汽车制动系统的故障诊断与排除

汽车制动系统故障诊断与排除

一．摘 要

汽车制动系统是汽车的一个重要组成部分，他直接影响汽车的安全性。据有关资料介绍，在由于汽车本身造成的交通事故中，制动故障引起的事故占事故总量的45%。可见，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。

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。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。

二．前 言

汽车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。其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。

三．正文

（一）汽车制动系统的概述

1． 制动系统的构造与原理

１．制动器：产生制动力矩，阻止车轮或车轴转动的装置。 按原理分：机械摩擦式（广泛）、液力式、电磁式

机械摩差式分：鼓式—蹄式（内制、外张）、带式（外制、外收）盘式—全盘、点盘

２．制动传动机构：控制制动器的装置。

类型有：简单式（机械式、液压式）、气压式（动力式）、加力式（简单式加动力式）

３．辅助制动装置

如：长下坡的车速稳定装置、排气制动装置、下坡缓行器等

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制动系按制动能源可分为：人力制动系：其以驾驶员肌体为唯一制动能源，动力制动系：完全靠发动机的动力转化成的气压或液压形式的趋势能来制动。其制动能源如空气压缩机或油泵。伺服制动系：其兼用人力和发动机动力进行制动。如人力液压制动系加设一套动力伺服系统。其可分为助力式（直接操纵式）和增压式（间接操纵式）。

4. 汽车制动系统包括四个组成部分，供能装置（包括供给、调节制动所需的能量以及改善传能介质状态的各种部件）、控制装置（踏板机构）、传动装置和制动器。

完整的制动系统应具有独立的行车制动系和驻车制动系，有的还有紧急制动、安全制动或辅助制动装置。行车制动系制动装置的不同，可分为液压制动系和气压制动系；驻车制动系一般采用机械式结构。

制动系统是关系到人车安全的关键部件，汽车的制动系统按照可靠、省力等要求设置了很多装置。例如，双回路制动系统、真空制动增压器等。

双回路制动系统就是指系统内有两个分别独立的液压制动管路系统，起保险的作用。一般前轮驱动轿车多采用交叉对角线形式，制动主缸的前腔与右前轮、左后轮的制动管路相通，后腔与左前轮、右后轮的制动管路相通，形成一个交叉的形对角线，这样的好处是当有一个制动系统发生故障时，另一个系统依然能进行最低限度的制动，且不会发生跑偏现象。而后轮驱动轿车因负荷较大，多采用前后轮分别独立制动形式，即有两套制动总泵，一套控制前轮制动，另一套控制后轮制动。

真空制动增压器顾名思义就是利用真空来增压。这种装置是一种助力装置，一般安装在驾驶室仪表板前的发动机舱隔壁上，串接在制动踏板与制动主缸之间，起增加踏板力的作用，从而使驾车者省力。 真空制动增压器的工作原理是利用发动机工作时产生的负压与大气压之间的压力差来迫使增压器内橡胶膜片移动，推动制动主缸的活塞，以此来减轻人踩制动踏板的力 2 制动器的分类

制动器分为盘式制动器和鼓式制动器。盘式制动器的定义及工作原理

盘式制动器又称为碟式制动器。它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动。制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好象用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。这种制动器散热快，重量轻，构造简单，调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，加速通风散热提高制动效率。反观鼓式制动器，由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。

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当然，盘式制动器也有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力装置的车辆才能使用。而鼓式制动器成本相对低廉，比较经济。 片移动，推动制动主缸的活塞，以此来减轻人踩制动踏板的力。 3 鼓式制动器的定义及工作原理

鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，但由于结构问题使它在制动过程中散热性能差和排水性能差，容易导致制动效率下降，在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。但由于成本比较低，仍然在一些经济类轿车中使用，主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。

典型的鼓式制动器主要由底板、制动鼓、制动蹄、轮缸、回位弹簧、定位销等零部件组成。底板安装在车轴的固定位置上，它是固定不动的，上面装有制动蹄、轮缸、回位弹簧、定位销，承受制动时的旋转扭力。每一个鼓有一对制动蹄，制动蹄上有摩擦衬片。制动鼓则是安装在轮毂上，是随车轮一起旋转的部件，它是由一定份量的铸铁做成，形状似园鼓状。当制动时，轮缸活塞推动制动蹄压迫制动鼓，制动鼓受到摩擦减速，迫使车轮停止转动。在轿车制动鼓上，一般只有一个轮缸，在制动时轮缸受到来自总泵液力后，轮缸两端活塞会同时顶向左右制动蹄的蹄端，作用力相等。但由于车轮是旋转的，制动鼓作用于制动蹄的压力左右不对称，造成自行增力或自行减力的作用。因此，业内将自行增力的一侧制动蹄称为领蹄，自行减力的一侧制动蹄称为从蹄，领蹄的摩擦力矩是从蹄的2～2.5倍，两制动蹄摩擦衬片的磨损程度也就不一样。为了保持良好的制动效率，制动蹄与制动鼓之间要有一个最佳间隙值。随着摩擦衬片磨损，制动蹄与制动鼓之间的间隙增大，需要有一个调整间隙的机构。现在轿车鼓式制动器都是采用自动调整方式，摩擦衬片磨损后会自动调整与制动鼓间隙。当间隙增大时，制动蹄推出量超过一定范围时，调整间隙机构会将调整杆拉到与调整齿下一个齿接合的位置，从而增加连杆的长度，使制动蹄位置位移，恢复正常间隙。

（二）液压制动系统的故障诊断与分析

液压系统常见故障部位有：制动主缸（通气孔、皮碗、回位弹簧）、制动器（制动蹄、制动盘、制动轮缸）和管路等。

液压制动系常见故障有：制动不灵、制动失效、制动拖滞和制动跑偏。

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液压制动系的一般组成（红旗CA7220），

1—右前轮缸；2—储液罐；3—制动主缸；4—真空伺服气室；5—控制阀；6—制动踏板机构； 7—右后轮缸；8—左后轮缸；9—感载比例阀；10—真空单向阀；11—真空供能管路；

12—制动信号灯液压开关；13—左前轮缸

2．1液压制动不良故障

1 故障现象

（1）制动时不能迅速减速或停车

（2）第一次踏下制动板时制动不良，连续踩踏制动板，踏板逐渐升高，但脚踏触感减弱，且制动效果不佳

（3）汽车行驶中制动时，驾驶员感到减速度小 （4）汽车紧急制动时，制动距离长 2 故障原因

（1）油路故障。例如：①油液不足；②油液变质；③管路漏油；④管路漏气

（2）制动主缸、分缸故障。例如：①液压制动总泵和液压制动分泵的橡胶圈老化、发胀、磨损变形，活塞与缸壁磨损过大；②出油阀、回油阀密封不严，贮液室内制动液不足

（3）制动踏板自由行程故障。例如：①制动踏板自由行程过大；②制动主缸和工作缸推杆调整不当或松动；③踏板传动机构松旷

（4）真空增压装置故障。例如：①真空管漏气；②控制阀阀门密封不严，气室膜片破损，控制阀活塞和橡胶圈磨损；③增压缸活塞磨损过多，回位弹簧过软

（5）制动器故障。例如：①制动摩擦片磨损严重，摩擦片与制动鼓之间间隙过大，制动盘磨损的过薄或制动鼓与制动盘之工作表面有油污；②制动蹄摩擦片与制动鼓接触状态不佳，调整不良；③制动盘翘曲变形，制动鼓圆度圆柱度差制动蹄片表面烧焦蹄片松动脱落铆钉露出鼓式车轮制动器浸水；④制动蹄回位弹簧过硬，制动蹄轴锈蚀卡死

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（6）①制动管路中有空气，或油管凹瘪，软管老化、发胀，内孔不畅通或管路内壁积垢太厚②储液罐制动液不足或变质，③制动主缸、制动轮缸的皮碗、活塞、缸壁磨损过甚④制动主缸、制动轮缸、管路或管接头漏油⑤制动鼓磨损过甚，或制动间隙调整不当⑥制动主缸出油阀、回油阀不密封或活塞回位弹簧预紧力过小，或进油孔、补偿孔、储液罐通气孔、活塞前贯通小孔堵塞⑦制动主缸或制动轮缸皮碗老化、发粘、发胀⑧制动器摩擦片（制动盘）制动鼓（制动钳）的接触面积小，制动蹄摩擦片质量欠佳或使用中表面硬化、烧焦、油污⑨增压器助力器性能不佳或失效⑩制动踏板自由行程太大 3故障诊断流程如下图

液压制动不良 踩下制动踏板 踏板高度适中感到硬 踏板被踩到底且无力反弹 连续踩几次制动踏板 道路试验 踏板仍到底且无力 踏板能升高 制动不良 检查车轮制动器间隙 缺制动液主缸进油空和储液室盖堵塞管路漏油，皮碗破损，连杆机构脱落 连续踩住制动踏板间隙过大 正常 检查 按汽车使用情况检查 踏板逐次升高 制动软管堵塞，摩擦片硬化。表面塞沾有油污，活塞卡滞，铆钉外露真空助力装置失效，涉水或雨淋使摩擦片受潮 正常 过大 检查踏板自由行程和制动间隙 制动管路渗漏，主缸回油阀或出油阀出油不良 踏板缓慢下降 踩制动踏板有弹性 制动管路中渗入了空气 主缸或轮缸橡胶碗密封不良，活塞回位弹簧过软或折断 调整不当 5

4液压制动系制动不良常见原因诊断流程

制动不良 制动踏板自由行程过大 是 制动踏板自由行程是否太大？ 否 制动起制动间隙过大 是 制动器制动间隙是否太大？ 否 制动液不足 是 制动主缸储液罐液面是否太低？ 否 管接头松动，油管破损，主缸或轮缸磨损 是 管路中是否有漏油现象？ 否 制动系仲有空气，制动器效能不良，管路不畅，制动液粘度太大 是 连续踩几脚，制动踏板是否升高？ 否 制动主缸旁通孔或活塞前端贯通空堵塞，制动主缸皮碗发胀，制动主缸阀门不密封，制动主缸通气不畅

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2. 2液压制动失效故障 1故障现象

汽车行驶中，将制动踏板踩到底，制动装置不起作用，或在使用一次或几次制动后，制动装置突然不起作用，都属于制动失效故障。 2故障原因

（1） 液压制动总泵故障。例如： ①制动总泵内制动液严重不足；

②制动总泵橡胶皮碗、橡胶圈严重磨损，或橡胶皮碗被踏反； ③制动总泵和制动分泵之间的管路断裂，或接头松脱，严重漏油； ④制动踏板传动机构脱落断裂

（2） 液压制动分泵故障。例如：

① 制动分泵橡胶皮碗严重破损，或橡胶皮碗被顶翻； ② ②制动分泵活塞在缸筒内卡死； ③ ③制动分泵进油管被压扁堵死； ④ ④制动分泵排空气螺钉松动、脱落或丢失 （3） 车轮制动器故障。例如：

① 制动器摩擦片大面积脱落，摩擦片严重烧蚀； ② ②制动鼓和制动盘开裂、破裂 3故障诊断流程如下图

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液压制动失效 根据汽车使用情况判断 长期停放未用 制动总泵、分泵皮碗或制动软管老化 经常使用 检查贮液罐内制动液 正常 过少或没有 检查油管、油管接头及制动软管 补充制动液 无漏油 漏油 紧固接头或更换油管 紧急制动时将皮碗踏翻

4故障诊断方法

①踩下制动踏板，如无连接感，说明是踏板与制动主缸连接脱开；②检查系统管路有无泄露或破裂（通常根据油迹）。管路的泄露或破裂会是回路中形成不了高压，使制动性能失效。③如上述情况正常，则应检查制动主缸和制动轮缸。 3.3 液压制动拖滞故障 1 故障现象

使用制动后，当抬起制动踏板后，全部和个别车轮的制动作用不能完全立即解除，在行驶中感到无力，行驶一段距离后，尽管未使用制动器，但仍有某一制动盘或全车制动盘发热。一致影响车辆重新起步，加速行驶或滑行。 2 故障原因

（1） 液压制动总泵故障。例如：①制动踏板没有自由行程，以及踏板回位弹簧松脱、折

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断或太软；②制动踏板轴锈蚀或磨损而发卡，回位弹簧不能使其回位；③制动液太脏或粘度太大，使其回油困难；④制动分泵回油孔、旁通空被赃物堵塞；⑤制动总泵活塞发卡或橡胶皮碗发胀使其回位不灵活，堵住总泵回油孔；⑥制动总泵活塞过软或折断；⑦制动总泵回油阀弹簧过硬；

（2） 液压制动分泵故障。例如：①制动分泵橡胶皮碗被粘住或因发胀而被卡住；②制动

分泵活塞变形、磨损或卡住；③制动油管被压扁或制动软管老化，内壁脱落堵塞导致回油不畅

（3） 车轮制动器故障.例如：①制动蹄摩擦片与制动盘之间间隙过小；②制动蹄摩擦片与

制动盘烧结、粘住；③制动蹄摩擦片脱落，其碎片夹在制动蹄摩擦片与制动盘之间；④制动蹄回位弹簧脱落、折断或弹力过小；⑤制动蹄轴与衬套配合间隙过小、润滑不良或锈蚀，引起回位弹簧转动困难；⑥制动鼓失圆，制动盘翘曲变形

（4） 助力伺服机构故障。例如：①真空增压器伺服气室膜片回位弹簧过软；②真空增压

器的的控制阀膜片弹簧过软；③真空增压器的控制阀、空气阀与真空阀三者间距过大，使真空阀与阀座距离过小；④真空增压器的控制阀活塞发卡或橡胶碗发胀，使活塞运动不灵活⑤真空助力器的伺服气室活塞回位弹簧过软；⑥真空助力器的伺服气室壳体变形使活塞回位困难

（5） 其他原因。例如:①轮毂轴承调整不当，使制动鼓歪斜而与制动鼓摩擦片接触。②行

车制动兼驻车制动的手刹干未放松，或钢索调整不当

3故障诊断方法

①

若个别车轮发热，应检查该轮制动轮缸是否回位不畅，制动器制动间隙是否太小，制动蹄是否回位不畅。

②

若全部车轮发热，应检查制动踏板自由行程是否太小，制动器制动间隙是否太小，制动主缸是否会回油慢（回油孔不畅，皮碗发胀），真空助力器空气阀是否漏气。

4 液压制动系统制动拖滞常见故障原因诊断流程

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制动拖滞 该轮制动轮缸皮碗发胀或活塞回位弹簧失效； 该轮油管凹瘪或堵塞； 该轮制动间隙太小； 该轮制动蹄轴锈蚀或回位弹簧失效 1 有意使用制动行驶一段时间，选择： 1 .个别车轮制动鼓（盘）发烫； 2.全部车轮制动鼓（盘）发烫 2 制动踏板无自由行程； 制动踏板回位弹簧失效； 制动踏板支承轴锈蚀发卡 否 制动踏板自由行程或回位是否正常？ 是 制动主缸补偿孔堵塞；制动主缸皮碗发胀或活塞回位弹簧失效；真空助力器空气阀漏气

5 故障诊断流程如图

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加工，但加工后的制动盘厚度不得小于19mm（FN2型制动器为22mm）

图3 宝来前轮盘式制动器

1—十字头螺栓；2—制动盘；3—制动摩擦片；4—制动钳；5—导向销； 6—保护帽； 7—带环形连接和中空螺栓的制动管；8—车轮轴承座；9—六角台肩螺栓；10—ABS转速传

感器；

11—防溅板；12—六角螺栓； 13—车轮轴承；14—卡簧；15—轮毂(带齿圈)

②新制动摩擦片厚度为14 mm，磨损极限为7mm（包括底板），超限应更换。 ③清洁制动接触面，应无油污。 （3）装配与调整 ①安装制动盘。

②安装制动钳，以29N·m的力矩拧紧导向销；装上前轮。 ③用力踩制动踏板数次，恢复正常制动间隙。 ④调整制动液面高度，同时排除制动管路中的空气。 4．后轮鼓式制动器的修理

图4为桑塔纳后轮鼓式制动器的结构。

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图4 桑塔纳后轮鼓式制动器

1—支承板；2—制动底板；3—制动间隙调节弹簧；4—前制动蹄；5—观察孔；6—楔形调节

块；

7—带耳槽的支承块；8—驻车制动推杆外弹簧；9—制动轮缸；10—平头销；11—驻车制动

推杆内弹簧；

12—驻车制动推杆；13—驻车制动杠杆；14—后制动蹄；15—制动蹄回位弹簧

（1）拆卸

①拆下轮毂盖和后轮。

②拆下开口销、锁紧螺母、调整螺母、减磨垫圈，拉出制动鼓及轮毂轴承，必要时用螺丝刀穿过制动鼓上的轮胎螺栓孔向上拨动楔形调节块，使制动蹄复位，增大制动间隙，便于制动鼓的拆下。

③拆下制动鼓定位销及弹簧。

④从下端固定板上提起制动蹄，拆下复位弹簧、驻车制动拉索。 ⑤拆下楔形调节块拉簧及上复位弹簧。

⑥将带压力杆的制动蹄夹紧在台钳上，拆下定位弹簧，取下制动蹄。 （2）检修

①制动蹄无裂纹及明显变形。制动摩擦片应无破裂，铆接可靠，磨损后的厚度应不小于2.50 mm（标准为5mm），否则应更换摩擦片或制动蹄摩擦片总成（摩擦片磨损情况在解体前可通过制动底板上的观察孔进行检查）。

②制动鼓无裂纹、失圆现象，内径磨损不超过1mm，否则应更换新件。圆度误差可用弓形内径规测量，如图3.56所示。

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③各回位弹簧有明显拉长或弹力减弱现象时应更换。 ④清洁制动接触面，应无油污。 ⑤凸轮轴应转动自如，制动底板无变形。 ⑥支承销与制动蹄承孔衬套配合间隙应符合要求。

（3）装配与调整

①将复位弹簧及压力杆装到制动蹄上，装好楔形调节块。

②组装制动蹄，挂好上复位弹簧。

③在驻车制动拉臂上装好拉索，将制动蹄的上端

放入制动轮缸活塞的切槽中，下端放入支座中，装好下复位弹簧。

④安装楔形调节块拉簧，装好制动蹄定位销、弹簧及弹簧座。

⑤在内、外轴承中加注润滑脂，依次将内油封、内轴承、轮毂及制动鼓、外轴承、止推垫圈装上。调整轮毂轴承预紧度时，边转动轮毂，边拧紧调整螺母。

⑥正确的轴承间隙应该是螺丝刀在手指压力下，刚好能拨动推力垫圈。 ⑦装好锁紧螺母并锁止。

⑧踩制动踏板数次，使车轮制动器恢复正常制动间隙。

真空助力器出现故障时一般不予维修，可更换部分零件或整体更换。 5．检修调整好的液压制动系，应满足： （1）制动液高度正常。 （2）系统内无空气。 （3）各管接头无泄漏。

（4）踏板自由行程和制动器制动间隙符合规定。 （5）制动性能符合有关规定。

（6）操纵装置和制动器工作正常，灵敏可靠。

（7）无制动不灵、制动失效、制动拖滞和制动跑偏等故障。

图3.56 制动鼓失圆的检测 1—锁紧装置；2—百分表；3—弓形架；

4—锁紧螺母；5—调节杆；6—制动鼓

（三）结论

通过本文，我们学习到了汽车制动系统的构造与原理。对液压制动系统的故障的现象诊断的方法与如何维修故障部位有了进一步的理解。从而，可以灵活的运用在日常生活中遇到液压制动的故障诊断与分析。

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