汽車液壓制動系統(tǒng)的特點與故障診斷汽車專業(yè)畢業(yè)

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XX科技大學繼續(xù)教育學院

畢業(yè)論文（設(shè)計）

題目：汽車液壓制動系統(tǒng)的特點與故障診斷

函授站名：XX科技大學繼續(xù)教育學院

姓名：范付波所學專業(yè)：汽車檢測與維修層次:高起專指導老師：高付雨評閱老師：

2023年9月

汽車液壓制動系統(tǒng)的特點與故障診斷

范付波

XX科技大學繼續(xù)教育學院汽車檢測與維修2023級

摘要

我國汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，汽車逐漸進入每個家庭成為人們最主要的交通工具。而伴隨著汽車生產(chǎn)產(chǎn)品的日益增多，隨之而來的問題也在不斷增加，特別是汽車制動系統(tǒng)的故障，成為人們普遍關(guān)注的問題。液壓制動時制動溫柔靈敏，結(jié)構(gòu)簡單，使用便利，不消耗發(fā)動機功率。但操作較吃力，制動力不很大，制動液滾動性差，高溫易產(chǎn)生氣阻，如有空氣侵入或漏油會降低制動效能甚至失效。因此汽車制動系統(tǒng)故障的解決也變得日益重要，探討影響汽車制動系統(tǒng)的各種因素，并找到解決方法，才是汽車今后發(fā)展的重中之重。

由于本人水平有限論文中難免存在錯誤和不足之處，所以論文在編輯過程中參考了大量的文獻資料，借鑒了部分數(shù)據(jù)資料和圖表，敬請老師多多指正及批評。

1.2制動工作原理

制動系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢。

1）制動系不工作時

蹄鼓間有間隙，車輪和制動鼓可自由旋轉(zhuǎn)2）制動時

要汽車減速，腳踏下制動器踏板通過推桿和主缸活塞，使主缸油液在一定壓力下流入輪缸，并通過兩輪缸活塞推使制動蹄繞支承銷轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而以其摩擦片壓緊在制動鼓的內(nèi)圓面上。不轉(zhuǎn)的制動蹄對旋轉(zhuǎn)制動鼓產(chǎn)生摩擦力矩，從而產(chǎn)生制動力。

3）解除制動

當放開制動踏板時回位彈簧即將制動蹄拉回原位，制動力消失。1.3制動主缸的結(jié)構(gòu)及工作過程

制動主缸的作用是將自外界輸入的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，從而液壓能通過管路再輸給制動輪缸。制動主缸主要是雙腔式，用于單、雙回路液壓制動系。

雙腔式制動主缸

1）結(jié)構(gòu)（如BJ1041液壓制動系統(tǒng)中的串聯(lián)雙腔制動主缸）

圖1-2制動主缸

1-隔套；2-密封圈；3-后活塞；4-防塵罩；5-防動圈；6,13-密封圈；7-墊圈；8-皮碗護圈；9-前活塞；10-前活塞彈簧；11-缸體；12-前腔；14,15-進油孔；16-定位圈；17-后腔；

18-補償孔；19-回油孔

主缸有兩腔，第一腔與右前、左后制動器相連；其次腔與左前、右后制動器相通，每套管路和工作腔又分別通過補償孔和回油孔與儲油罐相通。其次活塞由右端彈簧保持在正確的初始位置，使補償孔和進油孔與缸內(nèi)相通。第一活塞在左端彈簧作用下，壓靠在套上，使其處于補償孔和回油孔之間的位置。1.4汽車液壓制動裝置的構(gòu)造

它是由“總泵〞“分泵〞組成，總泵的壓力通過管道分向四個分泵（分泵在四個輪子的剎車系統(tǒng)上）。

用腳踩壓剎車，力通過杠桿傳遞到總泵的活塞上，就是給總泵油缸加壓，壓力油通過管道傳到四個分泵。分泵實際上是液壓執(zhí)行機構(gòu)，是由油缸、雙活塞組成。

總泵壓力傳過來后迫使兩個活塞向外推動，使剎瓦抵緊制動鼓（碟剎也一樣，使剎車片夾緊碟片）使車輪減速，從而起到剎車的作用。

圖1-3制動裝置

制動裝置在制動時，第一活塞左移，油壓升高，戰(zhàn)勝彈力將制動液送入右前左后制動回路；同時又推動其次活塞，使其次腔液壓升高，進而兩輪制動

解除制動時，活塞在彈簧作用下回位，液壓油自輪缸和管路中流回制動主缸。如活塞回位迅速，工作腔內(nèi)容積也迅速擴大，使油壓迅速降低。儲液罐里的油液可經(jīng)進油孔和活塞上面的小孔推開密封圈流入工作腔。當活塞完全回位時，補償孔開啟，工作腔內(nèi)多余的油由補償孔流回儲液罐。若液壓系統(tǒng)由于漏油，以及由于溫度變化引起主缸工作腔、管路、輪缸中油液的膨脹或收縮，都可以通過補償孔進行調(diào)理。

1.5制動輪缸的結(jié)構(gòu)及工作過程

制動輪缸的功用：是將液力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械推力。有單活塞和雙活塞兩種。

1）結(jié)構(gòu)

輕型貨車的雙活塞式輪缸體內(nèi)有兩活塞，兩皮碗，彈簧使皮碗、活塞、制動蹄緊湊接觸。

圖1-4一汽金杯制動分泵

2）工作過程

制動時，液壓油進入兩活塞間油腔，進而推動制動蹄張開，實現(xiàn)制動。

輪缸缸體上有放氣螺栓以保證制動靈敏可靠。1.6行車制動工作原理

制動系統(tǒng)重要由制動器，液壓傳動機構(gòu)等組成。車輪制動器只要有旋轉(zhuǎn)部分和固定部分組成制動鼓以內(nèi)圓面為工作面，固定在車輪輪轂上，隨車輪一起轉(zhuǎn)動。支撐銷（兩個）固定在不動的制動底板上，支撐在兩個弧形制動蹄下端。制動蹄的外圓面上又裝有一般是非金屬

的摩擦襯片。制動底板上還有液壓制動輪缸，用油管與裝在車架上的液壓制動主缸相聯(lián)通。制動主缸活塞由駕駛員通過制動踏板來操縱。

制動系統(tǒng)不工作時，制動鼓的內(nèi)圓面與制動蹄摩擦襯片的外圓面之間保持有一定得間隙，允許車輪和制動鼓相對自由旋轉(zhuǎn)。汽車需要減速時，駕駛員踩下制動踏板，通過推桿和制動主缸活塞使制動主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸，油液推動兩個制動輪缸活塞，使兩制動蹄繞支撐銷轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而以其摩擦襯片壓緊在制動鼓的內(nèi)圓上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動蹄就對旋轉(zhuǎn)的制動鼓作用一個摩擦力矩其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動鼓將該力矩傳到車輪后，由于車輪與路面間的附著作用，車輪對路面作用著一個向前的切向力，路面對車輪作用一個向后的反作用力，即制動力。制動力由車輪經(jīng)車橋和懸架傳給車架及車身，迫使汽車產(chǎn)生一定的減速度。制動力越大，則汽車減速度越大。當松開制動踏板時，復位彈簧即將制動蹄拉回復位。摩擦力矩和制動力消失，制動終止。

其次章制動器

2.1制動器的分類簡述

汽車制動器中有兩種形式，鼓式制動器和盤式制動器。鼓式制動器是最早形式的汽車制動器，當盤式制動器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用于各類汽車上。典型的鼓式制動器主要由底板、制動鼓、制動蹄、輪缸（制動分泵）、回位彈簧、定位銷等零部件組成。底板安裝在車軸的固定位置上，它是固定不動的，上面裝有制動蹄、輪缸、回位彈簧、定位銷，承受制動時的旋轉(zhuǎn)扭力。每一個鼓有一對制動蹄，制動蹄上有摩擦襯片。制動鼓則是安裝在輪轂上，是隨車輪一起旋轉(zhuǎn)的部件，它是由一定份量的鑄鐵做成，形狀似園鼓狀。當制動時，輪缸活塞推動制動蹄壓迫制動鼓，制動鼓受到摩擦減速，迫使車輪中止轉(zhuǎn)動。

盤式制動器又稱為碟式制動器，顧名思義是取其形狀而得名。它由液壓控制，主要零部件有制動盤、分泵、制動鉗、油管等。制動盤用合金鋼制造并固定在車輪上，隨車輪轉(zhuǎn)動。分泵固定在制動器的底板上固定不動。制動鉗上的兩個摩擦片分別裝在制動盤的兩側(cè)。分泵的活塞受油管輸送來的液壓作用，推動摩擦片壓向制動盤發(fā)生摩擦制動，動作起來就好象用鉗子鉗住旋轉(zhuǎn)中的盤子，迫使它停下來一樣。這種制動器散熱快，重量輕，構(gòu)造簡單，調(diào)整便利。特別是高負載時耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車，盤式制動比鼓式制動更簡單在較短的時間內(nèi)令車停下。有些盤式制動器的制動盤上還開了大量小孔，加速通風散熱提高制動效

率。反觀鼓式制動器，由于散熱性能差，在制動過程中會聚集大量的熱量。制動蹄片和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為繁雜的變形，簡單產(chǎn)生制動衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動效率下降。

盤式制動器與鼓式制動器相比，有以下優(yōu)點：一般無摩擦助勢作用，因而制動器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定；浸水后效能降低較少，而且只須經(jīng)一兩次制動即可恢復正常；在輸出制動力矩一致的狀況下，尺寸和質(zhì)量一般較??；制動盤沿厚度方向的熱膨脹量微小，不會象制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導致制動踏板行程過大；較簡單實現(xiàn)間隙自動調(diào)整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡便。對于鉗盤式制動器而言，由于制動盤外露，還有散熱良好的優(yōu)點。盤式制動器不足之處是效能較低，故用于液壓制動系統(tǒng)時所需制動促動管路壓力較高，一般要用伺服裝置。盤式制動器對制動器和制動管路的制造要求較高，摩擦片的耗損量較大，成本貴，而且由于摩擦片的面積小，相對摩擦的工作面也較小，需要的制動液壓高，必需要有助力裝置的車輛才能使用。而鼓式制動器成本相對低廉，比較經(jīng)濟。所以，汽車設(shè)計者從經(jīng)濟與使用的角度出發(fā)，一般小型貨車采用了鼓式制動器的形式。

2.2鼓式制動器的位置與結(jié)構(gòu)

圖2-1鼓式制動器位置

圖2-2鼓式制動器

2.3緊急制動器

汽車上的緊急制動器必需使用主制動系統(tǒng)之外的動力源來啟動。鼓式制動器的設(shè)計允許簡單的線纜啟動機構(gòu)。當啟動緊急制動器時，線纜會拉動杠桿，使兩個制動蹄分開。

2.4制動調(diào)理器

圖2-3制動調(diào)理器

為了讓鼓式制動器正常工作，制動蹄必需與鼓靠近，但又不能接觸鼓。假使制動蹄與鼓相隔太遠（例如，由于制動蹄已磨損），那么活塞需要更多的制動液才能完成這段距離的行程，并且當您使用制動器時，制動踏板會下沉得更靠近地板。這就是大多數(shù)鼓式制動器都帶有一個自動調(diào)理器的原因。

當襯塊磨損時，制動蹄和鼓之間將產(chǎn)生更多的空間。汽車在倒車過程中中止時，會推動制動蹄，使它與鼓靠緊。當間隙變得足夠大時，調(diào)理桿會搖動足夠的幅度，使調(diào)理器齒輪前進一個齒。調(diào)理器上帶有像螺栓一樣的螺紋，因此它可以在轉(zhuǎn)動時松開一點，并延伸以填充間隙。每當制動蹄磨損一點時，調(diào)理器就會再前進一點，因此它總是使制動蹄與鼓保持靠近。

一些汽車的調(diào)理器在使用緊急制動器時會啟動。假使緊急制動器

有很長一段時間沒有使用了，則調(diào)理器可能無法再進行調(diào)整。因此，假使您的汽車裝有這類調(diào)理器，一周應至少使用緊急制動器一次。

鼓式制動器最常見的維修是更換制動蹄。一些鼓式制動器的后面提供了一個檢查孔，可以通過這個孔查看制動蹄上還剩下多少材料。當摩擦材料已磨損到鉚釘只剩下0.8毫米長時，應更換制動蹄。假使摩擦材料是與后底板粘合在一起的（不是用鉚釘），則當剩余的摩擦材料僅為1.6毫米厚時，應更換制動蹄。2.5制動鼓

圖2-4制動鼓

當制動鼓內(nèi)圓工作面出現(xiàn)劃痕或者溝壑或者圓度圓柱度過大時應當光鼓并更換剎車蹄（片），一般狀況下不會更換制動鼓。2.6制動蹄

圖2-5制動蹄

與盤式制動器中的狀況一致，制動鼓中有時會磨損出很深的劃痕。假使磨損完的制動蹄使用時間太長，將摩擦材料固定在后部的鉚釘會把鼓磨出凹槽。出現(xiàn)嚴重劃痕的鼓有時可以通過重新打磨來修復。盤式制動器具有最小允許厚度，而鼓式制動器具有最大允許直徑。由于接觸面位于鼓內(nèi)，因此當您從鼓式制動器中去除材料時，直徑會變大。

第三章剎車片

良好的制動系統(tǒng)對于汽車的駕駛安全十分重要，假使不能保證汽車的制動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常，危險將時時要挾著你。在制動系統(tǒng)中，剎車片是最需要時常更換的部件。3.1剎車片概念

剎車片也叫剎車皮。在汽車的剎車系統(tǒng)中，剎車片是最關(guān)鍵的安全零件，所有剎車效果的好壞都是剎車片起決定性作用，所以說好的剎車片是人和汽車的保護神。剎車片一般由鋼板、粘接隔熱層和摩擦塊構(gòu)成，其中隔熱層是由不傳熱的材料組成，目的是隔熱。摩擦塊由摩擦材料、粘合劑組成，剎車時被擠壓在剎車盤或剎車鼓上產(chǎn)生磨

擦，從而達到車輛減速剎車的目的。由于摩擦作用，摩擦塊會逐漸被磨損，一般來講成本越低的剎車片磨損得越快。摩擦材料使用完后要及時更換剎車片，否則鋼板與剎車盤就會直接接觸，最終會喪失剎車效果并損壞剎車盤。

3.2剎車系統(tǒng)常見的六大故障問題

剎車片是關(guān)系行車安全的重要零部件，剎車片質(zhì)量問題一直受到人們的關(guān)注。日常行車中，剎車常見的六大故障問題有：其一，制動效果不良(剎車偏軟)。汽車行駛中制動時，制動減速度小，制動距離長。液壓制動系統(tǒng)產(chǎn)生制動效能不良的原因，一般可根據(jù)制動踏板行程、踏制動踏板時的軟硬感覺、踏下制動踏板后的穩(wěn)定性來判斷。維持制動時，踏板的高度若緩慢下降，說明制動管路某處破碎、接頭密閉不良、總泵或分泵活塞密封不良、回油閥及出油閥不良?？墒紫忍は轮苿犹ぐ?，觀測有無制動液滲漏部位。若外部正常，則應檢查分泵或總泵故障。連續(xù)幾腳制動時踏板高度稍有增高，并有彈性感，說明制動管路中滲入了空氣；其二，制動突然失靈。汽車在行駛中，一腳或連續(xù)幾腳制動，制動踏板均被踏終究，制動突然失靈。原因：1.制動總泵或分泵漏油嚴重；2.制動總泵或分泵活塞密封圈破損，或剎車油路中有過多的空氣。如發(fā)生此狀況，司機應迅速連續(xù)兩腳剎車。發(fā)生制動失靈的故障，應馬上停車檢查。首先觀測制動液罐中的制動液有無虧損，然后觀測制動總泵、分泵、油管有無泄漏制動液處；其三，剎車跑偏。剎車時，方向跑偏，特別是沒有裝ABS剎車防抱死裝置的汽車，方向控制不了，其原由于剎車磨損不均，總泵一個活塞油

封膨脹、一個分泵漏油所致；其四，剎車抖動。剎車時擺振，方向盤彈手。原由于剎車盤擺差超限，剎車鉗變形，剎車片磨成錐形。發(fā)生此類狀況必需進廠檢修；其五，剎車吱吱響。一般為剎車盤、剎車片或制動鼓、蹄片磨損不平所致；其六，剎車不回。踏下制動踏板時感到既高又硬或沒有自由行程，汽車起步困難或行駛吃力。故障現(xiàn)象：踩剎車踏板，踏板不升高，無阻力。須判斷制動液是否缺失；制動分泵、管路及接頭處是否漏油；總泵、分泵零部件是否損壞。3.3國內(nèi)剎車片的種類

良好的制動系統(tǒng)對于汽車的駕駛安全十分重要，假使不能保證你的愛車的制動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常，危險將時時要挾著你。在制動系統(tǒng)中，剎車片是最需要時常更換的部件，那么一般多久需要更換剎車片一次呢？尋常我們會以儀表板上剎車警示燈是否亮起作為更換剎車片的判斷依據(jù)，但這已經(jīng)是最終的底線了。有經(jīng)驗的車主都知道，前剎車片一般行駛到4500公里就要更換了，這樣可以使剎車片能用得長一點，后剎車片則一般是到8500公里，另外，假使發(fā)現(xiàn)剎車油減少了，那說明你愛車的剎車片該更換了。

在此總結(jié)了幾款不同類型的剎車片以供參考。(1)半金屬剎車片。半金屬片的摩擦性能優(yōu)良，耐高溫持久，布氏硬度適中，使用壽命延長。但是它需要更高的制動壓力來完成同樣的制動效果，特別是在低溫環(huán)境中金屬含量高對剎車盤磨損大，同時會產(chǎn)生更大的噪音。同時制動熱量被傳遞到制動鉗及其組件上，會加快制動鉗、活塞密封圈和回位彈簧老化，假使處理不當，熱量達到一定溫度水平，將會導致制

動萎縮和剎車液沸騰。(2)無石棉、低金屬剎車片。改進型無石棉、低金屬剎車片不同于傳統(tǒng)型半金屬剎車片，它由一種有機配方與小量的用于導熱并提供更好的制動性的銅或鋼混合制成，完全解決了噪音和使用壽命問題，同時具有制動力矩平穩(wěn)、硬度適中、磨損率低、對偶相容性好、無石棉粉塵污染、使用壽命長等特點。(3)陶瓷剎車片。陶瓷剎車片是目前剎車片行業(yè)的頂級產(chǎn)品，它由陶瓷纖維，不含鐵的填料物質(zhì)，膠粘劑，和少量的金屬組成的。與其它剎車片的性能相比較，具有四大優(yōu)勢：第一，具有優(yōu)良的制動性能；(高速性能，車速達到160Km，否則應予更換新件。

5）制動摩擦片被油垢污染或浸水潮濕，摩撩系數(shù)急劇降低，引起制動失靈。維護時拆下摩擦片用汽油清洗，并用噴燈加熱烘烤，使?jié)B人片中的油滲出來；滲油嚴重時更換新片。對于浸水的摩擦片，可用連續(xù)制動以產(chǎn)生熱能使水蒸發(fā)、恢復其摩擦系數(shù)即可。

6）制動總泵、分泵皮碗（或其它件）損壞，制動管路建立不起必要的內(nèi)壓，而且油液漏滲，而制動不良