某车辆行车制动系统间歇性失灵故障分析

2022-09-03曹家垚马树茂

汽车与新动力 2022年4期

曹家垚马树茂

(天津迪安司法鉴定中心，天津 300381)

0 前言

汽车制动系统是指为了从技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平均速度，在汽车上安装的制动机构。据统计，车辆性能的优劣是影响道路交通安全的重要因素之一。在道路交通事故中，50%以上是由汽车制动性能失效引起的。因此，为保障行车安全，应重点关注汽车制动性能。本文以某款多用途货车为例，针对该款车型存在的制动系统间歇性失灵故障进行了系统性检测及原因分析，结合故障原因，提出了解决方案，确保车辆行驶安全。

1 故障检测

某款多用途货车被发现存在制动系统间歇性失灵故障，为更好分析故障原因，对故障进行了系统性检测。

1.1 制动踏板检测

在发动机熄火状态下，通过脚踏制动踏板来快速检测货车液压制动性能是否正常。在第1次踏板并感觉到阻力时，该车制动踏板行程大于全行程的四分之三；通过3次脚踏制动踏板，感觉到踏下与抬起制动踏板时行程自如，未出现卡阻现象；在保持踏板时间小于5 s时，踏板有缓慢向前移动的现象。将制动踏板推杆销拆卸，观察到推杆销表面光滑，无变形及缺损情况。经检测，该车的制动踏板状况良好，符合制动踏板技术标准。

1.2 制动力传递装置检测

通过目测，该车制动油壶内油液充足，制动油液颜色正常，未观察到油液出现发黑现象，也未观察到制动管路有渗漏现象。说明制动力传递装置性能正常。

1.3 行车静态制动检验

行车静态制动检验是指在启动发动机后，在车辆停止不动的情况下，检验行车制动踏板行程是否符合标准，车尾制动灯与制动踏板响应是否同步。经检测，该车的行车制动踏板有效行程大于总行程的四分之三，车尾制动灯与制动踏板响应同步。

1.4 行车动态制动检验

行车动态制动检验是在干燥、平坦的路面上，将车速稳定在40～50 km/h区间，使用MBK-01(Ⅲ)B型便携式制动性能测试仪进行7次测试，并选取其中5次测试结果进行分析。该车的5次测试数据见表1。经检验，该车在制动性能试验过程中，汽车在整个减速过程中的制动距离、协调时间、平均减速度(MFDD)均符合《机动车运行安全技术条件》(GB 7258—2017)中规定的制动性能参数。

1.5 真空度测试

将货车启动至怠速稳定状态，利用三通管连接货车真空助力泵及真空助力器后，装上真空压力表对货车制动系统的真空度进行测量。经测量，该车制动系统气压真空度值约-71.00 kPa，大于该车的制动气压真空度最低限值(-66.66 kPa)，该车制动气压真空度符合限值标准。

表1 车辆制动性能的测试数据

1.6 液压管路检验

利用升举机设备将货车升举起来进行检验，并采用具有下载和存储功能的记录仪对整个检验过程进行全程录像。通过检测人员用脚反复踩踏制动踏板并加大油液压力至制动踏板阻力最大，踩住制动踏板，然后瞬间松开制动分泵放气螺栓，按照左后轮—右后轮—右前轮—左前轮的顺序依次排出液压油。检验结果显示，车辆的左后轮、右后轮和右前轮的出油量均正常，且液压油呈喷溅状态排出，但车辆左前轮在放气螺栓打开后未见出油，等待约4 s 后，才观察到液压油从放气螺栓出油口处缓慢流出。拧紧放气螺栓，再次用脚反复踩踏制动踏板加大油液压力至制动踏板阻力最大时，再次松开制动分泵放气螺栓。此时，车辆的左后轮、右后轮、右前轮和左前轮的出油量均正常，且液压油呈喷溅状态排出。测试表明，货车的制动管路系统存在气阻现象，且与制动管路所处的环境温度相关。该现象导致制动系统的功能不可靠，难以保证随时有效的制动性能，不符合《机动车运行安全技术条件》(GB 7258—2017)标准要求。

2 故障分析

汽车制动系统内部存在气阻现象，会严重影响汽车的制动性能。出现该现象的主要原因是由于车辆制动时产生高温造成制动液大量蒸发。理论上液压制动系统是密封环境，但实际上液压制动系统还是存在细微的渗漏部位。如果汽车停放时间较长，会出现气体渗漏进入制动管路的现象。当制动系统中存在气阻，极易造成制动系统故障，影响行车安全。

导致气阻问题产生主要有以下几方面的原因。① 在夏季天气炎热时，汽车制动系统的散热系统会受到影响，散热速度较缓慢，导致制动系统无法有效将刹车产生的热量散去。随着刹车次数增加，累积的热量会使制动液蒸发，对汽车制动造成影响。② 制动液本身的质量不过关。劣质制动液的耐高温性较差，在高温环境下，制动液极易出现蒸发现象，在制动系统的管路中形成气阻，对汽车制动造成影响。③ 制动液长期不更换，超出其使用期限。过期的制动液会乳化变质，在乳化过程中会产生气泡，而这些气泡集聚在管路中无法排出，就会形成气阻影响油液压力的正常传递，造成制动效能下降甚至失灵。

超过规定使用时间而仍然使用的制动液，车辆在日常驾驶中不会出现异常现象，对行车安全不会造成太大影响。但是，当车辆在下坡路况或山区道路崎岖坡度大的路况时，制动系统产生的高温很可能会让刹车油沸腾，进而在刹车管路中产生气泡，严重时会影响到刹车系统的正常工作。随着环境温度升高，制动液受热，并在制动管路内气化。气体在制动管路内逐渐增加，使制动轮缸的制动力减小，在制动时会感觉到刹车偏软。如果管路内储存气量较多，不仅会增大制动踏板行程，也会使制动失灵。当总泵油室制动液面下降较明显或在拆开管路时空气进入液压系统，汽车制动时将会出现刹车偏软的现象，影响制动效果。

3 解决方法

3.1 排除制动管路内的气体

发现液压管路中有气体时，可由两人配合排除管路中的气体。排气时，应按照由远至近的原则，对各分泵进行放气。首先排除后轮制动管内的气体，再排除前轮制动管内的气体。在进行放气作业时，应有两人配合进行操作：一人在驾驶室内连续踩动制动踏板，使踏板位置升高；另一人拧松放气阀，使管路中的空气和制动液同时排出。当踏板位置降低时，立即拧紧放气阀。如此反复多次，直到塑料管内没有气泡排出为止时，拧紧放气阀并装好防尘套。按照上述操作方法，可依次对其他分泵进行放气。

具体的排气操作可按以下步骤进行：① 将制动总泵贮液室内注满制动液；② 取下分泵的放气阀上的胶套，将专用橡胶管的一端接在分泵的放气螺孔上，另一端插入盛有制动液的玻璃容器内，注意使胶管的下端不高于液面；③ 连续踩踏制动踏板3～4次，将踏板踩下并保持，使踏板停留在踩下的位置，此时将分泵放气螺钉松开三分之一圈或二分之一圈，使带有气泡的制动液经由接好的橡胶管流入玻璃容器中。这时制动踏板会逐渐下降，等踏板不再下降时，拧紧分泵放气螺钉，并缓慢松开踏板。如果在分泵放气螺钉未拧紧前就松开制动踏板，则空气会被重新吸入液压制动系统。

重复上述操作步骤，直到橡胶排气管不再流出含有气泡的制动液为止，取下胶管装回胶套。排气操作应从后往前推进，应注意随时添加制动液至规定高度，但从分泵中排放出来的制动液不宜重复使用。对于安装有加力装置的液力制动系统进行排气时，应在发动机怠速运转下进行，通常是先排除加力器中的空气，再排除分泵中的空气。对于双管路制动系统，应分别在制动总泵的第1工作腔和第2工作腔进行排气。液压脚制动系统在装配调整后，在使用过程中，应注意液压系统的排气和制动液的选用。

3.2 预防制动管路内产生气阻

现代轿车和轻型货车大多采用液压制动系统，与机械制动相比，液压制动具有压力传递迅速、均匀及稳定，制动系统结构简单、使用安装方便、摩擦损失小、工作效率高等优点。在液压制动系统中，制动衬块对汽车安全行驶具有重要影响，若制动衬块存在问题，应及时更换。如果衬块受到磨损，会将磨擦产生的热量传递给制动液，对制动液造成影响。定期更换衬块可以避免此类故障的发生。

制动液具有优良的高温抗气阻性。如果使用的制动液沸点过低，在高温时极易蒸发，使液压制动系统管路中产生气阻，导致制动失灵。在实际车辆的使用过程中，可以采取更换制动液的方法来预防制动管路内产生气阻，确保汽车制动性能良好。