新能源汽车制动系统常见故障的检修研究

2022-02-10梁耀杰何科宇李吉生

装备制造技术 2022年11期

梁耀杰，何科宇，李吉生

（广西水利电力职业技术学院，广西南宁 530023）

0 引言

制动系统是汽车底盘系统中重要的系统之一。汽车制动系统性能的好坏，直接影响到驾乘人员的生命与财产安全。因此，在衡量汽车的安全系数时，制动系统的安全性能也是重要的参考指标之一。汽车制动系统的工作原理大部分汽车相同，都是通过驾驶员操作制动踏板后，制动总泵中的制动液形成一定的压力通往制动分泵，最终形成制动的一个过程。不同的地方主要是制动助力器的方式，助力方式可分为真空助力与电子助力。传统汽车的制动系统真空助力主要是发动机在运转过程中进气时形成的吸力抽取助力器内部的空气形成真空；新能源汽车的制动系统真空助力主要是依靠电动泵抽取助力器内部的空气形成真空；而助力则是依靠安装在制动总泵中的电动液压泵助力，不管是什么形式的助力方式，其作用都是为了方便驾驶员的操作，提高驾驶员在驾驶过程中的安全性与舒适性。了解汽车制动系统的结构组成与原理，有利于对其故障进行检修。

1 制动系统的工作原理

汽车制动系统主要由制动踏板、真空助力器、制动总泵、制动防抱死系统、制动分泵、制动盘等部件组成，如图1 所示[1]。

图1 制动系统的组成

图1的制动盘、制动片、制动分泵是制动系统出现的故障率较高的零部件，掌握制动盘、制动片、制动分泵在制动过程中的工作原理，对检修新能源汽车制动系统的故障有很大的帮助。

在制动的过程中，驾驶员通过给制动踏板施加推力后，与制动踏板连接的推杆通过推动制动总泵里的活塞推动制动液，收到强大推力的制动液经过制动防抱死系统（Antilock Brake System 简称ABS）中的比例分配阀后，分别由四条制动管路通往汽车的四个车轮上的制动分泵中，此时制动管路中带有压力的制动液推动制动分泵中的活塞，制动分泵中的活塞因受到来自制动液的压力而迅速的推动制动片往制动盘的方向移动，此时正在旋转的制动盘与向其移动的制动片的接触面则会产生强大的摩擦力，驾驶员施加到制动踏板上的力度越大越久，产生的摩擦力则越大越久，最终制动盘停止旋转，行程了对车辆的制动，如图2所示[1]。

图2 盘式制动器结构图

制动系统常见的故障现象有制动踏板软、制动跑偏、制动方向盘抖动、制动异响等，如何快速诊断与排除这些故障，是从业维修人员提高工作效率的关键。

2 制动系统故障的检修

2.1 制动踏板软

汽车在行驶过程中制动时，制动踏板变软很多情况下会伴随着制动距离变长，俗话说刹车不灵。检查制动踏板软的故障，需要先检查制动总泵上的制动液储液罐里的制动液是否处于正常的刻度范围。如果不在正常的刻度之间，应先要检查整个制动系统是否存在制动液泄露；如有泄露的地方，则对泄露的地方进行维修。一般情况下，在制动片没有过度磨损的情况下，制动液的液面不会出现大范围的下降。如制动液无泄露，则对汽车的制动系统管路进行排空气，因为空气容易压缩，如果制动管路中存在空气，会导致制动管路中的制动液压力不足，从而引起制动踏板软并伴随制动距离长，给汽车在行驶的过程中存在极大的安全隐患。在对制动管路进行排空气时，应该先从距离制动总泵最远的制动分泵进行，依次从远到近，每个制动分泵应连续排放5 次以上，或直到把制动管路的空气排完为止[2]。

如果制动管路排完空气后，故障仍然未排除，则检查制动分泵的活塞是否发生卡滞、制动管路的压力是否正常，如果以上都正常，则是制动总泵存在故障，需要更换制动总泵总成。

2.2 制动跑偏

制动跑偏在我们的日常用车当中经常遇到的故障，制动跑偏是指汽车在行驶的时候，缓慢制动或紧急制动时，汽车的就会往左或往右抢方向，导致汽车在制动时候会突然往路边或旁边的车道偏移，此类故障同样会给行车安全带来极大的安全隐患。

引起制动跑偏的原因很多，比如制动液管路泄露、制动管路制动液压力不均匀、制动防抱死系统损坏、制动分泵活动不顺畅、前轮左右两边轮胎的摩擦力不均匀等，但最常见的原因是前轮左右两边轮子上制动分泵的制动力大小不一致、不平衡引起的故障，特别是在紧急制动时现象尤为明显。制动跑偏通常会往制动力不足的相反方向偏移，比如有辆汽车在行驶过程中制动时，汽车向左偏移，则故障一般是右侧前轮的制动分泵的制动力不足所致。

当前轮左右两边制动分泵上的活塞活动不顺畅或单侧出现卡滞现象时，就会导致汽车在行驶过程中制动时制动分泵活塞活动不顺畅，导致前轮左右两侧制动分泵施加给制动片的摩擦力存在时间上的差异，左右两侧轮子同一时间内受到的制动力大小不平衡，从而出现抢方向跑偏的现象，此时应该更换前轮制动分泵总成，或清洗干净活塞后更换制动分泵修理包后，同时对制动管路排空气，故障即可排除[3]。

当后轮左右两侧轮子上的制动分泵制动力大小不平衡时，汽车在制动过程中就会出现甩尾的现象，特别是在紧急制动时现象尤为明显。更换两后轮制动分泵总成或更换制动分泵修理包重新装配后故障即可排除。

2.3 制动方向盘抖动

制动方向盘抖动是指汽车在行驶过程中制动时，方向盘出现抖动的现象。值得注意的是，行驶过程中制动时方向盘抖动与行驶过程中方向盘抖动要区分开，行驶过程中方向盘抖动主要因为轮胎动平衡数值相差较大等原因引起的故障现象，而行驶过程中制动时方向盘抖动的主要原因是制动系统出现了故障。针对此类故障，排除了悬挂故障外，大多数的故障是由于制动盘表面不平整引起的，在制动的过程中，因为制动盘表面不平整，导致其与制动片接触时产生的摩擦力不平稳，不平稳的摩擦力产生的振动通过转向机构传至方向盘，最终引起汽车在行驶过程中制动时出现方向盘抖动的现象。

因此，当汽车在行驶过程当中出现抖动时，需要检查前轮制动盘的表面是否平整，对于表面不起槽的制动盘，用肉眼很难判断出其表面的平整情况，所以需要使用百分表对其进行平面度跳动量进行测量，平面度跳动量的数值可以说明制动盘表面是否平整。以丰田卡罗拉车型的维修手册为标准，制动盘的平面度跳动量标准数值应小于0.05 mm；大于0.05 mm 时，应该更换制动盘，或对制动盘进行磨削处理，磨削过后的制动盘平面度跳动也重新测量且小于0.0 mm。在对制动盘进行磨削时应注意测量制动盘的厚度。以丰田卡罗拉车型的维修手册为标准，前轮制动盘的厚度应不小于19 mm，否则应更换制动盘[4]。

除了制动盘会影响汽车在行驶过程制动时方向盘抖动，制动片表面不平整也会出现类似的故障现象，故在检查完制动盘后，还应对制动片进行检查，制动片摩擦材料的厚度应不小于3 mm，否则要更换制动片。

制动盘与制动片的表面不平整，还会引起汽车在行驶过程中点动制动时产生刺耳的异响，排除故障的方法与制动方向抖动的方法一致。