城轨车辆制动系统的研究大专论文

谈ABS防抱死制动系统一、引言 ABS防抱死制动系统已成为许多汽车的标准安全配置。世界上最早的机械防抱死系统（ABS）是1930年瑞典工程师维奈发明的，成为当时汽车装备的奢侈品。采用ABS能有效地缩短制动距离，减少汽车侧滑，防止车轮抱死和弹跳，改善方向稳定性以及减轻轮胎磨损，保障制动平稳，有利于驾驶安全。ABS的研究经过80年的努力，目前已有了突破性进展，从两轮ABS汽车开始变成四轮ABS汽车，从机械ABS开始向电子ABS发展，逐步使ABS在全球汽车工业得到推广和普及。ABS各种汽车可以在紧急制动时不会有任何一个车轮被抱死，保持良好的附着力和转向性能，提高汽车制动的安全性。二、ABS系统的基本构成 现在汽车上普遍采用的ABS防抱死制动系统是以控制车轮的角减速度为对象，控制车轮的制动力，实现防抱死制动的。主要由轮速传感器、控制器（电脑）及电磁阀组成。三、ABS的工作原理及调节过程（一）ABS的工作原理 由装在车轮上的转速传感器采集4个车轮的转速信号，送到电子控制单元计算出每个车轮的转速，进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率。 ABS电子控制单元根据计算出的参数，通过液压控制单元调节制动过程的制动压力，达到防止车轮抱死的目的。在ABS不起作用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会在先于前轮抱死，以保证车辆的安全。（二）ABS的调节过程 车轮制动压力调节的控制过程如下：1．建压阶段制动时，通过助力器和总泵建立制动压力。此时常开阀打开，常闭阀关闭，制动压力进入车轮制动器，车轮转速迅速降低，直到ABS电子控制单元通过转速传感器得到识别出车轮有抱死的倾向为止。2．保压阶段 ABS电子控制单元通过转速传感器得到信号，识别出车轮有抱死的倾向时，ABS电子控制单元即关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭。3．降压阶段 如果在保压阶段，车轮仍有抱死倾向，则ABS系统进入降压阶段。此时，电子控制单元命令常闭阀打开，常开阀关闭，液压泵开始工作，制动液从轮缸经低压蓄能器被送回到制动总泵，制动压力降低，制动踏板出现抖动，车轮抱死程度降低，车轮转速开始增加。4．升压阶段 为了达到最佳制动效果，当车轮达到一定转速后，ABS电子控制单元再次命令常开阀打开，常闭阀关闭。随着制动压力增加，车轮再次被制动和减速。四、ABS的正确使用与维修 ABS称为“防抱死”系统而不是“防滑”系统。虽然现代的ABS系统可最大限度地提高制动系统的稳定性，但不能防止车轮在所有的情况下都不发生滑移。在积雪结冰或湿滑的路面上行驶时，汽车稳定性仍较差，此时应减慢车速，小心驾驶。ABS不能减少驾驶员脚踩制动踏板的时间，因此，超速行驶，特别是在弯道、积水湿滑地方或太*近前车时，同样存在车祸的几率，需尽量避免。不可采用多踩几脚制动踏板的方法来增加制动力。在常规制动系统中，多踩几脚制动踏板可使更多的制动液流至分泵，增强制动效果。但对装有ABS的汽车，只需踩紧制动踏板，汽车就会自动进行制动防抱的工作，而不需要人工干预。多踩几脚制动踏板，反而会使ABS电脑得不到正确的制动信号，导致制动效果不良。不可随意增大轮胎的直径，但可以在保持原厂轮胎直径不变的前提下增大轮胎的宽度。因为ABS的车速信号是从车轮取得的，如果不按照此规定，就会导致车轮转速的数据不准确，而使得ABS判断错误，严重时还会造成事故。点火开关在“ON”的位置时，仪表板上的“ABS”指示灯会亮。多数汽车在发动机发动后几秒钟后熄灭。在蓄电池电压低于10V时，ABS恢复正常工作。若ABS指示灯亮后一直不再熄灭，表示系统有故障。此时系统仍能保证一般的制动功能，但无防抱死的能力，应尽快小心驾驶至修理厂检修。制动时，可感觉到制动踏板的抖动，表示ABS在正常工作中。同时也提醒驾驶员，车辆正在不良的路面上行驶，应放慢车速。 只能使用原厂规定的制动液。当车辆装备有安全气囊（SRS）进行ABS检修时，应将SRS的功能暂时解除（需要注意的是，某些车须用专用仪器才能把SRS电脑中的指令删除）。这可防止SRS意外爆开而伤人，在高速试验ABS的性能时特别应该注意。 由于车速传感器有磁性，容易吸上铁屑，检修时应注意。另外，装车速传感器时，应按规定的扭矩拧紧，并涂上指定的防锈剂（不能用黄油），并注意传感器与齿圈的间隙。如果制动管路中有空气，必须排除。一般来说，用手动排气法能够解决问题。必要时应参看原车的维修手册

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上海通用系列制动系统诊断及维修摘要本文首先对上海通用汽车制动系故障的现象、故障原因、故障诊断、故障排查、系统维修进行了介绍；并介绍通用系列的汽车制动系统——ABS，包括ABS的组成、系统维护、故障码的读取与诊断及系统维修；然后通过简要介绍ABS系统诊断的案例，引出制动系故障的诊断与检修的重要性。关键词：通用汽车制动系统 ABS 故障诊断 故障排查 故障检修Shanghai GM Series brake system diagnostic and maintenanceSummaryFirstly, the Shanghai General Motors brake system faults, fault reason, fault diagnosis, troubleshooting, system maintenance was introduced; and introduced universal series of automotive brake systems - ABS, including the ABS composition, system maintenance, faultCode read with diagnosis and maintenance; then outlined the case of ABS system diagnostics, system failure leads to brake the importance of diagnosis and repair.Key words: General Motors ABS braking system fault diagnosis troubleshoot troubleshooting目 录摘要……………………………………………………………………………IABSTRACT…………………………………………………………………II第一章 汽车制动系统的概述 …………………………………………11.1制动系统的概念 ……………………………………………………11.1.1制动系统的概念………………………………………………11.1.2制动系统的功用 ……………………………………………11.1.3制动系统的组成………………………………………………1第二章 上海通用制动系统的故障诊断………………………………12.1制动系统的测试 ……………………………………………………12.1.1制动系统的测试………………………………………………12.1.2制动液的检查…………………………………………………22.1.3制动器软管检查………………………………………………22.1.4警告灯的操作…………………………………………………22.1.5上海通用别克制动系的常见故障与维修……………………3第三章 上海通用制动系统ABS故障诊断与检修…………………33.1制动防抱死系统的结构组成及工作原理 …………………………33.1.1制动防抱死系统概念…………………………………………33.1.2制动防抱死系统组成…………………………………………33.1.3 ABS系统各组成部件的功能…………………………………33.2制动系统ABS故障诊断与检修实例分析 …………………………4结语 …………………………………………………………………………7参考文献 ……………………………………………………………………8致谢……………………………………………………………………………9第一章 汽车制动系统的概述1.1制动系统的概念1.1.1制动系统的概念制动系统是汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。1.1.2制动系统的功用制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。1.1.3制动系统的组成•包括施加系统、制动灯系统、液压系统、车轮制动系。•施加系统主要由制动踏板、制动连杆、制动助力器组成。•制动灯系统主要由制动开关、电线、制动灯组成。•液压系统主要由制动总泵、液压阀、组合阀、比例阀、计量阀组成。•车轮制动器主要由旋转部分、固定部分和调整机构组成，旋转部分是制动鼓；固定部分包括制动蹄和制动底板；调整机构由偏心支承销和调整凸轮组成用于调整蹄鼓间隙。第二章 上海通用制动系统的故障诊断2.1制动系统的测试2.1.1制动系统的测试必须在干燥、清洁和平整的道路上测试制动器。如果道路湿滑或不清洁，则各个轮胎的附着性能不同，故测试的制动性能不真实。中央凸起的路面也对测试不利，由于重力分布不均匀，车轮有弹跳倾向。在不同车速、轻踩和重踩踏板等条件下测试制动器；但觉不能抱死制动器，使轮胎在路面上滑移。抱死制动器和轮胎在路面上滑移并不表明制动效率高，重踩制动踏板，但保持车轮转动，比将制动器抱死的停车距离短。重踩制动踏板，但保持车轮转动时的轮胎与路面摩擦力比轮胎滑移大。由于重踩制动踏板减速高，故感觉车辆减速快。影响制动性能的外部条件有：1）与路面接触面积和附着力不同的轮胎，将导致制动不均匀。轮胎气压必须相同，左右胎纹深度比须差不多。2）车辆负载不均匀也影响制动性能，重载车轮比其它车轮需要的制动力大。3）车轮错位，特别是在外倾和主倾后倾过大时，会导致制动跑偏。2.1.2制动液的检查要想检查制动液是否泄漏，是发动机怠速运行，将变速杆挂在空挡，然后用恒定的脚力踩住踏板。如果在恒定脚劲作用下踏板逐渐下降，则表明液压系统可能泄露。通过肉眼检查，确认可疑的泄露部位。检查总泵液面。虽然衬片正常磨损液会导致储液罐液面轻微下降，但如果液面过低，则表明系统泄露。液压系统的内部泄露或外部泄露。按如下程序检查总泵。此外，轻微系统泄露也能通过这项测试。如果液面正常，检查真空助力器推杆长度。如果发现推杆长度不正确，则调整更换推杆。按如下程序检查总泵:1)检查总泵铸造壳体是否开裂或总泵周围是否泄漏制动液。只要有一点制动液就表明泄露，潮湿属于正常。2）检查踏板连杆是否卡滞，推杆长度是否不正常。如果这两个零件正常，则拆卸总泵并检查主油缸或活塞密封是否延长或膨胀。如果密封膨胀，则怀疑制动液不合格或污染。若发现制动液污染，必须拆卸所有零件并清洗，更换所有橡胶件。所有管件也必须清洗。2.1.3制动器软管检查液压制动软管每年至少应检查两次。应检查制动器软管外罩是否出现道路损坏、开裂、磨损，是否泄漏或隆起。检查软管敷设和安装是否正常。与悬架部件摩擦的制动器软管很快就会磨损并最终失效。检查时需要一支手电筒和一个镜片。如果在制动器软管上观察到上述任何情况，必须是可调整或更换软管。2.1.4警告灯的操作制动系统采用仪表板组合仪表中的一个“制动”警告灯。当点火开关处于“起动（START）”位置时，“制动（BRAKE）”警告灯应启亮，当点火开关回到“运行（RUN）”位置时熄灭。如下状况将点亮“制动”灯：1）拉紧驻车制动器时。只要拉紧驻车制动器且点火开关处于接通位置，警告灯就会启亮。2）制动液液面过低时。总泵制动液面过低会启亮“制动”灯。3)EBD系统功能失效时。当EBD系统功能失效时，制动灯启亮。2.1.5上海通用别克制动系的常见故障与维修1）故障现象：踩刹车踏板，踏板不升高，无阻力；判断原因：检查制动液是否缺失；制动分泵、管路及接头处是否漏油；总泵、分泵零部件是否损坏。2）故障现象：刹车踏板踩到底，制动效果不好；连续刹车，效果无改善，且踏板逐渐升高；判断原因：制动系统内混有气体。3）故障现象：连续踩刹车，踏板回位升高，制动效果有改善；判断原因：摩擦片与制动鼓间隙过大。4）故障现象：连续踩刹车，踏板位置升高，并有下沉感；判断原因：漏油。5）故障现象：踏板位置很低；再踏，位置不能升高，感觉发硬；判断原因：总泵堵塞。第三章 上海通用制动系统ABS故障诊断与检修3.1制动防抱死系统的结构组成及工作原理3.1.1制动防抱死系统概念ABS（Anti-locked Braking System）防抱死制动系统，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统，现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。3.1.2制动防抱死系统组成ABS系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成。3.1.3ABS系统各组成部件的功能车速传感器 ：检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式 。轮速传感器 ：检测车轮速度，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用。减速传感器 ：检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面，只用于四轮驱动控制系统。制动压力调节器 ：接受ECU的指令，通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低。液压泵 ：受ECU控制，在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压；在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中，将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸，以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化。ABS警告灯 ：ABS出现故障时，由EUC控制将其点亮，向驾驶员发出报警，并由ECU控制闪烁显示故障代码 。ECU ：接受车速、轮速、减速等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并将这些信号加以分析、判别、放大，由输出级输出控制指令，控制各种执行器工作。3.2制动系统ABS故障诊断与检修实例分析3.2.1故障现象：一辆2003年产赛欧SLX-AT轿车，行驶里程2.6万 km。据车主反映，制动时需要将制动踏板踩到很低的位置才会有制动力。检修过程：使发动机原地怠速工作，缓慢踩下制动踏板，踏板会不断下降，快速踩下制动踏板，踏板在较低的位置时才会感觉有制动力，保持施加踏板力，制动踏板会下降，踏板感觉柔软。进行路试。在车速为30 km/h左右时缓慢踩下制动踏板，车辆仍然向前行驶，明显感觉制动效果不良，如果快速踩下制动踏板，车辆可以停住，但是制动踏板位置较低。为了排除制动系统存在空气的可能，进行了制动系统放气，但是未见气泡，而且放气后制动踏板不能回位，这说明制动总泵已经不能建立油压。故障排除：更换制动总泵后路试，故障排除。回顾总结：制动总泵是制动系统的核心部件，它将制动液压缩到每个车轮的制动分泵以实施制动。根据笔者的维修经验，制动总泵出现最多的故障就是活塞(俗称皮碗)密封不良，导致制动压力无法建立或泄压。制动总泵泄压时的常见故障现象有2种。(1)缓慢踩下制动踏板，制动踏板会降到最低位置，制动油压无法建立。路试的表现为：低速行驶时，如果快速踏下制动踏板可以制动，如果缓慢踏下制动踏板则没有制动。(2)进行制动系统放气时，制动踏板降低后无法回位，反复踩踏也无法建立油压，放不出制动液或制动液放出得很少。制动总泵出现故障时，除了总泵自身的问题，制动液也是不可忽视的重要因素。制动液有不同的品牌和级别，即使是同一车型也会由于生产批次和技术改进等原因而使用不同型号的制动液。如果制动液混加或变质，就会使制动总泵很快损坏，或导致制动系统内产生气体。需要注意的是，制动分泵上的放气阀应该位于分泵的最高位置，以保证放气时可以将气体排出。有些车型的左右两侧的分泵装反时也可以安装，但此时排气阀处于分泵的最低位置，气是放不出来的，放出来的只是油。3.2.2故障现象：一辆2004年产别克GL轿车，行驶里程3.2万 km。该车原地踩制动踏板时感觉正常，行驶一段时间后感觉车辆行驶困难。检修过程：举升车辆，发现4个车轮均存在制动拖滞的现象，车轮用手几乎转不动。检查制动踏板的位置未见异常，不存在卡滞等异常情况。因为4个制动分泵同时出现回位不良的可能性非常小，于是笔者认为故障点应该在制动总泵或制动助力器。松开制动总泵与助力器之间的连接螺栓，4个车轮可以转动，这说明故障点在助力器，而不是由于总泵内活塞回位不良导致制动拖滞。故障排除：更换真空助力器，故障排除。3.2.3故障现象：一辆2004年产赛欧SRV-AT轿车，行驶里程5.6万 km，车主反映车辆制动距离过长。检修过程：维修人员试车后发现制动距离明显过长，制动时感觉制动力不足。进行制动系统放气，故障依旧。观察此车的制动盘，已经进行过改装，制动盘换成了带有通风孔的大尺寸制动盘。换回原车配置的制动盘进行路试，制动性能没有明显改善。拆下制动摩擦片，发现摩擦片上的接触痕迹只有几个点。故障排除：拆下制动摩擦片，用细砂纸仔细打磨凸出点，以使制动摩擦片进行快速磨合。车辆使用一段时间后，制动性能明显改善，故障最终排除。回顾总结：制动摩擦片和制动盘是产生制动力的直接部件，它们出现的常见故障包括制动盘翘曲导致制动时车身抖动，制动摩擦片异响，制动摩擦片与制动盘接触不良导致制动力下降等。在实际检修工作中，应该重点检查摩擦片和制动盘是否经过改装以及配件是否合格。3.2.4故障现象：一辆2009年产凯越1.6轿车，行驶5.8万km，右前轮刹车片磨损严重。检修过程：该车来服务站报修，经试车轻踩刹车时，右前轮发出铁磨铁的声音，后将车支起拆下两前轮胎，发现右前刹车片已经磨没，刹车盘磨出一条沟，左前轮刹车片磨掉一半，由此判断，可能是右前轮刹车有罢劲现象，或者是刹车片质量有问题。 该车电脑档案记录45000公里保养时更换刹车片，刹车片质量没有问题，那么刹车片严重磨损可能是罢劲导致的。刹车罢劲就是刹车有不回位现象，轮胎转不动，刹车片抱住刹车盘，这种现象一般由于刹车总泵回油不好，刹车分泵内部上锈活塞被卡住造成，根据上述两种情况，接上油压表检查，证明刹车总泵回油正常，踩刹车时分泵活塞运动也正常。之后把旧刹车盘及片重新装上，经过几次踩刹车检查发现，刹车分泵支架上有一个回位销，在踩刹车时向里走，抬脚时不动，当拆下分泵支架，拔出回位销，看见回位销已经弯曲，原来是前刹车分泵支架变形导致刹车片严重磨损，更换刹车分泵支架，故障排除。故障原因：经询问车主，该车在半年前出过一次事故，右前轮撞在桥墩子上，轮毂撞坏，当时保险公司只给换了轮胎，轮毂，下摆臂。据车主反映，轮毂变形时撞在刹车分泵上，导致刹车支架回位销弯了，定损时，理赔员没有看出来。