北汽道达V8偶发制动抱死问题快速诊断与排除方法浅析
2019-02-04刘贤强许有健吝立永
刘贤强 许有健 吝立永
北汽云南瑞丽汽车有限公司 云南省瑞丽市 678500
1 引言
汽车制动系统指对汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,从而对其进行一定程度强制制动的一系列专门装置,主要分为行车制动、驻车制动。其中行车制动分为:
①机械制动:可靠性好,但制动力较小,主要低速汽车上;
②液压制动:稳定性好,主要适用于中、小型乘用汽车上。相比气压制动反应稍慢;
③气压制动:输出制动力较大且生效迅速,主要适用于中、重型载货汽车和大型客车上。但制动稳定性较差,难以控制输出制动力的大小;
2 液压制动系统工作原理
液压制动主要由制动踏板、真空助力器带制动缸总成、制动软/硬管、ABS控制器、制动盘、制动钳带衬片总成等部件组成。
工作原理:
制动时:助力器真空阀门通道打开依靠发动机负压进行助力,活塞通过踏板的机械联动向前运动并将制动液挤入管路中产生压力,推动卡钳上的衬片挤压制动盘,产生摩擦阻力起到降速的作用,见图1。
恢复时:踏板依靠回位弹簧及真空泵弹簧回到初始位置,真空阀门通道关闭。制动液回流压力完全释放,衬片依靠卡钳内皮碗及制动盘轴向反作用力回位,制动力完全释放回到原始状态。(备注:本文章主要讲解常规制动状态)。
图1 V8车型X型制动系统
3 故障原因分析及措施制定
3.1 问题现象
正常行车过程中,某次制动后(次数及方式上没有规律性)再次加速或起步时加速无力甚至熄火,停车检查发现为四轮同时抱死。经停放一段时间后(一般约12h)恢复正常。
3.2 可能故障原因解析
3.2.1 制动踏板
制动踏板属于机械联动部件,工作方式简单,主要为往复运动。在保证回位顺畅及无阻塞情况下不会引起无法释放制动力的情况。主要排查:踏板初始位置与故障状态下踏板位置是否一致,见图2。
图2 制动踏板剖视图
3.2.2 真空助力器带制动缸总成
真空助力器带制动缸总成主要承受踏板推力适时打开关闭真空通道并推动活塞将制动液挤入制动硬管中。当活塞无法及时回位时压力仍然存在,随即产生抱死的问题。主要排查:真空泵拨叉位置是否回位受阻或活塞回位状态,见图3、图4。
3.2.3 制动硬管及制动软管
制动硬管及软管主要承担输送保存制动液的作用,一般工作压力在8~10MPa,甚至更高。(普通乘用车上承受压力基本在35MPa以上)。主要控制尺寸、腐蚀、清洁度、耐压/温等。主要排查:尺寸及堵塞情况。
3.2.4 防抱死系统 ABS
ABS控制器主要起到防抱死及制动力分配作用。针对本文章所讲解的常规制动情况下只起到分配压力的作用。设计时为防止ABS功能失效,解除ABS控制信号后依然能保持制动力。排除是否因ABS进、出液阀失效的问题引起无法释放制动力,只需拆除ABS线束,观察压力是否卸载。如仍未卸载则证明与ABS无关联,见图5、图6。
图3 真空助力器带制动缸总成原理图
图4 V8真空助力器带制动缸总成
3.2.5 制动盘、卡钳带衬片
制动盘、卡钳、衬片共同构成一个轮边总成(针对盘式制动器),运动部件主要体现在卡钳内活塞的往复运动。衬片与制动盘的间隙非常小(一般<10μm,基本处于摩擦的状态),目前市场主流采用采用免调式制动卡钳。主要排查:卸载油压后(拧开放油螺栓),是否能手转动轮胎。如转动则说明功能正常,如无法转动则需要拆卸钳体、支架、衬片、活塞及矩形橡胶圈,查看是否有存在卡滞现象,见图7、图8。
图5 ABS原理图
图6 V8车型ABS控制器
3.3 北汽V8车型故障诊断与排除
①通过初始正常到制动抱死这个过程,排除制动硬/软管堵塞或管径尺寸问题;
图7 轮边总成原理图
图8 V8车型轮边总成
②出现抱死后立即断开ABS线束,重起车辆故障仍然存在,排除ABS软件/硬件问题;
③拆卸轮边总成的放油螺栓发现立即涌出,与当前故障一致。此时故障立即消失,排除卡钳、衬片及制动盘回位不良问题;
进一步缩小范围,锁定制动踏板与真空助力器带制动缸总成:
a、判断配合运动是否卡滞:反复踩下踏板,测量踏板的初始高度与故障时高度是否一致,经测量发现最大差值在11.6mm。进一步分析发现:踏板杆回位过程中偶尔与螺栓(踏板与管梁的固定螺栓)间隙较小,偶尔产生干涉无法回到初始位置。减短螺栓长度后反复试验皆无问题,锁定问题原因。经反复查证资料,证明由于设计间隙为1.69mm,加之零件公差及装配公差导致间隙进一步减小,过小间隙的部分车辆存在偶尔干涉抱死问题。
b、判断零件单件回位问题:如上步骤仍未识别出原因,则需拆解踏板、真空助力器带制动缸总成,主要查看踏板杆是否回位良好,活塞是否正常回位。
4 总结
目前液压式制动方式在乘用车市场上保有量很大,问题也各有千秋,出现异常需要通过工作原理追根溯源,反推现象,方能快速、精准锁定原因,进一步减少返修成本。该车型的偶发抱死属于设计时未考虑制造公差,导致踏板偶发性无法回到初始位置。经本次经验总结形成经验库,为后续的制动方面问题设计、制造、分析提供很大的帮助。