汽车制动系统研究背景意义-汽车制动系统的研发

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  1. 汽车ABS系统的原理及维修
  2. 汽车的 制动系统性能是如何测试的?什么样的制动算是合格的?

汽车制动系统工作原理:1、汽车制动系统现在一般分两种,一种是液压制动,另外一种是气压制动,液压制动是由制动总泵以制动液为传动介质通过制动管路输送到每个制动分泵;2、从而达到制动制动的效果,而气压制动则是以高压气体为制动介质,再通过管路送到各个制动分泵达到制动效果;3、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。

汽车ABS系统的原理及维修

 汽车制动系统之真空助力器1

 关键词:汽车 真空助力器 制动系统

汽车制动系统研究背景意义-汽车制动系统的研发
(图片来源网络,侵删)

 汽车真空助力器是一个气动部件,由许多不同材质的零件组合而成,除金属件外,活塞体是电木材质,而膜片和密封件及反作用盘都是橡胶件,所以,其工作原理、设计结构和相关技术难度可想而知。

 我国对汽车真空助力器的研制和生产始于上世纪八十年代,并且于1987年制定了我国第一部关于汽车真空助力器的汽车行业标准,即ZB/T24003-1987《真空助力器技术条件》和ZB/T24004-1987《真空助力器实验方法》(现均已被替代),这两个行业标准的出版,有利的***了我国汽车真空助力器行业的发展,填补了我国在这项领域的空白,由此,我国汽车真空助力器行业进入了一个新纪元。

 可是,由于我国工业基础较为落后,理论基础能力有限,一些重要的学术期刊在上世纪九十年代才出现,而其他大多数还维持在维修和加工工艺层面上的论述和探讨,所以,客观的说,我国现在关于这方面的理论水平和成果以及产品质量,同先进的西方国家相比还相差甚远。

 近年来,我国汽车工业科技人员在真空助力器的研发上做了一些大胆的尝试和创新,也取得了一些成绩,但总体说来,我国具有自主知识产权和实用意义比较显著的产品的创新还有待进一步的探索和提高,在学术领域内,对汽车真空助力器进行系统研究的资料很少见,特别是深层次的研究成果更少,这种现状对我国国产真空助力器的生产企业和整个汽车行业都是不利的因素。

 评价一辆汽车好与坏,是否优越,是否舒适,外观是否精美,是必不可少的,但也不能说明这辆车的优良,而是要考虑车的安全系统才是最为关键的指标,那就是制动系统的控制,真空助力器正是汽车制动系统的执行单元。

 事实证明,现代人们在购车时,首现考虑的就是安全性,进而选择款式,但这就同我国落后的技术和局部领域的空白,势必影响到我国汽车行业的发展。

 俗话说,有利就有弊,虽然这个领域我们的技术及人才不多,可是,这也给我们留下了广阔的发展空间和培养更高尖的技术人员的机会,所以,研究和发展汽车真空助力器的相关技术迫在眉睫,并且也具有深远意义。

 现如今,我国已经有很多生产汽车真空助力器的厂家,而且也有很多国内知名的企业,但具有自主知识产权的产品不多,研发能力也很弱,所以,还处于多而不精,大而不强的状态。

 今天,汽车真空助力器行业已经是一项关键项目,增强工业基础,发展相关科技已经是刻不容缓,尤其对我国这个汽车工业落后而需求过多更应该是如此。

 在世界展中,我们似乎更应该支持国产化。

 事实上,汽车制动系统的研发中,真空助力器仍然是制动系统的执行元件,可在国内尚且没有一部完整的汽车真空助力器的设计手册及系统而深入的相关理论,部分重要的原理被忽视或未被发现,缺乏设计依据和理论基础,这些方方面面的问题,严重的制约和影响着我国关于这方面的行业的研制和设计能力,而现有的助力器更是缺少质量保障。

 由此可见,只有全面了解真空助力器工作原理和掌握细节构造,才能更有效的让我们在汽车制动系统,即真空助力器这方面有作为,这时我们不妨谦虚向西方发达国家学习或借鉴。

 在国外,对真空助力器相关理论进行研究的学者们已经对其进行了细致的研究与探讨,相关的文献及作品也被其他学者所引用。

 在其后的进一步研究、修正和补充中,在这方面的很多领域,取得了丰富的研究成果,同时,也为现代汽车制动理论和提高奠定了良好的基础,这不失为提供给我们的第一手好资料,通过学习、借鉴,我们可以对这块领域弥补自身的不足与空白。

 同时,国家也可以出台一些政策对策来解决当前形势,就我个人愚见,建议如下:

 1.将这项技术科研纳入为国家产业政策,大力倡导全民创造,提出产品的科研分析报告,并实行鼓励制度,将其转化为现实意义。

 2.国家出资,对国内现已掌握的技术继续深化发掘,使更好更快的推出同类型新产品的研发力度。

 3.引进国外先进技术,结合我国汽车产业现状,尽快提出适合本国产品的新路线,创新自主品牌和意识。

 总之,汽车真空助力器行业的发展前景非常好,不仅可以增加我国人口的就业率,还可以大幅增加我国汽车行业的收入,更重要的是,为我国汽车行业在世界之林处于不败地位奠定了更加丰厚而牢不可摧的坚实基础。

 汽车真空助力器的使用与维修2

 摘 要:当汽车在行驶一定里程后,制动系统中的某些部件会出现问题。

 其中真空助力器因为频繁使用容易出现故障,该文以真空助力器的组成、原理为基础,对其检查、调整和维修方面进行了阐述。

 关键词:真空助力器 检查 调整 维修

 真空助力器主要用于汽车制动,真空助力泵将制动踏板产生的输出力放大后产生制动主缸的输入力。

 制动主缸又将真空助力器的输入力转化为液压输出到制动管路,将机械力转化为液压力。

 1 真空助力器的组成

 见图1。

 2 真空助力器的工作原理

 真空助力器是一个直径较大的腔体,内部有一个中部装有推杆的膜片(或活塞),将腔体隔成两部份,一部分与大气相通,另一部分通过管道与发动机进气管相连。

 它是利用发动机工作时吸入空气这一原理,使助力器的一侧真空,相对于另一侧正常空气压力的压力差,利用这压力差来加强制动推力。

 即使膜片两边只有很小的压力差,由于膜片的面积很大,仍可以产生很大的推力推动膜片向压力小的一端运动。

 真空助力系统是在制动的时候也同时控制真空助力器的真空使膜片移动,并通过联运装置利用膜片上的推杆协助人力去踩动和推动制动踏板。

 汽车真空助力器在工作过程中存在着三个平衡位置,在加载时(或制动时)空气阀口处于若即若离状态,此时控制在空气阀口处无形变,而真空阀口处于关闭状态,控制阀在真空阀口处有形变在卸载时(或取消制动时)真空阀口处若即若离的状态,此时控制阀在真空阀口处无形变,而空气阀口处于关闭状态,控制阀在空气阀口处有形变;当制动稳定在某一时刻,输入力不再变化时(即助力器处于无运动趋势的状态),空气阀口和真空阀口均处关闭状态,控制阀在真空阀口处和空气阀口处均有形变。

 这就是真空助力器在工作状态下的三个平衡位置。

 3 真空助力器的常规检修

 可以用真空表检查发动机进气歧管真空度,当发动机怠速运转时真空度达到46.7 kPa,中速运转到53.3~66.7 kPa.说明真空度正常。

 如果没有真空表,可用下述方法检查。

 拆下助力气室的真空管,用手堵住管口后启动发动机1~2 min,若手感吸力甚微,可能是软管破裂或接头处漏气;若感到吸力大,说明真空度足够。

 真空度不足可能是接头孔堵塞或进气支管有裂纹,支管固定螺丝松动,支管衬垫冲坏,气门气缸严重漏气,应及时维修。

 (1)启动发动机运转1~2 min后熄火,踩制动踏板几次,踩下的行程逐次缩小,说明助力器工作良好,否则表明密封不良有故障。

 (2)在发动机不启动的情况下(有较长时间发动机没有启动),用同样的力踩下制动踏板数次,确定踏板行程每次无变化,然后将踏板保持在踩下位置,启动发动机,如踏板稍有下降,表示真空助力器工作良好,否则有故障。

汽车的 制动系统性能是如何测试的?什么样的制动算是合格的?

ABS是一项在80年代末才兴起应用的新技术,现在已经成为一般轿车的必装件了。 据统计,汽车突然遇到情况发刹车时,百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车,这时候的车子十分容易产生滑移并发生侧滑,即人们俗称的“甩尾”,这是一种非常容易造成的现象。造成汽车侧滑的原因很多,例如行驶速度,地面状况,轮胎结构等都会造成侧滑,但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦,轮胎的抓地力几乎丧失,此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。针对这种产生侧滑现象的根本原因,汽车专家就研制出车用ABS这样一套防滑制动装置。

汽车防抱死制动系统有许多类型,现在常见是四通道ABS系统和三通道ABS类型。这些类型的防抱死制动系统的传感器通过检测车轮的转速以调整液压来防止车轮抱死。

有人以为汽车装配 ABS就以为开车可以随意性,盲目开快车也不怕,这是非常错误的认识。汽车安装了ABS在制动的效果方面比没有安装 ABS理想,这是肯定的,但ABS也只能在一定的条件下,才能充分发挥它的作用。例如在湿滑的道路上突然刹车,ABS系统可以使驾驶员能够保持车辆行驶平稳,在较短的距离内将汽车刹住。但在不湿滑的路面上,一般不能缩短刹车距离,但可以减少和避免“甩尾”现象。路面的测试研究表明,在沙石路或其他松软的路面上,ABS系统甚至会增大车辆的刹车距离,因为刹车距离的长短与路面的摩擦系数和轮胎有关。因此,为了有效减小刹车距离,许多汽车上都安装有EBD(Electric Brakeforce Distribution),中文译“电子制动力分配”。EBD在ABS动作之前巳经根据车辆载荷平衡了车轮的地面抓地力,对后轮的制动力进行合理分配,可以有效地缩短汽车制动距离,实际上起到ABS的增补功能。因此许多汽车都有“ABS+EBD”的装置,改善和提高ABS的功效。

现在汽车装配的ABS是一种电控装置,它只能机械地按照巳经编制好的程序来执行动作。如果驾驶者不了解ABS的功能,很可能事与愿违。汽车制动时ABS用点刹方式可以防止车辆在制动时丧失转向能力,起到控制车辆制动状态时的作用。但根本起到操纵作用是驾驶者,当驾驶者在紧急情况下猛踩制动踏板的同时又急扭方向盘(许多经验不足或惊慌失措者的本能动作往往是急扭方向盘)。如果车辆没有安装ABS导致制动系统抱死,对方向盘的过激反应就不会起作用,此时驾驶者不能通过方向盘来控制车辆移动的方向;但如果安装了ABS系统让驾驶者能够控制方向盘,那么在慌乱的情况下对方向盘的过激反应就会使情况变得更糟。由于突然急扭方向盘,往往会令汽车突然产生侧滑而发生事故。美国高速公路安全管理协会(NHTSA)通过测试认为,安装有ESP对驾驶者控制车辆可以有很大帮助。ESP(电控行驶平稳系统,英文全称Electronic Stabilty Program)包含ABS及ASR,是这两种系统功能上的延伸,它能防止车轮在制动时抱死和在启动时打滑。ESP不断地测检车辆的行驶状态,当发生紧急情况时它会迅速反应,通过液压调节器调节每个车轮的制动压力和干预发动机的牵引力,以降低车辆的侧滑危险。有研究表明,ESP能使交通事故降低50%。ABS防抱死系统专题:从ABS到ASR、ESP

10前年,如果轿车安装有ABS(防抱死制动系统),不但说明该车的安全性能出类拔萃,而且档次也相当高级。今天,安装ABS的轿车已经相当普遍,经济型车也安装有ABS。随着对汽车安全性能的要求越来越高,一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS,还安装了ASR(驱动防滑系统,又称牵引力控制系统)或者ESP(电控行驶平稳系统),使汽车的安全性能进一步提高。

ASR的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上,没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑;如是后驱动的车辆容易甩尾,如是前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时,汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时,如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。

汽车的牵引力控制可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制车轮打滑来达到目的,装有ASR的汽车综合这两种方法来工作,也就是ABS/ASR形式。

1 轮速传感器、2 液压调节器、3 控制单元(CPU)、4 电控油门装置、5 节气门

装有ASR的车上,从油门踏板到汽油机节气门(柴油机喷油泵操纵杆)之间的机械连接被电控油门装置所取替。当传感器将油门踏板的位置及轮速信号送至控制单元(CPU)时,控制单元就会产生控制电压信号,伺服电机依此信号重新调整节气门的位置(或者柴油机操纵杆的位置),然后将该位置信号反馈至控制单元,以便及时调整制动器。

ESP(电控行驶平稳系统,英文全称Electronic Stabilty Program)包含ABS及ASR,是这两种系统功能上的延伸。因此,ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。

ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。

有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时会产生向右侧甩尾,传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。当然,任何事物都有一个度的范围,如果驾车者盲目开快车,现在的任何安全装置都难以保证其安全。

将来ASR等将变得如同ABS一样普及,因为ABS、ASR及ESP包含着技术及性能上的贯通。有专家认为在一定的范围内ASR等装置有取替4轮驱动的可能。例如轿车,过去人们认为提高轿车行驶性能最好是用4轮驱动,可是与4轮驱动相比,ASR等装置更适合轿车。这是因为4轮驱动结构复杂成本高,增加车重而且耗油,而ASR等装置结构简单安装方便,在一般城镇道路上使用效果并不差。

ABS防抱死系统专题:ABS系统的布置形式

ABS防抱死系统专题:ABS系统的布置形式

ABS系统的布置形式

ABS系统中,能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。

如果对某车轮的制动压力可以进行单独调节,称这种控制方式为独立控制;如果对两个(或两以上)车轮的制动压力一同进行调节,则称这种控制方式为一同控制。在两个车轮的制动压力进行一同控制时,如果以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,称这种控制方式为按高选原则一同控制;如果以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,则称这种控制方式为按低选原则一同控制。

按照控制通道数目的不同,ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式,而其布置形式却多种多样。

四通道ABS

为了对四个车轮的制动压力进行独立控制,在每个车轮上各安装一个转速传感器,并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。

由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动,因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等)的路面上制动时,由于同一轴上的制动力不相等,使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此,ABS通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节。

三通道ABS

四轮ABS大多为三通道系统,而三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独控制,对两后轮的制动压力按低选原则一同控制。

按对角布置的双管路制动系统中,虽然在通往四个制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置,但两个后制动压力调节分装置却是由电子控制装置一同控制的,实际上仍是三通道ABS。由于三通道ABS对两后轮进行一同控制,对于后轮驱动的汽车可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的平均转速。

汽车紧急制动时,会发生很大的轴荷转移(前轴荷增加,后轴荷减小),使得前轮的附着力比后轮的附着力大很多(前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附着力的70%—80%)。对前轮制动压力进行独立控制,可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动,有利于缩短制动距离,并且汽车的方向稳定性却得到很大改善。

双通道ABS

双通道ABS在按前后布置的双管路制动系统的前后制动管路中各设置一个制动压力调节分装置,分别对两前轮和两后轮进行一同控制。两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换,两后轮则按低选原则一同控制。

对于后轮驱动的汽车,可以在两前轮和传动系中各安装一个转速传感器。当在附着系数分离的路面上进行紧急制动时,两前轮的制动力相差很大,为保持汽车的行驶方向,驾驶员会通过转动转向盘使前轮偏转,以求用转向轮产生的横向力与不平衡的制动力相抗衡,保持汽车行驶方向的稳定性。但是在两前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均匀路面的瞬间,以前处于低附着系数路面而抱死的前轮的制动力因附着力突然增大而增大,由于驾驶员无法在瞬间将转向轮回正,转向轮上仍然存在的横向力将会使汽车向转向轮偏转方向行驶,这在高速行驶时是一种无法控制的危险状态。

双通道ABS多用于制动管路对角布置的汽车上,两前轮独立控制,制动液通过比例阀(P阀)按一定比例减压后传给对角后轮。

对于用此控制方式的前轮驱动汽车,如果在紧急制动时离合器没有及时分离,前轮在制动压力较小时就趋于抱死,而此时后轮的制动力还远未达到其附着力的水平,汽车的制动力会显著减小。而对于用此控制方式的后轮驱动汽车,如果将比例阀调整到正常制动情况下前轮趋于抱死时,后轮的制动力接近其附着力,则紧急制动时由于离合器往往难以及时分离,导致后轮抱死,使汽车丧失方向稳定性。

由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾,因此目前很少被用。

单通道ABS

所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节装置,对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器,如下图。

单通道ABS一般对两后轮按低选原则一同控制,其主要作用是提高汽车制动时的方向稳定性。在附着系数分离的路面上进行制动时,两后轮的制动力都被限制在处于低附着系数路面上的后轮的附着力水平,制动距离会有所增加。由于前制动轮缸的制动压力未被控制,前轮仍然可能发生制动抱死,所以汽车制动时的转向操作能力得不到保障。

但由于单通道ABS能够显著地提高汽车制动时的方向稳定性,又具有结构简单、成本低的优点,因此在轻型货车上得到广泛应用。

ABS防抱死系统专题:从ABS到ASR、ESP

ABS防抱死系统专题:从ABS到ASR、ESP

10前年,如果轿车安装有ABS(防抱死制动系统),不但说明该车的安全性能出类拔萃,而且档次也相当高级。今天,安装ABS的轿车已经相当普遍,经济型车也安装有ABS。随着对汽车安全性能的要求越来越高,一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS,还安装了ASR(驱动防滑系统,又称牵引力控制系统)或者ESP(电控行驶平稳系统),使汽车的安全性能进一步提高。

ASR的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上,没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑;如是后驱动的车辆容易甩尾,如是前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时,汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时,如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。

汽车的牵引力控制可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制车轮打滑来达到目的,装有ASR的汽车综合这两种方法来工作,也就是ABS/ASR形式。

1 轮速传感器、2 液压调节器、3 控制单元(CPU)、4 电控油门装置、5 节气门

装有ASR的车上,从油门踏板到汽油机节气门(柴油机喷油泵操纵杆)之间的机械连接被电控油门装置所取替。当传感器将油门踏板的位置及轮速信号送至控制单元(CPU)时,控制单元就会产生控制电压信号,伺服电机依此信号重新调整节气门的位置(或者柴油机操纵杆的位置),然后将该位置信号反馈至控制单元,以便及时调整制动器。

ESP(电控行驶平稳系统,英文全称Electronic Stabilty Program)包含ABS及ASR,是这两种系统功能上的延伸。因此,ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。

ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。

有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时会产生向右侧甩尾,传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。当然,任何事物都有一个度的范围,如果驾车者盲目开快车,现在的任何安全装置都难以保证其安全。

将来ASR等将变得如同ABS一样普及,因为ABS、ASR及ESP包含着技术及性能上的贯通。有专家认为在一定的范围内ASR等装置有取替4轮驱动的可能。例如轿车,过去人们认为提高轿车行驶性能最好是用4轮驱动,可是与4轮驱动相比,ASR等装置更适合轿车。这是因为4轮驱动结构复杂成本高,增加车重而且耗油,而ASR等装置结构简单安装方便,在一般城镇道路上使用效果并不差。

转速传感器

转速传感器的功用是检测车轮的速度,并将速度信号输入ABS的电控单元。下图所示为转速传感器在车轮上的安装位置。

目前,用于ABS系统的速度传感器主要有电磁式和霍尔式两种。

电磁式转速传感器结构

它由永磁体2、极轴5和感应线圈4等组成,极轴头部结构有凿式和柱式两种。

齿圈6旋转时,齿顶和齿隙交替对向极轴。在齿圈旋转过程中,感应线圈内部的磁通量交替变化从而产生感应电动势,此信号通过感应线圈末端的电缆1输入ABS的电控单元。当齿圈的转速发生变化时,感应电动势的频率也变化。ABS电控单元通过检测感应电动势的频率来检测车轮转速。

电磁式轮速传感器结构简单、成本低,但存在下述缺点:一是其输出信号的幅值随转速的变化而变化。若车速过慢,其输出信号低于1V,电控单元就无法检测;二是响应频率不高。当转速过高时,传感器的频率响应跟不上;三是抗电磁波干扰能力差。目前,国内外ABS系统的控制速度范围一般为15~160km/h,今后要求控制速度范围扩大到8~260km/h以至更大,显然电磁感应式轮速传感器很难适应。

霍尔轮速传感器

霍尔轮速传感器也是由传感头和齿圈组成。传感头由永磁体,霍尔元件和电子电路等组成,永磁体的磁力线穿过霍尔元件通向齿轮

霍尔轮速传感器具有以下优点:其一是输出信号电压幅值不受转速的影响。;其二是频率响应高。其响应频率高达20kHz,相当于车速为1000km/h时所检测的信号频率;其三是抗电磁波干扰能力强。因此,霍尔传感器不仅广泛应用于ABS轮速检测,也广泛应用于其控制系统的转速检测。

如果ABS的指示灯亮,最好到该车型的指定维修点检测,不要到一般的维修店修理,因为一般的维修店几乎没有专业的ABS维修人员,而且市场上很少有ABS的配件

ABS车轮传感器及齿圈均安装在各个车轮上,所以要经常保持传感器探头及齿圈的清洁,防止有泥污、油污特别是磁铁性物质沾附在其表面,从而导致传感器失效或输给计算机的信号错误而影响ABS系统的正常工作。所以有时ABS指示灯亮,可以自己清理其表面,ABS就能恢复正常。

据专家介绍,指示灯亮时,有不同的闪动频率,不同的闪动频率(称之为代码)代表不同的故障。汽车的ABS说明书上都有解码程序。如某轻型客车闪灯时,测出代码为2.4,就是指右后调节器进所电磁阀线圈、电缆出现断路或短路。如果是断路,只要把传感器插件接触好,就如电器插座松了接上一样简单,ABS就正常了。如果是短路,就需更换传感器、控制阀或调节器。不存在“修理”一说,只能是更换零件。

另外,轮速传感器探头与齿圈之间的间隙一般为0.75mm。轮子轴承轴间间隙过大会直接影响ABS的正常工作,这时就需要调整。

ABS系统的检修

ABS系统检修的基本内容包括故障诊断与检查、故障排除与修理、定期保养与维护。根据ABS的特点,具有一些特殊的检查、诊断和修理方法。

(一)诊断与检查的基本内容

特定的诊断与检查可及时发现ABS系统中的故障,是维修中非常重要的部分。对于不同的车型,甚至同一系列不同年代生产的车型,检查的方法和程序都会有所不同,这一点只要比较相应的维修手册便可知道。但是ABS系统基本诊断与检查方法的内容是不变的,它们一般包括如下4个步骤:

(1)初步检查

(2)故障自诊断

(3)快速检查

(4)故障指示灯诊断

通常情况下,只要按照上述4个步骤进行诊断与检查,就会迅速找到ABS系统的故障点。故障自诊断是汽车装用电控单元后给修理人员提供的快速自动故障诊断法,在整个诊断与检查中占有极为重要的地位,在后面将集中介绍自诊断方法。

(二)修理的基本内容

通过诊断与检查后,一旦准确地判断出ABS系统中的故障部位,就可以进行调整、修复或换件,直到故障被排除为止。修理的步骤通常如下。

(1)泄去ABS系统中的压力。

(2)对故障部位进行调整、拆卸、修理或换件,最后进行安装。这一切必须按相应的规定进行。

(3)按规定步骤进行放气。

如果是车轮速度传感器或电控单元有故障,可以不进行第一和第三步骤,只需按规定进行传感器的调整、更换即可,ABS电控单元损坏只能更换。

(三)ABS维修的注意事项

(1)ABS系统与普通制动系统是不可分的,普通制动系统一出现问题,ABS系统就不能正常工作。因此,要将二者视为整体进行维修,不能只把注意力集中于传感器、电控单元和液压调节器上。

(2)ABS电控单元对过电压、静电非常敏感,如有不慎就会损坏电控单元中的芯片,造成整个ABS瘫痪。因此,点火开关接通时不要插或拔电控单元上的连接器;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),拔下电控单元上的连接器后再进行电焊;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。

(3)维修车轮速度传感器时一定要十分小心。卸时注意不要碰伤传感器头,不要用传感器齿圈当做撬面,以免损坏。安装时应先涂覆防锈油,安装过程中不可敲击或用蛮力。一般情况下,传感器气隙是可调的(也有不可调的),调整时应使用非磁性塞卡,如塑料或铜塞卡,当然也可使用纸片。

(4)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。

(5)制动液要至少每隔两年要换一次,最好是每年更换一次。这是因为DOT3乙二醇型制动液的吸湿性很强,含水分的制动液不仅使制动系统内部产生腐蚀,而且会使制动效果明显下降,影响ABS的正常工作。注意不要使用DOT5硅酮型制动液,更换和存储的制动液以及器皿要清洁,不要让污物、灰尘进入液压控制装置,制动液不要沾到ABS电控单元和导线上。最后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)。

二、ABS系统的诊断与检查

(一)初步检查

初步检查是在ABS系统出现明显故障而不能正常工作时首先取的检查方法,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(手刹)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,连接器及导线是否损坏。

(4)检查下列导线连接器(插头与插座)和导线的连接或接触是否良好:

①液压调节器上的电磁阀体连接器;

②液压调节器上的主控制阀连接器;

③连接压力警告开关和压力控制开关的连接器;

④制动液液面指示开关连接器;

⑤四轮车速传感器的连接器;

⑥电动泵连接器。

(5)检查所有的继电器、保险丝是否完好,插接是否牢固。

(6)检查蓄电池容量(测量电解液比重)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。

(7)检查ABS电控单元、液压控制装置等的接地(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。

(二)ABS系统故障征兆模拟测试方法

在ABS系统故障检测与诊断中,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)将换挡操纵手柄拨到前进挡(D)位置,观察仪表板上的ABS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)右前轮车速传感器测试方法与左前轮车速传感器测试方法相同。

该模拟测试,系根据ABS ECU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至少12km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ABS ECU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)。

(4)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之间;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接点好坏。

(三)ABS系统故障诊断表

在进行ABS系统故障检测与诊断时,应根据ABS系统的工作特性分析故障现象和特征,在故障征兆确认后,根据维修资料的说明有目的进行检测与诊断。为便于检测与诊断查找ABS系统的故障,必须首先了解ABS系统各主要部件在车上的安装位置。

1、ABS系统的故障现象

由ABS系统的工作原理可知,在ABS系统工作过程中,会出现一些与传统经验相背离的情况,有些是ABS系统的正常反应,而不是故障现象,应加以区别,例如:

①发动机起动后,踩下制动踏板,制动踏板会有可能弹起,这表示ABS系统已发挥作用;反之,发动机熄火,踩下制动踏板,踏板会有轻微下沉现象,这表示ABS系统停止工作,这些都是正常现象。

②当踩下制动踏板后,同时转动转向盘,即可感到轻微的振动,这并非故障。因为在车辆转向行驶时,ABS系统工作循环开始,会给车轮带来轻微的振动,继而传递到转向盘上形成振感。

③汽车行驶制动时,制动踏板不时地有轻微的下沉现象,这是因为道路表面附着系数变化而引起的正常现象,并非故障。

④高速行驶时,如果急转弯,或是在冰雪路面上行驶时,有时会出现ABS故障指示灯点亮的情况,这说明在上述工况中出现了车轮打滑现象,而ABS系统产生保护动作,这同样也不是故障现象。

ABS系统可能出现的故障有:紧急制动时,车轮被抱死;在驾驶过程中,或者放开手制动器时,ABS操作故障操作指示灯点亮;制动效果不佳,或ABS操作不正常等。

2、ABS系统故障诊断表

ABS系统各类常见故障的检查内容、检查部位和检查方法如表1-1所示。另外,通过观察仪表板上ABS故障指示灯的闪烁规律,也可以对ABS系统发生的故障进行粗略的诊断。

ABS系统常见故障诊断表

故障类型检查内容及顺序故障位置及检查调整

紧急制动时,车轮被抱死ABS故障指示灯点亮按故障代码处理

拉起手制动杆,ABS故障指示灯不亮检查:(1)手制动开关;(2)制动开关;(3)ABS故障指示灯灯泡

查看故障代码显示器,有代码显示ECU的PL端子和ABS故障指示灯之间断路

开点火开关,3s后,检查电磁控制阀是否有响声(检查时不可踩下制动踏板)检查ECU的+B端子和车身之间是否有电压,没有电压则为电路故障,否则查看ECU的E1端子是否搭铁

在正、负极之间电压低于12V蓄电池故障,更换或充电

踩下制动踏板后,在ECU的STR和E端子之间没有8~14V电压检查:(1)ABS故障指示灯

制动性能是汽车最基本的主动安全功能,它的作用就是让汽车安全的减速停车,并且可以可靠的停放在原地不动。所有的汽车在出厂时,都必须做制动性能测试,合格之后才能出厂销售。汽车在后期的使用过程中,每年都要进行的汽车年检,其中很重要的一个项目就是汽车制动性能的检测。那么你知道汽车制动性能是如何检测的吗?我们自己可不可以检测呢?下面我们就来说一说关于汽车制动性能测试的话题。

其实汽车的制动系统是极为复杂的,从功能上可以分为行车制动系统、驻车制动系统、紧急制动系统和制动系统,从结构上可以分为盘式制动器和鼓式制动器,从制动介质上可以分为气压制动和液压制动。在普通的乘用车上,普遍用液压制动、盘式制动器;在以载货为主的卡车上,一般用气压制动、鼓式制动器,为了减轻行车制动器的负担以及在行车制动器失效时仍然能够让汽车可靠的减速、停驶,还会匹配不同类型的紧急制动系统和制动系统。这些不同的制动系统,对它们的性能要求也略有差别。同时现在的汽车上还附加了大量的制动系统,比如制动防抱死系统、车身稳定系统、制动力系统、电子制动力分配系统、刹车优先系统,以及更先进的主动刹车系统,等等,它们都可以在某些方面增强制动系统的性能。

为了能定性、定量的评价汽车制动性能的优劣,在汽车行业普遍用三个通用的指标来评价汽车的制动性能:制动效能、制动效能的恒定性以及制动时的方向稳定性。其中制动效能是汽车最基本的制动能力,也可以简单的看做汽车制动力的大小;制动效能的恒定性主要指制动系统的热衰退性能,反映的是汽车持续制动的能力;制动时的方向稳定性反映的是汽车在制动时是否跑偏。在测试方法上,有试验台定量检测以及道路试验定性检测两种方法。在检测之前,要求汽车轮胎磨损在正常范围内,轮胎气压正常,制动系统无故障,制动控制系统与车轮制动器活动自由无卡滞,地面附着良好。

先来说说试验台定量检测。

汽车从生产线上组装完成,驶下生产线后,就要开上一个制动力试验台,测试汽车各车轮的制动力。还有汽车在后期使用过程中,每年都要进行一次汽车安全技术检测,其中的一个重要项目是把汽车开上检测线,检查汽车的制动性能。在制动试验台上,可以检测每一个车轮上的制动力,并由此计算出汽车的总制动力、制动力和、制动力差、制动均衡性、驻车制动力等指标,以此来判断汽车的制动性能是否合格。测试的设备通常是滚筒式制动力检测仪或滑板式制动力检测仪,现在更多的用滚筒式。

在国标中,汽车的制动力和不得小于汽车整备质量的60%,制动不均衡性不得大于20%,驻车制动力不得小于汽车整备质量的20%。制动力和反映的是汽车的整车制动力,如果它过小,说明汽车的车轮制动力不足,汽车的制动距离就会过长;制动不均衡性反映的是汽车各车轮制动力的反应时间以及制动力的差值,如果制动不均衡性过大,汽车就会发生制动跑偏、侧滑等现象;驻车制动力过小,汽车就无法可靠的停放在坡路上,等等。

汽车出厂时制动性能都是合格的,但是在后期使用过程中,由于制动系统的磨损,制动效能会下降,在年检时可能就会不合格,这种情况下我们就要修理制动系统了,比如更换刹车片、刹车盘、换刹车油等。特别是大型卡车的制动系统,由于车轮较多,载重量大,制动使用频繁,在年检时很难各项指标都符合要求,在这种情况下就只能各显神通了。不过这种试验台检测无法测试制动效能的恒定性,一般制动效能的恒定性是由车轮制动器的材质、通风、冷却等因素决定的。

再来看看在道路试验中如何检测汽车的制动性能。

道路试验通常是汽车评测机构测试汽车制动性能的方法,它测试出来的结果可以定性的判断汽车制动性能,更符合我们日常驾驶感受,因此对我们更有实际意义。测试的指标依然是制动效能、制动效能的恒定性以及制动时的方向稳定性。

道路测试制动效能不能测试出每个车轮的制动力,但是却可以测试出整车的制动能力。通常用百公里制动距离来表述,具体的方法是:把汽车加速到时速?一百公里之上,然后自由减速,等车速降低到100公里/小时时,驾驶员全力踩下刹车,让汽车在最短的距离内停下来。然后我们测量从踩下刹车的那一点到汽车完全停止那一点的距离,这个距离就是汽车的百公里制动距离。对于普通的乘用车来说,制动距离一般在33~48米之间,我们的判定标准为:33~37米为优秀,37~41米为良好,41~45米为合格,如果制动距离超过了45米,也不能说制动性能不合格,只能说这款车的制动性能比较差。

不过这种测试方法还是有很大局限性和误差的,其中驾驶员的操作是最大的影响因素。因为汽车在制动过程可以分为六个阶段,分别是驾驶员反应时间、制动机构反应时间、制动力增长时间、?制动器作用时间、持续制动时间以及制动解除时间,可以看出,如果驾驶员反应时间过长,就会影响汽车的制动距离。此外,制动器的型式以及技术状况,也会也会影响制动机构反应时间和制动力增长时间,比如盘式制动器的制动机构反应时间和制动力增长时间就优于鼓式制动器,同样的车型使用盘式制动器就会缩短制动距离;还有刹车片与刹车盘(鼓)之间的间隙、摩擦面积、蹄铁轴锈蚀状态等,也会影响汽车的制动过程,进而影响制动距离。

此外还有一点需要注意,就是在制动试验台上测试合格的车型,在道路试验中制动性能不一定就会合格。这主要是受到道路附着条件的限制。因为我们在制动试验台上测试的是车轮制动器的制动力,但是在实际驾驶中,影响汽车制动性能的是地面制动力。影响地面制动力的主要因素有地面的附着系数、轮胎的型式、气压等,比如在冰雪路面,湿滑路面,地面附着力低,汽车的制动距离就会延长;而轮胎与地面之间的附着力,会极大的影响汽车制动距离,现在的汽车受成本的限制,简配越来越严重,很多家用车都使用较低级别的轮胎,与地面的附着系数较小,汽车的制动距离就会延长,有些车型如果换一套轮胎,汽车的制动距离就会大大缩短,就是这个缘故。

制动效能的恒定性测试就是制动系统抗热衰退的能力。一般用短时间内连续制动的方式,来看制动效能衰退的程度。比如在短时间内连续测试汽车的百公里制动距离,如果汽车的制动距离越来越长,甚至制动失灵,就说明该车型制动效能的恒定性较差。影响制动效能恒定性的主要因素是车轮制动器的散热、通风以及刹车片与刹车盘的材质,比如现在很多车型用的盘式制动器,抗热衰退能力就优于鼓式制动器,还有通风盘式制动器,抗热衰退效能也比较好,而一些高端车用的陶瓷刹车片,能耐较高的温度,也有较好的抗热衰退能力。而一些经常跑山区道路的大卡车,用给车轮制动器淋水的方式来降低刹车片的温度,也是提高制动恒定性的一种方法。

制动时的方向稳定性其实就是指汽车在制动时是否跑偏。在制动试验台上可以根据各车轮的制动力差值,精确的分析出汽车是否存在制动跑偏。在道路测试中,通常用把汽车在平直的道理上提高到一定的车速(比如60公里/小时),然后以各种不同的踏板力踩下刹车,看汽车是否能够保持直线行驶。如果汽车自动的向一侧偏离,就说明该车型存在制动跑偏的现象,也就是制动方向稳定性不好。影响制动方向稳定性的因素也是比较多的,有些是设计因素,有些是后期使用因素,具体的原因在此就不详聊了。

以上就是对汽车制动性能测试方法的分析。在实际使用中,汽车的百公里制动距离可以最直观的反映汽车的制动能力。我们在选购汽车时,可以把这一项做为主要的参考指标,而其它的各种花里胡哨的制动系统,在实际应用中作用并不大。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

标签: #制动

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