新時期汽車制動系統故障診斷與性能優化方法探討

江蘇無錫汽車工程中等專業學校 陳丹華

在汽車維護的過程中，通常需要花費70%左右的時間進行故障查找與診斷，實質的故障維修時間則較短。在功能結構方面，汽車主要有各個性能“總成”部分構成，制動系統就是一個典型的“總成”結構，是汽車行駛過程中減速和停車的重要操作結構，也是維護汽車穩定性和安全性的重要保障性操作結構。因此，汽車制動系統故障診斷具有舉足輕重的意義，是汽車維護過程中的重要內容，也是汽車維修業界研究的重要課題。

1 汽車制動系統故障產生的主要原因

在汽車的運行過程中，如果汽車的制動系統不能正常運行，制動功能無法實現，就認為是制動系統出現了故障。經過筆者大量的實踐維修經驗發現，汽車制動系統故障的發生原因主要包括以下兩個方面：

1.1 空氣壓力不正常

在制動系統正常運行的情況下，空氣壓縮機會對空氣產生一定的壓力，并對儲氣筒和制動控制閥等部件進行供氣。但如果空氣壓力不正常，那么就會影響汽車制動系統的正常運行，甚至影響汽車行駛過程中的安全。究其原因，空氣壓力不正常可能是因為空氣壓縮機無法正常運行，也有可能是氣路發生堵塞造成的，這些都會使空氣壓力出現異常，無法順利完成汽車制動系統的功能。

1.2 制動摩擦力矩下降

在制動系統中，必須要確保制動鼓和蹄片之間有適當的縫隙，并要確保制動蹄的接觸面積。但是，如果制動鼓和蹄片之間的間隙不合理，或者是制動蹄接觸面積不足，都會造成摩擦力矩下降的問題。另外，制動蹄如果本身存在質量問題，或者存在油污、鉚釘松動、制動鼓變形、輪軸磨損等原因也會造成不同程度的摩擦力矩下降；一些汽車制動系統的制動蹄摩擦片嚴重受損，致使摩擦片過薄也會導致摩擦力矩下降。以上因素都會不同程度地造成制動系統無法正常運行，甚至可能演變為嚴重的安全隱患，對行車安全構成威脅。

2 汽車制動系統的性能優化方法

在充分了解故障產生原因的基礎上，就可以采取切實有效的性能優化方法，進一步改善汽車制動系統的性能狀態，并優化系統整體參數，使制動系統的零部件結構都能夠正常運行，使汽車制動系統性能得到整體優化。

2.1 整體參數優化

在優化整體參數時，需要依照整車的參數進行優化，并嚴格按照以下幾個步驟進行：第一，要明確制動系統的布置方式，并充分了解制動系統的各個零部件的具體結構形式；第二，要在了解整車參數的前提下，明確汽車制動系統維護的技術要求，從而確定制動系統的最佳制動力，以此來確定制動力分配系數；第三，要根據車型的差別，確定某一制動強度下制動系統的狀態，明確制動系統的最高制動壓力，并計算出各輪缸直徑；第四，要根據制動盤壓縮量、卡鉗變形量和制動硬管變形量等因素，確定制動缸的性能狀態及最大工作容積；第五，要準確計算出主缸直徑和活塞行程；第六，應當根據主缸直徑和最高制定壓力，確定選擇何種類型的助力器；第七，要根據助力器的系列范圍來選擇踏板杠桿比；最后，還要對制動力分配參數、主缸直徑、輪缸直徑、活塞行程和踏板杠桿比等參數進行綜合分析，了解汽車制動系統的性能狀態。

2.2 典型零部件結構的改進與優化

如果要對制動系統的零部件進行改進和優化，就要對卡鉗、制動摩擦相關部件、支架、制動盤等進行改進。具體說來，卡鉗的優化要遵循輕量化的原則，在計算和模塊分析中都要進行輕量化設計，并將卡鉗的固有頻率控制在合理的范圍內，避免卡鉗與其他零部件發生共振；對于制動摩擦相關部件來說，要控制好摩擦因數的穩定性，避免摩擦因數隨著溫度的變化而發生變化；對于制動系統中的支架，要盡量消除制動噪聲，或者將高頻制動噪聲的聲量降低；最后，對于制動盤，要盡量降低制動盤的厚薄差，并控制好制動盤的斷面跳動量，避免制動盤在制動過程中發生共振的問題。

對于上述優化方案，可以利用系統仿真的方法，或者利用實驗分析的方法，合理優化系統結構，使主缸活塞密封圈、回位彈簧、主缸進液方式都得到優化，并且要盡量將旁通閥式轉變為中心閥式，這樣可以有效提高主缸活塞密封圈的使用壽命，提高整個制動系統的性能狀態。

結語

在汽車制動系統的維護過程中，要準確分析汽車制動系統的性能狀態，嚴格檢查并盡早發現故障隱患。在發現汽車制動系統故障之后，要采取切實有效的故障排除方法，及時消除汽車制動系統故障。另外，為了確保汽車處于良好的運行狀態，要采取適當的性能優化方法，提高汽車的整體性能狀態，延長汽車的使用壽命。

[1]黃偉中,郭立書,楊雄.汽車制動系統故障診斷與性能優化方法[J].汽車工程師,2012.(11).

[2]楊立桃,王保強.淺析汽車制動系統故障診斷及維修 [J].中國新技術新產品,2012.(02).