福特福克斯制动系统故障诊断与检修设计大学本科毕业论文Word文档格式.docx
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图1.1第一代福特福克斯
发动机有1.4L、1.8L和2.0L排量的。
后悬架多连杆机构是第一代福克斯车型的卖点，第一代福克斯与其他紧凑型轿车的前悬架一样，采用麦弗逊独立悬架。
这样的悬架分配可以让福克斯车主驾驶更舒适，跑高速时，车主对车辆的操控性好。
2004年，第二代福克斯在法国巴黎车展上亮相，第二代福克斯研发代号是C307，第二代三厢福克斯车长为2.84米，车宽为1.6米。
这样的数据体现出第二代福克斯车辆内部空间较大。
如图1.2所示是第二代福特福克斯。
图1.2第二代福特福克斯
在中国首都北京的车展，第三代福克斯来到人们面前。
第三代福克斯把外观统一，特别是车的前脸统一，这样使得福克斯车型更有家族历史感，使得福克斯在全球畅销。
如图1.3所示是第三代福特福克斯。
图1.3第三代福特福克斯
动力方面，新福克斯采用福特涡轮机械增压发动机，增加发动机的进气量，使得发动机的功率大大提高，也进一步改善汽车的燃油经济性。
这一代的福克斯采用了电动助力转向系统，这样使得驾驶者在弯道转向时转向更精确、更省力。
此外，这种电动助力转向系统是纯电机助力，这样就把这部分的发动机动力放在驱动车轮上。
也就可以说明这一点，电动助力转向使得福特福克斯车辆更省油。
1.2福克斯制动系故障的危害
从汽车诞生起，车辆制动系统在行车的安全方面扮演着至关重要的角色，现在的车辆速度非常快会对驾乘人员的安全性带来隐患。
据有关资料介绍，在由于汽车本身造成的交通事故中，制动故障引起的故障占事故总量的45%。
可见制动系统出问题，就会给驾乘人员的人身安全带来不堪设想的后果。
根据一项调查显示，制动系统引起的故障危害已经成为车主们的第二大问题。
如图1.4所示，在车主投诉故障比例中，汽车的“刹车片异响”故障是占18％的比例。
主要围绕8万元至15万元的中低档轿车车型，国产车是其中最为常见的。
图1.4在投诉的故障中，“制动故障”的所占比例
随着福特福克斯汽车的市场占有率越来越高，福特福克斯制动系统的常见故障有制动拖滞、制动异响、制动跑偏等几个方面。
汽车制动系统的故障会影响汽车轮胎的不规则磨损、轮胎的使用寿命，传动系统的传力效率，刹车盘容易变形，刹车油因长期不更换而变质，制动液泄漏会对人体皮肤具有腐蚀性还有腐蚀车身漆面，以及污染自然环境，加注错误型号的的刹车油紧急制动时，刹车距离延长容易造成交通事故。
车辆过载时，频繁踩刹车会造成刹车片因温度过高而散发出焦臭味。
还有在一般情况下车辆制动时，司机要不提早踩制动踏板或增大踏板行程，制动效果就会比预期的制动效率差。
制动噪音也紧随其后，影响驾乘人员的舒适性。
福特福克斯汽车制动系统常见故障诊断与维修必须掌握一定的车辆基础知识，要掌握福克斯制动系的结构组成，掌握福克斯制动系的工作原理以及一些福克斯常见故障原因分析。
车辆到维护时间一定要定期保养，近而享受到汽车给我们带来最好的工作性能。
汽车制动系统有小故障时，从人身安全角度出发车主平时一定要注意。
以上阐述了福克斯制动系常见故障的危害。
汽车制动系统的故障危害要求车主们倍加关注，所以车主们一定按时对车辆进行维护，也让我知道在写这篇论文的同时让我对汽车制动故障危害的知识有了更多的了解，让我收益颇大,觉得汽车制动系故障的危害不仅对自己造成人身伤害，你要不注意的话，也是对他人人身安全的亵渎。
第二章福克斯制动系统的组成与工作原理
2.1福克斯制动系的结构组成
福克斯制动系的结构组成有真空助力器、制动主缸、制动踏板、制动液储液罐、制动管路和制动器、ABS、驻车制动、ESP等。
1、真空助力器
真空助力器的真空气室和应用气室分别通过活塞体的真空气室通道与应用气室通道经控制阀腔处相通,并与外界大气相隔绝。
真空助力器是利用发动机或负压（真空），真空泵产生的真空度工作的，能够方便地放大踏板制动力。
发动机启动后,发动机的进气歧管处的真空度（发动机的负压）将上升至-0.0667MPA随之助力器的真空、应用气室的真空度均上升至-0.0667MPA，并处于随时工作的准备状态。
制动过程中，反应敏感。
该设备是一种动力装置，一般安装在机舱仪表板下，发动机真空歧管出口处，在制动踏板和制动主缸之间串接，增加踏板力目的是为了减轻驾驶者的操作强度。
如图2.1所示为真空助力器结构简图，
图2.1真空助力器结构
1、辅助缸出油接头；
2、辅助缸活塞复位弹簧；
3、辅助缸体；
4、附着缸活塞；
5、球阀门；
6、12、皮圈；
7、活塞限位座；
8、辅助缸进油接头；
9、密封圈；
10、密封圈座；
11、控制阀柱塞；
13、控制阀膜片；
14、膜片座；
15、真空阀；
16、大气阀；
17、阀门弹簧；
18、控制阀体；
19、控制阀膜片复位弹簧；
20、伺服气室前壳体；
21、卡箍；
22、伺服气室膜片；
23、伺服气室后壳体；
24、膜片托盘；
25、伺服气室膜片复位弹簧；
26、伺服气室推杆；
27、连接杆；
28、气管
2、制动主缸
制动总泵通常是由缸体、活塞、活塞回位弹簧、控制阀、皮碗、皮圈等部分组成。
缸体上下分贮液室、工作缸室，活塞从缸体的后端装进缸内，将缸体分为前、后两室，皮碗前的前工作缸通向贮液室的小孔为回油孔，皮圈前、活塞顶部之后的后工作缸通向贮掖室的大孔为进液孔。
总泵安装位置在刹车踏板后。
制动总泵是使踏板产生的机械能转换为液压能的部件。
现代制动主缸分成两个独立的腔体，分别控制左前轮制动、右后轮制动和右前轮制动和左后轮制动。
每个腔体都有一活塞，活塞与制动钳体的连接是刚性的，双回路液压控制系统能确保任何制动线路出现故障时，一个制动管路是有效的，主缸的上部配备有储液罐。
当踩下制动踏板时，真空助力器推动初次活塞，管道和储液罐是相通的，制动液流动的压力升高进而推动活塞动作。
当制动踏板不被踏下，在两个回位弹簧的作用下，活塞迅速回退，这时候压力腔容易形成真空度，储液器中的制动液是和制动管路相通的，此时必须让供油腔内的刹车油迅速补充到压力腔，这样就可以释放制动回路的压力。
图2.2为制动总泵结构示意图，
图2.2制动总泵结构示意
1、贮液罐盖；
2、贮液罐密封圈；
3、过滤网；
4、螺栓；
5、贮液罐；
6、橡胶护圈；
7、定位销；
8、制动总泵；
9、初级活塞；
10、压力皮碗；
11、活塞皮碗；
12、次级活塞；
13、涂润滑脂、14、推杆密封圈；
15、卡簧；
16、皮碗；
17、皮碗
3、制动器
福特福克斯制动器采用四轮盘式液压制动器。
如图2.3所示为盘式制动器结构图，盘式制动器摩擦副中的旋转元件为以端面为工作面的金属圆盘，称为制动盘。
根据其固定元件的结构形式，钳盘式制动器按制动钳固定在支架上的结构形式可以分为定钳盘式和浮钳盘式两种，钳盘式制动器的固定元件为制动钳体和制动块。
福克斯中低档车型配备浮钳式制动器，福克斯高配车型采用定钳式制动器。
图2.3盘式制动器结构
1、制动盘；
2、制动钳；
3、刹车片；
4、活塞；
5、进油口；
6、定位导向销；
7、车壳
如图2.4所示为盘式制动器实物图，盘式制动器工作性能比鼓式制动器稳定，盘式制动器浸水后制动效能降低小，只需踩一两次制动即可恢复正常。
也就是水稳定性好。
制动盘的端面厚度方向热膨胀量小，制动盘加工多个散热小孔，空气可以流经其内部，加强散热性，盘式制动器结构简单安装更换摩擦片容易，制动间隙自动调整，维修作业方便。
但其技术复杂，加工精度要求高，制造成本较高。
盘式制动器加装驻车制动装置没有鼓式制动器方便。
盘式制动器防污性能不好，制动块摩擦面积小，磨损较快。
由于车辆制动时将产生惯性，轴荷向前移动，所以前轮制动器的制动力大于后轮制动。
如果是四轮盘式刹车是显而易见的，前制动器的制动钳和制动盘比后制动器要大得多。
图2.4盘式制动器实物图
4、驻车制动
福克斯驻车制动器的结构包括操纵杆、传动拉线、杠杆机构、制动片、制动盘等组成。
操纵杠杆一般安装在驾驶座椅与副驾驶座椅之间，靠手动向上拉起。
老款福克斯采用机械传动驻车，在其后面盘式制动器总成里，当拉动驻车拉杆时，拉索和平衡器将平衡后的拉力作用在两后面制动器的驻车制动器杠杆上。
拉动杠杆迫使浮动卡钳摩擦块压紧盘式制动器的制动盘而产生驻车制动作用。
在使用驻车制动时应注意，不宜拉得过紧。
驻车制动操纵机构装有用来阻止杠杆回弹的锁止机构，如果过紧可能会使得锁止机构与杠杆的锁止面压力过大，造成制动难以松开。
高配新款福克斯采用电子驻车系统，传统的手刹在坡道起步时需要依靠驾驶者手动释放手制动，还得有熟练的油门大小和离合器配合才能顺利起步。
而自动驻车功能是通过坡度传感器输出的信号，控制器给出相应准确的驻车力。
在车辆起步时，驻车控制单元通过离合器距离传感器、离合器接合速度传感器、节气门位置传感器等输出的信号值进行计算处理，当驱动力大于行驶阻力时自动释放驻车制动，使汽车能够平稳起步。
5、制动传动机构路线
车辆行进中，驾驶员进行制动时，控制制动力的线路流程为：
踩下制动踏板，然后真空助力器放大踏板力，加大后的踏板力传到制动总泵，总泵里的液压油流到比例分配阀，经过比例分配阀的刹车油到制动压力调节装置，调节好的油压值通过制动硬管流到制动分泵，制动分泵里的液压油推动活塞动作，活塞上的摩擦片与固定在轮毂上的制动盘产生摩擦力，最后对车轮进行减速或停止转动。
6、制动管路
制动管分为硬管段和软管段。
福克斯的制动硬管的材料主要是20号钢和紫铜管，其定形和散热性比较好，制动软管的材料主要是尼龙管，还有就是带中间编织层的丁腈橡胶管，有挠度和韧性，适合用于连接车桥等运动部件，承压性能也比较好。
制动管是用来传递制动液的载体，保证制动液压力不被损耗掉而传到执行器上。
看似用时间长的硬管与软管连接的接头为墨绿色，表面粗糙，加工工艺为切削；
看似使用时间短的硬管与软管连接的接头为黑色，表面光滑，加工工艺为冷镦。
如图2.5所示为制动软管和如图2.6为制动硬管，一般从制动主缸出来，一直到悬架附近用的是硬管，牢固耐用不易变形，在制动压力作用下的膨胀量可以忽略不计。
由于车轮在悬架上，相对底盘位置不固定，最后一段管路只能使用软管。
对制动软管的要求是耐高压、耐制动液、膨胀量小、不易老化。
图2.5制动软管图2.6制动硬管
7、ABS防抱死系统
如图2.7所示为ABS的结构组成图，通常由ABS轮速传感器，制动压力调节装置，ABS电子ECU和ABS指示灯等。
图2.7ABS组成结构
1、前轮速度传感器；
2、制动压力调节装置；
3、ABS电控单元；
4、ABS警告灯；
5、后轮速度传感器；
6、停车灯开关；
7、制动主缸；
8、比例分配阀；
9、制动轮缸；
10、蓄电池；
11、点火开关
福克斯车型在常规制动阶段时，福克斯的ABS并不介入制动压力控制。
当ABS参与干涉时，在一定的周期内，油压调节器进行增压、减压、保压，连续循环这几个油压动作，始终使车轮处于边滚动边摩擦的运动状态，福克斯制动压力调节循环的频率每秒钟可达6～12次。
使得车辆拥有最佳的制动效果。
在ABS中，对能够独立进行制动压力调节的制动管称为控制通道。
福克斯采用四通道式控制通道，如图2.6所示是四通道式布置简图。
图2.6ABS控制四通道
福克斯四通道ABS电脑根据四个轮速传感器输出的电压信号，电脑给相应的执行器动作的信号，分别对四个车轮独立控制。
因此车轮附着系数利用高，车辆制动时可以最大程度的利用每个车轮附着力。
汽车两边路面摩擦系数不一样时特别适合用四通道控制，四通道控制路线也是各通道里面制动距离最短的一个，但是要在路况比较差且附着系数较小的路面上行车时，应降低车速，避免紧急刹车，防止车身跑偏造成车辆碰撞。
所以即使车辆带有ABS系统，也要谨慎驾驶，不可盲目相信ABS功能的强大性。
在对装有ABS老款福克斯车型进行的60公里每小时紧急制动对比试验中，福克斯车型比宝马车型的紧急制动距离只延长了1.2米，说明福特福克斯车型在制动这方面下了很多精力。
因此，四通道ABS制动系统在美系车福克斯上被普遍采用。
8、ESP车身稳定系统
ESP系统的主要组成有ESP电脑、偏航率及加速度传感器、轮速传感器、侧滑传感器、方向盘转向角度传感器等。
电脑根据偏航率信号计算出偏移量给ESP电脑，方向盘角度传感器的信号送给ESP电脑，也就是说车身有了横向和纵向的行驶状态。
ESP电脑通过这些数据给各个车轮施加不同的制动力，并干预动力控制模块，对发动机实施牵引力控制或车轮控制。
从而在有限的能力下纠正车身错误状态，以防止行进中的车辆偏离。
车身稳定系统对过度转向或转向不足特别敏感，汽车在路滑左拐过度转向时会产生向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩使汽车保持在原来行驶路线上。
2.2福克斯制动系的工作原理
福克斯制动系统的一大特色，就是配备了独特的双回路刹车制动系统，福克斯双回路制动系统包括压缩机、压力制动管路、制动阀、双通快放阀、差动式继动阀、制动液室和制动器等。
如图2.9所示为福克斯双回路制动系的布置路线。
图2.9福克斯双回路制动系布置
福克斯制动系由液压力控制的主要工作执行零部件有制动力分配阀、感载比例阀、限压阀、惯性比例阀、压力调节装置等。
全车所有行车制动器的液压由两条相互独立的回路组成。
双回路制动系的制动总泵有2个独立的工作腔,分别与各自回路的管路连接。
若其中一个回路失效后,仍能利用另一完好的回路起制动作用。
其特征在于在汽车压缩液体制动管路中，汽车前轴和后轴均设置为双制动管路，制动阀与安装在汽车前轴和后轴制动管路的双通快放阀或差动式继动阀连通，同时或分别经前制动液室、后制动液室，对前、后轴制动器实施制动，形成由汽车前轴双回路制动和汽车后轴双回路制动所组成的全双回路制动系统。
福克斯的这一双回路刹车制动系统制动性能基本不会下降，能够有效防止刹车失灵，避免了发生交通事故，且能及时提醒维修。
福特福克斯采用对角线式管路布置形式，一回路连接左前轮和右后轮制动器,另一条回路连接右前轮和左后轮制动器,压力调节器的右前轮到左前轮制动油路与制动主缸之间的管路上增设一号高速开关阀；
右前轮到左前轮制动油路中增加一条具有二号高速开关阀、三号高速开关阀和中压蓄能器的支路；
压力调节器的右后轮到左后轮制动油路与制动主缸相连的管路上设置一个主缸压力传感器；
右前轮轮缸和左前轮轮缸上分别设置一个轮缸压力传感器；
这样能够实现制动能量回馈与ABS一体化控制，从而改善了车辆燃油经济性，降低了福克斯车型的开发成本，提高了制动过程中的能量回收效率，因此，可以被广泛用于车辆制动中。
福克斯盘式制动器采用浮钳式，其制动盘用合金钢制造并用螺栓固定在每个车轮轮毂上，随车轮同时转动。
制动轮缸固定在盘式制动器的座板上固定。
制动钳体上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。
制动盘紧贴其两侧的两个摩擦片转动，两个摩擦片分别与活塞相固定在一起，制动轮缸上的活塞受制动液油管输送来的液压力作用进而推动活塞向制动盘方向动作，活塞推动制动钳体上的摩擦片压向制动盘或压紧制动盘发生摩擦产生摩擦力，摩擦力就是我们所说的制动力，所产生的制动力进行对车轮制动，按照驾驶者的意图进行对车辆的车轮减速或迫使行驶中的车轮停止转动。
从而车主可以达到安全行车的目的。
第三章福克斯制动系统常见故障诊断分析
3.1福克斯液压制动太软的故障诊断分析
1、故障现象
（1）车辆在制动时减速度不明显。
（2）第一脚刹车有阻力感，之后的脚感柔和，制动效果差。
（3）当汽车在紧急制动时，制动距离过长。
2、故障原因
（1）油路故障。
刹车油变质，制动液变稀或变稠；
管道泄漏，主缸贮液罐存油不足；
频繁制动导致刹车片磨损过热；
（2）制动主缸故障。
液压制动主缸橡胶圈老化、膨胀、变形；
出油阀，回油阀密封不严；
（3）制动踏板自由行程的故障。
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；
踏板驱动机构位置不到位；
（4）真空助力器的设备故障。
真空集气管的漏气；
控制阀密封不严，控制阀活塞和橡胶圈的磨损；
主缸活塞的磨损过多，回位弹簧太软；
（5）其他部分出现故障。
制动油管扁平老化、膨胀、内孔不通畅或管道内表面积垢过厚；
制动液罐短缺或坏，刹车片磨损量超过磨损极限值；
如图3.1为刹车片磨损程度。
图3.1刹车片磨损
制动主缸，轮缸的活塞与气缸壁的配合间隙不对；
制动主缸，制动轮缸的管道或管接头有刹车油泄漏；
3、故障诊断方法
（1）在制动踏板上，如果踏板位置太低，连续踩两下，如果它的高度随之提高，车主应该检查制动踏板自由行程和制动配合间隙。
（2）踩着刹车，然后松开制动踏板多次，如果它的高度缓慢下降，说明刹车管路各接头。
封口有损坏，例如总泵油封密封不良，可先踩住制动踏板，观察有无制动液渗漏。
若外部管路正常，则应检查总泵故障并维修。
（3）第一脚制动后，感到主缸活塞不返回，踏板高度变高，回弹感不强，即主缸回位弹簧太软，表明制动管路里有空气。
（4）制动制动踏板后，在连续几次将踏板踩死，感觉踏板没有反应，那制动主缸室内的储液罐严重亏损。
（5）观察几次制动踏板高度低而柔软，说明主缸油槽螺钉松动或通风孔堵塞。
（6）制动蹄片最好是每1万公里检查一次。
制动液一般是每行驶5万公里就应更换一次，若长期在潮湿地区行驶，换油周期要适当缩短。
3.2福克斯液压制动无力的故障诊断分析
当汽车在踩下制动踏板时，刹车不能减速，经过连续多次踩下制动踏板后车辆仍然无明显减速。
（1）液压制动主缸机械故障。
（2）制动总泵内的刹车油严重不足。
（3）制动主缸橡胶皮碗装反或磨损严重。
（4）制动主缸与制动分泵间的管道破裂，或接头松动，时间常久后制动液泄漏并且很脏。
如图3.2为制动液长时间泄漏。
图3.2制动液泄漏
（5）制动踏板传力装置错位或断裂。
（6）液压制动分泵故障。
（7）制动轮缸橡胶皮碗严重损坏或装反。
制动分泵内的活塞卡死。
（8）制动轮缸进油管破碎。
（9）制动轮缸的排气螺钉松动，脱落，或丢失。
（10）车轮制动器的故障。
（11）刹车片被磨的太薄，摩擦片摩擦过热产生焦臭味。
（12）制动盘的严重变形，以及盘上有油垢。
（1）在踩下制动踏板时，观察制动主缸与制动分泵的连接软管是否有泄漏。
（2）检查制动管道系统中刹车油是否有存在泄漏，导致制动软管里的工作液压力值太低，使得制动系的制动性能几乎没有。
（3）如果上述情况检查无故障，那就应分别检查制动总泵和分泵。
（4）制动液的储液罐为半透明树脂制做，罐子如果脏污只需用布擦拭，就可以进行简单的目视检查。
制动液应达到储液罐的基准线，若制动液比前一次检查大量减少时，发生故障的可能性很大，有可能发生泄漏制动液。
如主缸推杆防尘套处的制动液泄漏严重，多属主缸皮碗踩翻或严重损坏。
同时车辆装有真空助力器，这也需要注意观察其制动液量，如果制动液量减少而进入空气，就不能有效制动。
3.3福克斯液压制动拖滞的故障诊断分析
当车辆在制动时抬起制动踏板后，整体或个别车轮制动力仍存在，在路上感到力不从心，行驶一段距离后，虽然没有使用刹车，但仍有制动盘或几个制动盘出现噪音现象。
进而影响车辆的起步、加速或平顺换挡。
（1）制动系的液压制动总泵的回油阀弹簧质量太差。
（2）制动踏板自由行程过小或无自由行程，以及踏板的回位弹簧过松，破损或折断。
（3）制动踏板的传力机构腐蚀或磨损，导致回位弹簧不能及时回位。
（4）制动液油太脏或其粘性过大，导致主缸回油太慢。
（5）制动轮缸回油孔堵塞，旁通放气阀有赃物。
如图3.3是制动轮缸油路堵塞，
图3.3制动轮缸堵塞
（6）制动主缸活塞发卡或橡胶皮碗膨胀导致活塞运行不顺畅，泵油的管路堵塞。
（7）轮缸橡胶皮碗卡死或因通胀卡住，轮缸活塞变形，磨损或堵塞。
（8）制动鼓圆柱度不符合加工标准，制动盘翘曲变形，真空助力器气室外壳变形活塞回位困难。
（9）真空增压器伺服气室膜片回位弹簧过软，增压器的真空控制阀膜片弹簧太软。
（10）轮毂轴承调整不当，制动盘歪斜与制动鼓摩擦片接触;
驻车制动手刹不放松，或位置调整不正确。
（1）若个别车轮发热，可架起该车轮，旋松其轮缸放气螺钉，如制动液随之急速喷出且车轮即刻旋转自如，说明该轮制动轮缸制动管路堵塞，轮缸回油不畅。
如旋转车轮忍拖滞，则应检查制动器制动间隙是否太小，制动钳体是否回位顺畅。
如上述情况均正常，则应检修制动轮缸。
（2）若多个车轮发热，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），如回油缓慢，可检查制动液是否太脏、粘度太大。
如果制动液清澈，则应拆检主缸。
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