汽車液壓制動系統(tǒng)的特點與故障診斷

姚文明 李傲其

摘 要：近幾十年來汽車行業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展，隨著各種汽車產(chǎn)品的不斷豐富，對應(yīng)的各種問題也接踵而至，這里面最為關(guān)鍵的問題是汽車的液壓制動系統(tǒng)問題，液壓制動系統(tǒng)的穩(wěn)定性關(guān)系著汽車的行駛安全。汽車液壓制動的特點是制動過程較為緩和、制動系統(tǒng)反應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，同時制動過程中不會消耗燃料。存在的問題是制動操作過程中制動力不理想、制動液的流動性能有待提高、制動過程中產(chǎn)生高溫可能造成制動系統(tǒng)工作失效。因此汽車的制動系統(tǒng)還有很多問題有待解決，本文對汽車制動系統(tǒng)的構(gòu)造組成、特點和相應(yīng)的故障進行了診斷分析，對于類似問題的研究具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：汽車；液壓制動；總泵；特點；故障；診斷

汽車的整個控制系統(tǒng)中較為重要的部分是液壓制動系統(tǒng)，現(xiàn)代汽車液壓制動系統(tǒng)通常主要由以下幾部分構(gòu)成：制動總泵、制動器、真空助力泵、制動液、ABS泵總成、車輪制動分泵、管路和制動踏板等零部件，這里面最重要的零件是制動總泵，制動總泵是制動液的存儲位置，也是制動后制動液的回收位置，制動總泵的順利工作對于整個液壓制動系統(tǒng)至關(guān)重要。

1 汽車液壓總泵系統(tǒng)制動的原理

在汽車的制動過程中，首先用力踩下制動踏板，此時制動總泵的活塞就會受到相應(yīng)的推力，該推力通過總泵活塞與制動踏板之間的傳動桿傳遞，當(dāng)制動總泵內(nèi)的制動液受到活塞傳遞的推力后會流向與之連接的油管中，流經(jīng)油管后最終到達制動系統(tǒng)的前制動分泵和后制動分泵內(nèi)，制動液在兩個制動分泵內(nèi)推動相應(yīng)的活塞運動，活塞桿推動制動蹄發(fā)生轉(zhuǎn)動，制動蹄是以支撐軸為圓心做繞軸轉(zhuǎn)動的，制動蹄轉(zhuǎn)動到一定角度會推動摩擦片緊緊地頂在汽車的制動鼓端面上，這樣在制動片和制動鼓之間就會產(chǎn)生很大的制動力矩，最終制動鼓停止轉(zhuǎn)動，對應(yīng)的車輪停止轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了汽車的制動。松開汽車的制動踏板后，前制動泵和后制動泵會在拉力彈簧的作用下實現(xiàn)歸位，對應(yīng)的活塞桿推動活塞運動，將制動液泵送回制動總泵中，這樣就通過汽車制動總泵實現(xiàn)了汽車的制動。

2 汽車液壓制動總泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點分析

汽車液壓制動系統(tǒng)的總體特點是在汽車制動過程液壓系統(tǒng)力的傳遞較為緩和、制動后油路系統(tǒng)反應(yīng)速度快、整個制動系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)不復(fù)雜等，同時制動過程中不會消耗任何燃料。但也存在一些問題，比如有時制動操作過程中制動力不理想、性能不佳的制動液的流動性能有待提高、制動過程中摩擦或制動液擠壓產(chǎn)生高溫可能造成制動系統(tǒng)工作實效。下面從汽車制動系統(tǒng)的構(gòu)造方面對上述特點進行分析研究。

從汽車液壓制動總泵的結(jié)構(gòu)特點分析，其主要作用是將制動踏板傳遞過來的機械能通過活塞桿二次傳遞后，推動活塞運動形成液壓能，液壓能通過油路中的制動液傳遞給前后制動分泵。目前大部分汽車應(yīng)用的制動總泵的結(jié)構(gòu)構(gòu)是雙腔式的，這種結(jié)構(gòu)不僅可以用于單回路汽車液壓制動系統(tǒng)，也可用于雙回路液壓制動系統(tǒng)。大部分汽車制動總泵的組成如下：隔套、密封圈、后活塞、防塵罩、防動圈、O型密封圈、墊圈、皮碗保護圈、前活塞、前活塞彈簧、總泵缸體、總泵前腔、制動液進口、定位圈、總泵后腔、制動液補償孔、制動液回油孔。

汽車液壓制動總泵的缸體一般由兩個腔室組成，其中與第一個總泵缸體腔室油路連接的制動器分別是分布在汽車右前方和左后方的兩個制動器。與第二個總泵缸體腔室的油路連接的制動器分別是分布在汽車左前方和右后方的兩個制動器。值得注意的是，剛才提及到的總泵油路、總泵缸體工作腔室與制動系統(tǒng)的儲油罐連接在一起，連接通道是通過總泵的回油孔和總泵的補償孔共同作用形成的。初始狀態(tài)下，次活塞一直保持在原始的正確位置，右端彈簧始終保持對活塞的拉力，這樣總泵的補償孔和總泵的進油孔始終與總泵腔室連接在一起。與主活塞對應(yīng)的是左彈簧，在其拉力作用下，總泵活塞會壓緊在套上，這樣活塞就會處在總泵的補償孔和總泵的進油孔之間的平衡位置。

制動總泵的液壓力是通過油路中的制動液將壓力傳遞給汽車前后四個輪子對應(yīng)的制動分泵上的。用力踩踏剎車板的過程中，通過杠桿原理將力傳遞給總泵的活塞上，相當(dāng)于與總泵的腔室加油壓，總泵相當(dāng)于控制機構(gòu)，分泵相當(dāng)于執(zhí)行機構(gòu)。

2 汽車液壓制動總泵系統(tǒng)的故障診斷

引起汽車液壓制動系統(tǒng)故障的原因很多，涉及到的液壓汽車液壓制動系統(tǒng)故障診斷也較為復(fù)雜，這里主要針對與制動總泵系統(tǒng)相關(guān)的故障進行診斷和分析。液壓制動總泵的故障與其組成有關(guān)，無非是圍繞隔套、密封圈、后活塞、防塵罩、防動圈、O型密封圈、墊圈、皮碗保護圈、前活塞、前活塞彈簧、總泵缸體、總泵前腔、制動液進口、定位圈、總泵后腔、制動液補償孔、制動液回油孔等零部件展開。目前常見的與制動總泵有關(guān)的故障有：汽車制動效果不佳、汽車制動過程中突然失靈、汽車制動延遲、汽車制動過程中方向不穩(wěn)定。

（1）汽車制動效果不佳

1）制動總泵連接的油管中進入了空氣，或者油管中的制動液發(fā)生了外流的情況。所以第一步應(yīng)該檢查總泵連接油管中是否進入了空氣，然后對油管的密封性進行檢查是否有發(fā)生制動液外流或泄露。2）制動總泵中的活塞長期運動與活塞缸體內(nèi)部發(fā)生摩擦后有了較為嚴(yán)重的磨損，制動總泵的活塞外徑遠小于缸體內(nèi)徑，導(dǎo)致制動液滲漏。應(yīng)該定期對制動總泵的活塞外徑、缸體內(nèi)徑進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重或間隙過大則應(yīng)該對相關(guān)零部件進行更換。3）制動總泵內(nèi)的橡膠皮碗和O型橡膠密封圈是實現(xiàn)活塞推動液壓油的關(guān)鍵部件，定期對密封圈和橡膠皮碗進行檢查，是否老化失效，如果發(fā)生老化現(xiàn)象則應(yīng)立即對橡膠皮碗和O型橡膠密封圈進行更換，排出故障。4）檢查制動總泵的出油閥門彈簧，如果彈力下降，則應(yīng)及時維修或更換。5）對于總泵回油閥門孔檢查，如果發(fā)生密封效果不好或者孔道不通暢，則應(yīng)及時更換膠圈、進行孔道疏通。6）檢查總泵中的制動液液量是否在合適位置，如果制動液液量不足，則應(yīng)及時添加制動液。7）制動總泵的復(fù)位彈簧是否能順利復(fù)位，機構(gòu)是否完好，如果彈簧有損失則應(yīng)及時更換彈簧。

（2）汽車制動過程中突然失靈

1）制動總泵連接的管路出現(xiàn)了較大的破損或嚴(yán)重泄露，油壓無法傳動，應(yīng)立即對管路進行修補甚至更換。2）制動總泵的制動液量嚴(yán)重不足，及時增液補位。3）制動總泵中的制動液質(zhì)量存在問題，在使用過程中發(fā)生了分解變質(zhì)，阻礙了活塞運動，應(yīng)及時更換制動液。4）制動總泵的橡膠皮碗發(fā)生了180度反轉(zhuǎn)，應(yīng)對皮碗位置進行更正或者更換新的橡膠皮碗。

（3）汽車制動延遲

1）制動總泵的皮碗發(fā)生變形，需對其進行更換。2）制動總泵油管變形，進行更換。3）制動總泵中制動液含有雜質(zhì)，及時更換制動液。

（4）汽車制動過程中方向不穩(wěn)定

與制動總泵連接的制動分泵的活塞密封性能下降，及時對制動分泵檢查或更換零部件。

3 結(jié)論

本文通過從以上方面對汽車液壓制動系統(tǒng)的構(gòu)造特點和故障進行診斷分析，重點針對制動總泵相關(guān)問題進行了探討和分析，對于相關(guān)專業(yè)人員研究汽車制動總泵系統(tǒng)特點、分析制動總泵故障診斷具有較好的參考意義。

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