毕业论文——影响汽车制动稳定性的因素分析.doc

1、 紫琅职业技术学院 毕业设计（ 论文 ） 题 目： 影响汽车制动稳定性的因素分析 副 标 题： 学 生 姓 名： 所在 系、专业 ： 汽车运用工程系 汽车检测与维修 班 级 ： 指 导 教 师 ： 日 期： 摘 要 I 摘 要 详 述汽 车 制 动 系统的组成、功用、工作原理，以及典型故障制动跑偏与侧滑。制动跑偏、 侧 滑的 现 象及危害 ; 分析常 见 汽 车 制 动 跑偏、 侧 滑的主要原因 及诊断与排除方法，提出汽 车 制 动 跑偏、 侧 滑的 预 防措施 。 ，并 举实 例。还简单介绍了 ABS系统的组成、功用及工作原理和对汽车制动性的影响。 关键词 ： 制 动、 组成与功用、工作原理

2、、跑偏与 侧 滑、原因、 预 防措施 及 诊 断 与排除方法、实例Abstract II Abstract 【英文摘要正文 输入 ，如果无英文摘要请将本页删除 】 Keywords: 目 录 III 目 录 第一章：制动系统的组成 /功用 及工作原理 1.1：制动系统的组成 1.2：制动系统的功用 1.3：制动系统的分类 1.4：制动系统的工作原理 第二章：典型故障 制动跑偏与侧滑 1.1 液压式 1.2 气压式 1.3 汽 车 制 动 跑偏、 侧 滑的危害 1.4 故障现象 1.5 影响因素 1.1.1 制动器的影响 1.1.2 前轮定位不正确 1.1.3 轮胎的影响 1.1.4 系统的影响

3、车架和悬挂系统 1.1.5 道路条件的影响 1.1.6 机件失调 1.1.7 驾驶技术的影响 1.6 预防措施以及诊断与排除 1.7 某客车跑偏事例浅析 第三章 辅助制动系统 1.1 ABS的组成 作用 及工作原理 1.1.1 ABS的组成 1.1.2 ABS 的作用 1.1.3 ABS 的工作原理 1.2 ABS 的分类 1.3 ABS 对汽车制动性的影响 论文 题目 1 第一章：制动系 统的组成 /功用及工作原理 1.1 制动系统的组成 (1)供能装置：包括供给、调节制动所需能量以及改善传动介质状态的各种部件 （ 2）控制装置：产生制动动作和控制制动效果各种部件，如制动踏板 （ 3）传动装

4、置：包括将制动能量传输到制动器的各个部件如制动主缸、轮缸 （ 4）制动器：产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件 1.2 制动系统的功用 使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速或停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车；使 下坡行驶的汽车速度保持相对稳定。 1.3 制动系统的分类 （ 1）按制动系功用分 1 行车制动 系 在行车过程中经常使用的使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 2 驻车制动系 使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。 （ 2）按制动系的制动能源分类 1 人力制动系 以驾驶员的肌体作为唯一的制动能源的制动系 2 动力制动系 完全靠由发动机的动力转化而

5、成的气压或液压形式的势能进行制动 的制动系统 3 伺服制动系 兼用人力和发动机动力进行制动的 制动系 （ 3）按照制动能量的传输方式，制动系又可分为机械式、液压式、气压式和 电磁 式。 1.4 制动系统的工作原理 制动时，驾驶员踩下制动踏板，使制动总泵内的制动液通过制动管路分别进入各个车轮制动器的制动分泵 。 分泵中的活塞使制动蹄及摩擦片张开，摩擦片与制动鼓接触产生摩擦力，阻止制动鼓固连的车轮转动，从而产生制动力； 松开制动踏板，制动蹄及摩擦片在回位弹簧的作用下回到原位，制动分泵的制动液经制动管路流回到制动总泵，制动即消除 。 第二章：制动跑偏与侧滑 汽 车 制 动 跑偏、 侧 滑 的 危 害

6、 汽 车 行 驶 因制 动 或其他原因 , 常常向 侧 面 发 生 甩 (即其一 轴 或 两轴 的 车轮发 生 横 向移动 ) , 也就是人 们 常常所 说 的甩尾滑 动现 象 , 称为 制 动侧 滑。它是 影 响 制 动 安全性能的重要因素之一。汽 车 制 动侧 滑 而引 发 的交通事故 屡见 不 鲜 。汽 车 前后 轴 同 时发 生 侧 滑的情 况较 少 , 绝 大多 数 情 况 是一根 轴 先 发 生 侧 滑 , 而另一 轴 仍保持与地面良好的附 着关 系。据很多 事故 现场鉴 定 , 汽 车侧 滑失控 , 多由后 轴 引起 , 尤其高速制 动时 , 后 轴发 生 侧 滑要比前 轴发 生

7、 侧 滑更危 险 , 这时会 使汽 车 完全 丧 失操 纵 能力。在 积 有冰雪或 是 浓雾过 后的 公路上 , 常常 发 生由于汽 车丧 失操 纵 能力而 导 致翻 车 、撞 车 等 恶 性事故 , 这 种失控 现 象多 半是因汽 车 出 现侧 滑引紫琅职业技术学院毕业设计（论文） 2 起的。汽 车 在高速行 驶 中突 然制 动 , 极易 产 生 侧 滑 , 尤其后 轴侧 滑 将 引起汽 车剧 烈的回 转运动 , 严 重 时 可使汽 车调头 , 十分危 险 。因 此 , 预 防 车辆 制 动侧 滑 , 对 安全行 驶 有 着 十分重要的 意 义 。 液压式 1.1 故障现象 在汽车行驶中使用

8、制动装置时，同轴上左右车轮制动效果不一致，车辆不能沿着直线方向行驶，而是偏向一侧。 1.2 影响因素 1.1.1 制动系统 的影响 （ 1） 制动器产生的制动力不相等 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。 特别是前轴转向轮制动器制动力的不足。 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 。 主要原因： 1） 某一制动气室膜片破裂或制动分泵密封圈损坏，制动气管或油管漏油、漏气 ； 2） 制动蹄片支承销锈蚀发咬 ； 3） 左右制动器与蹄片间隙大小不等 ； 4） 左右制动器摩擦片材料不同

9、、厚薄不均、摩擦系数不同 等 ； 5） 某一制动摩擦片有油污等 ； 6）制动管路堵塞； 7） 个别制动鼓失圆 ,达不到足够的制动力矩 ； 8） 个别车轮制动器回位弹簧失效 ； 9）左右车轮制动间隙不等； 10）左右车轮轮毂轴承松紧不一； 11）某一制动凸轮轴锈蚀，动作不灵活，调节器损坏 等 图 1 前 转 向 轮 左右制 动 力不等 时 的受力分析 图 论文 题目 3 图 1为 前 转 向 轮 左右制 动 力不等 时 的受力分析。如果左前 轮 的制 动 器制 动 力 大于右前 轮 ,即地面制 动 力 Fx1 Fx2， 则 Fx1绕 主 销 的力矩大于 Fx2绕 主 销 的力矩， 虽 然在制 动

10、过 程中 转 向盘 是不 动 的，由于 转 向系各 处 的 间 隙及零件的 弹 性 变 形， 转 向 轮 仍 产 生一定向左 转动 的角度而使汽 车 有 轻 微的 转弯 行 驶 ， 这 种 现 象就是制 动 跑偏。此 时 ，前后 轴 分 别 受到 侧 向反作用 力Fy1、 Fy2的作用，若 Fy1、 Fy2 绕 重心的力矩小于 Fx1、 Fx2 绕 重心的力矩， 则车辆会发 生跑偏 侧 滑；反之 则 相反。此外，因前 轮 有主 销 后 倾 角，使 Fy1对转 向 轮产 生一 个 同方向的偏 转 力矩也 进 一步增大了 车轮 向左 转动 的角度，加 剧 了 车辆 的制 动 跑偏。由 此可知，制

11、动 跑偏 程度 随着 左右 车轮 制 动 力差值的增大而增大。 对这类问题 的解 决 思路是要 尽 量使 两边 制 动 力 相等。 （ 2） 制动器产生的制动力在制动过程中增长的快慢不一致 这种现象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 主要原因：左右制动器的回位弹簧张力大小不等； 左右制动气室推杆长度不一致； 个别制动鼓磨损严重或失圆； 个别车轮的凸轮轴衬套和蹄片支承销松旷等 。 1.1.2 前轮定位不准确 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

12、制动时也将造成制动跑偏。主要是前制动时跑偏 主要原因 ： 1） 车架变形 ； 。 2)悬挂系统损坏变形 ； 3） 前轴变形 ； 4） 转向节松旷及前束调整不当等 。 尤其是 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。 1.1.3 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

13、成制动跑偏 前桥左、右轮胎气压不均，使制动时出现无规律的忽左忽右跑偏的现象。轮胎磨损严重不均，特别是后轮内外直径差越大，无规律制动跑偏就越严重，因为这种直径差将导致各车轮对地面的压力随路面的不平而随时发生变化，制动时，各车轮的制动力矩则严重失调， 也会 产生无规律 的跑偏现象 1.1.4 系统的影响车架和悬挂系统 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、前后轴移位等现象，这些都将导致制动跑偏。 紫琅职业技术学院毕业设计（论文） 4 （ 1） 车辆左右载荷分布不均 制动时在左右轮制动力大小相等，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

14、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 。 主要原因： 1） 车架变形 ； 2） 减振器损坏 ； 3） 钢板弹簧变 形、折断、 疲劳； 4） 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。 有些 车辆 的 钢 板 弹 簧在 车辆刚 出厂 时 板簧的 刚 度尚能 满 足 设计 要求， 运 行一段 时间 后，由于 板簧的 刚 度衰 减 太快造成板簧偏 软 ， 这样 ， 紧 急制 动时 ，由 于 惯 性力的作用，前 轴会 向前扭 转 一定角度，而由于板簧 刚

15、度不足，扭 转 的角度相 应 的增大了， 转 向 节 上臂球 头销 本应该 做相 应 的移 动 ，由于球 头销 又 连 接在 转 向 纵 拉杆上， 仅 能在克服少 许转 向拉杆的 问 隙后使其 有少 许弹 性 变 形， 从 而 使 转 向 节 臂相 对 主 销产 生偏 转 ，并 带动转 向 轮转动 造成跑偏 。（ 见图 2） a未制动时（图 2） 论文 题目 5 b.制动时 (图 2) （ 2） 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 。 1.1.5 道路条

16、件的影响 制动时要求车轮与路而要有足够的附着系数，由于路面泥泞，凸凹不下，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 。 1.1.6 机件失调 1）前桥变形或主销与销套之间松旷； 2）横拉杆球头松旷； 3）双横拉杆结构汽车的前束调整不当； 4）轮毂轴承松旷； 5）边梁断裂等。 1.1.7 驾驶技术的影响 1.3 汽 车 制 动 跑偏、 侧 滑的 预 防措施及诊 断 与排除 （ 1）预防措施 1 在 维护 、 调 整制 动 机构 时 , 一定要 调 到前后 轮 同 时 抱死 , 或前 轮

17、略提前抱死 , 且制 动不 应 有明 显 的跑偏 现 象。 2 在泥泞路、冰雪路面行 车 , 车 速要适 当 降 低 , 遇障 碍时 要提前 减 速 , 不可盲目高速行驶 , 以便 遇到情 况时 能 较 快停 车 , 减 少制 动 非安全因素 , 避免 车辆产 生 侧 滑。 3 在附 着 力差的路面上 转弯时 , 应 提前 减 速 靠右行 驶 , 避免急 转 向或 边 踩制 动边转 向 , 以防 车辆 产 生 侧 滑。特 别 是在交叉路口 转弯时 要提前 发 出 转 向信 号 , 以提示其他 车辆 有充分 时间控制 车 速 , 避免 车辆发 生碰撞事故 , 或由于 车辆 被迫采取 紧 急制 动

18、 而 产 生 侧 滑 现 象。 4 行 驶 中 发 生 侧 滑 现 象 , 应 立即松 开 制 动 , 同 时 把方向 盘 向 侧 滑的一 侧转动 (但打方向盘 不能 过 急 ) , 松 开 油 门换 入低速 档 , 待汽 车 回正后要平 稳 地 把方向 盘转 到原 来 的位置 。 5 出 车 前 应进 行必要的 检 查 , 消除事故 隐 患 ,例如适 当检 查、 调 整制 动间 隙及制 动 踏板自由行程 ; 检 查方向 盘 游 动间 隙以及正确 调 校 横 直拉杆球 头销 松 紧 度等。 6 需要制 动时 , 采用不分离 发动 机制 动 (不切 断动 力 ) , 可使 车轮 抱死滑移的可能性

19、大大 减 小 , 车 轮 可以降速 滚动 , 不易 发 生 侧 滑 。 紫琅职业技术学院毕业设计（论文） 6 （ 2）诊 断与排除 1 汽车行驶中使用制动， 出现跑偏现象。应 该首先做下外观检查：检查左右车轮轮胎气压、花纹和磨损程度是否一致； 2 制动后，若汽车向一侧偏跑，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，说明该车轮制动管路堵塞，应予以更换；再观察车轮制动间隙，若制动间隙过大， 说明制动蹄摩擦片摩擦严重或制动自调装置失效，应更换。 3 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

20、轮毂轴承是否破损或毁坏。 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或直横拉杆球头销是否松旷 ，若 有 应 予以 调整。 5 检查其他机件是否完好，若不完好应予以更换 。 气压式 1.1 故障现象 汽车制动时向一侧偏跑 。 1.1.1 故障原因 主要是由于左右侧制动力不一样所致。 1 左右两轮制动间隙不一 2 左右两轮制动蹄与鼓得接触面积不一 3 左右两轮轮胎气压不一样 4 一侧前轮制动器进水或油污 5 左右两轮制动气室推杆长度不一，伸长长度不等 6 左右两轮制动软管与制动气室膜片新旧程度不一 7 一侧前轮制动鼓变形严重或磨出沟槽 8 负前束，两钢板弹簧弹力不足，车架变形

21、及前桥移位等 1.1.2 故障诊断与排除 发现跑偏时，说明方向相反的一侧轮制动力不足。首先应检查制动间隙，同时，对推杆的外伸长度及制动时的伸出长度也应检查 。 1.4 某客车跑偏事例浅析 (1) 实 例故障描述 1 东风 某客 车装 有 ABS 系 统 ，且 带 有自 动调 整臂， 从 一出厂就出 现 制 动 跑偏 现 象，一直向右跑偏， 轻 踩制 动 和重踩制 动 都一 样 ， 试验 人 员觉 得可能是摩擦片不 规则 ，或者是制 动间 隙不均 匀 ，磨合一段 时间 就 会 自 动调 整到位，可是跑完一万公里路 试 后，制 动 向右跑偏 现 象 没有一 点 改善 。 原因分析 1 基于上述 现 象， 试验 人 员 去量制 动间 隙， 发现 左前 轮 制 动间 隙 为 0.4mm, 右前 轮 制 动间 隙