汽车制动系统故障诊断及排除毕业设计论文.doc

摘 要随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，汽车制动系的工作可靠性显的日益重要，也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。汽车制动系统是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。本文论述了汽车制动系统的概念、工作原理和它所具有的制动系统和ABS防抱死制动系统各自间的一些故障，通过这些故障找出其故障的部位以及造成故障的原因，然后针对这些故障给予及时的处理方法，引出了制动系统故障的诊断和检修的重要性。关键词：汽车制动系统，故障现象， 故障原因， 故障诊断目录前 言1第1章 汽车制动系统的概述31.1制动系统的概念31.2制动系统的功用31.3制动系统的组成与工作原理3第二章 汽车制动系统的故障诊断42.1制动效能不良42.1.1现象：42.1.2原因：42.1.3诊断：52.2、制动突然失灵52.2.1现象：52.2.2原因：62.2.3诊断：62.3、制动发咬62.3.1 现象：62.3.2 原因：62.3.3 诊断：72.4、制动跑偏(单边)72.4.1 现象：72.4.2原因：72.4.3诊断：8第3章 ABS防抱死制动系统故障诊断83.1制动防抱死系统的结构组成及工作原理83.2制动系统ABS故障诊断与检修93.2.1车轮速度传感器的调整93.2.2 ABS系统线束更换103.2.3 ABS系统的泄压103.2.4 ABS系统的放气103.2.5液压控制装置的检修113.2.6液压元件泄漏检查11致 谢12参 考 文 献13前 言 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。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。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。 现代汽车制动控制技术正朝着电子制动控制方向发展。全电制动控制因其巨大的优越性，将取代传统的以液压为主的传统制动控制系统。同时，随着其他汽车电子技术特别是超大规模集成电路的发展，电子元件的成本及尺寸不断下降。汽车电子制动控制系统将与其他汽车电子系统如汽车电子悬架系统、汽车主动式方向摆动稳定系统、电子导航系统、无人驾驶系统等融合在一起成为综合的汽车电子控制系统，未来的汽车中就不存在孤立的制动控制系统，各种控制单元集中在一个ECU中，并将逐渐代替常规的控制系统，实现车辆控制的智能化。 本文论述了汽车制动系统的概念、工作原理和它所具有的制动系统和ABS防抱死制动系统各自间的一些故障，通过这些故障找出其故障的部位以及造成故障的原因，然后针对这些故障给予及时的处理方法，引出了制动系统故障的诊断和检修的重要性。第1章 汽车制动系统的概述1.1制动系统的概念 制动系统是汽车轮胎针对路面施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置，是保证行车安全的极为重要的一个系统。完整的制动系统应具有行车制动系统、驻车制动系统和ABS防抱死制动系统。1.2制动系统的功用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，所以说制动系统对于车辆在道路上能够正常行驶来说是非常重要的，而且随着现在车辆的逐渐增多，技术的逐渐升级，制动系统的功用也在不断的完善中。1.3制动系统的组成与工作原理1.制动系统的组成部件图1.1制动系统的组成部件2.制动系统的工作原理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。第二章 汽车制动系统的故障诊断2.1制动效能不良 2.1.1现象：汽车行驶中制动时，制动减速度小，制动距离长。 2.1.2原因： 1.总泵有故障。 2.分泵有故障。 3.制动器有故障。 4.制动管路中渗入空气。 2.1.3诊断： 液压制动系统产生制动效能不良的原因，一般可根据制动踏板行程(俗称高、低)、踏制动踏板时的软硬感觉、踏下制动踏板后的稳定性以及边疆多脚制动时踏板增高度来判断。 1.一般制动时踏板高度太低、制动效能不良。如连续两脚或几脚制动，踏板高度随这增高且制动效能好转，说明制动鼓与磨擦片或总泵活塞与推杆的间隙过大。 2.维持制动时，踏板的高度若缓慢或迅速下降，说明制动管路某处破裂、接头密闭不良或分泵皮碗密封不良，其回位弹簧过软或折断，或总泵皮碗、皮圈密封不良，回油阀及出油阀不良。可首先踏下制动踏板，观察有无制动液渗漏部位。若外部正常，则应检查分泵或总泵故障。 3.连续几脚制动时,踏板高度仍过低,且在第二脚制动后,感到总泵活塞未回位,踏下制动踏板即有总泵推杆与活塞碰击响声,是总泵皮碗破裂或其连续几脚，回位弹簧太软。 4.连续几脚制动时踏板高度稍有增高，并有弹性感，说明制动管路中渗入了空气。 5.连续几脚，踏板均被踏到底，并感到踏板毫无反力，说明总泵储液室内制动液严重亏损。 6.连续几脚制动时，踏板高度低而软，是总进油孔中储液室螺塞通气孔堵塞。 7.一脚或两脚制动时，踏板高度适当，但太硬制动效能不良。应检查各轮磨擦片与鼓的间隙是否太小中高速不当。若间隙正常，则检查鼓壁与磨擦片表面状况。如正常，再检查制动蹄弹簧是否过硬，总泵或分泵皮碗是否发胀，活塞与缸壁配合是否松旷。如均正常，则应进而检查制动软管是否老化不畅通。 2.2、制动突然失灵 2.2.1现象：汽车在行驶中，一脚或连续几脚制动，制动踏板均被踏到底，制动突然失灵。 2.2.2原因： 1.总泵内无制动液。 2.总泵皮碗破损或踏翻。 3.分泵皮碗破损或踏翻。 4.制动管路严重破裂或接头脱节。 2.2.3诊断： 发生制动失灵的故障，应立即停车检查。首先观察有无泄漏制动液处。如制动总泵推杆防尘套处制动液处。如制动总泵推杆防尘套处制动液漏流严重，多属总泵皮碗踏翻或严惩损坏。如某车轮制动鼓边缘有大量制动液，说明该轮分泵皮碗压翻或严重损坏。管路渗漏制动液一般明显可见。若无渗漏制动液现象，则应检查总泵储液室内制动液是否充足。2.3、制动发咬 2.3.1 现象： 踏下制动踏板时感到既高又硬或没有自由行程，汽车起步困难或行驶费力。 2.3.2 原因： 1.制动踏板没有自由行程或其回位弹簧脱落、折断或过软。 2.踏板轴锈滞加位困难。 3.总泵皮碗、皮圈发胀或活塞变形或被污物卡住。 4.总泵活塞回位弹簧过软、折断，皮碗发胀堵住回油孔或回油孔被污物堵塞。 5.制动蹄磨擦片与制动鼓间隙过小。 6.两前轮制动鼓与磨擦片的间隙不。7.制动蹄回位弹簧过软、折断。 8.制动蹄在支承销上下能自由转动。 9.分泵皮碗胀大、活塞变形或有污物粘住。 10.制动管凹瘪、堵塞，使回油不畅。 11.制动液太脏，粘度太大，使回油困难。 2.3.3 诊断： 放松制动踏板后，全部或个别车轮仍有制动作用，即表明制动发咬。行车中出现制动发咬，若各轮制动鼓均过热，表明总泵有故障。若个别制动鼓过热，则属于该轮制动器工作不良。 若故障在总泵时，应先检查制动踏板自由行程。若无自由行程，一般为总泵推杆与活塞的间隙过小或没有间隙。若自由行程正常，可拆下总泵储液室螺塞，踏抬制动踏板，观察回油情况。如不回油，为回油孔堵塞。如回油缓慢，可检查制动液是否太脏、粘度太大。如制动液清纯，则总泵皮碗、皮圈可能发胀或其回位弹簧过软，应分解总泵检查。 若故障在个别车轮制动器发咬，可架起该车轮，旋松分泵放气螺钉，如制动液随之急速喷出且车轮即刻转动自如，说明该轮制动管路堵塞，分泵未能回油。如转动该轮仍发咬，可检查制动蹄磨擦片与制动鼓间隙是否太小。若上述均正常，则应检查分泵活蹇以碗及制动蹭回位弹簧的情况。 2.4、制动跑偏(单边) 2.4.1 现象： 汽车制动时，向一边偏斜。 2.4.2原因：1.两前轮磨擦片的接触面积相差太大，两前轮磨片的质量不同，两前轮制动鼓内径相差过多，两前轮制动蹄回位弹簧弹力不等。 2.前轮某侧分泵活塞与缸筒摩擦过甚，某侧前轮分泵有空气，软管老化或分泵皮碗不良或前轮某侧制动鼓失圆，两前轮胎气压不一致，某侧前轮磨擦片油污、水湿、硬化、铆钉外露。 3.两前轮制动蹄支承销偏心套磨损程度不一。 4.两后轮有上述前三条故障的。 5.车架变形、前轴移位、前束不合要求、转向机构松旷及两前钢板弹簧弹力不等。 2.4.3诊断： 检查时先通过路试制动，根据轮胎拖印查明制动效能不良的车轮予以检修。拖印短或没有拖印的车轮即为制动效能不良。可先检视该轮制动管路是否漏油，轮胎气压是否充足。若正常，可高速磨擦片与制动鼓间隙。如仍无效，可查分泵是否渗入空气。若无空气渗入，即拆下制动鼓，按原因逐一检查制动器各部件。如也正常，说明故障不在制动系。 应检查车架或前轴的技术状况及转向机构情况。如有制动试验台检查更为方便，看哪个车轮制动力小，即为不良的车轮。 关于桑塔纳这类车辆的制动系统，也是液压制动。但都是钳式制动机构，如若出现故障，则应检查踏板自由行程、制动贮液罐的制动液面高度、制动片的厚度，检查制动压力调节器的制动压力等是否合乎要求。第3章 ABS防抱死制动系统故障诊断3.1制动防抱死系统的结构组成及工作原理1.制动防抱死系统概念ABS（Anti-locked Braking System）防抱死制动系统，它是一种具有防滑、防锁死等作用的汽车安全控制系统，在现代汽车上普遍大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，避免的很多交通事故的发生，是汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。 2.制动防抱死系统组成ABS系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成。 3.ABS系统的功能该装置是当遇到情况汽车制动时，根据车轮转速，自动调整制动管内的压力大小，使车轮总是处于边抱死边滚动的滑移状态，相当于人们所说的点刹，尤其紧急制动，它将断续制动，即制动松开制动，以避免危险。防抱死制动装置，以每秒610次的频率进行制动松开制动的脉式制动，用电子智能控制方式代替人工方式，防止车轮抱死，使车轮始终获得最大制动力，并保持转向灵活。车轮要抱死时，降低制动力，而车轮不会抱死时，又增加制动力，如此反复动作，使制动效果最佳。使用该装置可以减小制动距离，保证制动过程中转向操纵依然有效。尤其紧急制动，能充分利用轮胎的峰值附着性能，提高汽车抗侧滑能力，缩短制动距离，充分发挥制动效能。3.2制动系统ABS故障诊断与检修使用中，若ABS系统出现故障，警告灯就会点亮，须及时停车处理或修复。常见ABS系统的故障检修方法如下：3.2.1车轮速度传感器的调整 传感器传感插头脏污，传感器的空气隙没有达到要求，都会引起传感器工作不良，应对其进行调整，以恢复正常工作状态。传感器的调整可用纸垫片贴紧传感头的端面来完成，当汽车运行时，随着传感器齿圈的旋转，纸垫片就会自然消失。调整前轮速度传感器：拆下相应的前轮轮胎和车轮装置，拧松紧固传感头螺栓，然后沿着ABS轮速传感器线束拔掉传感器，清除其表面的金属或脏物，并刮传感头端面，在传感头端面粘贴一新纸垫片（做一“F”标记表示轮），纸垫片厚度为1.3mm，拧松传感器支架固定衬套的螺栓，旋转衬套，给固定螺栓提供一个新的锁死凹痕面，通过盘式制动挡泥板孔，将传感头装进支架上的衬套，确认纸垫片贴在传感头端面上，并在整个安装中没有掉下来，装复后传感器上连线接触良好。推动传感头向传感器齿圈顶端移动，直到纸垫片与齿圈接触为止，用2.44N·m的力矩拧紧紧固螺栓，使传感头定位。重新装好轮胎和车轮，并放下汽车，启动发动机路试，ABS故障指示灯不亮为系统正常，传感器良好。否则，ABS系统仍有故障，须进一步检修。调整后轮传感器：同前轮传感器调整相同。拆下后轮、制动钳、传动装置及传感头，清洁其表面，在传感头端面贴纸垫片（标注R），35脚电脑ABS的纸垫片厚度为0.65mm。装复传感头，拧紧固定螺栓，推传感头向传感器齿圈顶端移动，至纸垫片与齿圈接触为止，保持此状态用2.44N·m力矩拧紧紧固螺栓，使传感头定位。重新装复制动钳、车轮，放下汽车，最后进行路试。若发现车轮速度传感器工作不良，应用数字万用表测量其线圈的电阻。电阻大为断路，电阻小为短路，均需要更换传感头。3.2.2 ABS系统线束更换ABS线束接头接触不良，线束腐蚀、断裂及外部屏蔽损坏等，都会导致防抱死制动系统无法正常工作，须对其进行更换。线束插头通常与线束一同更换，个别线束插头损坏时，可更换新插头，地线与屏蔽线要焊接牢田，线束插头是塑料的，一般只能与线束一同更换。线束插头必须插牢，以防接触不良，接头插接后，将卡销插好。3.2.3 ABS系统的泄压一般ABS系统的泄压方法是：将点火开关关闭（置于OFF），然后反复踩制动踏板，踏板的次数在20次以上，当踏板力明显增加，即感觉不到踩踏板的液压助力时，ABS系统即泄压完毕。3.2.4 ABS系统的放气ABS系统中如有空气，会严重干扰制动压力的调节，而使ABS系统功能丧失，工作不正常。尤其对ABS进行维修之后，要按“维修手册”规定进行放气。3.2.5液压控制装置的检修 在检修液压控制装置之前，要按一般方法泄压。拆卸液压控制装置时，拔下电磁阀，取下O形环，用干净的制动液润滑电磁阀O形环，装用性能完好的电磁阀，用45N·m力矩交替拧紧固定螺栓，固定好电磁阀，插好接线插头。3.2.6液压元件泄漏检查 检查液压元件泄漏时，接通点火开关，直至液压泵停止运转，接着再等3min，使整个液压系统处于稳定状态。查看压力表，若5min内系统压力下降，表明液压系统有泄漏之处。再检查是液压元件本身泄漏，还是其外部系统泄漏，分别修复，必要时更换磨损部件或总成。 结 论综上所述，我了解了汽车制动系统的概念、工作原理和它所具有的制动系统和ABS防抱死制动系统各自间的一些故障诊断。引起汽车制动系的故障的原因有很多，最常见的行车制动系统方面分为制动不灵、制动失效、制动拖滞和制动跑偏以及其他一些可能引起的故障原因，还有驻车制动系统和ABS制动系统方面的故障诊断和检修，从这些反面分析了引起汽车制动系的故障的原因，让我对这些部位更好的分析，更加容易找出原因，以及达到快速修复汽车制动系的故障。当然，现在汽车制动系统在性能发面的技术还在日益的完善，我在这里并不能全面地分析其所有的故障以及其故障原因，不过在日后的时间里我会继续努力去了解与学习。致 谢转眼间，学校生活很快就要结束了。而作为大学生活的最后一个环节毕业设计，经过紧张准备，也将接近尾声。在这次毕业设计中，我不但巩固了以前所学的知识，并从中学到了很多新的东西。在这里，我向那些在大学里给予过我巨大帮助的老师和同学表示衷心的感谢，正是他们的帮助才让我得以圆满的完成大学的学业和最后的毕业设计。在这次设计的过程中，指导老师一直都关注着我的每一步进展，并给了我很多好的意见与建议，同时也对我提出了严格的要求。我之所以能很顺利的完成毕业设计任务，这与老师的指导是密不可分的，在此，我对许老师表示感谢。参 考 文 献1简晓春,杜仕武.代汽车技术及应用M.北京：人民交通出版社,2004.2邹长庚、赵玲.现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断M 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