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汽车制动系统论文

贵州航天职业技术学院

毕业论文（设计）

题目汽车制动系统故障分析

系别：

汽车工程系

专业：

汽车检测与维修技术

班级：

2015级汽检一班

学生姓名：

学号：

A153GZ0311001008

指导教师:

冉煜

摘　要

摘要正文：

汽车制动系统是汽车的一个重要组成部分，直接影响汽车的安全性。

据相关资料介绍，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45%。

可见，制动系统是保证行车安全的重要系统。

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。

汽车制动系统是指为了在技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平均速度等，而在汽车上安装制动装置专门的制动机构。

一般来说汽车制动系统包括行车制动装置和停车制动装置两套独立的装置。

其中行车制动装置是由驾驶员用脚来操纵的，故又称脚制动装置。

停车制动装置是由驾驶员用手操纵的，故又称手制动装置。

关键词：

制动系统、故障分析

1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。

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。

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。

2制动系统的组成、工作原理

一般制动系的基本结构主要由车轮制动器和液压传动机构组成。

车轮制动器主要由旋转部分、固定部分和调整机构组成，旋转部分是制动鼓；固定部分包括制动蹄和制动底板；调整机构由偏心支承销和调整凸轮组成用于调整蹄鼓间隙。

制动传动机构主要由制动踏板、推杆、制动主缸、制动轮缸和管路组成。

制动系统的一般工作原理是，利用与车身（或车架）相连的非旋转元件和与车轮（或传动轴）相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。

1）制动系不工作时：

·蹄鼓间有间隙，车轮和制动鼓可自由旋转

2）制动时要汽车减速，脚踏下制动器踏板通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过两轮缸活塞推使制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。

不转的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩，从而产生制动力

3）解除制动

当放开制动踏板时回位弹簧即将制动蹄拉回原位，制动力消失。

3、制动主缸的结构及工作过程·制动主缸的作用是将自外界输入的机械能转换成液压能，从而液压能通过管路再输给制动轮缸·制动主缸分单腔和双腔式两种，分别用于单、双回路液压制动系。

汽车制动系的功能是使驾驶者根据道路和交通等情况，借以使路面对车轮施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动来满足驾驶者的行驶需求。

制动系主要由供能装置、控制装置、传动装置、制动力调节装置、制动器几大部分组成。

　　在制动系中的制动器就是用以产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件，目前可分为鼓式和盘式两种。

当今的汽车还都具有中央制动器（手刹车），主要用来进行驻车制动。

由于结构及物理特性的不同，目前鼓式制动器一般都用于重型汽车上，而轻型汽车几乎全采用盘式或前盘后鼓式制动器（现代盘式制动器都由制动盘和制动钳组成，所以又叫钳盘式制动器，俗称刹车卡钳）

3制动器的分类

近年来，汽车速度在不断提高，货车和大客车的总重不断增加。

另外，轿车的重心普遍降低和广泛采用小直径宽断面的轮胎，使制动器安装位置受到限制，因此在重型货车和轿车上采用制动热稳定能较好的盘式制动器的日益增多。

而盘式制动器可分为钳盘式制动器和全盘式制动器两种。

盘式制动又称碟式制动，其工作原理可用一只碟子来形容，您用拇指和食指捏住旋转的碟子时,碟子也会停止旋转．汽车上的碟式刹车是由刹车油泵,一个与车轮相连的刹车圆盘和圆盘上的刹车卡钳组成．刹车时，高压刹车油推动卡钳内的活塞,将制动蹄片压向刹车盘从而产生制动效果。

制动器用来让轮胎与地面加大摩擦系数的设备,主要分为鼓式和碟式,也是用来驻车用的,鼓式迅间制动力度大,但发热后制动力下降得快；碟式制动技术性大,迅间制动力不够鼓式的大,但发热后还是可以保持较为良好的制动较果,而且高级的碟式杀车有6个刹车泵,可以做好很好的制动较果,所以现代小车都是采用碟式制动器.

摩擦式制动器。

靠制动件与运动件之间的摩擦力制动。

非摩擦式制动器。

制动器的结构形式主要有磁粉制动器、磁涡流制动器以及水涡流制动器等。

按制动件的结构形式又可分为外抱块式制动器、内张蹄式制动器、带式制动器、盘式制动器等；按制动件所处工作状态还可分为常闭式制动器（常处于紧闸状态，需施加外力方可解除制动）和常开式制动器（常处于松闸状态，需施加外力方可制动）；按操纵方式也可分为人力、液压、气压和电磁力操纵的制动器。

按制动系统的作用制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。

上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。

　　制动操纵能源制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。

以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统；完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统；兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。

　　按制动能量的传输方式制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。

同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。

4液压制动系统的故障诊断分析

常见故障有：

制动不灵敏；制动跑偏；制动拖滞；制动失灵；

制动不灵敏的主要原因有：

刹车油不够、气压不够油路中有空气、管路漏油火漏气、刹车踏板的行程太短、刹车间隙过大、刹车片和刹车盘磨损量过量、制动片有油污、分泵锈蚀

制动跑偏的主要原因是其中一个车轮的制动力矩过大

制动拖滞的原因有：

车轮轴承松旷、刹车踏板、总泵、分泵不能及时回位、回位弹簧弹力不够、制动间隙太小

液压油的故障。

据统计，液压装置的故障，70%与液压油有关，而且这70%中约90%是由于杂质所造成的。

液压油的检查内容主要有以下几点：

液压油的清洁度、颜色、粘度和稠度；此外还的气味。

液压油从高压侧流向低压侧而没有作机械功时，液压系统内就会产生热。

液压油温度过高，会使很贵的密封件变质和油液氧化至失效，会引起腐蚀和形成沉积物，以至堵塞阻尼孔和加速阀的磨损，过高的温度将使阀、泵卡死，高温还会带来安全问题。

借助对油箱内油温的检查，有时可以在严重的危害未发生前使系统故障得以消除。

在大多数系统里，溢流阀是主要的发热源，减压阀通过的流量太大也是引起发热的另一个主要原因。

由于效率低与能量损失有关，因此，检查工作温度就可知道是否存在效率低的问题，对液压系统而言，油液中污染物的控制是一个主要工作，污染物的来源主要有以下几个方面：

随新油进入的、在装配过程中系统内部的、随周围空气进入的、液压元件内部磨损产生的、通过泄漏或损坏的密封进入的、在检修时带入的。

泵、阀的故障。

泵如果正确的安装使用，液压泵可连续使用多年而不需要维修。

一但发现问题，应该及早找出原因并尽快排除。

借助于液压图对系统进行故障诊断，工作就要简单的多。

液压阀的制造精度高，只要合理装配并保持良好的工作状态，一般很少泄漏，并可精确地控制系统内的油液压力、方向和流量。

油中的污染物是阀失效的主要原因，少量的纤维、脏物、氧化物或淤渣都会引起故障或阀的损坏。

5气压制动系统的故障诊断分析

现象：

制动时，各车轮的制动作用不好或不起制动作用。

原因：

空气压缩机工作不良，而使贮气筒内气压低或无气。

可能是空气压缩机皮带过松或折断，空气压缩机排气阀漏气，空气压缩机排气阀弹簧过软或折断，活塞或活塞环漏气。

气管破裂或接头松动。

制动阀膜或制动气室膜片破裂。

制动踏板自由行程过大。

制动臂蜗杆调整不当，使制动气室推杆伸出过多。

摩擦片与制动鼓间隙过大或摩擦片有油污。

诊断与排除：

如压表指示数为“0”可踏下制动踏板，松起时如有放气声，即说明气压表有故障，应更换气压表。

如无放气声，则检查空气压缩机皮带和由空气压缩机至贮气筒一段气管的情况。

经上述检查，情况良好，如气压表指示数很低，则故障在空气压缩机，应检查排气阀或汽缸内部技术状况，予以修复。

如气压表指示压力数值合乎标准，可踏下踏板，检查由制动阀至各车轮间有无漏气之处。

如无漏气处，则检查踏板自由行程和调整制动蹄摩擦片与制动鼓的间隙。

现象：

抬起制动踏板后，制动阀排气缓慢或不排气，不能立即解除制动，或排气虽快，但仍有制动作用，致使汽车起步困难或行车无力。

原因：

制动踏板无自由行程。

制动阀的排气阀调整垫片过薄，其回位弹簧过软、折断或橡胶阀座老化发胀。

制动阀挺杆锈蚀。

制动踏板至制动阀位臂之间传动件发卡。

制动凸轮轴与支架衬套锈蚀发卡。

制动鼓与摩擦蹄片间隙过小。

制动蹄支销锈污或回位弹簧过软、折断。

半轴套管与其后桥壳或轮毂轴承配合处磨损造成松动。

制动气室膜片老化变形，单层胶膜破裂鼓起或制动软管老化，气流不畅。

诊断与排除：

抬起制动踏板时制动阀排气缓慢或不排气，多属制动阀故障，表现为各轮制动鼓均发热。

若排气声怯或继续排气而制动发咬，一般为个别轮制动发咬，摸试各轮制动鼓温度高者即为有故障之轮。

若确定制动阀有故障，应先检查制动踏板自由行程。

若自由行程太小或没有，应予以调整。

若自由行程正常，可旋松排气阀试验。

如有好转，则为排气阀调整垫片过薄。

仍无好转，可检查排气阀回位弹簧及胶座以上均正常，则应检查制动挺杆是否锈污及制动传递杆件是否活动灵活。

个别轮发咬，可在抬起制动踏板时，观察制动气室推杆回位情况。

若其回位缓慢或不回位，应检查制动凸轮轴与其支架套是否失去润滑或不同轴度过大而发卡。

若架起车轮检查该间隙正常，而落下车轮后间隙在变化，则系轮毂轴承松旷或半轴套管与后桥壳配合松动。

若间隙正常，可检查制动气室膜片及回位弹簧是否有问题。

现象：

制动时，同轴两车轮不能同时制动，汽画不能沿立脚点直行方向停车而偏向一侧。

原因：

1.左右车轮摩擦片与制动鼓的间隙大小不均。

2.个别车轮摩擦片有油污、硬化或铆钉头露出。

3.左右车轮摩擦片材料不一致或接触不良。

4.个别车轮凸轮轴发卡或制动气室有问题。

5.个别轮制动鼓失圆度过大或鼓壁磨出沟槽。

6.两前轮钢板弹簧的弹力不等。

7.有负前束。

8.横、直接杆球头销或垂臂松旷。

6汽车液压制动系统与气压制动系统对比

气压和液压的区分指的是工作介质的不同。

气压制动是用制动踏板控制一个气流阀门来控制制动力。

制动时，根据踏板的行程控制从储气筒通向各制动分泵的空气压力，制动管路里的空气压力使制动分泵动作，带动制动器工作。

气压制动一般使用鼓式制动器。

比较适合载重汽车.液压制动在管路里是专门的制动液。

制动时是用制动踏板直接驱动制动总泵产生压力，通过液压管传递到各制动分泵上去的。

为了降低操作所需要的力度,大多安装助力器.一般液压制动器多采用盘式，也有鼓式的，成本低，鼓式的多用于后轮，或低配置的车（面包车等）.适合小型客车.从工作方式上，液压制动更加灵敏，迅捷。

另外也为了满足安装防抱死装置（ABS）而采用液压制动。

液压制动的优点是：

作用滞后时间较短（0．1～0．3s）；工作压力高（可达10—20MPa），因而轮缸尺寸小，可以安装在制动器内部，直接作为制动蹄的张开机构（或制动块的压紧机构），而不需要制动臂等传动件，使之结构简单，质量小；机械效率较高（液压系统有自润滑作用）。

液压制动的主要缺点是过度受热后，部分制动液汽化，在管路中形成气泡，严重影响液压传输?

?

，使制动系效能降低，甚至完全失效。

气压制动主要优点为操纵轻便、工作可靠、不易出故障、维修保养方便；此外，其气源除供制动用外，还可以供其它装置使用。

此外，其气源除供制动用外，还可以供其它装置使用。

其主要缺点是必须有空气压缩机、贮气筒、制动阀等装置，使结构复杂、笨重、成本高；管路中压力的建立和撤除都较慢，即作用滞后时间较长（0．3～0．9s），因而增加了空驶距离和停车距离，为此在制动阀到制动气室和贮气筒的距离过远的情况下，有必要加设气动的第二级元件——继动阀（亦称加速阀）以及快放阀；管路工作压力低，一般为0．5～0．7MPa，因而制动气室的直径必须设计得大些，且只能置于制动器外部，再通过杆件和凸轮或楔块驱动制动蹄，这就增加了簧下质量；制动气室排气有很大噪声。

总结

作为一名汽车专业的学生，我体验到汽车发张对我们的以及社会发展的重要性。

汽车发展的不仅仅是表现生活的丰富更是从精神上牵引这我们。

在本次的论文写作中，我学习很多东西。

在实施维修过程中，还要将知识和技能运用自如，融会贯通。

在汽车维修这个领域，我们必须具备良好的心理素质和专业的技术水平，再加上和谐的团队生活。

以专业的技能水平征服我们的客户，让客户充分相信我们的能力。

这样我们才能在汽车这个行业立足。

只要我们有决心和毅力，我们就会成为优秀的维修技师。

经过老师的细心栽培和我们的刻苦努力，每个从事汽车维修的同学都会成为汽车行业的娇娇者，为母校争光。

感谢父母十几年如一日的辛勤劳作，感谢老师，悉心的栽培，无私的奉献。

为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成学业。

感谢他们一直以来对我的培养。

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