何 超
(中冶建工集團(tuán)有限公司混凝土工程分公司,重慶 400051)
ABS(Anti-lock Brake System,剎車防抱死制動系統(tǒng))作為一種重要的系統(tǒng),可在汽車制動過程中避免車輪被抱死,防止車輪滑移現(xiàn)象產(chǎn)生,使汽車在制動中安全性加強(qiáng)。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用,可為不同類型的汽車使用提供安全保障,發(fā)揮有效作用。應(yīng)對該系統(tǒng)的原理進(jìn)行深入分析,結(jié)合其結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)來進(jìn)行維修管理,避免系統(tǒng)產(chǎn)生問題影響行車安全,為汽車系統(tǒng)的改進(jìn)及研發(fā)提供相應(yīng)的依據(jù),提升汽車系統(tǒng)的性能水平。
ABS 系統(tǒng)是一種在汽車制動過程中能夠監(jiān)視及控制速度的電子控制裝置,可用于載貨汽車設(shè)計(jì)之中,能夠避免制動力超出一定范圍造成車輪抱死的情況,使車輛能夠保持穩(wěn)定的狀態(tài),通過系統(tǒng)的支持使駕駛變得更加平穩(wěn),加強(qiáng)控制能力。同時(shí),借助系統(tǒng)能夠使制動的協(xié)調(diào)性水平大大提升,還可通過輪胎及地面的摩擦來發(fā)揮出有效的制動作用,使制動的距離能夠得到合理控制,提升車輛的運(yùn)行性能。該系統(tǒng)加強(qiáng)了車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。在應(yīng)用中該系統(tǒng)有著較大的優(yōu)勢,在緊急制動情況下,車輛方向控制得到保障,同時(shí)對制動距離進(jìn)行控制。
ABS 系統(tǒng)從20 世紀(jì)20 年代末開始研究,50 年代,世界上第一個(gè)ABS 系統(tǒng)正式出現(xiàn),被應(yīng)用在了航空飛機(jī)設(shè)計(jì)中,之后又被應(yīng)用在火車上。由于當(dāng)時(shí)的純機(jī)械式測試接收記錄裝置不能適應(yīng)汽車技術(shù)的較高要求,因此車用ABS 的作用不是很顯著。通過多次試驗(yàn)后,得到了測試車輪轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器及調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)的控制儀發(fā)揮出了重要的作用的結(jié)論,這也為ABS 系統(tǒng)的優(yōu)化提供了相應(yīng)的參考依據(jù)。一些公司開始嘗試在轎車以及載貨車上使用該系統(tǒng)。1978 年,奔馳公司在轎車上使用了該系統(tǒng),之后還在多種類型的汽車上使用了ABS 系統(tǒng)。新研發(fā)的ABS 系統(tǒng)有了更多的功能,如電子牽引系統(tǒng)、驅(qū)動防滑調(diào)整裝置、輔助制動器等。隨后多個(gè)公司也開始生產(chǎn)ABS 系統(tǒng),將其應(yīng)用在不同的汽車上,使汽車的設(shè)計(jì)得到進(jìn)一步優(yōu)化。
ABS 系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中,可通過齒圈以及傳感器之間的互相協(xié)調(diào)來產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號,將其傳輸?shù)诫娮涌刂茊卧?,之后由設(shè)備接收信號發(fā)送到電磁閥,根據(jù)指令來對制動壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)的指示燈還可起到提示的功能,使駕駛員及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,一般在系統(tǒng)中包含有氣路及車橋等部分。
可采用以下幾種方法。第一種是進(jìn)行加熱安裝,將齒輪加熱到180~200 ℃,經(jīng)過一段時(shí)間的保溫之后再進(jìn)行安裝操作,采用這樣的方式比較簡便。第二種是進(jìn)行壓裝,使用專用工裝在壓床上沿著整個(gè)圓環(huán)均勻地施加外力,使安裝完成。在安裝的時(shí)候,避免使用硬物進(jìn)行敲打,在安裝完成之后軸向偏差應(yīng)不超過0.2 mm。相鄰齒的高度偏差應(yīng)不超過0.4 mm。
在進(jìn)行傳感器安裝時(shí),前軸的傳感器夾緊套安裝孔應(yīng)在制動底板上,后軸的安裝需要一個(gè)固定傳感器的夾持體,還應(yīng)使夾持體安裝在軸靜止的部位,這樣可加強(qiáng)安裝效果,保證具有充分的剛性,使安裝保持穩(wěn)定,減少振動造成的影響。傳感器的軸向應(yīng)與齒圈的徑向垂直,最大角度偏差應(yīng)在±2.5°。進(jìn)行安裝之前,應(yīng)在襯套上涂上潤滑脂,裝入夾緊套,指導(dǎo)凸緣接觸夾緊套位置,之后把涂抹了潤滑脂的傳感器旋轉(zhuǎn)推入到襯套,指導(dǎo)接觸齒圈位置。傳感器安裝如圖1 所示。
在傳感器與齒圈的配合中,完成了設(shè)計(jì)布置后,傳感器與齒圈之間應(yīng)沒有間隙,考慮到齒圈的端跳與車輪軸承間隙產(chǎn)生的影響,傳感器與齒圈之間的配合如圖1 所示。安裝完成了齒圈及傳感器之后,需要開展測試工作,檢測其感應(yīng)電壓。當(dāng)輪速超出了30 r/min 的時(shí)候,傳感器電壓需要大于0.2 V,最大感應(yīng)電壓與最小電壓之間的比值應(yīng)不超過2。通過合理的安裝,能夠保證設(shè)備的正常運(yùn)行,避免對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。同時(shí),傳感器的阻值應(yīng)在合理范圍之內(nèi),一般數(shù)值與溫度之間存在著一定的關(guān)系。
圖1 傳感器安裝示意
電磁閥及制動氣室之間的連接氣管應(yīng)盡量縮短,避免長度過大對安裝產(chǎn)生不良的影響。同時(shí),氣管的直徑應(yīng)超過9 mm,接口1 接供應(yīng)氣源,接口2 接制動氣室,電磁閥排氣口應(yīng)朝下,偏差應(yīng)控制在合理范圍之內(nèi)。在測試電磁閥的時(shí)候,首先應(yīng)將點(diǎn)火開關(guān)打開,對電磁閥的響聲循環(huán)進(jìn)行關(guān)注,當(dāng)沒有響聲循環(huán)的時(shí)候,需要檢查電路的連接??墒褂迷\斷軟件激發(fā)電磁閥,結(jié)合其表現(xiàn)來判斷工作的穩(wěn)定性。電磁閥各個(gè)極腳以及接地之間的電阻應(yīng)控制在要求范圍值。
此外,還需要進(jìn)行導(dǎo)線連接操作。在駕駛室線束安裝中,指示燈的最大功率為5 W。系統(tǒng)指示燈及地線的端子應(yīng)使用鍍金端子,避免長時(shí)間的使用而造成銹蝕問題,使指示燈能夠正常運(yùn)行,減少錯(cuò)誤亮起的情況。電源線應(yīng)使用符合規(guī)定的規(guī)格型號材料,容量也應(yīng)根據(jù)接線圖進(jìn)行選擇,避免對系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。無論在什么情況下,電壓降應(yīng)小于0.5 V,電磁閥(圖2)的電源線及地線應(yīng)選擇規(guī)格為2.5 mm2的導(dǎo)線,還應(yīng)使地線及ECU(Electronic Control Unit,行車電腦)之間的距離縮短。另外,ECU及電磁閥使用同一接線點(diǎn),并且不與其他的用電設(shè)備共用接地點(diǎn),通常情況下,電磁閥的安裝可以依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的導(dǎo)線調(diào)整。
圖2 電磁閥
在安裝電子控制單元的時(shí)候,兩個(gè)電源連接ECU,其中一個(gè)是從蓄電池而來的電源,作為電磁閥的電源。另一個(gè)是從點(diǎn)火開關(guān)來的電源,是ECU 的電源。兩個(gè)電源的最大電壓為30 V,最小的電源為18 V。ECU 需要安裝在密封倉中,避免外界因素造成影響。還應(yīng)使其位置遠(yuǎn)離熱源,避免與其他的物體之間發(fā)生碰撞。
系統(tǒng)的指示燈為黃色,功率不超過5 W,不能使用發(fā)光二極管作為部件,系統(tǒng)的指示燈應(yīng)安裝在儀表板上駕駛員便于觀察的位置。為了方便進(jìn)行系統(tǒng)的故障診斷,可在系統(tǒng)ECU 附近安裝一個(gè)復(fù)位開關(guān),即閃碼開關(guān),可用于進(jìn)行ABS 系統(tǒng)故障的閃碼診斷。
在ABS 制動的時(shí)候,制動分泵的高速收放會使高壓的制動液被擠壓,導(dǎo)致較大的聲音,制動踏板會產(chǎn)生抖動及頂腳的情況,在緊急情況產(chǎn)生的時(shí)候,應(yīng)使用ABS 制動進(jìn)行直接作用,將剎車踩到底,不應(yīng)有放松。由于系統(tǒng)緊急制動的時(shí)候車輪不抱死,前輪具有導(dǎo)向作用,司機(jī)可一邊剎車一遍打方向緊急避險(xiǎn)。ABS 系統(tǒng)對制動液有著較高的要求,使用制動液的時(shí)候,需要參照說明書上的要求,禁止摻雜不同種類的制動液。注意1 年更換1 次制動液,并且保證型號相同,或者使用DOT3 或DOT4 醇基型制動液。ABS 車輪傳感器及齒圈在車輪上,需要使傳感器的探頭及齒圈保持清潔,還應(yīng)注意磁鐵性物質(zhì),防止傳感器失去效果,同時(shí)避免輸入到計(jì)算機(jī)的信號存在錯(cuò)誤,使系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。另外,應(yīng)檢查輪速傳感器探頭及齒圈間的間隙,輪子軸承軸向間隙太大會造成較大的影響,使系統(tǒng)難以正常的運(yùn)行。在駕駛中,駕駛員應(yīng)注意儀表板上的告警燈的情況,當(dāng)產(chǎn)生了閃爍或者發(fā)亮不滅的時(shí)候,表明系統(tǒng)已經(jīng)脫離工作的狀態(tài),應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行檢修處理。
(1)應(yīng)進(jìn)行ABS 系統(tǒng)泄壓操作,由于執(zhí)行器的壓力較高,維修的時(shí)候需要進(jìn)行泄壓,可先將點(diǎn)火開關(guān)打開,反復(fù)踩制動踏板約20 次,當(dāng)踏板上的力顯著增加的時(shí)候,表明泄壓完成。
(2)在更換電控單元的操作中,如果懷疑該部分產(chǎn)生了故障問題,可采用代替法進(jìn)行檢測,當(dāng)電控單元有故障的時(shí)候,需要及時(shí)更換。更換的時(shí)候,先將點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉,將舊的電控單元上的螺絲拆下,裝入新的電控單元。再將開關(guān)打開,啟動發(fā)動機(jī),當(dāng)故障被消除,表明原有單元存在故障,需要更換。
(3)維修車速傳感器的時(shí)候,當(dāng)傳感器產(chǎn)生故障,需要考慮到傳感器頭存在臟污或者齒圈間隙不當(dāng)?shù)那闆r,可將其拆下并且進(jìn)行清理,使用萬用表測量阻值,如果不符合要求應(yīng)進(jìn)行更換。
(4)ABS 電控單元對過電壓、靜電比較敏感,操作不當(dāng)會對電控單元的芯片產(chǎn)生影響,導(dǎo)致ABS 系統(tǒng)癱瘓。在點(diǎn)火開關(guān)接通的時(shí)候不應(yīng)插或者拔電控單元的連接器。充電的過程中,需要將蓄電池拆卸下來進(jìn)行。應(yīng)將ABS 與普通制動系統(tǒng)聯(lián)系起來,在檢修的時(shí)候?qū)烧呖闯梢粋€(gè)整體,當(dāng)傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)產(chǎn)生問題,ABS 難以正常運(yùn)行,因此,還需要考慮到制動系統(tǒng)的情況。在檢查駐車制動器沒問題之后,可根據(jù)要求讀取故障的代碼,應(yīng)注意代碼提示的故障是故障的范圍或可能的原因,不僅是一個(gè)確定的故障位置。
(5)在故障代碼顯示了傳感器故障的時(shí)候,應(yīng)檢查電路連接插頭及插座的接觸效果,確保沒有臟污以及短路等問題,之后檢查傳感器。部分安裝在變速器的傳感器的磁芯會吸附鐵屑,需要將傳感器拆下來,將污垢清理干凈。
(6)維修輪速傳感器的時(shí)候,應(yīng)避免拆卸過程中破壞傳感器的頭部,不應(yīng)使用傳感器齒圈作為撬面,安裝的過程中需要涂上防銹油,不應(yīng)用力敲擊,還應(yīng)考慮到安裝位置,一般齒輪壓嵌在輪轂上,部分安裝在差速器中或者傳動軸的一側(cè)。部分輪速傳感器的齒圈安裝在制動盤上,與不帶齒圈的制動盤無差別,更換制動盤的時(shí)候不進(jìn)行區(qū)別,會使系統(tǒng)失去功能。
通過對ABS 系統(tǒng)的故障的檢測及維護(hù),可使汽車的行駛時(shí)間延長,還可減少事故的發(fā)生,保證汽車的行駛安全。通過對載貨汽車ABS 系統(tǒng)的研究,采用有效的維修方式進(jìn)行處理,可使系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定。