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1、1,模块五 汽车制动系统的检修,项目19 汽车制动系统的故障诊断与检修,19.1 汽车制动系统的概念与性能衡量指标,汽车制动系统的定义。 汽车制动是指使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动。这样一系列专门用于制动的装置成为制动系。 2. 汽车制动系统的衡量指标 （1）制动性能 制动距离 制动力 制动减速度 制动时间 （2）制动抗热衰退性能 （3）制动稳定性能,2,3. 国家标准对制动系统的要求 （1）基本要求 机动车应具有完好的行车制动系统。 汽车（三轮汽车除外）应具有应急制动功能。 机动车应具有驻车制动装置。 行车制动的控制装置与驻车制动的控制
2、装置应相互独立。 制动系统应经久耐用，不允许因振动或冲击而损坏。,（2）行车制动 行车制动的制动力应在各轴之间合理分配。 机动车行车制动的制动力应在同一车轴左、右轮之间相对于机动车纵向中心平面合理分配。 采用真空助力的行车制动系统，当真空助力器失效后，制动系统仍应能保持规定的应急制动性能。 行车制动系统制动踏板的自由行程应符合该车有关技术条件。 行车制动在产生最大制动效能时的踏板力，对于乘用车不应大于500 N；对于其他机动车不应大于700 N；摩托车及轻便摩托车（正三轮摩托车除外）行车制动系统产生最大制动效能的踏板力不应大于400 N，手握力不应大于250 N。 液压行车制动系统在达到规定的
3、制动效能时，制动踏板行程不应大于踏板全行程的3/4；制动器装有自动调整间隙装置的机动车的制动踏板行程不应大于制动踏板全行程的4/5，且乘用车不应大于120 mm，其他机动车不应大于150 mm。,3,（3）应急制动 应急制动应保证在行车制动只有一处管路失效的情况下，在规定的距离内将汽车停住。 应急制动可以使行车制动系统具有应急特性或与行车制动系统分开的系统。 应急制动应是可控制的，其位置应使驾驶员容易操作,确保驾驶员在座位上至少用一只手握住方向盘的情况下，就可以实现制动。它的控制装置可以与行车制动系统的控制装置结合，也可以与驻车制动的控制装置结合。 （4）驻车制动 驻车制动应能使机动车即使在没
4、有驾驶员的情况下，也能停在上、下坡道上。驾驶员必须在座位上就可以实现驻车制动。 驾驶员施加于操纵装置上的力应符合手操纵时，乘用车不应大于400 N，其他机动车不应大于600 N；脚操纵时，乘用车不应大于500 N，其他机动车不应大于700 N。 驻车制动的控制装置的安装位置应适当，一般应在操纵装置全行程的2/3以内产生规定的制动效能；驻车制动机构装有自动调节装置时允许在全行程的3/4以内达到规定的制动效能。 采用弹簧储能制动装置做驻车制动时，应保证在失效状态下能快速解除驻车状态；如需使用专用工具，这种工具应作为随车工具。,4,（5）采用液压制动的机动车，在保持踏板力为700 N（摩托车及轻便摩
5、托车为400 N）达到1 min时，制动踏板不允许有缓慢向前移动的现象。 （6）采用气压制动的机动车，在气压升至600 kPa且不使用制动的情况下，停止空气压缩机3 min后，其气压的降低值不应大于10 kPa。在气压为600 kPa的情况下，将制动踏板踩到底，待气压稳定后观察3 min，其气压降低值不应大于20 kPa，汽车列车、铰接客车及铰接式无轨电车、轮式拖拉机运输机组的气压降低值不应大于30 kPa。 （7）采用气压制动的机动车，发动机在75%的额定转速下，4min内气压表的指示气压应从零升至起步气压。 （8）气压制动系统应装有限压装置，以确保储气筒内气压不超过允许的最高气压。 （9）
6、汽车（三轮汽车除外）的行车制动应采用双回路或多回路，在部分管路失效后，剩余制动效能仍应能保持原规定值的30%以上。 （10）机动车在运行过程中不允许有自行制动现象。当挂车与牵引车意外脱离后，挂车应能自行制动，牵引车的制动仍应有效。,5,4. 路试检测制动性能 （1）行车制动性能检测 用制动距离检测行车制动性能 机动车在规定初速度下的制动距离和制动稳定性应符合表19-1的规定。对空载检测的制动距离有疑问时，可按满载检测制动距离要求进行检测。 表19-1 制动距离和制动稳定性试验参照标准,6,用充分发出的平均减速度检测行车制动性能 汽车在规定的初速度下急踩制动时充分发出的平均减速度及制动稳定性能要
7、求应符合表19-2要求，且制动协调时间对液压制动的汽车不应大于0.35 s，对气压制动的汽车不应大于0.60 s，对汽车列车、铰接客车和铰接式无轨电车不应大于0.80 s。 表19-2 平均减速度及制动稳定性能要求,7,进行制动性能检测时的制动踏板力或制动气压应符合以下要求： a.满载检测时： 气压制动系统：气压表的指示气压额定工作气压； 液压制动系统：制动踏板力，乘用车500 N； 其他机动车700 N。 b.空载检测时： 气压制动系统：气压表的指示气压600 kPa； 液压制动系统：制动踏板力，乘用车400 N； 其他机动车450 N。,8,（2）应急制动性能检测 汽车（三轮汽车除外）在空
8、载和满载状态下应急制动性能应符合表19-3的要求。 表19-3 空载和满载状态下应急制动性能要求 （3）驻车制动性能检测 在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度为20%,轮胎与路面间的附着系数不小于0.7的坡道上正、反两个方向保持固定不动，其时间不应少于5min。对于允许挂接挂车的汽车，其驻车制动装置必须能使汽车列车在满载状态下时能停在坡度为12%的坡道上。检测时操纵力应符合规定。,9,5. 制动检测台检测制动性能 （1）制动检测台的结构与工作原理 制动检测台的类型 测力式滚筒制动检测台的组成 单轴测力式滚筒制动检测台的结构如图所示。它由框架、驱动装置、滚筒装置、测量装置、举升装置和指
9、示与控制装置等组成。 1-电动机；2-减速箱；3-压力传感器；4-滚筒；5-链传动；6-测量指示仪表；7-第三滚筒 图19-1 单轴测力式滚筒制动检测台,10,a.驱动装置。 驱动装置由电动机、减速器和链传动组成。电动机经过减速器两级减速后驱动或再通过链传动，如图所示。主动滚筒通过链传动带动从动滚筒旋转。减速器输出轴与主动滚筒共用一轴，减速器壳体为浮动连接。 1-传感器；2-电动机；3-减速器；4-测力杆；5、6-链传动；7-从动滚筒；8-第三滚筒；10-框架 图19-2 车轮制动力测试单元,11,b.滚筒组。 每一车轮制动力测试单元设置一对主、从动滚筒。每个滚筒的两端分别用滚动轴承与轴承座支
10、承在框架上，且保持两滚筒轴线平行。滚筒相当于一个活动的路面，用来支承被检车辆的车轮，并承受和传递制动力。汽车轮胎与滚筒间的附着系数将直接影响制动检测台所能测得的制动力大小。 c.制动力测量装置。 制动力测量装置主要由测力杠杆和传感器组成。测力杠杆一端与传感器连接，另一端与减速器壳体连接，被测车轮制动时测力杠杆与减速器壳体将一起绕主动滚筒轴线摆动。传感器将测力杠杆传来的与制动力成比例的力(或位移)转变成电信号输送到指示、控制装置。 d.举升装置。 该装置通常由举升器、举升平板和控制开关等组成。举升器常用的有气压式、电动螺旋式、液压式三种型号。,12,e.指示与控制装置。 带计算机的指示与控制装置
11、主要由计算机、放大器、A/D转换器、数字显示器和打印机等组成，其控制框图如图所示。 图19-3 计算机控制框图,13,指针式指示仪表有两种类型，一种是一轴单针式，如图19-4a所示；另一种是一轴双针式如图19-4b所示。 (a) 一轴单针式指示仪 (b) 一轴双针式指示仪 1-指示仪表；2-量程转换指灯；3-仪表电源开关与控制灯；4-电动机电源开关 图19-4 指针式指示仪表,14,（2）制动检测台检测原理 将左右车轮置于每对滚筒之间，用电动机带动车轮旋转，然后用力踩下制动踏板，车轮给滚筒一个与其转动方向相反的摩擦作用力矩，该力矩大小与滚筒对车轮的制动力矩相等，并驱动浮动的减速器壳体偏转，迫使
12、连接在减速器壳体上的测力杠杆产生位移，通过测力传感器转换成反映制动力大小的电信号，由微机采集、处理后，指令电动机停转，并由指示装置指示或由打印机打印检测到的数值。 制动力的诊断参数标准是以轴制动力占轴荷的百分比为依据的，因此必须在测得轴荷及轴制动力后才能评价轴制动性能，所以需要配备轴重计或轮重仪，有些制动检测台本身带有内置式轴重测量装置。,15,19.2 汽车制动系统的结构和工作原理简介,制动器的分类： （1）摩擦制动器：凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器均称为摩擦制动器（包括鼓式和盘式两种）。 （2）车轮制动器：旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力矩直接分别作用于两
13、侧车轮上的制动器。 （3）中央制动器：旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制动力矩须经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器。,16,1. 制动系统的结构 制动装置即由制动器和制动传动机构两部分组成。一般来说，制动系统由车轮制动器和液压制动传动装置两部分组成。车轮制动器分为鼓式制动器和盘式制动器。液压制动传动机构主要由制动主缸，轮缸，踏板，推杆和管路等组成。制动系统的结构如图19-5所示（以鼓式制动器为例）。 其工作原理为：当汽车制动时，踩下制动踏板，通过推杆和主缸活塞，使主缸内的油液产生一定的压力后流入轮缸，既而推动轮缸活塞，使两制动蹄绕支承销转动，上端向两边张开而使其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上
14、。不旋转的制动蹄就对旋转的制动鼓产生一个摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反。 这时，制动鼓将该力矩传到车轮，由于车轮与路面间的附着作用，车轮对路面作用一个向后的反作用力，即制动力。制动力由车轮经车桥和悬架传给车架及车身，迫使汽车作减速或停车。,17,18,19-5 制动系统的结构示意图（以鼓式制动器为例）,2. 鼓式制动器 按张开装置的型式不同，鼓式车轮制动器可分为以液压轮缸作为制动蹄张开装置的轮缸式制动器和以凸轮作为张开装置的凸轮式制动器。按制动时两制动蹄对制动鼓作用的径向力是否平衡，鼓式车轮制动器又可分为简单非平衡式、平衡式和自增力式制动器。 (a) 简单非平衡式 (b)双向助势平衡式,1
15、9,（c）单向自增力式 图19-6 几种鼓式制动器的结构示意图,20,3. 盘式制动器 盘式制动器分为钳盘式制动器和全盘式制动器。钳盘式制动器由制动盘和制动钳组成；全盘式制动器的制动盘全部工作面可同时与摩擦片接触。 钳盘式制动器又分为定钳盘式制动器和浮钳盘式制动器。定钳盘式制动器的特点是：制动钳体固定在车桥上，制动钳内装有两个活塞，分别位于制动盘两侧。浮钳盘式制动器的特点是：制动钳体可以相对于制动盘作轴向滑动，制动钳内只在制动盘的内侧装有一个活塞。 图19-7 盘式制动器结构示意图,21,4. 盘式制动器与鼓式制动器比较 盘式制动器与鼓式制动器相比，其优点在于： （1）无摩擦助势作用，效能稳定
16、； （2）浸水后效能降低较少，但经一两次制动后即可恢复； （3）尺寸和质量较小； （4）制动盘沿厚度方向热膨胀量极小； （5）较容易实现间隙自动调整。 不足之处： （1）盘式制动器的效能较低； （2）盘式制动器兼充驻车制动时结构较鼓式复杂，因而在后轮上的应用受到限制。,22,5. 液压制动传动装置 （1）制动主缸 制动主缸的作用是将制动踏板机械能转换成液压能。制动主缸有单缸和双腔串联式主缸等形式。液压式单腔制动主缸的结构如图19-8所示。当主缸不工作时，活塞头部与皮碗应正好在补偿孔和进油孔之间。当制动液泄露或气温变化引起活塞包围腔和主缸腔的制动液的收缩和膨胀，可以通过这两个孔维持平衡。 制动时，推动推杆而后推动活塞和皮碗，掩盖补偿孔后，主缸内的液压开始建立，客服弹簧力后，推开油阀后将制动液送到轮缸，解除制动后，踏板机构、主活塞、轮缸活塞在各自的回位弹簧作用下回位。 图19-8 制动主缸结构示意图,23,双缸制动主缸的结构如图19-9所示。制动时，
