汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與性能優(yōu)化策略

陳倩

摘 要：文章以汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與性能優(yōu)化策略為研究對(duì)象，首先對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)組成與分類(lèi)進(jìn)行了探討分析，隨后討論了汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷并分析了故障的原因，最后提出了一些汽車(chē)制系統(tǒng)性能優(yōu)化的策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng) 故障診斷 性能優(yōu)化策略

1 前言

制動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)重要的組成部分，在保障汽車(chē)行駛安全方面發(fā)揮著非常重要的作用，然而汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中，受種種因素的影響，容易出現(xiàn)各種故障問(wèn)題，因此有必要加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷分析，并做好汽車(chē)性能的優(yōu)化，有效提升汽車(chē)行駛穩(wěn)定性與安全性。

2 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)組成與分類(lèi)

汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)一般由兩部分組成，一部分是制動(dòng)器，這一裝置利用了材料摩擦理論，主要目的是阻礙車(chē)輪運(yùn)動(dòng)，或進(jìn)一步削減車(chē)輪運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，制動(dòng)器又分為鼓式制動(dòng)器與盤(pán)式制動(dòng)器。另一部分是制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該裝置的主要功能是為汽車(chē)制動(dòng)提供動(dòng)力，還能夠?qū)ζ?chē)整體制動(dòng)過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，本身包含了多個(gè)組成部件，比如助力器、制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸、輪缸活塞等。

對(duì)于汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)而言，如果按照制動(dòng)能量傳輸方式進(jìn)行類(lèi)型劃分，那么其又能夠分為機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)、液壓式制動(dòng)系統(tǒng)、氣壓式制動(dòng)系統(tǒng)與電磁式制動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)的功能進(jìn)行類(lèi)型劃分，那么其又可進(jìn)一步分為行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)、駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)與輔助制動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于一套完整的汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)而言，應(yīng)至少配備兩套制動(dòng)裝置，且不同制動(dòng)裝置均獨(dú)立運(yùn)行，這兩套制動(dòng)裝置分別是行車(chē)制動(dòng)裝置與駐車(chē)制動(dòng)裝置。對(duì)于前者而言，主要是在汽車(chē)行車(chē)過(guò)程中發(fā)揮作用，能夠讓行駛的汽車(chē)進(jìn)行制動(dòng)減速或停車(chē)，在汽車(chē)下坡時(shí)，還能夠通過(guò)制動(dòng)，讓汽車(chē)保持一個(gè)比較低的車(chē)速緩慢下行，有效保障了汽車(chē)行車(chē)安全。后者則主要用于汽車(chē)的?？?，讓汽車(chē)能夠固定在一個(gè)位置不動(dòng)，不會(huì)受外力推動(dòng)或者在斜坡上自動(dòng)下滑，保證汽車(chē)穩(wěn)定?？?，駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)通常采用的是機(jī)械式驅(qū)動(dòng)方式。

3 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷原因分析

3.1 液壓制動(dòng)失效

在汽車(chē)行駛時(shí)踩制動(dòng)踏板，汽車(chē)沒(méi)有出現(xiàn)預(yù)期的制動(dòng)效果，之所以會(huì)出現(xiàn)上述故障，主要原因可包含以下幾點(diǎn)：一是汽車(chē)主缸存在破裂問(wèn)題，或者汽車(chē)的輪缸密封圈遭受了嚴(yán)重磨損;二是制動(dòng)管路的接頭松脫，導(dǎo)致制動(dòng)沒(méi)有反應(yīng);三是主缸內(nèi)缺乏充足的制動(dòng)液;四是ABS液壓?jiǎn)卧鰤洪y出現(xiàn)了堵塞現(xiàn)象。

3.2 液壓制動(dòng)失靈

在汽車(chē)行駛過(guò)程中，腳踩制動(dòng)踏板，發(fā)現(xiàn)車(chē)輛沒(méi)有明顯減速的跡象，車(chē)輪減速效果不佳，整個(gè)車(chē)輛的制動(dòng)過(guò)程時(shí)間比較長(zhǎng)，之所以會(huì)出現(xiàn)上述故障，主要包含以下幾點(diǎn)原因：一是制動(dòng)管路密封性出現(xiàn)了問(wèn)題，存在有氣泡，無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的作用功能;二是輪缸的皮碗、活塞發(fā)生了比較嚴(yán)重的磨損;三是制動(dòng)油管出現(xiàn)了泄漏的問(wèn)題;四是制動(dòng)盤(pán)或摩擦片不夠整潔，存在有明顯的油污。

3.3 制動(dòng)摩擦力矩下降

導(dǎo)致制動(dòng)摩擦力矩下降的原因在于（以鼓式制動(dòng)器為例），在汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，在制動(dòng)鼓與蹄片之間，必須要求空出一定的縫隙，同時(shí)制動(dòng)蹄本身有著足夠的接觸面積，否則將會(huì)導(dǎo)致摩擦力矩下降。還有一種因素會(huì)導(dǎo)致摩擦力矩下降，即制動(dòng)蹄本身出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題，或者制動(dòng)蹄不夠干凈整潔，表面存在有明顯的油污，制動(dòng)鼓出現(xiàn)了變形，輪軸出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損等，都會(huì)引發(fā)摩擦力矩下降問(wèn)題，最終引發(fā)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問(wèn)題。

3.4 液壓制動(dòng)拖滯

在將汽車(chē)的制動(dòng)踏板松開(kāi)后，發(fā)現(xiàn)汽車(chē)的制動(dòng)狀態(tài)并沒(méi)有完全的解除，部分車(chē)輪仍處于制動(dòng)狀態(tài)，受這一故障狀態(tài)的影響，通常會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)出現(xiàn)起步困難、行駛無(wú)力等問(wèn)題，之所以會(huì)出現(xiàn)這一故障問(wèn)題，主要故障原因包含以下幾點(diǎn)，一是制動(dòng)踏板的操縱機(jī)構(gòu)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn);二是汽車(chē)的主缸或輪缸活塞存在嚴(yán)重的卡滯問(wèn)題;三是制動(dòng)管路不通常，存在有堵塞的問(wèn)題;四是汽車(chē)的制動(dòng)盤(pán)形狀不正常，出現(xiàn)了明顯的翹曲變形問(wèn)題;五是間隙自調(diào)機(jī)構(gòu)沒(méi)有做好適當(dāng)?shù)恼{(diào)整;六是汽車(chē)輪轂軸承出現(xiàn)了問(wèn)題，比如潤(rùn)滑不足存在明顯的卡滯。

3.5 液壓制動(dòng)跑偏

所謂的汽車(chē)液壓制動(dòng)跑偏，具體是指在汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，左右輪受到的制動(dòng)力不相等，或者汽車(chē)的左右輪并不在同一時(shí)間產(chǎn)生了制動(dòng)，從而導(dǎo)致車(chē)輛存在比較大的偏向制動(dòng)，或者汽車(chē)會(huì)自動(dòng)偏向一側(cè)行駛。之所以會(huì)出現(xiàn)這一故障，主要原因包含以下幾點(diǎn)：一是在不同車(chē)輪之間，制動(dòng)器的間隙不相等，摩擦塊在磨損程度方面也有著一定的差異性;二是汽車(chē)的某個(gè)輪胎出現(xiàn)了漏氣，兩側(cè)車(chē)輪高低不同，導(dǎo)致液壓制動(dòng)跑偏。三是在其中一側(cè)制動(dòng)管路，出現(xiàn)了明顯的漏油問(wèn)題;四是汽車(chē)的一側(cè)制動(dòng)盤(pán)不夠干凈整潔，存在有明顯的油污。五是汽車(chē)的一側(cè)制制動(dòng)鉗支架沒(méi)有做好緊固，相應(yīng)用于緊固的螺栓出現(xiàn)了松動(dòng)問(wèn)題;六是ABS液壓?jiǎn)卧粋?cè)增壓閥出現(xiàn)了故障問(wèn)題，比如故障閥門(mén)堵塞也會(huì)導(dǎo)致液壓制動(dòng)跑偏。

3.6 制動(dòng)噪聲

在行駛過(guò)程中汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)汽車(chē)發(fā)出明顯的噪聲，從而對(duì)駕車(chē)體驗(yàn)帶來(lái)非常嚴(yán)重的影響，還會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)相應(yīng)的零部件加速磨損，嚴(yán)重影響了汽車(chē)的使用壽命。之所以會(huì)出現(xiàn)這一故障問(wèn)題，主要包含以下幾點(diǎn)原因，一是汽車(chē)受摩擦副特性的影響所導(dǎo)致;二是受周?chē)h(huán)境因素的影響;三是汽車(chē)制動(dòng)的工況不良。

4 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)性能優(yōu)化策略

4.1 做好整體參數(shù)的優(yōu)化

在進(jìn)行整體參數(shù)優(yōu)化的過(guò)程中，需要充分結(jié)合汽車(chē)現(xiàn)有的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行，并嚴(yán)格遵循以下幾個(gè)步驟，一是需要對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)布置方式有一個(gè)充足的了解，比如制動(dòng)系統(tǒng)都有哪些零部件組成，不同的零部件的結(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)等;二是在對(duì)整車(chē)參數(shù)進(jìn)行充分了解的基礎(chǔ)上，還應(yīng)充分掌握汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)要求，從而以此為依據(jù)，成功掌握汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)最佳制動(dòng)力，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)制動(dòng)力分配系數(shù)也應(yīng)進(jìn)一步明確，從而更好地開(kāi)展后續(xù)性能優(yōu)化工作。三是需要對(duì)不同車(chē)型的差異性有足夠的了解，在某一制動(dòng)強(qiáng)度下，需要進(jìn)一步明確相應(yīng)制動(dòng)系統(tǒng)的具體運(yùn)行狀態(tài)，了解系統(tǒng)的最高制動(dòng)壓力，并以此為依據(jù)，順利完成汽車(chē)不同輪缸直徑的計(jì)算。四是需要以汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)壓縮量、卡鉗變形量等因素為依據(jù)，明確制動(dòng)缸性能，了解制動(dòng)缸最大的工作容積是多少，最后以此為依據(jù)，完成汽車(chē)主缸直徑和活塞行程的計(jì)算;五是結(jié)合汽車(chē)主缸的直徑，做好助力器的科學(xué)合理選擇，然后結(jié)合所選助力器，完成踏板杠桿比的選擇，最后對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行綜優(yōu)化分析，使得汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的性能狀態(tài)達(dá)到最佳。

4.2 典型零部件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與優(yōu)化

在對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)零部件改進(jìn)優(yōu)化的過(guò)程中，首先需要對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的卡鉗、制動(dòng)摩擦相關(guān)部件等做好進(jìn)一步的優(yōu)化改進(jìn)。其中在進(jìn)行卡鉗優(yōu)化時(shí)，應(yīng)注意要遵循輕量化原則，在實(shí)際進(jìn)行計(jì)算以及對(duì)相應(yīng)的模塊進(jìn)行分析過(guò)程中，都要做好相應(yīng)的輕量化設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)卡鉗的固有頻率的控制，有效防治卡鉗與其他零部件出現(xiàn)共振的問(wèn)題;制動(dòng)摩擦相應(yīng)的部件應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)摩擦因數(shù)穩(wěn)定性的控制，保障摩擦不會(huì)受外界溫度變化而發(fā)生變化。在進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)的支架優(yōu)化時(shí)，還應(yīng)注重將制動(dòng)噪聲全部消除。針對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)盤(pán)，在優(yōu)化過(guò)程中應(yīng)注意降低制動(dòng)盤(pán)的厚薄差，并控制好制動(dòng)盤(pán)的斷面跳動(dòng)量，避免制動(dòng)盤(pán)在制動(dòng)過(guò)程中發(fā)生共振的問(wèn)題，最終促使整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的性能狀態(tài)得到有效的優(yōu)化。

5 總結(jié)

綜上所述，汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)行駛的一個(gè)非常關(guān)鍵的系統(tǒng)，本身也很容易出現(xiàn)各種各樣的故障問(wèn)題，需要做好故障診斷，分析故障問(wèn)題原因，并做好汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的性能優(yōu)化，從而有效改善汽車(chē)的制動(dòng)性能，保障汽車(chē)能夠穩(wěn)定安全的行駛。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉成. 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)性能分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 科技資訊， 2015（13）：97-98 .

[2]王永. 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷及維修策略分析[J]. 時(shí)代汽車(chē)， 2016（004）：60-61.

[3]杜理平.芻議汽車(chē)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的故障檢測(cè)及維修策略[J]. 時(shí)代汽車(chē)， 2019（18）34-35.