1、- 1 -北 京 电 子 科 技 职 业 学 院Beijing Electronic Science and Technology Vocational College毕 业 设 计 （ 论 文 ）设计题目 汽车制动系统故障诊断 学 院 北京电子科技职业学院 系 部 汽车工程学院 专 业 汽车制造与装配 班 级 10 奔驰售后 姓 名 张郝 指导教师 张贺达 - 2 -摘 要汽车制动系统是汽车的一个重要组成部分，他直接影响汽车的安全性。据有关资料介绍，在由于汽车本身造成的交通事故中，制动故障引起的事故占事故总量的 45%。可见，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。 制动系统是汽车上用以
2、使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；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稳定。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。关键词：制动系统 故障诊断- 3 -目 录绪论 4一 制动系统的历史 4二 汽车制动系统的概述 5（一） 制动系统的构造与原理5（二）制动器的分类6三 液压制动系统的故障诊断与分析
3、 7（一） 液压制动不良故障 7（二） 液压制动失效故障 8（三） 液压制动拖滞故障 8（四） 液压制动跑偏故障 10四 气压制动系统的故障诊断与分析 10（一） 气压制动不良故障 10（二） 气压制动失效故障 11（三） 气压制动跑偏故障 12（四） 气压制动拖滞故障 13五 驻车制动器的故障诊断与分析 13（一） 功用13（二） 驻车制动系的维修14（三） 驻车制动系故障诊断 14- 4 -总结 16致谢 17参考文献 181绪 论汽车的制动性也是汽车的主要性能之一。自从汽车诞生之日起，汽车的制动性就显得至关重要；并且随着汽车技术的发展和汽车行驶车速的提高，其重要性也显得越来越明显。制动性
4、直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关。所以，汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。有汽车参与的交通事故中，事故的预防、事故的回避、乘客保护等安全领域与汽车的运动性能有密切的关系。事故预防中起主要作用的是驾驶员，事故发生瞬间对乘客保护主要是汽车的被动安全设备起作用，而事故的回避则与汽车的制动控制系统有紧密的关系。在事故预防环节中人和环境的作用是主要的，在事故回避环节中车的作用是主要的 一 制动系统的历史最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增
5、加，助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装置。1932 年生产的质量为 2860kg 的凯迪拉克 V16 车四轮采用直径 419.1mm 的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于 1932 年推出 V12 轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。 随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术- 5 -的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight 车率先使用了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于 1924 年问世。通用和福特分别于 1934 年和 1939 年采
6、用了液压制动技术。到20 世纪 50 年代，液压助力制动器才成为现实。20 世纪 80 年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS 集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。 1936 年，博世公司申请一项电液控制的 ABS 装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用
7、。1969 年的福特使用了真空助力的 ABS 制动器；1971 年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的 ABS 装置。这些早期的 ABS 装置性能有限，可靠性不够理想，且成本高。 1979 年，默本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的 ABS 制动装置。1985 年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的 ABS 防抱装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现，以及电子信息处理技术的高速发展，ABS 以成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。1992 年 ABS 的世界年产量已超过 1000 万辆份，世
8、界汽车 ABS 的装用率已超过 20%。一些国家和地区(如欧洲、日本、美国等)已制定法规，使 ABS 成为汽车的标准设备。二 汽车制动系统的概述（一） 制动系统的构造与原理制动器：产生制动力矩，阻止车轮或车轴转动的装置。 按原理分：机械摩擦式（广泛） 、液力式、电磁式 机械摩差式分：鼓式蹄式（内制、外张）- 6 -、带式（外制、外收）盘式全盘、点盘 制动传动机构：控制制动器的装置。类型有：简单式（机械式、液压式）、气压式（动力式） 、加力式（简单式加动力式） 辅助制动装置如：长下坡的车速稳定装置、排气制动装置、下坡缓行器等 制动系按制动能源可分为：人力制动系：其以驾驶员肌体为唯一制动能源，动力
9、制动系：完全靠发动机的动力转化成的气压或液压形式的 势能来制动。其制动能源如空气压缩机或油泵。伺服制动系：其兼用人力和发动机动力进行制动。如人力液压 制动系加设一套动力伺服系统。其可分为助力式（直接操 纵式）和增压式（间接操纵式） 。 4. 汽车制动系统包括四个组成部分，供能装置（包括供给、调节制动所需的能量以及改善传能介质状态的各种部件） 、控制装置（踏板机构） 、传动装置和制动器。 完整的制动系统应具有独立的行车制动系和驻车制动系，有的还有紧急制动、安全制动或辅助制动装置。行车制动系制动装置的不同，可分为液压制动系和气压制动系；驻车制动系一般采用机械式结构。 制动系统是关系到人车安全的关键
10、部件，汽车的制动系统按照可靠、省力等要求设置了很多装置。例如，双回路制动系统、真空制动增压器等。双回路制动系统就是指系统内有两个分别独立的液压制动管路系统，起保险的作用。一般前轮驱动轿车多采用交叉对角线形式，制动主缸的前腔与右前轮、左后轮的制动管路相通，后腔与左前轮、右后轮的制动管路相通，形成一个交叉的形对角线，这样的好处是当有一个制动系统发生故障时，另一个系统依然能进行最低限度的制动，且不会发生跑偏现象。而后轮驱动轿车因负荷较大，多采用前后轮分别独立制动形式，即有两套制动总泵，一套控制前轮制动，另一套控制后轮制动。真空制动增压器顾名思义就是利用真空来增压。这种装置是一种助力装置，一般安装在驾
11、驶室仪表板前的发动机舱隔壁上，串接在制动踏板与制动主缸之间，起增加踏板力的作用，从而使驾车者省力。 真空制动增压器的工作原理是利用发动机工作时产生的负压与大气压之间的压力差来迫使增压器内橡胶膜片移动，推动制动主缸的活塞，以此来减轻人踩制动踏板的力。（二）制动器的分类：- 7 -制动器分为盘式制动器和鼓式制动器。盘式制动器的定义及工作原理：盘式制动器又称为碟式制动器。它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动。制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘
12、发生摩擦制动，动作起来就好象用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。这种制动器散热快，重量轻，构造简单，调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，加速通风散热提高制动效率。反观鼓式制动器，由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。 当然，盘式制动器也有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对
13、摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力装置的车辆才能使用。而鼓式制动器成本相对低廉，比较经济。三 液压制动系统的故障诊断与分析液压系统常见故障部位有：制动主缸（通气孔、皮碗、回位弹簧） 、制动器（制动蹄、制动盘、制动轮缸）和管路等。液压制动系常见故障有：制动不灵、制动失效、制动拖滞和制动跑偏。（一）液压制动不良故障 1 故障现象 （1）制动时不能迅速减速或停车 （2）第一次踏下制动板时制动不良，连续踩踏制动板，踏板逐渐升高，但脚踏触感减弱，且制动效果不佳 - 8 -（3）汽车行驶中制动时，驾驶员感到减速度小 （4）汽车紧急制动时，制动距离长 2 故障原因 （1）油路故障。例如：油液
14、不足；油液变质；管路漏油；管路漏气 （2）制动主缸、分缸故障。例如：液压制动总泵和液压制动分泵的橡胶圈老化、发胀、磨损变形，活塞与缸壁磨损过大；出油阀、回油阀密封不严，贮液室内制动液不足 （3）制动踏板自由行程故障。例如：制动踏板自由行程过大；制动主缸和工作缸推杆调整不当或松动；踏板传动机构松旷 （4）真空增压装置故障。例如：真空管漏气；控制阀阀门密封不严，气室膜片破损，控制阀活塞和橡胶圈磨损；增压缸活塞磨损过多，回位弹簧过软（5）制动器故障。例如：制动摩擦片磨损严重，摩擦片与制动鼓之间间隙过大，制动盘磨损的过薄或制动鼓与制动盘之工作表面有油污；制动蹄摩擦片与制动鼓接触状态不佳，调整不良；制动
15、盘翘曲变形，制动鼓圆度圆柱度差制动蹄片表面烧焦蹄片松动脱落铆钉露出鼓式车轮制动器浸水；制动蹄回位弹簧过硬，制动蹄轴锈蚀卡死 （二）液压制动失效故障 1 故障现象 汽车行驶中，将制动踏板踩到底，制动装置不起作用，或在使用一次或几次制动后，制动装置突然不起作用，都属于制动失效故障。 2 故障原因（1）液压制动总泵故障。例如： 制动总泵内制动液严重不足； 制动总泵橡胶皮碗、橡胶圈严重磨损，或橡胶皮碗被踏反； 制动总泵和制动分泵之间的管路断裂，或接头松脱，严重漏油； 制动踏板传动机构脱落断裂 （2） 液压制动分泵故障。例如： 制动分泵橡胶皮碗严重破损，或橡胶皮碗被顶翻； 制动分泵活塞在缸筒内卡死； 制
16、动分泵进油管被压扁堵死； 制动分泵排空气螺钉松动、脱落或丢失 - 9 -（3） 车轮制动器故障。例如： 制动器摩擦片大面积脱落，摩擦片严重烧蚀； 制动鼓和制动盘开裂、破裂3 故障诊断方法踩下制动踏板，如无连接感，说明是踏板与制动主缸连接脱开；检查系统管路有无泄露或破裂（通常根据油迹） 。管路的泄露或破裂会是回路中形成不了高压，使制动性能失效。如上述情况正常，则应检查制动主缸和制动轮缸。（三）液压制动拖滞故障 1 故障现象 使用制动后，当抬起制动踏板后，全部和个别车轮的制动作用不能完全立即解除，在行驶中感到无力，行驶一段距离后，尽管未使用制动器，但仍有某一制动盘或全车制动盘发热。一致影响车辆重新
17、起步，加速行驶或滑行。 2 故障原因 （1）液压制动总泵故障。例如：制动踏板没有自由行程，以及踏板回位弹簧松脱、折断或太软；制动踏板轴锈蚀或磨损而发卡，回位弹簧不能使其回位；制动液太脏或粘度太大，使其回油困难；制动分泵回油孔、旁通空被赃物堵塞；制动总泵活塞发卡或橡胶皮碗发胀使其回位不灵活，堵住总泵回油孔；制动总泵活塞过软或折断；制动总泵回油阀弹簧过硬； （2） 液压制动分泵故障。例如：制动分泵橡胶皮碗被粘住或因发胀而被卡住；制动分泵活塞变形、磨损或卡住；制动油管被压扁或制动软管老化，内壁脱落堵塞导致回油不畅 （3） 车轮制动器故障.例如：制动蹄摩擦片与制动盘之间间隙过小；制动蹄摩擦片与制动盘烧
18、结、粘住；制动蹄摩擦片脱落，其碎片夹在制动蹄摩擦片与制动盘之间；制动蹄回位弹簧脱落、折断或弹力过小；制动蹄轴与衬套配合间隙过小、润滑不良或锈蚀，引起回位弹簧转动困难；制动鼓失圆，制动盘翘曲变形 （4） 助力伺服机构故障。例如：真空增压器伺服气室膜片回位弹簧过软；真空增压器的的控制阀膜片弹簧过软；真空增压器的控制阀、空气阀与真空阀三者间距过大，使真空阀与阀座距离过小；真空增压器的控制阀活塞发- 10 -卡或橡胶碗发胀，使活塞运动不灵活真空助力器的伺服气室活塞回位弹簧过软；真空助力器的伺服气室壳体变形使活塞回位困难。（5） 其他原因。例如:轮毂轴承调整不当，使制动鼓歪斜而与制动鼓摩擦片接触。行车制
19、动兼驻车制动的手刹干未放松，或钢索调整不当。3 故障诊断方法 若个别车轮发热，应检查该轮制动轮缸是否回位不畅，制动器制动间隙是否太小，制动蹄是否回位不畅。 若全部车轮发热，应检查制动踏板自由行程是否太小，制动器制动间隙是否太小，制动主缸是否会回油慢（回油孔不畅，皮碗发胀） ，真空助力器空气阀是否漏气。4 液压制动系的其他故障 （1） 制动踏板发软或有弹性 故障原因主要是：制动系统管路中有空气，应进行放气操作；制动主缸制动主缸中活塞与缸筒间隙过大，应更换皮碗或总成；制动液不足，应补充同型号制动液至规定高度等 （2）制动踏板发硬 装有真空助力器的车辆，故障原因主要是真空助力器或软管漏气，可对真空助
20、力器真空度和阀门的密封性进行检查，若良好，在对制动系其他部位进行检查。 （3）制动时车身抖动故障主要原因是：润滑油或制动液污染了制动摩擦片，造成摩擦片打滑，污染摩擦片的润滑油可能源于后桥油封漏油，润滑脂可能源于车轮轴承密封件泄露，应在排除故障后更换制动蹄片；制动盘划伤或翘曲，应予更换，同轴左右两侧的制动盘应同时更换；制动钳松动或卡滞，应予紧固或润滑，必要时更换制动摩擦片；制动轮缸或真空助力器故障，应予检修等； （4）制动器噪声 盘式制动器制动盘和制动钳之间的震颤噪声或尖叫声，多因旋转元件抛光不良，修削加工粗糙，表面刮擦受损或钳体部位毛刺造成，应给予逐一检修清洁，必要时更换零部件。修复旋转元件可采用不定向涡流式抛光发重新抛光其表面，利用特种型号制动盘背后装上垫块和复合材料也可以消除或降低噪声。制动盘过度磨损会导致金属刮削声，制动盘磨损超过规定限度，应给予更换。
