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1、目 次 1 引言11.1 引言11.2 研究的目的和主要工作内容12 BMW535Li制动系统概述22.1 制动系统的功用22.2 制动系统的组成23 行车制动器43.1 液压制动系统43.2车轮制动器64 驻车制动器94.1 驻车制动系统94.2 电动机械式驻车制动器EMF94.3 EMF执行机构105 动态稳定控制系统135.1 DSC动态稳定控制系统的作用:135.2 DSC动态稳定控制系统的功能:136 宝马535Li制动系统故障案例分析166.1 案例一：166.2 案例二：176.3 案例三：18结 论19致 谢20参 考 文 献:221 引言1.1 引言驾驶员能根据道路和交通情况
2、，利用装在汽车上的一系列专门装置，迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，用于生产制动力的一系列专门装置称为制动系统。BMW535Li作为迄今在国内生产的最先进的高档汽车之一，要求制动系统制动平顺，制动距离更短，制动过程中避免因制动效能过高而导致的车轮抱死的情况，满足汽车的安全性和乘员舒适性，因此研究BMW535Li制动系统有着非常重要的意义。1.2 研究的目的和主要工作内容汽车制动系统分析研究对于提高乘员汽车安全性知识具有十分重要的意义。 本文以BMW535Li的制动系统为研究对象，对BMW535Li制
3、动系统的组成及功能进行了解，并对制动系统常见的故障现象进行分析诊断，找出故障原因并排除故障。本文将简单介绍BMW535Li汽车制动系统动态稳定控制系统的作用，基本组成及其工作原理，并对针对该车型的制动系统常见的故障进行分析。主要包括以下部分：（1） 对BMW535Li制动系统进行概述（2） 介绍BMW535Li的行车制动器，其组成的液压制动系统和车轮制动系统，对其组成，作用及其工作原理进行具体说明。（3） 介绍BMW535Li的驻车制动系统，对驻车制动系统的作用，组成及应用进行阐述（4） 介绍动态稳定控制系统的作用，系统功能以及对汽车的影响 。 （5） 针对BMW535Li汽车制动系统常见的故
4、障现象进行分析，找出故障原因并排除，以及对故障分析进行总结。2 BMW535Li制动系统概述2.1 制动系统的功用制动系统需要完成两项主要任务：（1）使车辆减速： 应减小车速，必要时直至车辆停止移动。这项任务由行车制动器执行。 （2）防止车辆溜车： 即使是在破路上，车辆停止后也不允许自行移动。驻车制动器用于防止出现这种情况。图 2-1 所示为BMW535 Li制动系统概览图 2-1 车辆制动系统概览2.2 制动系统的组成制动系统基本上包括以下组件：（1）能量供应装置： 由此产生制动力。能量来源包括驾驶员的肌肉力量以及液压或气动助力装置。 （2）操纵机构： 指的是驾驶员启用制动器的操作元件。就行
5、车制动器而言指的是制动踏板，就驻车制动器而言指的是制动拉杆。（3）传输装置：必须将制动力从操作位置（驾驶员座椅）传输至执行位置（车轮制动器）。为此使用制动拉线或充有制动液的液压管路。 （4）制动力调节装置： 现代车辆不是简单地直接施加制动力。而是通过调节单元根据行驶状况调节制动力。例如某一车轮有抱死趋势时，制动防抱死系统（ABS）可短时降低该车轮上的制动力。 （5）执行机构： 直接通过车轮上的车轮制动器施加制动力。现在的行车制动器几乎只采用盘式制动器，而老款车辆的驻车制动器和行车制动器采用鼓式制动器。3 行车制动器3.1 液压制动系统 行车制动器采用液压制动系统。液压原理如图 3-1 所示，具
6、有以下两种特性，这些特性对于行车制动器而言非常重要： （1）只要驾驶员操作行车制动器，就会在车轮制动器上立即提供制动力。 （2）驾驶员施加的制动力可通过助力装置增大。图 3-1 液压助力装置工作原理 F1驾驶员施加的制动力；F2车轮制动器可提供的制动力A1操纵单元上的活塞面积；A2车轮制动器上的活塞面积 液压助力装置的工作原理是使一个液压管路系统内的压力保持恒定。如果驾驶员对面积为A1 的活塞施加作用力 F1，系统内就会产生压力 p = F1/A1。在车轮制动器的活塞上存在相同压力 p。制动活塞的面积 A2 明显大于 A1。因此施加在 A2 上的作用力 F2 也高于 F1，因为恒定压力定律规定
7、： p = 恒定压力 = F1/A1 = F2/A2 只有通过制动系统内的液压以及其它助力装置才能确保较重车辆在必要情况下迅速减速。据法规要求，行车制动器必须采用双回路设计。其中一个制动回路失灵时，允许可达到的减速度降低。但是必须确保车辆仍能安全停稳。BMW 车辆的制动回路分布在两个车桥上（前桥和后桥）。因此又称为“前桥 / 后桥独立制动系统”。图 3-2 所示为BMW535Li液压制动系统的基本结构图 3-2 液压制动系统的基本结构1制动盘；2制动钳；3主缸；4制动助力器；5 制动踏板 6后部制动回路；7前部制动回路；8制动力调节单元 行车制动器由以下部件构成： （1）带有制动踏板的踏板机构
8、 （2）带有主缸的制动助力器 （3）液压回路，带有制动力液压调节单元、传输制动力的制动管路和制动液补液罐 （4）四个车轮制动器，带有制动钳、制动摩擦片和制动盘。驾驶员通过踩踏制动踏板启用行车制动器。这样可以无级控制制动强度。 制动助力器以气动方式将驾驶员通过制动踏板施加的作用力增大。在制动助力器输出端装有一个压杆。该压杆操纵主缸内的两个活塞（分别用于两个制动回路）并由此产生液压系统内的压力。由于带有两个活塞，因此又称为串联制动主缸。图 3-3 所示为BMW535Li制动助力器和串联制动主缸。图 3-3 制动助力器和串联制动主缸1制动液补液罐；2制动助力器；3连接制动踏板的连接杆；4回路1的制动
9、管路接口；5主缸；6回路；2的制动管路接口 液压系统内充满制动液。该系统是一个封闭系统，即运行期间不会消耗制动液。但制动液会受到老化影响，该过程会降低制动液的品质。 制动液必须定期更换。只有这样才能确保在所有运行条件下制动系统都能达到所需功率。 液压系统将制动力分配给相应车轮制动器之前，通过一个带有控制单元（图 3-4 所示）的液压单元调节制动力。该制动力调节单元至少带有制动防抱死系统功能，该功能可在较高制动力或光滑路面情况下防止车轮抱死。BMW 车辆的调节单元中还包括其它高级调节功能（动态稳定控制系统 DSC）。图 3-4 制动力调节单元1控制单元；2阀体；3带有液压泵的电机；4插头从液压单
10、元的阀体上分出不同制动管路连至所有四个车轮制动器。管路大部分采用金属套管。仅在一些活动部位处（例如车身向车轮制动器过度的部分）采用柔性软管。液压单元上的制动管路可通过螺栓直径和管道长度避免混淆。但在松开螺栓连接件前必须准确记住接口分配情况或在管路上做出相应标记。3.2车轮制动器当前 BMW 车辆的车轮制动器采用盘式制动器，如图 3-4 所示。图 3-4 车轮制动器 1制动盘；2制动盘的固定螺栓；3制动摩擦片；4制动钳 相对于鼓式制动器而言，盘式制动器（如图 3-5 所示）的工作原理具有以下优点： （1）更易于控制制动效果 （2）散热效果更好，因此在负荷较大情况下制动效果不会严重减弱 （3）更易
11、于保养，因为制动摩擦片和制动盘易于更换。 制动摩擦片和制动盘是易损件。出现损坏或低于最小厚度时，必须更换。图 3-5 盘式制动器1活塞；2制动液；3制动管路接口；4支架；5制动盘 6制动钳（壳体；7制动摩擦片 车轮制动器的工作原理（如图 3-6 所示）： 在制动钳上带有制动管路接口。踩下制动器时，制动管路内的液压压力就会作用到制动钳内的活塞上。所产生的压力将制动摩擦片压到制动盘上。通过该压紧力使制动摩擦片与制动盘之间产生摩擦。随即产生的摩擦力阻止车轮移动并对其进行制动。车轮或整个车辆的动能通过摩擦转化为热能。在紧急、反复减速过程中可能会达到极高温度，甚至可能会使制动盘变得炽热。图 3-6 车轮
12、制动器工作原理4 驻车制动器4.1 驻车制动系统 驻车制动系统的作用： （1）防止停放时车辆自行移动 （2）紧急情况下将车辆停下来 （3）在斜坡上起动时避免车辆向后溜车 驻车制动系统的组成（如图 3-4 所示）： （1）组合仪表 （2）驻车制动按钮 （3）EMF控制单元 （4）EMF执行机构图 4-1 驻车制动系统组成4.2 电动机械式驻车制动器EMF BMW535Li驻车制动器的原理（如图 4-2 所示）： EMF控制单元接受驾驶员通过驻车制动按钮给出的驻车指令，系统通过车载网络，连接和总线系统查询识别车辆状态，确定是否满足驻车过程的所有条件。满足条件时，EMF控制单元控制后部制动钳上的EM
13、F执行机构工作。图 4-2 驻车制动系统原理 电动机械式驻车制动器EMF的优势： （1）通过中控台上的驻车制动按钮进行操作 （2）在所有条件下可靠拉紧或松开EMF （3）具有自动保护液压驻车功能 （4）确保动态紧急制动工功能 （5）为新装备提供了空间4.3 EMF执行机构 EMF执行机构的组成（如图 4-3 所示）： （1）执行机构 （2）制动活塞图 4-3 EMF执行机构 执行机构的组成（如图 4-4 所示）: （1）插接链接件 （2）电机 （3）传动皮带 （4）行星齿轮箱 （5）壳体 （6）螺杆接口图 4-4 执行机构的组成 制动活塞的组成（如图 4-5 所示）: （1）凹槽 （2）带防扭
14、转件的螺杆螺母 （3）制动活塞 （4）螺杆 （5）螺杆挡块 （6）行星齿轮箱接口图 4-5 制动活塞的组成 EMF执行机构的工作原理（如图 4-6 所示）: EMF控制单元发送控制信号给EMF执行机构。EMF执行机构的电机在电流的作用下，差生驱动力输出，传动皮带将电机输出的驱动力传给行星齿轮箱。行星齿轮箱工作，带动滚柱轴承和带有防扭转件的螺杆螺母。在螺杆螺母的作用下，制动活塞被推动顶住摩擦片，达到驻车目的。图 4-6 EMF执行机构的工作原理5 动态稳定控制系统5.1 DSC动态稳定控制系统的作用: DSC是通过制动干预和发动机干预进行的纵向和横向控制系统。5.2 DSC动态稳定控制系统的功能: (1)ABS
