商用車制動系統(tǒng)故障分析和診斷研究

黃碩

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商用車制動系統(tǒng)故障分析和診斷研究

黃碩

（東風(fēng)商用車有限公司市場與營銷領(lǐng)域，湖北 十堰 442000）

近幾年，我國在公路建設(shè)和運(yùn)輸事業(yè)和汽車市場取得了飛速發(fā)展，而我國又是一個多山國家，很多依山而建的公路坡度大且坡長很長，在這種狀況惡劣的道路下坡制動時，必須保證汽車在下坡行駛至坡道結(jié)束時其行車制動系還具有足夠的制動性能。而商用車由于裝載質(zhì)量大，持續(xù)制動時溫升快，容易現(xiàn)交通事故。因此有必要針對商用車制動系統(tǒng)故障進(jìn)行分析和研究。文章通過對制動系統(tǒng)的歷史，發(fā)展和現(xiàn)狀的總體概述，通過對制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理以及制動過程的分析和研究。分析造成商用車制動系統(tǒng)故障的常見問題，并作出針對這些問題的處理辦案，從而總結(jié)商用車制動系統(tǒng)常見故障的一些原因和處理辦法，和制動系統(tǒng)保養(yǎng)的建議。

制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；制動系統(tǒng)故障分析；制動系統(tǒng)保養(yǎng)

1 課題背景與目的

在分析交通事故產(chǎn)生原因的過程中，除了人為因素外，由于制動系統(tǒng)故障失效所引起的事故比率超過70%。為了獲得較強(qiáng)的制動力，重型商用車大部分使用鼓式制動器。然而這種制動器的顯著缺點(diǎn)是散熱性能差，容易出現(xiàn)由于過熱而導(dǎo)致的制動系統(tǒng)失效。尤其是在長距離下坡路段時，由于貨車載重較大，動能較強(qiáng)，因此制動系統(tǒng)升溫很快，制動器溫度通常會達(dá)到甚至超過500-600℃。溫度升高所引起的熱衰退會導(dǎo)致制動效能降低，同時為了多拉貨部分駕駛員會選擇超載行駛，這更加增大了車輛出現(xiàn)制動失效的可能性。重型商用車由于載質(zhì)量大且動能強(qiáng)，一旦發(fā)生交通事故大多為多車連續(xù)碰撞，會對其他車輛和交通運(yùn)輸造成重大安全隱患。根據(jù)2016年交通部統(tǒng)計結(jié)果，由重型商用車引發(fā)的交通事故死亡人數(shù)最為突出，造成超過兩萬人死亡。因此，對車輛制動系統(tǒng)進(jìn)行失效報警研究是有效提高行車安全的重要手段。

本文通過回顧商用車制動系統(tǒng)的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀，簡單分析了制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理和過程?？偨Y(jié)引起商用車制動系統(tǒng)故障的常見原因，為了更好地保證交通和行車安全，針對這些問題給出具體處理意見，最后提出制動系統(tǒng)的保修保養(yǎng)建議。

2 制動系統(tǒng)分類和原理

2.1 制動系統(tǒng)分類

制動系統(tǒng)按其在制動過程中所起到的作用，一般可分為行車制動、駐車制動、應(yīng)急制動和輔助制動四種。行車制動系統(tǒng)可以使正在行駛過程中的汽車降速乃至停車；駐車制動系統(tǒng)可以使已經(jīng)停止行駛的汽車駐留原地不發(fā)生位移；應(yīng)急制動系統(tǒng)可以在行車制動系統(tǒng)失效的情況下保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車；輔助制動系統(tǒng)可以在行車過程中，輔助行車降速或保持車速穩(wěn)定，但該系統(tǒng)不能將車輛制停。上述各制動系統(tǒng)中，行車制動和駐車制動系統(tǒng)必須具備的。

2.2 制動系統(tǒng)工作原理

常見的制動系統(tǒng)工作原理是，通過與車身或車架相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪或傳動軸相連的旋轉(zhuǎn)元件之間相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或繼續(xù)轉(zhuǎn)動的趨勢。圖1所示為一種簡單的液壓制動系統(tǒng)示意圖。

圖1 制動系統(tǒng)工作原理示意圖

1.制動踏板2.推桿3.主缸活塞4.制動主缸5.油管6.制動輪缸7.輪缸活塞 8.制動鼓9.摩擦片10.制動蹄11.制動底板12.支承銷13.制動蹄回位彈簧

由圖1可以看出，車輪輪轂上固定著一個以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動鼓，其隨車輪一起轉(zhuǎn)動。兩個弧形制動蹄固定在制動底板支承銷上端兩側(cè)。摩擦片安裝于制動蹄的外圓面上。液壓制動輪缸安裝于制動底板上，通過油管5與液壓制動主缸相連。駕駛員可通過制動踏板機(jī)構(gòu)來操縱主缸中的活塞3。當(dāng)駕駛員壓踏踏板壓縮制動液，制動蹄片壓向制動鼓至使制動鼓轉(zhuǎn)速減小直至停止。

3 液壓制動系統(tǒng)常見故障分析

圖2 液壓制動系的一般組成

1—右前輪缸；2—儲液罐；3—制動主缸；4—真空伺服氣室；5—控制閥； 6—制動踏板機(jī)構(gòu)；7—右后輪缸；8—左后輪缸；9—感載比例閥； 10—真空單閥11—真空供能管路；12—制動信號燈液壓開關(guān)；13—左前輪缸

液壓制動系統(tǒng)常見故障主要集中于以下部位：<1>制動主缸（通氣孔、皮碗、回位彈簧）；<2>制動器（制動蹄、制動盤、制動輪缸）；<3>管路。

常見的液壓制動系統(tǒng)故障主要體現(xiàn)在：<1>制動不靈；<2>制動失效；<3>制動拖滯。

3.1 制動不靈

在汽車檢測與維修領(lǐng)域內(nèi)，液壓制動系統(tǒng)的制動不靈又被稱為制動力不足。

3.1.1故障現(xiàn)象

汽車在行駛過程中發(fā)生制動時，駕駛員會很明顯的感覺到行駛速度減小；當(dāng)汽車發(fā)生緊急制動時，制動距離較長。

3.1.2故障主要原因及處理方法

造成制動不靈的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）制動系統(tǒng)管路中存在空氣，或油管發(fā)生凹癟，軟管老化，內(nèi)孔不暢通，應(yīng)予清潔或更換。

（2）儲液罐制動液不足或發(fā)生變質(zhì)，應(yīng)及時更換符合要求的制動液并校正到規(guī)定高度。

（3）主缸或輪缸的皮碗、活塞嚴(yán)重磨損，應(yīng)及時予以調(diào)配和更換。

（4）主缸或輪缸、管路或管接頭出現(xiàn)漏油，應(yīng)經(jīng)常檢查并予以擰緊或更換。

（5）制動鼓嚴(yán)重磨損，或制動間隙過大，應(yīng)及時予以更換或手工調(diào)整到最佳位置。

（6）出油閥、回油閥密封性不嚴(yán)或活塞回位彈簧預(yù)緊力不足，或進(jìn)油孔、補(bǔ)償孔發(fā)生堵塞，應(yīng)予清潔或更換。

（7）主缸或輪缸皮碗老化，應(yīng)予以更換。

（8）制動器摩擦片（制動盤）與制動鼓（制動鉗）的接觸面積過小，應(yīng)予以磨削、修理或更換。

（9）增壓器、助力器失效或效果未達(dá)預(yù)期，應(yīng)予調(diào)整或更換。

（10）制動踏板行程過大，應(yīng)予以調(diào)整。

3.1.3故障診斷方法

具體參照如圖3所示的診斷流程對液壓制動系制動不靈問題進(jìn)行故障排除。

圖3 制動不靈診斷流程

3.2 制動失效

3.2.1故障現(xiàn)象

汽車行駛時，駕駛員已踩下制動踏板但車輛并未減速，即使多次踩踏仍無明顯反應(yīng)。

3.2.2故障主要原因及處理方法

造成制動失效的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）主缸內(nèi)無制動液或制動液不足，應(yīng)及時按要求添加符合規(guī)格的制動液至相應(yīng)高度。

（2）主缸和輪缸皮碗內(nèi)發(fā)生開裂或破損，應(yīng)予以更換。

（3）制動軟管、金屬管發(fā)生斷裂或管接頭處發(fā)生泄漏，應(yīng)予以更換。

（4）制動踏板與制動主缸的連接機(jī)構(gòu)脫落，應(yīng)予修理。

3.2.3故障診斷方法

踩下制動踏板，如無連接感，則有可能是踏板與制動主缸的連接機(jī)構(gòu)發(fā)生脫落。

根據(jù)有無油跡來判斷制動系統(tǒng)管路泄漏或破裂情況。管路的泄漏或破裂會使回路中高壓不足，從而導(dǎo)致制動性能失效。

如以上檢查未發(fā)現(xiàn)明顯異常，則應(yīng)檢查主缸和輪缸。

具體參照圖4所示的診斷流程對液壓制動系制動失效問題進(jìn)行故障排除。

圖4 制動失效診斷流程

3.3 制動拖滯

3.3.1故障現(xiàn)象

在行車制動過程中，當(dāng)制動已完成，駕駛員抬起制動踏板后，全部或部分車輪的制動作用不能立即解除，從而影響車輛重新起步。

3.3.2故障主要原因及處理方法

造成制動拖滯的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）制動踏板自由行程較短，應(yīng)予以調(diào)整或修理。

（2）踏板回位彈簧發(fā)生脫落、踏板軸出現(xiàn)銹蝕或卡死而導(dǎo)致回位困難，應(yīng)予重新連接或調(diào)換。

（3）活塞回位彈簧斷裂或張緊力太小，造成回位不暢，應(yīng)予以更換。

（4）主缸補(bǔ)償孔堵塞，應(yīng)及時予以清潔。

（5）制動蹄回位彈簧脫落或張緊力太小導(dǎo)致回位不暢，應(yīng)予以更換。

（6）制動器制動間隙過小或過大，應(yīng)予以調(diào)整。

（7）制動油管堵塞或制動液雜質(zhì)過多導(dǎo)致回油困難，應(yīng)予清理或更換。

3.3.3故障診斷方法

若僅是個別車輪出現(xiàn)發(fā)熱情況，應(yīng)檢查該輪制動輪缸和制動蹄（盤）是否回位不暢，管路是否出現(xiàn)堵塞，制動器制動間隙是否符合要求。

圖5 制動拖滯診斷流程

若全部車輪均出現(xiàn)發(fā)熱情況，應(yīng)檢查制動踏板自由行程是否過小，制動器制動間隙是否符合要求，空氣閥是否漏氣。

具體參照圖5所示的診斷流程對液壓制動系制動拖滯問題進(jìn)行故障排除。

4 結(jié)論

首先，本文分析了商用車制動系統(tǒng)的常見故障。如：制動不靈、制動失效和制動拖滯。

其次，本文總結(jié)了部分常見故障產(chǎn)生的原因，診斷方法及故障處理方法。

最后，針對商用車制動系統(tǒng)提出相應(yīng)保養(yǎng)方法。

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Research on analysis and diagnosisthe fault of commercial vehicle brake system

Huang Shuo

（Dongfeng Commercial Vehicle Co., Ltd. Marketing and Sales Headquarters, Hubei Shiyan 442000）

In recent years, our country's highway construction and transportation industry and automotive markets have made rapid progress. And our country is a mountainous country, whose hillside road slope steep and the slope length is long. In this situation of poor road downhill braking, we must ensure that vehicles traveling in the downhill at the end of the road to the ramp brake system also has sufficient braking performance. As the truck have large kinetic energy, temperature rises fast in continuous braking, accident prone. Therefore it's necessary to analyze and make a research on fault braking system for commercial vehicle. This paper is based on the general overview of the braking system for its history, development and current status, through the discussion and analyzing of the structure and the braking process, analyzing the common problems caused by faulty braking system for commercial vehicle and making a case for these problems, then making a summary of the causes and treatment measures of common fault for commercial vehicle. Finally, there are some maintenance recommen -dations for braking system.

brake system architecture; brake system failure; brake system maintenance

A

1671-7988(2019)05-174-04

U463.5

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1671-7988(2019)05-174-04

U463.5

黃碩，東風(fēng)商用車有限公司市場與營銷領(lǐng)域，碩士，工程師，研究方向商用車銷售與服務(wù)技術(shù)。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.05.055