉力太小等。

③制动主缸回位弹簧折断或失效;皮碗的长度太大或皮碗发胀、发黏;补偿孔被污物堵塞。

④制动主缸回油孔被污物堵塞,密封圈发胀或发黏与泵体卡死。

⑤通往制动轮缸的油管凹瘪或堵塞。

⑥前、后制动器轮缸密封圈发胀或发黏与泵体卡死。

⑦制动蹄复位弹簧脱落、折断或弹力下降。

⑧单边制动蹄与支承销配合过紧或锈蚀。

⑨制动蹄与制动鼓(盘)的间隙调整不当,制动放松后仍局部摩擦。

3)诊断与排除

先判断故障是在主缸还是在车轮制动器。行车中出现拖滞,若所有制动鼓均过热,表明主缸有故障。若个别制动鼓过热,则为该轮制动器工作不良。维修作业后出现制动拖滞,将汽车举升,将变速杆置于空挡位置,并放松驻车制动,然后转动各车轮再踏下制动踏;若抬起制动踏板后,各车轮均难以转动,则判断故障在主缸;若个别车轮难以立即转动,说明该轮制动器有故障。

①若故障在主缸时,应先检查踏板自由行程。若踏板自由行程正常,可拆下主缸液罐盖,踩踏制动踏板,观察回油情况,如不回油,则为回油孔堵塞;如果回油缓慢,则检查制动液是否太脏或黏度太大;如制动液正常,则应拆检主缸。

②如果是个别车轮制动器拖滞,可架起该车轮,旋松该轮缸放气螺钉,若制动液随之急速喷出,且车轮即可旋转自如,说明该轮制动管路堵塞,轮缸未能回油。如果车轮拖滞,则检查制动间隙。如上述检查均正常,则检修轮缸。

任务9.3 现代汽车制动系统检测分析

9.3.1 制动系统的基本技术要求

现代汽车制动系统基本要求有以下5点:

①良好的制动性能:制动距离、制动减速度、制动力和制动时间。

②操纵轻便:用操纵制动系统的力的大小来评价。

③制动稳定性好:制动力、力矩在左右轮分配合理,不跑偏、不甩尾。

④平顺性好:制动力增加平稳,解除彻底迅速。

⑤散热性好:抗热、抗水衰退性好。

9.3.2 制动系统性能评价参数及定义

制动系统制动性能的评价参数包括制动力、制动距离、制动减速度、制动协调时间及制动稳定性5个重要指标。

(1)制动力

制动力系指汽车制动时,通过车轮制动器的作用,地面提供的对车轮的切向阻力。其大小与汽车制动器的结构、技术状况及轮胎与地面的附着条件有关。其评价指标用制动力总和与整车质量的百分比以及轴制动力与轴荷的百分比来衡量。具体要求见表9.6。

表9.6 车辆制动力分配表

(2)制动距离

定义:制动距离是指汽车在规定的道路条件、规定的初始车速下急踩制动时,从脚接触制动踏板起至汽车停住时止汽车驶过的距离。

要求:总质量≤3.5t的汽车,制动初速度50km/h时,满载≤22m,空载≤21m,车辆任何部位不得超出试验车道(试验车道宽度为2.5m)。

(3)制动减速度

制动减速度是指汽车制动时,汽车速度下降的快慢程度。

要求:总质量≤3.5t的汽车,制动初速度50km/h时,满载检测的充分发出的平均减速度≥5.4m/s2,空载检测的充分发出的平均减速度≥5.8m/s2,车辆任何部位不得超出试验车道(试验车道宽度为2.5m)。

充分发出的平均减速度为

式中,Vb=0.8V0,Ve=0.1V0,V0是制动初速度,km/h;Sb是在速度V0和Vb之间车辆驶过的距离,m;Se是在速度V0和Ve之间车辆驶过的距离,m。

注:当车辆经台架检测后,对空载检测有质疑时,可用满载检测进行检验,若还有质疑,可用规定的路试检测进行复检,并以满载路试的检测结果为准。制动距离、制动减速度和制动力等参数,只要其中之一符合要求,即可判为合格。

(4)制动协调时间

定义:制动协调时间是指在急踩制动时,从制动踏板开始动作至车辆制动力达到标准规定制动力的75%时所需的时间。

标准要求:从踏板开始动作至车轮达到标准制动力75%所需的时间,液压制动汽车不应大于0.35s,气压制动汽车不应大于0.6s。

(5)制动稳定性

制动稳定性是指汽车在制动过程中维持直线行驶的能力或按预定弯道行驶的能力。

制动力平衡:左右制动力差的最大值与该轴上左、右轮制动力中大者之比,前轴不大于20%,后轴在轴制动力不小于该轴轴荷的60%时应不大于24%。左右制动力差的最大值不应大于该轴轴荷的8%。

车轮阻滞力:不大于车轮所在轴轴荷的5%。

说明:制动稳定性——路试时制动稳定性的检测指标是试车道的宽度;台架试验时制动稳定性的检测指标是同轴左右轮制动力差。

9.3.3 制动性能的检测

(1)制动性能的检测方法

制动性能的检测方法有道路试验法和台架试验法等检测方法。

道路试验法是使用五轮仪和制动减速度仪在道路试验中进行制动性能的检测。

台架试验法使用制动试验台进行检测。通过检测制动系统的制动力和制动力平衡状况及制动协调时间来判定制动系统的制动性能。

(2)反力滚筒汽车制动试验台简介

汽车制动试验台按测量原理不同,可分为反力式和惯性式两类;按支承车轮形式不同,可分为滚筒式和平板式两类;按检测参数不同,可分为测制动力式、测制动距离式和多功能综合式3类;按试验台测量装置至指示装置传递信号方式不同,可分为机械式、液压式和电气式3类;按试验台同时能测车轴数不同,又可分为单轴式、双轴式和多轴式3类。

1)单轴反力式滚筒制动试验台

基本结构:它主要由驱动装置、滚筒装置、测量装置、举升装置和指示与控制装置组成,如图9.23所示。

电动机通过减速器及链传动驱动滚筒,从而带动车轮低速旋转。当驾驶员踩下制动踏板,滚筒对车轮的驱动力克服制动器摩擦力矩,维持车轮继续旋转。刹车时滚筒对车轮的阻止力反作用到滚筒,滚筒作用到减速器壳体与测力杠杆一起朝与滚筒转动相反的方向摆动,杠杆力作用到传感器。

车轮阻滞力的测量——在行车和驻车制动装置处于完全释放状态、变速器置于空挡位置时,电动机通过减速机、链传动及滚筒带动车轮维持稳定转动所需的力。

图9.23 单轴反力式滚筒制动试验台示意图

1—电动机;2—减速机;3—测量装置;4—滚筒装置;
5—链传动;6—指示装置;7—举升装置

制动协调时间的测量——与制动力同步测量,以驾驶员踩踏板的瞬间作为计时起点,由制动踏板上套装的踏板开关向控制装置发出一个“开关”信号,开始时间计数,直到制动力达到标准规定的制动力的75%时为止。

2)反力式滚筒制动试验台的检测方法

①制动试验台表面应干燥、无松散物质及油污,表面当量附着系数不小于0.75。

②打开电源开关,预热至规定时间,并使举升器处于升起位置。

③核实汽车各轴荷,不得超过试验台允许的载荷。

④检查汽车轮胎是否有油污、泥土、沙石及水等,有应予清除。

⑤汽车被测车轴在轴重仪上检测完轴荷后,顺垂直于滚筒的方向驶入试验台。先前轴、再后轴,使车轮处于两滚轮之间。

⑥汽车停稳后,变速杆置于空挡,行车、驻车制动器处于完全放松状态,若试验台可测制动协调时间,则把脚踏开关套在制动踏板上。

⑦降下举升器,至轮胎与举升器完全脱开为止。

⑧若试验台带有内藏式轴重测量装置的,应在此时测出轴荷。

⑨启动电动机,使滚筒带动车轮转动,先测出制动拖滞力。

⑩用力踩下制动踏板,一般试验台在1.5~3.0s后或所带第三滚筒发出信号后,滚筒自动停转。

读取并打印检测结果。

升起举升器,并移出已测车轴,将下一车轴驶入,用同样的方法检测该轴的制动力。

当与驻车制动相关的车轴在试验台上时,检测完行车制动后,重新启动电动机,在行车制动完全放松的情况下,用力拉紧驻车制动杆,检测驻车制动性能。

全部检测完毕后,升起举升器,将汽车移出试验台。

检测结束,切断试验台电源。

3)反力式滚筒制动试验台的检测特点

①检测迅速、安全、经济、不受外界条件限制,测试条件稳定,重复性好。

②能定量地测量各车轮的制动力大小、左右轮制动力差值、制动协调时间、车轮阻滞力等,可全面评价汽车的制动性。

③反力式试验台的测试车速较低,一般为5km/h,此时,ABS尚不起作用,因此无法检测到ABS起作用的制动性能。

④进行制动时,汽车没有平移运动,也就没有因惯性作用而引起的轴负荷前移作用,车辆处于空载检测时,前轴车轮容易抱死而难以测得前轴制动器能够提供的最大制动力,从而导致整车的制动力不足,引起误判。

⑤试验台制动时的最大测试能力,受检测因素的影响较大。

4)提高反力式滚筒制动试验台的测试能力

提高反力式滚筒制动试验台的测试能力,需增加轮胎与滚筒的附着力,避免制动时车轮抱死。常用的措施如下:

①在车辆上增加足够的附加质量,或是加相当于附加质量的作用力,而这些均不计入轴荷。

②在非测试车轮上加三角垫块或采取牵引力法阻止车辆移动。

③保持轮胎及滚筒表面的干燥、清洁。

(3)平板式制动试验台简介

1)平板式制动试验台结构

平板式制动试验台的结构如图9.24所示。

图9.24 平板式制动试验台结构图

1—显示和控制台;2—侧滑试验板;3、5—制动、轴重测试板;4—过渡板;6—拉力传感器;7、10—压力传感器;8—面板;9—钢球;10—底板

2)平板式制动试验台检测原理

检验时,汽车以5~10km/h的速度驶上测试平板,置变速器于空挡位置并紧急制动。汽车在惯性作用下,通过车轮在平板上附加与制动力大小相等、方向相反的作用力,使平板沿纵向位移,经传感器测出各车轮的制动力,并由显示装置显示出结果。

3)平板式制动试验台的检测特点

结构简单,测试过程与实际路试条件较接近,能反映车辆的实际制动性能,也能反映制动时轴荷前移及其他系统(如悬架)对汽车制动性能产生的影响。无须模拟汽车平移惯量,易与轴重仪、侧滑仪组合在一起,测试方便、效率高。但测试重复性差,占地面积大,需助跑车道,不安全。

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