汽車制動系統(tǒng)論文

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貴州航天職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 論 文（設 計） 題 目 汽車制動系統(tǒng)故障分析 系 別： 汽車工程系 專 業(yè)： 汽車檢測與維修技術 班 級： 2015級汽檢一班 學生姓名： 學 號： A153GZ0311001008 指導教師: 冉煜 摘　要 摘要正文： 汽車制動系統(tǒng)是汽車的一個重要組成部分，直接影響汽車的安全性。據(jù)相關資料介紹，在由于汽車本身造成的交通事故中，制動故障引起的事故占45%。可見，制動系統(tǒng)是保證行車安全的重要系統(tǒng)。制動系統(tǒng)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。汽車制動系統(tǒng)是指為了在技術上保證汽車的安全行駛，提高汽車的平均速度等，而在汽車上安裝制動裝置專門的制動機構。一般來說汽車制動系統(tǒng)包括行車制動裝置和停車制動裝置兩套獨立的裝置。其中行車制動裝置是由駕駛員用腳來操縱的，故又稱腳制動裝置。停車制動裝置是由駕駛員用手操縱的，故又稱手制動裝置。 關鍵詞：制動系統(tǒng)、故障分析 1 目錄 1 制動系統(tǒng)的歷史 1 2 制動系統(tǒng)的組成、工作原理 2 3 制動器的分類 3 4 液壓制動系統(tǒng)的故障診斷分析 4 5 氣壓制動系統(tǒng)的故障診斷分析 5 6 汽車液壓制動系統(tǒng)與氣壓制動系統(tǒng)對比 6 總結 7 1 1 制動系統(tǒng)的歷史 　最原始的制動控制只是駕駛員操縱一組簡單的機械裝置向制動器施加作用力，這時的車輛的質(zhì)量比較小，速度比較低，機械制動雖已滿足車輛制動的需要，但隨著汽車自質(zhì)量的增加，助力裝置對機械制動器來說已顯得十分必要。這時，開始出現(xiàn)真空助力裝置。1932年生產(chǎn)的質(zhì)量為2860kg的凱迪拉克V16車四輪采用直徑419.1mm的鼓式制動器，并有制動踏板控制的真空助力裝置。林肯公司也于1932年推出V12轎車，該車采用通過四根軟索控制真空加力器的鼓式制動器。 　　隨著科學技術的發(fā)展及汽車工業(yè)的發(fā)展，尤其是軍用車輛及軍用技術的發(fā)展，車輛制動有了新的突破，液壓制動是繼機械制動后的又一重大革新。器?？巳R斯勒的四輪液壓制動器于1924年問世。通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動技術。到20世紀50年代，液壓助力制動器才成為現(xiàn)實。 20世紀80年代后期，隨著電子技術的發(fā)展，世界汽車技術領域最顯著的成就就是防抱制動系統(tǒng)(ABS)的實用和推廣。ABS集微電子技術、精密加工技術、液壓控制技術為一體，是機電一體化的高技術產(chǎn)品。它的安裝大大提高了汽車的主動安全性和操縱性。防抱裝置一般包括三部分：傳感器、控制器(電子計算機)與壓力調(diào)節(jié)器。傳感器接受運動參數(shù)，如車輪角速度、角加速度、車速等傳送給控制裝置，控制裝置進行計算并與規(guī)定的數(shù)值進行比較后，給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令。 1936年，博世公司申請一項電液控制的ABS裝置專利促進了防抱制動系統(tǒng)在汽車上的應用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制動器；1971年，克萊斯勒車采用了四輪電子控制的ABS裝置。這些早期的ABS裝置性能有限，可靠性不夠理想，且成本高。 1979年，默本茨推出了一種性能可靠、帶有獨立液壓助力器的全數(shù)字電子系統(tǒng)控制的ABS制動裝置。1985年美國開發(fā)出帶有數(shù)字顯示微處理器、復合主缸、液壓制動助力器、電磁閥及執(zhí)行器“一體化”的ABS防抱裝置。隨著大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路技術的出現(xiàn)，以及電子信息處理技術的高速發(fā)展，ABS以成為性能可靠、成本日趨下降的具有廣泛應用前景的成熟產(chǎn)品。1992年ABS的世界年產(chǎn)量已超過1000萬輛份，世界汽車ABS的裝用率已超過20%。一些國家和地區(qū)(如歐洲、日本、美國等)已制定法規(guī)，使ABS成為汽車的標準設備。 2 制動系統(tǒng)的組成、工作原理 一般制動系的基本結構主要由車輪制動器和液壓傳動機構組成。車輪制動器主要由旋轉部分、固定部分和調(diào)整機構組成，旋轉部分是制動鼓；固定部分包括制動蹄和制動底板；調(diào)整機構由偏心支承銷和調(diào)整凸輪組成用于調(diào)整蹄鼓間隙。制動傳動機構主要由制動踏板、推桿、制動主缸、制動輪缸和管路組成。 制動系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身(或車架)相連的非旋轉元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉動或轉動的趨勢。 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 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。不轉的制動蹄對旋轉制動鼓產(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。 3、制動主缸的結構及工作過程制動主缸的作用是將自外界輸入的機械能轉換成液壓能，從而液壓能通過管路再輸給制動輪缸制動主缸分單腔和雙腔式兩種，分別用于單、雙回路液壓制動系。 汽車制動系的功能是使駕駛者根據(jù)道路和交通等情況，借以使路面對車輪施加一定的力，對汽車進行一定程度的強制制動來滿足駕駛者的行駛需求。制動系主要由供能裝置、控制裝置、傳動裝置、制動力調(diào)節(jié)裝置、制動器幾大部分組成。 　　在制動系中的制動器就是用以產(chǎn)生阻礙車輛的運動或運動趨勢的力的部件，目前可分為鼓式和盤式兩種。當今的汽車還都具有中央制動器（手剎車），主要用來進行駐車制動。由于結構及物理特性的不同，目前鼓式制動器一般都用于重型汽車上，而輕型汽車幾乎全采用盤式或前盤后鼓式制動器（現(xiàn)代盤式制動器都由制動盤和制動鉗組成，所以又叫鉗盤式制動器，俗稱剎車卡鉗） 3 制動器的分類 近年來，汽車速度在不斷提高，貨車和大客車的總重不斷增加。另外，轎車的重心普遍降低和廣泛采用小直徑寬斷面的輪胎，使制動器安裝位置受到限制，因此在重型貨車和轎車上采用制動熱穩(wěn)定能較好的盤式制動器的日益增多。而盤式制動器可分為鉗盤式制動器和全盤式制動器兩種。 盤式制動又稱碟式制動，其工作原理可用一只碟子來形容，您用拇指和食指捏住旋轉的碟子時,碟子也會停止旋轉．汽車上的碟式剎車是由剎車油泵,一個與車輪相連的剎車圓盤和圓盤上的剎車卡鉗組成．剎車時，高壓剎車油推動卡鉗內(nèi)的活塞,將制動蹄片壓向剎車盤從而產(chǎn)生制動效果。 制動器用來讓輪胎與地面加大摩擦系數(shù)的設備,主要分為鼓式和碟式,也是用來駐車用的,鼓式迅間制動力度大,但發(fā)熱后制動力下降得快；碟式制動技術性大,迅間制動力不夠鼓式的大,但發(fā)熱后還是可以保持較為良好的制動較果,而且高級的碟式殺車有6個剎車泵,可以做好很好的制動較果,所以現(xiàn)代小車都是采用碟式制動器. 摩擦式制動器?？恐苿蛹c運動件之間的摩擦力制動。 非摩擦式制動器。制動器的結構形式主要有磁粉制動器、磁渦流制動器以及水渦流制動器等。 按制動件的結構形式又可分為外抱塊式制動器、內(nèi)張?zhí)闶街苿悠?、帶式制動器、盤式制動器等；按制動件所處工作狀態(tài)還可分為常閉式制動器（常處于緊閘狀態(tài)，需施加外力方可解除制動）和常開式制動器（常處于松閘狀態(tài)，需施加外力方可制動）；按操縱方式也可分為人力、液壓、氣壓和電磁力操縱的制動器。 按制動系統(tǒng)的作用 制動系統(tǒng)可分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應急制動系統(tǒng)及輔助制動系統(tǒng)等。上述各制動系統(tǒng)中，行車制動系統(tǒng)和駐車制動系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。 　　制動操縱能源 制動系統(tǒng)可分為人力制動系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)和伺服制動系統(tǒng)等。以駕駛員的肌體作為唯一制動能源的制動系統(tǒng)稱為人力制動系統(tǒng)；完全靠由發(fā)動機的動力轉化而成的氣壓或液壓形式的勢能進行制動的系統(tǒng)稱為動力制動系統(tǒng)；兼用人力和發(fā)動機動力進行制動的制動系統(tǒng)稱為伺服制動系統(tǒng)或助力制動系統(tǒng)。 　　按制動能量的傳輸方式 制動系統(tǒng)可分為機械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時采用兩種以上傳能方式的制動系稱為組合式制動系統(tǒng)。 4 液壓制動系統(tǒng)的故障診斷分析 常見故障有：制動不靈敏；制動跑偏；制動拖滯；制動失靈； 制動不靈敏的主要原因有：剎車油不夠、氣壓不夠油路中有空氣、管路漏油火漏氣、剎車踏板的行程太短、剎車間隙過大、剎車片和剎車盤磨損量過量、制動片有油污、分泵銹蝕 制動跑偏的主要原因是其中一個車輪的制動力矩過大 制動拖滯的原因有：車輪軸承松曠、剎車踏板、總泵、分泵不能及時回位、回位彈簧彈力不夠、制動間隙太小 液壓油的故障。 據(jù)統(tǒng)計，液壓裝置的故障，70%與液壓油有關，而且這70%中約90%是由于雜質(zhì)所造成的。液壓油的檢查內(nèi)容主要有以下幾點：液壓油的清潔度、顏色、粘度和稠度；此外還的氣味。液壓油從高壓側流向低壓側而沒有作機械功時，液壓系統(tǒng)內(nèi)就會產(chǎn)生熱。液壓油溫度過高，會使很貴的密封件變質(zhì)和油液氧化至失效，會引起腐蝕和形成沉積物，以至堵塞阻尼孔和加速閥的磨損，過高的溫度將使閥、泵卡死，高溫還會帶來安全問題。借助對油箱內(nèi)油溫的檢查，有時可以在嚴重的危害未發(fā)生前使系統(tǒng)故障得以消除。在大多數(shù)系統(tǒng)里，溢流閥是主要的發(fā)熱源，減壓閥通過的流量太大也是引起發(fā)熱的另一個主要原因。由于效率低與能量損失有關，因此，檢查工作溫度就可知道是否存在效率低的問題，對液壓系統(tǒng)而言，油液中污染物的控制是一個主要工作，污染物的來源主要有以下幾個方面：隨新油進入的、在裝配過程中系統(tǒng)內(nèi)部的、隨周圍空氣進入的、液壓元件內(nèi)部磨損產(chǎn)生的、通過泄漏或損壞的密封進入的、在檢修時帶入的。 泵、閥的故障。 泵如果正確的安裝使用，液壓泵可連續(xù)使用多年而不需要維修。一但發(fā)現(xiàn)問題，應該及早找出原因并盡快排除。借助于液壓圖對系統(tǒng)進行故障診斷，工作就要簡單的多。液壓閥的制造精度高，只要合理裝配并保持良好的工作狀態(tài)，一般很少泄漏，并可精確地控制系統(tǒng)內(nèi)的油液壓力、方向和流量。油中的污染物是閥失效的主要原因，少量的纖維、臟物、氧化物或淤渣都會引起故障或閥的損壞。 5 氣壓制動系統(tǒng)的故障診斷分析 現(xiàn)象：制動時，各車輪的制動作用不好或不起制動作用。 原因：空氣壓縮機工作不良，而使貯氣筒內(nèi)氣壓低或無氣?？赡苁强諝鈮嚎s機皮帶過松或折斷，空氣壓縮機排氣閥漏氣，空氣壓縮機排氣閥彈簧過軟或折斷，活塞或活塞環(huán)漏氣。 氣管破裂或接頭松動。 制動閥膜或制動氣室膜片破裂。 制動踏板自由行程過大。 制動臂蝸桿調(diào)整不當，使制動氣室推桿伸出過多。 摩擦片與制動鼓間隙過大或摩擦片有油污。診斷與排除： 如壓表指示數(shù)為“0”可踏下制動踏板，松起時如有放氣聲，即說明氣壓表有故 障，應更換氣壓表。如無放氣聲，則檢查空氣壓縮機皮帶和由空氣壓縮機至貯氣 筒一段氣管的情況。 經(jīng)上述檢查，情況良好，如氣壓表指示數(shù)很低，則故障在空氣壓縮機，應檢查排氣閥或汽缸內(nèi)部技術狀況，予以修復。 如氣壓表指示壓力數(shù)值合乎標準，可踏下踏板，檢查由制動閥至各車輪間有無漏氣之處。如無漏氣處，則檢查踏板自由行程和調(diào)整制動蹄摩擦片與制動鼓的間隙。 現(xiàn)象：抬起制動踏板后，制動閥排氣緩慢或不排氣，不能立即解除制動，或排氣雖快，但仍有制動作用，致使汽車起步困難或行車無力。 原因：制動踏板無自由行程。 制動閥的排氣閥調(diào)整墊片過薄，其回位彈簧過軟、折斷或橡膠閥座老化發(fā)脹。 制動閥挺桿銹蝕。 制動踏板至制動閥位臂之間傳動件發(fā)卡。制動凸輪軸與支架襯套銹蝕發(fā)卡。制動鼓與摩擦蹄片間隙過小。制動蹄支銷銹污或回位彈簧過軟、折斷。半軸套管與其后橋殼或輪轂軸承配合處磨損造成松動。 制動氣室膜片老化變形，單層膠膜破裂鼓起或制動軟管老化，氣流不暢。 診斷與排除：抬起制動踏板時制動閥排氣緩慢或不排氣，多屬制動閥故障，表現(xiàn)為各輪制動鼓均發(fā)熱。若排氣聲怯或繼續(xù)排氣而制動發(fā)咬，一般為個別輪制動發(fā)咬，摸試各輪制動鼓溫度高者即為有故障之輪。 若確定制動閥有故障，應先檢查制動踏板自由行程。若自由行程太小或沒有，應予以調(diào)整。若自由行程正常，可旋松排氣閥試驗。如有好轉，則為排氣閥調(diào)整墊片過薄。仍無好轉，可檢查排氣閥回位彈簧及膠座以上均正常，則應檢查制動挺桿是否銹污及制動傳遞桿件是否活動靈活。 個別輪發(fā)咬，可在抬起制動踏板時，觀察制動氣室推桿回位情況。若其回位緩慢或不回位，應檢查制動凸輪軸與其支架套是否失去潤滑或不同軸度過大而發(fā)卡。若架起車輪檢查該間隙正常，而落下車輪后間隙在變化，則系輪轂軸承松曠或半軸套管與后橋殼配合松動。若間隙正常，可檢查制動氣室膜片及回位彈簧是否有問題。 現(xiàn)象：制動時，同軸兩車輪不能同時制動，汽畫不能沿立腳點直行方向停車而偏向一側。 原因：1.左右車輪摩擦片與制動鼓的間隙大小不均。2.個別車輪摩擦片有油污、硬化或鉚釘頭露出。3.左右車輪摩擦片材料不一致或接觸不良。4.個別車輪凸輪軸發(fā)卡或制動氣室有問題。5.個別輪制動鼓失圓度過大或鼓壁磨出溝槽。6.兩前輪鋼板彈簧的彈力不等。7.有負前束。8.橫、直接桿球頭銷或垂臂松曠。 6 汽車液壓制動系統(tǒng)與氣壓制動系統(tǒng)對比 氣壓和液壓的區(qū)分指的是工作介質(zhì)的不同。 氣壓制動是用制動踏板控制一個氣流閥門來控制制動力。 制動時，根據(jù)踏板的行程控制從儲氣筒通向各制動分泵的空氣壓力，制動管路里的空氣壓力使制動分泵動作，帶動制動器工作。氣壓制動一般使用鼓式制動器。比較適合載重汽車. 液壓制動在管路里是專門的制動液。制動時是用制動踏板直接驅動制動總泵產(chǎn)生壓力，通過液壓管傳遞到各制動分泵上去的。為了降低操作所需要的力度,大多安裝助力器.一般液壓制動器多采用盤式，也有鼓式的，成本低，鼓式的多用于后輪，或低配置的車（面包車等）.適合小型客車. 從工作方式上，液壓制動更加靈敏，迅捷。另外也為了滿足安裝防抱死裝置（ABS）而采用液壓制動。 液壓制動的優(yōu)點是：作用滯后時間較短(0．1～0．3s)；工作壓力高(可達10—20MPa)，因而輪缸尺寸小，可以安裝在制動器內(nèi)部，直接作為制動蹄的張開機構(或制動塊的壓緊機構)，而不需要制動臂等傳動件，使之結構簡單，質(zhì)量??；機械效率較高(液壓系統(tǒng)有自潤滑作用)。液壓制動的主要缺點是過度受熱后，部分制動液汽化，在管路中形成氣泡，嚴重影響液壓傳輸??，使制動系效能降低，甚至完全失效。 氣壓制動主要優(yōu)點為操縱輕便、工作可靠、不易出故障、維修保養(yǎng)方便；此外，其氣源除供制動用外，還可以供其它裝置使用。此外，其氣源除供制動用外，還可以供其它裝置使用。其主要缺點是必須有空氣壓縮機、貯氣筒、制動閥等裝置，使結構復雜、笨重、成本高；管路中壓力的建立和撤除都較慢，即作用滯后時間較長(0．3～0．9s)，因而增加了空駛距離和停車距離，為此在制動閥到制動氣室和貯氣筒的距離過遠的情況下，有必要加設氣動的第二級元件——繼動閥(亦稱加速閥)以及快放閥；管路工作壓力低，一般為0．5～0．7MPa，因而制動氣室的直徑必須設計得大些，且只能置于制動器外部，再通過桿件和凸輪或楔塊驅動制動蹄，這就增加了簧下質(zhì)量；制動氣室排氣有很大噪聲。 總結 作為一名汽車專業(yè)的學生，我體驗到汽車發(fā)張對我們的以及社會發(fā)展的重要性。汽車發(fā)展的不僅僅是表現(xiàn)生活的豐富更是從精神上牽引這我們。在本次的論文寫作中，我學習很多東西。在實施維修過程中，還要將知識和技能運用自如，融會貫通。在汽車維修這個領域，我們必須具備良好的心理素質(zhì)和專業(yè)的技術水平，再加上和諧的團隊生活。以專業(yè)的技能水平征服我們的客戶，讓客戶充分相信我們的能力。這樣我們才能在汽車這個行業(yè)立足。只要我們有決心和毅力，我們就會成為優(yōu)秀的維修技師。 經(jīng)過老師的細心栽培和我們的刻苦努力，每個從事汽車維修的同學都會成為汽車行業(yè)的嬌嬌者，為母校爭光。 感謝父母十幾年如一日的辛勤勞作，感謝老師，悉心的栽培，無私的奉獻。為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成學業(yè)。感謝他們一直以來對我的培養(yǎng)。 7