汽车制动性能检测及常见故障分析

作者：赵志明 赵文杰    来源：AI汽车制造业

欢迎访问e展厅 展厅 3 传动/转向/制动系统展厅 变速箱, 离合器, 制动系统... 对量产车型进行制动性能检测，可以掌握产品制动性能水平的波动，提高监控配套件的产品质量及生产一致性。 汽车的制动性能是指汽车在行驶中能强制地减速以至停车，或下长坡时维持一定速度的能力。制动性能的好坏，直接影响行车安全，因此它是安保项中的重点检测项目之一。对量产产品制动性能的检测，是中兴汽车的一项例行检查。通过测试，可以掌握产品制动性能水平的波动，目的是为了监控配套件的产品质量及生产一致性。 检验仪器及检验条件 1．检验仪器 从德国CORRSYS DATRON公司引进的L400型非接触式五轮仪；TL-1L型踏板力计（产地：山东淄博）；DEM6风速仪（产地天津）。 2．路面条件 试验道路应清洁、干燥，用沥青或混凝土铺装。直线段路长2～3km，路宽不小于8m，道路上任意两点之间的纵向坡度不应超过2% 3．气象条件 平均风速小于3m/s，阵风小于5m/s，气温在0～35℃。 4．载荷情况 满载，载重量依企业标准要求装载。 5．样车抽取 测试样车应是在成品库随机抽取的新车，测试前需进行磨合。 检验依据 1．《GB7258-2004机动车运行安全技术条件》 2．《GBl2676-1999汽车制动系结构、性能及试验方法》 检验频次 根据《QC/T900-1997汽车整车产品质量检验评定方法》相关要求，中兴汽车对量产产品检验频次为：A平台，2台/半年；K平台，2台/半年。 检验项目 1．发动机脱开的O型试验； 2．行车制动系I型试验； 3．应急制动； 4．驻车制动。 制动性能测试曲线及分析 GB12676对汽车制动性能要求的指标有：制动距离S、充分发出的平均减速度MFDD、制动力N和制动稳定性。 现以M1类轻型汽车、80km/h发动机脱开的O型试验为例介绍制动性能曲线。 1．试验方法及要求 ⑴ 试验方法：试验前，将踏板力计的传感器固定在制动踏板上。调整车速到略高于制动初速度时，将变速器置于空挡滑行，待车速降至制动初速度时，用行车制动踏板立即制动直至车辆停止。 ⑵ 制动性能要求：制动距离S≤50.6m；充分发出的平均减速度MFDD≥5.8m/s2；制动力N≤500N；制动稳定性：任何部位不偏出3.7m通道宽且无异常振动。 2．V-S、a-t标准曲线 ⑴ 表1中的原始数据是从五轮仪数据采集器读出的tab文件。测量是以速度V为主变量，每降低5km/h作为一个采样点，测算对应的制动距离S、制动时间t、制动减速度a的瞬间值。 因充分发出的平均减速度MFDD是一个利用制动初速度、一定速度区间段内的制动距离，通过公式得出的计算值，而瞬间的制动减速度更能直观地反应汽车速度降低的速率，故本文以制动减速度a介绍制动曲线。 分析表1数据：样车在3.21s内，速度由80.39 km/h降至0，制动距离为35.22m。 ⑵ 用表1数据绘制V-S曲线 V-S曲线应为连续的圆滑曲线。制动开始后驾驶员立即睬下踏板，随着制动力的迅速增加，减速度a也在增大，V-S图中表现为曲线越来越陡，曲率半径越来越小。 ⑶ 用表1数据绘制a-t曲线 分析图2曲线：制动开始后，制动减速度a逐渐增大，0.52s时达到最大值，然后开始周期性摆动。 制动过程中ABS发生作用时，电子式ABS一般每秒钟制动约6～14次。本文中的原始数据是以速度霉降低5km/h做为1个采样点，所以样本量足够多时，在a-t图中减速度a也是呈摆动趋势，只是周期增大。 常见的故障曲线及原因分析 同样以M1类轻型汽车、80km/h发动机脱开的O型试验为例介绍。 1．制动距离不合格 ⑴ 根据表2的原始数据绘制V-S曲线 分析图3曲线及表2数据：样车在4.12s内，速度由80.11km/h降至0，制动距离为56.27m，超出GB12676对制动距离50.6m限值的要求。说明制动系统存在故障，但具体原因还需进一步分析。 ⑵ 用表2数据绘制a-t曲线 分析图4曲线： ① 减速度a在制动开始约1.6s后达到最大值，然后开始摆动，同时驾驶员脚部也有制动反弹感觉，说明ABS在制动过程中有效。 ② 制动器作用时间过长。制动器作用时间是指：从驾驶员开始踩下踏板，到制动减速度达到最大值时所需要的时间。由于摩擦片与制动盘存在间隙、制动踏板存在自由行程、制动力增长时间等因素，从驾驶员开始睬下踏板，直至减速度达到最大值，一般需要0.2～0.9s，有经验的驾驶员能在0.6 s内使汽车减速度达到最大。而图4曲线中制动器作用时间约1.6s，属于不正常情况。 ③ 因为制动器作用时间过长，导致制动距离变长，与图3中V-S曲线分析结论吻合。 ⑶ 故障排查 ① 制动踏板的自由行程是否过人，中兴公司规定制动踏板的自由行程为6～14mm。 ② 制动器摩擦片与制动盘的间隙是否过大，间隙值由汽车制造厂规定，一般盘式制动间隙在0.05～0。15mm，鼓式在0.25～0.5mm之间。 ③ 如果上述两项符合要求，需要对制动总泵和分泵进行检查，必要时可以通过更换零部件的方法来排查故障。 2．ABS功能失效 图5是根据某次试验数据绘制的 a-t曲线。 分析曲线：制动开始约0.5s后制动减速度a达到最大值，然后下降基本维持在7m/s2，没有出现正常的摆动。从车轮运动状态分析，样车在达到最大减速度后车轮抱死，与地面处于滑动摩擦状态，此时减速度相对较小，会影响制动效果。 故障排查：ABS系统出现故障，正常情况下，组合仪表防抱控制系统警示灯会点亮。这时应该使用电脑检测仪对汽车ABS系统故障码及数据流进行检测，查找故障原因，待故障消除后再进行测试。 3．制动减速度过小 ⑴ 分析曲线 ① 最大制动减速度数值过小。制动减速度与制动力、整车质量、地面附着系数有关，Ml类轻型汽车最大制动减速度一般都可以达到9m/s2以土：，而图6中最大减速度还不到6m/s2，说明制动力不足。 ② 制动减速度达到最大值后没有出现正常的摆动，说明ABS在制动过程中没有起作用，因为制动力小不足以使车轮达到抱死状态。 ③ M1类轻型汽车在车轮抱死（ABS失效或没有ABS配置）的情况下，稳定后的制动减速度一般都大于6.4 m/s2。而图6中稳定减速度还不到6m/s2，说明车轮没有拖带，当然，这还需要驾驶员通过耳听拖带音的方式综合判定。 ⑵ 故障排查 通过上述分析可知，制动力小是造成a-t曲线不正常的主要原因，常见故障有以下几种： ① 制动管路中渗入了空气。 ② 制动热衰退。如果制动器温度过高，会导致摩擦力矩显著下降，引起制动力降低。制动蹄片间隙小，踏板自由行程小、制动器问题都会造成制动拖滞故障导致热衰退。 ③ 由于制动盘（鼓）加工变形所导致的摩擦片与制动盘（鼓）接触面积减小。 ④ 制动总泵和制动分泵的皮碗密封不良、回位弹簧过软；制动总泵的回油阀及出油阀工作不良等。 ⑤ 制动真空助力器效能不佳或失效。(end)

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