簡析輕型汽車鼓式制動器常見故障與排除

1、簡析輕型汽車鼓式制動器常見故障與排除 畢業(yè)設計(論文) 標 題:簡析輕型汽車鼓式制動器常見故障與排除 學生姓名:歐陽朝利 系 部: 機電工程系 專 業(yè):汽車制造與裝配 班 級: 汽制1102班 指導教師:令狐昌偉 湖南汽車工程職業(yè)學院教務處制目 錄摘要11鼓式制動器21.1 概述21.2鼓式制動器的分類21.3鼓式制動器的構造21.4鼓式制動器工作原理41.5制動蹄的增勢和減勢作用52鼓式制動器常見故障52.1制動器常見故障分析53鼓式制動器常見故障的排除83. 1制動器結構本身故障的排除83. 2制動系統(tǒng)故障排除83.3 實例:BJ1041型汽車的故障與排除9總結10參考文獻11后 記12摘

2、要 汽車上用以使外界主要是路面在汽車某些部分主要是車輪施加一定的力,從而對其進行一定程度的強制制動的一系列專門裝置統(tǒng)稱為制動系統(tǒng)。其作用是:使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車;使已停駛的汽車在各種道路條件下包括在坡道上穩(wěn)定駐車;使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。 對汽車起制動作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力,而這些外力的大小都是隨機的、不可控制的,因此汽車上必須裝設一系列專門裝置以實現(xiàn)上述功能。 關鍵字:制動器 制動鼓 鼓式制動器1鼓式制動器 1.1 概述 一般制動器都是通過其中的固定元件對旋轉元件施加制動力矩,使后者的旋轉角速度降低,同時依靠車輪與地面的附著

3、作用,產(chǎn)生路面對車輪的制動力以使汽車減速。凡利用固定元件與旋轉元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動力矩的制動器都成為摩擦制動器。目前汽車所用的摩擦制動器可分為鼓式和盤式兩大類。 旋轉元件固裝在車輪或半軸上,即制動力矩直接分別作用于兩側車輪上的制動器稱為車輪制動器。旋轉元件固裝在傳動系的傳動軸上,其制動力矩經(jīng)過驅動橋再分配到兩側車輪上的制動器稱為中央制動器。1.2鼓式制動器的分類 鼓式制動器就制動效能而言,在基本結構參數(shù)和輪缸工作壓力相同的條件下,自增力式制動器由于對摩擦助勢作用利用得最為充分而居首位,以下依次為雙領蹄式、領從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個不穩(wěn)定的因素,隨制動鼓和摩擦片的

4、材料、溫度和表面狀況如是否沾水、沾油,是否有燒結現(xiàn)象等的不同可在很大范圍內(nèi)變化。自增力式制動器的效能對摩擦系數(shù)的依賴性最大,因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。 1.3鼓式制動器的構造 鼓式制動器主要由制動底板、制動鼓、制動蹄、輪缸、回位彈簧和支承銷等零部件組成,如下圖所示。制動底板由鋼板沖壓而成,安裝在輪轂軸的固定位置上,內(nèi)側裝有制動蹄、輪缸、回位彈簧和支承銷,承受制動時的轉矩。每一個制動鼓有一對制動蹄,制動蹄上有摩擦襯片。制動鼓由鑄鐵(有些是鋁合金)制成,形狀似鼓狀,安裝在輪轂上,是隨車輪一起旋轉的部件。 1.4鼓式制動器工作原理 鼓式制動器如下圖工作原理示意圖所示,在兩個弧形制動蹄表面裝上制動摩擦

5、片,以制動蹄一端為支點,從另一端施加動力,使制動蹄壓向制動鼓內(nèi)側而制動。在液壓制動泵中,制動分泵的活塞直接推動制動蹄;在氣碰制動事中,壓縮窄氣推動一個凸輪旋轉,使制動蹄向外張開。當制動壓力消失后,由回位彈簧將制動蹄拉離制動鼓,從而解除制動。 鼓式制動器的工作過程:制動時,駕駛員踩下制動踏板,主缸推桿推動主缸活塞前移,迫使制動液經(jīng)管路進入制動輪缸,推動輪缸活塞向外移動,使制動蹄克服回位彈簧的拉力繞支承銷轉動而張開,消除制動蹄與制動鼓之間的間隙后壓緊在制動鼓上。此時,不旋轉的制動蹄摩擦襯片對旋轉的制動鼓就產(chǎn)生一個摩擦力矩,其方向與車輪的旋轉方向相反,實現(xiàn)制動。放松制動踏板,在回位彈簧的作用下,制動

6、蹄與制動鼓的間隙又得以恢復,從而解除制動。 1.5制動蹄的增勢和減勢作用 在一定的蹄、鼓位置條件下,鼓式制動器可以產(chǎn)生自動增力作用。以制動鼓的旋轉方向為準,如果制動蹄的施力端在前、支承端底盤在后,制動蹄的轉動方向與制動鼓的旋轉方向相同,那么,在摩擦力的作用下,制動蹄將自動以更大的壓力壓向制動鼓,可以獲得強有力的制動。這樣的制動蹄稱為助勢蹄。當然,由于汽車既可前進,也可倒退,當制動蹄的轉動方向與制動鼓的旋轉方向相反時,蹄、鼓之間的摩擦力又會減小。制動蹄的壓力也減小,這樣的制動蹄稱為減勢蹄。2鼓式制動器常見故障2.1制動器常見故障分析 在鼓式制動器的轎車長期使用中我們不難發(fā)現(xiàn)其后制動器在使用中時常

7、存在兩個制動蹄上的磨擦片磨損不一致,其下片比上片要磨損得多,而且隨著使用時間增長伴隨著發(fā)生制動力不足,發(fā)燙、冒煙等情況。下面就常見的幾個故障進行分析。2.1.1制動失靈 制動失靈是指車輪沒有制動或制動反應遲緩等失去正常制動的情形。引起制動失靈的原因主要有以下幾點: 1 制動系統(tǒng)壓力不足, 如儲氣筒內(nèi)氣壓不足、管路系統(tǒng)阻塞、通氣不暢或漏氣等。汽車制動器所需的制動氣壓應不低于 0. 6MPa 6bar , 否則制動氣室難以工作。 2 制動蹄摩擦片燒結、油污或損壞。制動過程是靠摩擦片與制動鼓間的摩擦力來實現(xiàn)的, 如果摩擦片表面有油污或燒結等現(xiàn)象, 將使摩擦系數(shù)顯著下降, 從而使制動力嚴重不足。 3

8、制動器溫升過高。由于制動器的熱衰退現(xiàn)象, 當制動器的溫度上升后, 制動器摩擦力矩將顯著下降, 因而制動器溫升過高時, 制動效果會很差。 4 制動摩擦片與制動鼓的間隙太大。理論上,汽車制動器的鼓與蹄片的間隙最大為0. 5mm, 單邊 0. 25mm。若超過此間隙, 將超出推桿行程或 S 凸輪基圓升程, 起不到制動的作用。 5 凸輪軸轉動的接觸面出現(xiàn)銹蝕。如凸輪軸與襯套、凸輪軸與滾輪等出現(xiàn)嚴重銹蝕時, 凸輪轉動困難, 則同樣會影響制動。 6 制動蹄支承銷嚴重銹蝕。制動蹄支承銷與制動蹄是直接接觸的, 是制動蹄張開的一個支點, 如此點銹蝕, 制動蹄張開就很困難, 會導致無制動或制動緩慢。 7 制動調(diào)整

9、臂失靈。制動調(diào)整臂是制動氣室和凸輪軸的連結橋梁, 制動調(diào)整臂不工作, 就不會產(chǎn)生制動。 8 制動氣室推桿太短或彎曲變形。制動氣室推桿太短或彎曲變形時, 其工作行程不夠, 自然就不能產(chǎn)生足夠的制動力矩使車輪制動。 2.1.2制動鼓發(fā)燙 制動鼓發(fā)燙的原因主要有以下幾點: 1 制動鼓與蹄片的間隙太小, 當制動解除時,鼓與蹄摩擦片間仍處于輕度摩擦狀態(tài)。 2 制動閥放氣緩慢, 制動一時難以完全解除。 3 制動回位彈簧太長、折斷或拉力不足, 制動蹄摩擦片難以回位, 而始終處于摩擦接觸狀態(tài)。 4 制動氣室推桿太長, 制動蹄上的滾輪不能回到基圓位置。 5 制動蹄拉簧銷折斷。與回位彈簧折斷相同,使制動蹄片不能回

10、位。 6 道路的影響。持續(xù)的下坡、轉彎或通過障礙等, 使車輪制動器工作過于頻繁。 7 駕駛操作不當。不恰當?shù)剡^多使用車輪制動器, 而不用排氣制動。 8 制動凸輪軸與襯套間銹蝕, 凸輪回位困難。 9 制動蹄支承銷銹蝕嚴重, 蹄片回位阻力太大。 10 制動鼓失圓嚴重, 鼓與摩擦片之間始終存在摩擦而生熱。 11 制動底板變形, 使制動器的工作穩(wěn)態(tài)被破壞, 出現(xiàn)制動鼓與蹄片間的偏摩及制動蹄偏心等狀況, 造成制動鼓連續(xù)摩擦。 2.1.3制動發(fā)響 制動發(fā)響的故障較易判斷, 其主要原因是: 1 制動蹄摩擦片磨損嚴重, 使鉚釘露出, 與制動鼓接觸, 產(chǎn)生摩擦。 2 制動蹄摩擦片的鉚釘松動, 使摩擦片運動不規(guī)則

11、而發(fā)響。 3 制動蹄摩擦片因損壞而脫落或制動摩擦材料不好 表面燒結、太硬等 。 4 制動鼓失圓, 始終有周期性摩擦聲 駕駛中,可能不易被發(fā)現(xiàn), 而表現(xiàn)為制動鼓發(fā)燙。其它方面,如制動底板變形、制動鼓與輪轂連接螺栓松動以及制動蹄受力彎曲變形與其相似 。車輛在行駛中, 能夠聽到的制動器發(fā)響大多是制動時發(fā)出的刺耳的尖叫聲, 如制動蹄鉚釘與制動鼓間的摩擦聲、摩擦片表面硬燒結塊等與制動鼓之間的摩擦聲等。 2.1.4制動跑偏 引起制動跑偏的主要原因有: 1 左、右輪胎氣壓不同。氣壓低時, 輪胎與地面接觸的面積大, 其與地面間的摩擦力也會增大 因為此時車輛會向氣壓較低的輪胎方傾斜, 造成其所承受重力分量增大

12、。 2 左、右車輪摩擦材料不同, 造成一側摩擦力大于另一側摩擦力, 制動時, 會跑向制動力較大的一側跑偏。 3 前輪前束調(diào)整不當。作為前輪定位參數(shù)之一的前束, 如調(diào)整不當, 自然會造成車輛跑偏。 4 左、右車輪制動間隙不同。在制動時, 左、右車輪的反應不同步。 5 左、右車輪制動力矩不同。造成左、右車輪制動力矩不同的原因主要是一端制動器出現(xiàn)故障, 如回位彈簧折斷、調(diào)整臂失靈、氣室推桿彎曲變形、摩擦片上粘有油污等。 6 鋼板彈簧騎馬螺栓松動。當騎馬螺栓松動時, 一側的車輪可能會有較大的自由度而出現(xiàn)不規(guī)則的運動, 使整個車輛產(chǎn)生跑偏。 以上對車輪制動器常見的故障進行了分析探討。事實上, 在實際操作

13、中很難將這些故障孤立開。如制動器的制動間隙調(diào)整不當這一問題, 既可能造成制動不靈、制動鼓發(fā)燙, 也可能造成制動跑偏等。類似的情況很多, 為什么呢?因為制動器的工作是一個整體協(xié)調(diào)的過程, 某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障, 就可能直接或間接引發(fā)其它故障的產(chǎn)生。如同車輛是一個整體一樣, 當制動器出現(xiàn)故障時, 就有可能造成整車的甩頭擺尾、難以駕駛操縱等。因此, 及時發(fā)現(xiàn)問題并及時排除是解決問題的關鍵。3鼓式制動器常見故障的排除 要排除故障, 首先要找出故障原因。前文已分析了制動器常見故障及其原因。然而要迅速、準確地查出并排除故障也并非易事, 尤其是直觀上看不出的故障, 仍需費一番心思。下面將故障分成兩部分 制動器結

14、構本身和制動系統(tǒng)故障 分別進行探討。 3. 1制動器結構本身故障的排除 制動器結構本身的故障主要有: 制動回位彈簧太長、折斷、拉力不足; 制動蹄拉簧銷折斷; 制動蹄支承銷嚴重銹蝕; 制動凸輪軸與襯套間銹蝕; 摩擦片材料不好, 粘有油污、燒結、磨損嚴重、鉚釘露出; 制動蹄鉚釘松動; 制動蹄彎曲變形; 制動鼓與摩擦片間間隙調(diào)整不當; 制動鼓失圓等。這一類故障通過解體制動器結構可較容易查出和排除, 這里不再贅述。 3. 2制動系統(tǒng)故障排除 制動系統(tǒng)的制動以主制動為主, 上文提到的制動系統(tǒng)氣壓不足及制動閥放氣緩慢就是指此系統(tǒng)而言的。這類故障比較難以判斷, 也是檢查故障的難點。制動系統(tǒng)中的故障主要有貯氣

15、瓶內(nèi)氣壓不足, 制動踏板行程過大, 制動總閥和制動氣室的橡膠件損壞、漏氣,氣管路中管線破裂或接頭漏氣等?？刹捎靡韵路椒ú檎? 發(fā)動機運行 5 7min, 觀察貯氣瓶內(nèi)壓力應為0.8MPa。如果氣壓不足, 發(fā)動機熄火后, 氣壓無明顯下降, 說明故障在空壓機上。發(fā)動機正常運轉, 不踩制動踏板, 貯氣瓶內(nèi)氣壓不升高, 而發(fā)動機熄火后, 氣壓不斷下降, 說明空壓機至控制閥間的管路漏氣。如貯氣筒內(nèi)氣壓能達到標準值, 管路也不漏氣, 而踩下制動踏板時, 氣壓很快下降, 并能聽到漏氣聲, 則是制動總泵至各制動氣室間的管路、閥件損壞漏氣。通過以上方法查出故障后, 可較容易的排除?？傊? 排除制動器故障的方法很

16、多, 要抓住問題的關鍵, 既不能盲目, 更不能認為是小問題而不重視, 因為各故障之間可能有必然的聯(lián)系。例如當制動器溫升過高時, 既影響制動性能, 又可能引發(fā)汽車爆胎, 甚至造成交通事故。因此, 養(yǎng)成良好的工作習慣, 經(jīng)常注意保養(yǎng)車輛, 發(fā)現(xiàn)故障及時排除, 是獲得最好經(jīng)濟效益所必需的。 3.3 實例:BJ1041型汽車的故障與排除 故障現(xiàn)象:一輛北京bj1041型汽車,行駛中在增、減檔或發(fā)動機轉速變化時傳動系統(tǒng)發(fā)生異響,駕駛感覺行駛阻力大,屬制動拖滯故障。同時又有駐車制動不良故障。 故障診斷與排除:對傳動系統(tǒng)及各車輪滾動情況進行檢查,無異常現(xiàn)象發(fā)生,只是傳動后輪時,感覺有費力現(xiàn)象,懷疑駐車制動器

17、有故障。 拉緊制動手柄,行程達到1?22?3時有制動感覺。放松制動手柄,轉動駐車制動鼓,雖然能轉動,但感覺阻力大。 進一步檢查駐車制動器,制動鼓與制動蹄片間隙正常,但發(fā)現(xiàn)制動鼓外觀有齒輪油痕跡。拆檢制動器,發(fā)現(xiàn)制動鼓內(nèi)表面及制動蹄片均有齒輪油從輸出軸處外漏。雖然制動鼓與制動蹄片間隙正常,但由于齒輪油粘度較大,附著油膜較厚,仍在制動鼓與制動蹄片間隙處留存。因此,在制動器不制動時,由于齒輪油的粘性作用。其間形成液體制動,產(chǎn)生制動拖滯現(xiàn)象;當制動器工作時齒輪油在制動鼓與制動蹄片間形成油膜,減弱了制動器的制動力矩,產(chǎn)生制動不良現(xiàn)象。 經(jīng)過對制動鼓與制動蹄片進行清洗,同時排除變速器漏油故障,重新裝配制動

18、器,制動拖滯和制動不良故障同時排除?？偨Y 各種鼓式制動器各有利弊。就制動效能而言,在基本結構參數(shù)和輪缸工作壓力相同的條件下,自增力式制動器由于對摩擦助勢作用利用得最為充分而居首位,以下依次為雙領蹄式、領從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個不穩(wěn)定的因素,隨制動鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況如是否沾水、沾油,是否有燒結現(xiàn)象等的不同可在很大范圍內(nèi)變化。自增力式制動器的效能對摩擦系數(shù)的依賴性最大,因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。 在制動過程中,自增力式制動器制動力矩的增長在某些情況下顯得過于急速。雙向自增力式制動器多用于轎車后輪,原因之一是便于兼充駐車制動器。單向自增力式制動器只用于中、輕型汽車的前輪,因倒車制動時對前輪制動器效能的要求不高。雙從蹄式制動器的制動效能雖然最低,但卻具有最良好的效能穩(wěn)定性,因而還是有少數(shù)華貴轎車為保證制動可靠性而采用例如英國女王牌轎車。領從蹄制動器發(fā)展較早,其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游,且有結構較簡單等優(yōu)點,故目前仍相當廣泛地用于各種汽車。參考文獻1. 羅新聞.汽車傳動系統(tǒng)原理與檢修M.北京:機械工業(yè)出版社,2009.2.周林副.汽車底盤構造與維修M.北京:人民交通出版社,2001.3.蔣紅楓.汽車底盤構造與拆裝M.北京:機械工業(yè)出版社,2012.4.余志生.汽車