汽车制动系统包括行车制动和驻车制动。行车制动形式有液压式和气压式。驻车制动器可分盘式、鼓式和带式等。行车制动形式虽有多种,但故障现象基本相同,例如制动效能不良、制动跑偏或发咬等,故障成因则不尽相同。驻车制动器也是如此。
制动效力低的故障诊断
制动效力低是指在踩下制动踏板的情况下,制动器不工作,或者制动效力相对于踩踏力来说较弱或者没有踏板感觉。在解决制动效力低的问题时,很关键的因素是要在技术方面进行彻底的调查,从而了解制动效力下降的原因。
制动效力低主要在下述情况下出现:
①制动系统出现故障时。
②制动助力器中没有真空压力时。
③衰退现象或气阻出现时。
④由于乘员或装载质量而使车辆总重增加时。
⑤在浸水路面条件下行驶时。
1.制动系统出现故障时
制动系统的问题通常出在液压系统的橡胶部分,如制动软管、活塞皮碗等。系统中的橡胶部分如果长期使用就会老化,会导致漏油。而且,紧急制动可能会导致老化部件突然胀裂从而使制动系统失去控制。考虑到安全性,制动系统通常由两套液压制动系统组成。如果其中任何一个系统发生了故障,制动都会受到影响。
2.制动助力器中没有真空压力时
如果发动机在行驶中停机,制动助力器中就失去了真空压力,制动助力器中的真空压力不能保持。此时,制动器只能正常动作一次。制动踏板会感觉很重,第二次动作时,制动助力器就不起作用。
提示:即使在助力器不起作用时,也并不意味没有制动效力。如果驾驶人完全踩下制动踏板,即使减速度小于正常情况,制动仍然有效。
3.衰退现象或气阻出现时
(1)衰退现象
当制动摩擦片或制动蹄温度上升时,其中摩擦材料中包含的树脂材料会产生气体。如果所形成的气体产生了润滑作用,将会降低摩擦系数,导致制动效能下降。在制动初始阶段尤其容易出现衰退现象,因为在此阶段,具有制动摩擦片或制动蹄产生气体的因素。
提示:可以通过拆卸造成衰退现象的制动装置来检查温度变化过程。
(2)气阻
当制动液中出现气泡时,驾驶人即使踩下制动踏板也感觉不到任何反作用,制动效能降低。气泡是由于制动摩擦片或制动蹄的热量传递到制动液,导致制动液沸腾而形成的。
引起气阻的原因:
①停车后,没有足够的空气冷却制动总成。
②制动液长期没有得到更换。
提示:确保制动液中没有空气。一旦气阻现象出现,即便制动器冷却后,制动踏板操作力恢复正常,气泡仍会存在。
4.由于乘员或装载质量而使车辆总重增加
车重增加时,由于惯性力变大,即使用相同的力来踩制动踏板,停车距离也会变长。
以50km/h的速度在干燥路面上行驶时执行一次紧急制动,结果如右图所示。
5.在浸水路面条件下行驶
当摩擦材料变湿时,由于水的润滑作用造成摩擦系数下降,进而导致制动效能下降。重复制动使水分蒸发,当摩擦片变热时可重新获得制动效能。
6.轮胎与路面之间的摩擦系数发生变化时
当行驶在湿路面、雪路面或使用旧轮胎时,轮胎趋向滑动,制动距离变长。如果此时紧急制动,车轮将会抱死,车辆将会不稳定地绕重心回转。
参考:制动力和踏板操纵力检查。
7.其他参考
制动力和踏板操纵力检查
①最大制动力检查
用制动测试台测量制动力。
判断标准:与相同车型车辆进行比较时,检测结果必须是一致的。
②比较制动力与踏板操纵力
用踏板操纵力测试仪和制动测试台测量制动力和踏板操纵力。
判断标准:与相同车型车辆进行比较时,检测结果必须是一致的。
制动有尖叫声的故障诊断
1.概述
(1)什么是制动尖叫
制动尖叫是一种振动问题,它是由制动摩擦片和制动盘之间的摩擦造成的。这种振动以声音的方式进行传播。这种问题被称为“自激振动”,它与车身振动等“被迫振动”不同。自激振动对自身产生进一步的振动,振动越强烈,能量就越大。
(2)声音的产生及其传播方式
制动尖叫类似于扩音现象。扩音现象的产生过程如下:声音从扬声器进入传声器(话筒),由功率放大器(扩音器)放大,再从扬声器出来,成为更大的声音。
如果这一现象发生于制动盘上,比较如下:
扬声器:制动盘。
传声器:制动摩擦片。
功率放大器(扩音器):制动摩擦片摩擦系数。
传声器与扬声器之间的距离:减弱能力(摩擦片的效力)。
2.制动和制动尖叫
制动尖叫在自激振动的情况下,一旦振动产生,就会变大。振幅越大,就越需要更强的减弱能力以使振动停止下来。在制动过程中,制动摩擦片与制动盘紧密地接触,所以很难减弱振动。
(1)生成频率
制动尖叫的生成频率会有所变化。即使一定频率的制动尖叫降低了,另一个制动尖叫也会以不同的频率生成。由于车型的不同,频率也不同,而且除了一般振动外,其他振动是很难降低的。而且降低振动的效力有时会出现,但有时就不会出现。
(2)制动尖叫与制动之间的关系
制动尖叫是由制动摩擦片和制动盘之间的摩擦生成的,所以制动摩擦片摩擦系数与制动尖叫是相互关联的。因此,既要防止制动尖叫,同时又要提高制动效力是相当困难的。实际上,把制动摩擦片中大量的能量传播给制动盘时,制动尖叫就会出现。
3.容易引起制动尖叫的条件
(1)车辆停止或制动冷却时
由于制动盘和制动摩擦片表面氧化而造成的制动摩擦片摩擦系数增大,或者是摩擦片潮气吸收增加,制动尖叫现象就容易出现。
(2)在高温条件下,制动冷却时
当摩擦片的温度超过200℃时,摩擦片内部的树脂分解,摩擦片表面失去耐磨性。温度下降时,摩擦系数增加,所以制动尖叫现象就容易发生。
(3)看不到制动器转子盘的磨削痕迹时
当制动摩擦片的摩擦片附着在制动盘表面时,制动盘表面因此会受到摩擦片磨削。当表面的不规则性下降时,摩擦系数增大,所以制动尖叫现象就容易发生。
①通过改变在斜坡上的踏板压力,进行该试验。
②升高制动温度,冷却30min然后进行该试验。
③长时间不使用制动器,以降低制动温度,然后进行该试验。
提示:制动摩擦片的温度升高时,其两侧的喷漆有时会带有白色,这有助于判断温度的变化过程。
提示:制动尖叫再现试验。
4.降低制动尖叫的方法
(1)消声片检测及润滑脂的加注
检查消声片表面上橡胶的削皮和翘曲情况。在润滑脂槽和消声片夹上加注润滑脂,使用润滑脂可以提高衰减力,并改变制动钳和制动摩擦片之间的接触情况。
(2)活塞回位
把制动钳活塞压回一次。在此过程中,活塞槽的调整及平稳的滑动有助于保持制动摩擦片的稳定接触。
5.制动摩擦片背板的检测与维修
检查制动摩擦片背板是否有翘曲现象。如果发现有翘曲,应该对背板进行磨削,这一过程有助于活塞和制动钳夹子与制动摩擦片之间的接触。
打磨产生制动力矩的表面及润滑脂的加注:对车辆进行检查,如果制动摩擦片接触面不均匀,用砂纸把表面打磨光加以修正,使制动摩擦片与制动钳悬置均匀接触。向产生制动力矩的表面加注润滑脂,这一过程有助于减少产生力矩表面的摩擦,从而使制动摩擦片保持稳定。
防抱死制动系统(ABS)的故障
1.概述
电控制动系统的“鼻祖”是ABS,该系统自从1978年开始大量投入生产后,一直在不断地改进并增加新的功能,这些功能可以主动参与到行车过程中,以提高行车稳定性。目前,这类系统已经发展为各种辅助驾驶人驾驶的系统,如驱动防滑系统、牵引力控制系统、车身稳定系统、制动辅助系统等。例如制动辅助系统在紧急情况下对驾驶人的制动进行加强,在保持车辆操纵性的前提下,获得最短的制动距离。
2.ABS电控系统故障初步检查
首先采取的检查方法,例如ABS故障指示灯亮着不熄,系统不能工作。检查方法如下:
①检验驻车制动是否完全释放。
②检查制动液液面是否在规定的范围之内。
③检查ABS电控单元导线插头、插座的连接是否良好,插接器及导线是否损坏。
④检查导线插接器(插头与插座)和导线的连接或接触是否良好。
⑤检查所有的继电器、熔丝是否完好,插接是否牢固。
⑥检查蓄电池容量和电压是否在规定的范围内;检查蓄电池正、负极导线的连接是否牢靠,连接处是否清洁。(www.xing528.com)
⑦检查ABS电控单元、液压控制装置等搭铁端的接触是否良好。
⑧检查车轮胎面纹槽的深度是否符合规定。
如果用上述方法不能确定故障位置,就可转入使用故障自诊断。
3.ABS故障征兆模拟测试方法
在ABS故障检测与诊断中,若是单纯的元件不良,可运用电路检测方式诊断。如果属于间歇性故障或是相关的机械性问题,则需要进行模拟测试以及动态测试。
(1)模拟测试方法
①将汽车顶起,使4个车轮均悬空。
②起动发动机。
③将变速杆拨到前进档(D)位置,观察仪表板上的ARS故障指示灯是否点亮,若ABS故障指示灯亮,表示后轮差速器的车速传感器不良。
④如果ABS故障指示灯不亮,则转动左前轮。此时ABS故障指示灯若点亮,则表示左前轮车速传感器正常;反之,ABS故障指示灯若不亮,即表示左前轮车速传感器不良。
⑤右前轮车速传感器的测试方法与左前轮车速传感器测试方法相同。该模拟测试是根据ABSECU中逻辑电路的车速信号差以及警示电路特性,便于检测车速传感器的故障而设置的。
(2)动态测试方法
①使汽车在道路上行驶,速度至少为12km/h以上。
②测试车辆转弯(左转或右转)时,ABS故障指示灯是否会点亮。若某一方向ABS故障指示灯会亮,则表示该方向的轮胎气压不足,也可能是轴承不良、转向拉杆球头磨损、减振器不良或车速传感器脉冲齿轮不良。
③将汽车驶回,在ABSECU侧的“ABS电源”和“电磁阀继电器”端子间接上测试线和万用表(置于电压档)。
再进行道路行驶,在制动时注意观察“ABS电源”端和搭铁间的电压,应在11.7~13.5V;而“电磁阀继电器”端子与搭铁间的电压,亦应在10.8V以上。前者主要是观察蓄电池电源供应情况,后者主要是观察电磁阀继电器的触点好坏。
4.ABS故障诊断常用方法
通常根据警告灯情况诊断故障。在大多数的车辆上,当ABS正常时,ABS警告灯会在钥匙打开的数秒内即告熄灭。但若车辆停置数天后再起动时,警告灯可能会亮起约30s,待系统压力建立后,才熄灭。在发动机起动期间,除了ABS警告灯亮起以外,有些车辆的制动警告灯“BRAKE”也会亮起,并在发动机起动以后,两个警告灯相继熄灭。在大多数车型上,点火开关ON后,两个警告灯都会亮起。在路试ABS动作时,以32~48km/h的时速行驶时猛踩制动踏板,若ABS动作正常,踏板应感觉到油压回馈的振动,且车辆由行驶到静止的轨迹应平直。
(1)利用ABS警告灯的亮、熄状况来判断故障
①起动后一直亮着不熄灭:电源或搭铁线路不良。
②起动后会熄灭,但一踩制动踏板即亮起:制动开关或制动液压系统不良。
③起动后会熄灭,但一起步,即会亮起:车速信号或充电系统信号不良。
④行驶到一定速度踩下制动踏板才会亮起:车速、轮速信号,电磁阀或轮缸工作不良。
⑤保持怠速运转一段时间,即会亮起:空气未排放完全或液压系统不良。
(2)BRAKE和ABS警告灯同时诊断
①当ABS警告灯亮起时,表示系统检测到故障,必须执行进一步诊断。“BRAKE”警告灯亮起时,则通常表示非ABS的油压系统发生故障,通常是制动压力不足或驻车制动问题,用来提醒驾驶人尽快将车辆送修。
②在现代很多车型中,当ABS警告灯线路有故障、灯泡损坏不亮或者制动片磨损时,“BRAKE”警告灯闪亮,提醒驾驶人。
③若ABS警告灯常亮或闪烁,表示ABSECU在自检中发现系统故障;当车辆行驶中ABS警告灯亮起,通常是轮速传感器损坏。
④在配备整体式ABS的车辆上,若“ABS”及“BRAKE”两指示灯同时亮起,且动力辅助制动工作不良时,则有可能是泵或蓄压器压力泄漏所导致的;若两个指示灯全部亮起,但动力辅助制动正常,大多数都是由油平面过低及油平面传感器不良所引起的,若油面及传感器都正常,则检查制动灯泡是否损坏,在很多车辆(如丰田、本田、马自达等车型)中,在左后制动灯旁边有制动灯故障监测传感器,当该传感器进水或损坏时,也会引起两个故障灯亮。
5.ABS常见故障的诊断
下面列出了一些ABS制动系统的故障情形,并对其症状进行分析。
①噪声。大多数的ABS在动作时,都会产生一定程度的噪声,例如液压调压器内的电磁阀动作的噪声;除此之外,其他噪声的故障排除以及诊断方式,与传统制动系统相同。
②制动抱死。制动抱死大多出现在传统的制动系统,ABS很少发生这种情形,但有几种情形,会造成ABS制动抱死,例如前轮回路的ABS分离阀卡死在开关位置等情形。
③踏板振动。ABS动作时的油压回馈到踏板时,会引起踏板快速振动,但在一般制动动作时,若有振动发生,则检查制动盘是否不平;另外,当制动鼓失圆时,或轴承松动也会造成踏板振动。
④迟滞。在正常制动时,若制动有容易抱死的倾向,则检查制动摩擦片是否脏污,并检查制动盘、制动鼓是否严重磨损。
⑤拖曳。在附带驱动防滑控制的ABS中,当电流流经驱动防滑控制电磁阀及泵时,可能会引起系统对驱动轮施以制动而发生拖曳的现象。
⑥制动踏板下沉。发生这种症状时,检查主缸是否磨损;在有油平面指示灯的系统中,检查“ABS”或“BRAKE”警告灯。
⑦制动踏板过硬。在整体式ABS中,踏板变硬可能表示ABS中发生故障,因为在整体式ABS中泵及蓄压器还提供了动力辅助制动的功能,当泵、泵继电器不良时,或蓄压器无法蓄压时,都会导致踏板变硬。
⑧ABS作用时转向盘向一边偏。防滑制动液压电磁阀总成油管装配错误。
⑨制动跳动/转向盘摆振。当车辆的任何一个制动盘磨损过度、不均匀时,会导致制动动作时产生跳动的现象。要判断制动盘是否磨损不均匀,可使用外径千分尺沿着制动盘的圆周进行多点式测量;测量制动盘平面是否变形不平时,则利用千分表来测量制动盘与轮毂垂直的平面。
⑩车辆行驶中ABS灯会间歇性亮。此种状况通常是线路或继电器不良。
6.ABS维修注意事项
①ABS电控单元对过电压、静电非常敏感。因此,点火开关接通时不要插或拔电控单元上的插接器;在车上进行电焊之前,要戴好防静电器(也可用导线一头缠在手腕上,一头缠在车体上),拔下电控单元上的插接器后再进行电焊;给蓄电池进行专门充电时,要将电池从车上拆卸下来或摘下蓄电池电缆后再进行充电。
②维修车轮速度传感器时一定要十分小心。拆卸时注意不要碰伤传感器头。一般情况下,传感器气隙是可调的。调整时应使用非磁性塞卡,如塑料或塞尺,当然也可使用纸片。
③维修ABS液压控制装置时,切记要首先进行泄压,然后再按规定进行修理。例如制动主缸和液压调节器设计在一起的整体ABS,其蓄压器存储了高达18000kPa的压力,修理前要彻底泄去,以免高压油喷出伤人。泄压的方法可以通过关掉点火开关以后,连续踩制动踏板40次以上,或者通过人工通电的方法给电磁阀通电,使蓄压器压力油流到储液器。
④制动液要至少每隔2年更换1次,最好是每年更换1次。要按规定的方式进行放气(与普通制动系统的放气有所不同)。
⑤在更换ABS零部件时,一定要选用本车型高质量正宗的配件,确保ABS维修后能正常工作。
⑥ABS与常规制动系统是不可分割的。常规制动系统一旦出现问题,ABS就不能正常工作。因此,要将二者视为一个整体进行维修。如果制动系统出现故障,通常应首先判断出是ABS的故障还是常规制动系统的故障,而不能只把注意力集中在传感器、电子控制器和压力调节器上。
⑦电子控制装置受到碰撞敲击也极容易引起损坏,因此,要注意使电子控制装置免受碰撞和敲击。
⑧高温环境也容易损坏ABSECU,一般情况下,ECU只能在短时间承受90℃左右的温度,或在一定时间(约2h)内承受85℃的温度。有的要求ECU受热不超过82℃。
⑨在蓄电池电压低时,系统将不能进入工作状态,因此,要注意对蓄电池的电压进行检查,特别是当汽车长时间停驶后初次起动时更要注意。
⑩ABS应使用专用的管路,因为该系统往往具有很高的压力,如果使用非专用的管路,极易造成损坏。
(11)大多数ABS中的车轮转速传感器、电子控制装置和制动压力调节装置都是不可修复的,如果发生损坏,应该进行整体更换。不同车型一般并不相通用。
(12)应尽量选用汽车生产厂推荐的轮胎,如要换用其他型号的轮胎,应该选用与原车所用轮胎的外径、附着性能和转动惯量相近的轮胎,但不能混用不同规格的轮胎,因为这样会影响控制效果。
(13)装备ABS的汽车,其制动操作方法和没有装备ABS的传统制动系统的方法是一样的。但在紧急制动时,不要重复地踩制动踏板,而只要把脚持续地踩在制动踏板上。对于液压制动系统而言,ABS工作时制动踏板会有些轻微振动,或听到系统工作时的一点噪声,这些都是正常现象,表明ABS正在工作,并非故障。
制动系统放空气的程序
1.一般排放空气程序
在ABS制动系统中,一般至少每两年要更换一次制动液,以避免系统中元件腐蚀:使用的制动液以车厂建议使用油品为准,大致都是使用DOT3或DOT4等级的制动液。ABS绝对不能使用DOT5号制动液。
泄放空气可经由人工或换油机进行泄放空气,但在有些系统中则严禁使用换油机泄放空气。一般若是ABS制动主缸或液压调节器中有空气的话,则需特殊程序来进行空气排放,其程序可能需要仪器来驱动ABS电磁阀或泵电动机才能进行。
制动主缸上的储油室内有两个小的油室,油室液面的检查和前面所述的方法相同,在储油室上有油面最高点和最低点的记号线。
(1)制动系统是否有空气的检查判断
当汽车更换液压系统组件时,空气会跑入油压系统中,或者损坏的油封也会导致空气进入油压系统中。当液压系统有空气时踩制动踏板会觉得软绵绵,制动踏板也会变得较低。假如有空气进入制动系统中,则采用以下方法可测试得知。
①取下主缸盖,加制动液至适当的液面。
②请助手快速踩制动踏板10~20次以后,踩住制动踏板不放。
③取下主缸盖子,请助手快速地释放制动踏板,假如制动液冲出制动储油室,则表示有空气进入系统。
(2)放空气的顺序
当更换制动液压系统零件时,释放空气是必须执行的。另外,假如轮缸中漏油或需要更换制动钳夹,也需要有一定顺序。
放空气的顺序是:①主缸;②综合阀门;③轮缸和制动钳夹;④负荷感知比例阀。
综合阀门阀和负荷感知比例阀在配有放空气螺钉时才需要放空气。
2.主缸放空气步骤
①用台虎钳夹住主缸。假如台虎钳有尖锐的齿,可使用布包住主缸,避免损坏主缸。
②添加新的制动液进入主缸的储油室。
③使用主缸的推杆或圆杆,推动主缸的活塞。
④用手指将制动液出口堵住,允许活塞退回,从出口处移开手指。
⑤重复③、④步骤直至喷出的制动液没有泡沫为止。
3.在车上放空气(具有放空气螺钉)的步骤
①拆下辅助动力泵。
②在主缸储油室加入新的制动液,使油室至少半满。
③连接塑料管至前端放气螺钉,末端浸入制动液中。
④请一位助手慢慢地踩制动踏板,然后松开放空气螺钉大约一圈半,此时可见空气泡沫喷出。
⑤锁紧放气螺钉,然后请助手慢慢地释放制动踏板。
⑥重复④和⑤的步骤,直至没有空气流出为止。
将塑料管接至后面的放气螺钉,而重复以上步骤,直至制动主缸中的空气被放掉。
4.利用仪器基本设定放空气操作程序
有些车型需要使用专用仪器及工具来给制动系统排气。
制动系统故障原因和补救措施
(续)
(续)
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