載貨汽車中后橋制動氣室串氣故障分析

郗娟，梁海生，王莉，李衛(wèi)超

（陜西重型汽車有限責任公司，陜西 西安 710200）

載貨汽車中后橋制動氣室串氣故障分析

郗娟，梁海生，王莉，李衛(wèi)超

（陜西重型汽車有限責任公司，陜西 西安 710200）

介紹載貨汽車中后橋制動氣室的工作原理，分析其串氣故障。

載貨汽車；制動氣室；故障分析

CLC NO.:U472.4Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)03-115-04

前言

載貨車中后橋制動回路承擔車輛滿載負荷53%至56%制動力，制動氣室是其主要氣動執(zhí)行元件。為了實現(xiàn)車輛的駐車制動及應(yīng)急制動，載貨車中后橋制動氣室通常采用復合式雙膜片彈簧儲能氣室。在實際使用過程中，彈簧氣室可能因油漬、砂眼、密封不良等導致氣室單腔或者雙腔相互串氣，從而是行駛中的車輛喪失制動力或者停止的車輛駐車制動無法解除，以下詳細介紹制動氣室串氣的各種故障現(xiàn)象及排除。

1、復合式雙膜片彈簧制動氣室

載貨車的中后橋制動氣室采用雙膜片復合式彈簧儲能氣室，見圖1。行車過程中，駐車制動腔體B腔內(nèi)充滿壓縮氣體，氣體通過膜片e壓縮儲能彈簧，氣室前端的頂桿在回位彈簧的作用下收回，駐車制動處于解除狀態(tài)；行車制動時，行車繼動閥供氣給行車制動腔體A腔，使得A腔膜片d推動頂桿伸出，制動機構(gòu)產(chǎn)生與制動踏板行程相應(yīng)的制動力；相反需要駐車時，B腔體內(nèi)的氣體被排空，儲能彈簧伸長推動A腔膜片使頂桿伸出，使得制動機構(gòu)產(chǎn)生制動。

2、中后橋制動回路管路連接原理圖

為了使得內(nèi)容更通俗易解，這里我們使用實物連接示意圖，見圖2。

圖示是雙后橋車型制動回路系統(tǒng)最常見的一種差動式布置方法，在此簡單介紹一下其工作原理（為了直觀，圖中將行車制動回路系統(tǒng)連接管路用藍色線條表示，駐車及應(yīng)急制動回路連接管路用紅色線條表示；每個閥體的兩個出氣口2口作用是完全一樣的，同時作用，只是為了便于裝配布置，我們通常只利用其中的一個出氣口）。

駐車及應(yīng)急制動原理：目前，極少數(shù)的載貨車使用液壓制動系統(tǒng)，大多數(shù)都是氣壓制動系統(tǒng)，因此中后橋制動氣室使用雙膜片復合式彈簧儲能氣室，因為這種設(shè)計可以同時滿足車輛駐車制動及應(yīng)急制動。當駕駛員操作手制動閥處于制動位置時，使得駐車制動繼動閥42控制口氣體通過手制動閥的排氣口排空，因此進氣口與出氣口及排氣口間截止，出氣口與排氣口連通，因此B腔中的壓縮氣體通過繼動閥的排氣口排空，儲能彈簧伸長推動頂桿產(chǎn)生制動，如此便實現(xiàn)了車輛的駐車制動及應(yīng)急制動。

行車制動原理：行車狀態(tài)，駕駛員右側(cè)的手制動閥處于行車位置，控制駐車繼動閥的的42口處于通氣狀態(tài)，因此駐車繼動閥的進出氣口連通（1口為進氣口，2口為出氣口），0.65MPa壓力以上的壓縮氣體進入復合式制動氣室的B腔，使得儲能彈簧處于壓縮狀態(tài)，駐車制動及應(yīng)急制動無效。當駕駛員踩下制動踏板時，控制行車制動繼動閥的4口處于通氣狀態(tài)，因此行車繼動閥的進出氣口連通（1口為進氣口，2口為出氣口），0.8MPa壓力以上的壓縮氣體進入復合式制動氣室的A腔,通過膜片推動頂桿前伸產(chǎn)生制動；與此同時，我們看到行車繼動閥的2口連通駐車繼動閥的41控制口，而駐車繼動閥41及42控制口的作用是一樣的，因此即便是誤操作手制動閥，42控制口沒有控制氣壓，但是41控制口仍然可以保證繼動閥的進出氣口相通，駐車制動及應(yīng)急制動無效，因此避免了制動力過載引起的車輪抱死，因為ABS制動管路是串聯(lián)在行車制動管路中，所以無法干預駐車及應(yīng)急制動，仍然會使得車輪抱死，因此，這樣的布置便實現(xiàn)了行車制動和駐車及應(yīng)急制動的差動效果。當駕駛員松開制動踏板后，行車繼動閥控制口“4”的壓縮氣體通過駕駛員控制的行車制動閥的排氣口排空，使得行車繼動閥進氣口與出氣口及排氣口間截止，制動氣室A腔內(nèi)的壓縮氣體通過繼動閥的排氣口排出，制動解除。

對于這種中后橋差動式布置回路，如果行車制動回路失效，我們利用手制動閥實現(xiàn)應(yīng)急制動，依據(jù)法規(guī)要求是可以滿足車輛50%的制動力的，這里我們需特別注意兩點：第一，使用應(yīng)急制動時手制動閥的操縱桿需逐步拉起到最大位置，否則可能使得中后橋車輪抱死產(chǎn)生甩尾的風險；第二，因為中后橋制動回路差動式設(shè)計保護的原因，使用手制動閥應(yīng)急制動時不能踩下制動踏板，因為這樣可能使得應(yīng)急制動也失效。

3、制動氣室串氣故障分析及判斷

3.1 制動氣室兩個氣室之間完全串通

復合式制動氣室的兩個氣室之間完全串通，這是最常見最易判斷的串氣方式，我們參看圖3.1.1及圖3.1.2來說明其發(fā)生的現(xiàn)象。

停車處于駐車制動狀態(tài)，此時顯然沒有任何故障。在這種狀態(tài)如果使用行車制動，如圖3.1.1示，在兩個繼動閥同時給AB腔供氣作用下，最終駐車制動被解除，隨著氣壓的增大，行車制動開始起作用，因此觀察頂桿的運動是稍微后退接著前伸，但

是其前伸（行車制動）動作會滯后正常車輛，但是在行車制動結(jié)束時，駐車制動繼動閥也會排氣，這顯然是不正常的反映，隨后駐車制動正常制動。

如果車輛停車沒有使用駐車制動，如圖3.1.2示，駐車繼動閥持續(xù)給彈簧氣室B腔供氣，但是壓縮氣體經(jīng)由A腔，最終通過行車繼動閥排氣口排氣，因此行車繼動閥將持續(xù)排氣，直至駐車制動回路氣壓下降至四回路保護閥的保護氣壓。此時如果使用行車制動，駐車制動將被解除，且會產(chǎn)生一次緩慢的行車制動，制動結(jié)束時兩個繼動閥都會排氣，而且行車繼動閥將持續(xù)排氣。

3.2 制動氣室單腔串氣

3.2.1 行車制動氣室A腔串氣

由圖1可看出，行車制動氣室A腔只是一簡單的膜片頂桿結(jié)構(gòu)，因此如果因膜片密封造成串氣，那么進入A腔的氣體將直接從頂桿復位彈簧一側(cè)的接口處排出，無法建立氣壓，因此頂桿不會動作行車制動無效。

3.2.2 駐車制動氣室B腔串氣

這種情況也相對簡單，B腔內(nèi)可以建立氣壓，但還是由于彈簧膜片兩側(cè)相通，因此不能建立單側(cè)氣壓，從而儲能給彈簧沒法被壓縮，駐車制動將無法解除，車輛不能起步行駛。因單腔串氣作用各自獨立，因此和車輛是不是采用行車制動和駐車制動無關(guān)，現(xiàn)象比較單一，容易識別。

3.3 制動氣室兩個腔體間單向串氣

在實際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)這種故障，且現(xiàn)象極為隱蔽，因為發(fā)生幾率較小，很容易給混亂維修者的判斷，下面我們參照圖解做一分析。

3.3.1 A腔給B腔單向串氣

停車同時使用駐車制動，如果此時踩下制動踏板，壓縮空氣經(jīng)行車制動A腔的進氣口直接進入駐車制動B腔，此時B腔的進出氣口和駐車繼動閥的排氣口連通，因此壓縮氣體直接從駐車繼動閥的排氣口排出，不影響駐車制動，且行車制動沒有動作。

停車不使用駐車制動，如此時果踩下制動踏板，A腔的氣體到達B腔，因B腔的進出氣口和駐車繼動閥的出氣口連通，而且閥體的排氣口是關(guān)閉的，因此駐車制動仍然處于解除狀態(tài)，由于是單向串氣，每次制動結(jié)束行車繼動閥都不會排氣，這也是不正?，F(xiàn)象， B腔內(nèi)的氣壓會隨著行車制動的使用而增大，直至氣壓達到行車制動回路最大氣壓而平衡不在增大，因此這種情況下如多次使用行車制動，可能會損壞氣室，因為一般駐車制動限壓為0.65MPa，而行車制動回路的氣壓可達1MPa。

3.3.2 B腔給A腔單向串氣

當停車使用駐車制動時，B腔內(nèi)沒有壓縮空氣，此時如果踩下制動踏板，首先駐車制動被解除（差動原理），接著B腔的氣體通單向進入A腔，緊接著產(chǎn)生一次行車制動，制動結(jié)束時，兩個繼動閥都排氣，很難發(fā)現(xiàn)有什么異常。

當停車而且沒有駐車制動時，參見圖3.1.2，因行車制動A腔和行車繼動閥的排氣口連通，因此駐車制動回路的壓縮氣體將通過行車繼動閥持續(xù)排

氣。此時如果踩下制動踏板，排氣將終止，而制動動作結(jié)束時將繼續(xù)排氣。

4、結(jié)束語

載貨車中后橋制動氣室串氣的故障也比較常見，大多數(shù)都是因駐車制動B腔內(nèi)密封圈油污以及腔體砂眼造成的雙向串氣，因我們在實際使用中發(fā)現(xiàn)了單向排氣，而且該現(xiàn)象極為隱蔽，容易混亂維修人員的判斷，在此我們詳細分析了各種可能的串氣故障，以及故障發(fā)生的現(xiàn)象，以幫助大家準確度分析判斷是哪一類的串氣，具體是哪一個氣室串氣可參考我們前期論文《載貨汽車中后橋繼動閥排氣故障分析及排除》，對于制動氣室的更換維修，尤其是彈簧儲能氣室，有很大的危險性，非專業(yè)人員切勿嘗試！

[1] WABCO Fahrzeugbremsen,Systems And Components In Commercial Vehicles[M].Copyright WABCO 1998.

[2] GB21861—2008，機動車安全技術(shù)檢驗項目和方法。

[3] 載貨汽車中后橋繼動閥排氣故障分析及排除，《重型汽車》 -2011年1期，梁海生。

Analysis of Interconnection Fault about Truck Driving Axis Brake Chamber

Xi Juan, Liang Haisheng, Wang Li, Li Weichao
（Shaanxi Heavy-Duty Truck Co., Ltd., Shaanxi Xian 710200）

Introduce the working principle of truck driving axis Brake Chamber, analyse and exclude Interconnection fault about the Brake Chamber.

truck; Brake Chamber; analyse and exclude the fault

U472.4

A

1671-7988(2014)03-115-04

郗娟，助理工程師，就職于陜西重型汽車有限責任公司，主要研究方向：載貨車制動系統(tǒng)設(shè)計。