汽車制動系統(tǒng)性能影響因素的分析

郝孟軍　梅容芳　宮濤　劉福華　劉良　周彬

摘 要：隨著我國經(jīng)濟水平的提升，人民的生活質(zhì)量也越來越好，道路上行駛的汽車數(shù)量也越來越多。汽車在行駛的過程中，安全是最重要的，這時候汽車的制動系統(tǒng)具凸顯出了其重要性。為了更好地對汽車制動器進行維護，需要深入的分析影響汽車制動系統(tǒng)性能的因素，這也是我國汽車行業(yè)進行快速發(fā)展的重要條件。

關(guān)鍵詞：汽車制動系統(tǒng) 性能 影響因素

Analysis of Influencing Factors on the Performance of Automobile Braking System

Hao Mengjun Mei Rongfang Gong Tao Liu Fuhua Liu Liang Zhou Bin

Abstract：With the improvement of China's economic level， people's quality of life is getting better and better， and the number of cars on the road is also increasing. In the process of driving a car， safety is the most important. At this time， the braking system of the car highlights its importance. In order to better maintain automobile brakes， it is necessary to deeply analyze the factors that affect the performance of automobile brake systems， which is also an important condition for the rapid development of China's automobile industry.

Key words：automobile braking system， performance， influencing factors

1 引言

在汽車的行駛過程中，汽車制動系統(tǒng)性能與汽車行駛的安全性有著直接的關(guān)系。因此，在對汽車制動系統(tǒng)進行分析過程中，除了對相應(yīng)的制動部件進行升級改造外，在日常使用過程中還需要對汽車制動系統(tǒng)進行維修保養(yǎng)。對汽車制動系統(tǒng)進行有效的維護，能夠極大的增加汽車制動系統(tǒng)的使用時間。

2 汽車制動性能的評價指標(biāo)

2.1 制動效率

汽車進行正常行駛的過程中，制動效率有著非常重要的關(guān)系。汽車在行駛的過程中，遇到障礙物或者其他的突發(fā)情況時，需要及時進行制動，汽車能夠降低行駛的速度，讓車輛停止。對制動效率產(chǎn)生影響的原因有：制動的距離、力度、減速時間等。在實驗的過程中，制動距離主要是指車輛以50km/h的速度行駛，然后進行緊急制動，測定車輛的完全停止的間距。根據(jù)車輛的總負載以及車輛的類型不一樣，車輛在空載和有載時的制動距離也是不一樣的，同時還與汽車制動系統(tǒng)的初始制動速度、最大制動減速度以及協(xié)調(diào)時機也是緊密相連的。制動的時間以及距離的數(shù)值越小，也就表示制動性能的效果越高。同時制動力的變化對制動距離也有很重要的影響。制動力主要是指讓車輛強制降速至完全停止的重要影響。制動踏板力需要運用制動檢測器進行檢測。當(dāng)制動力超出要求的范圍后，會增加駕駛的強度，很容易導(dǎo)致駕駛員出現(xiàn)疲勞，這也會對汽車的行駛安全造成負面的影響，但是制動力越強，車輛進行減速的效果就越好。車輛減速的時間也是對制動性能進行評價的重要數(shù)值。

2.2 制動效率的恒定性

制動性能的恒定性主要是指制動器抵抗水和熱阻尼的能力。制動效率的水阻尼主要是指制動器的表面被水入侵后，在水潤滑的條件下會發(fā)生摩擦系數(shù)降低的情況。當(dāng)汽車在行駛時，制動鼓、制動盤與摩擦片之間，進行摩擦?xí)r會有熱量的出現(xiàn)，摩擦片容易出現(xiàn)干燥的情況。當(dāng)制動器浸水后，車輛制動5-15次之后，制動器就能夠恢復(fù)到正常的性能。當(dāng)車輛在長距離進行行駛時，在速度下降的過程中持續(xù)進行制動，手鼓或制動盤溫度也會有極大的增加，導(dǎo)致制動性能出現(xiàn)下降，制動距離也很難達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這也是常說的車輛制動效率的熱衰退情況，按照國際標(biāo)準(zhǔn)，車輛在一定速度下連續(xù)鎖定15次，制動強度為3m/s2的60%。當(dāng)制動踏板固定時，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)考慮制動熱的退化性能。

2.3 制動時的方向穩(wěn)定性

制動時，汽車很容易出現(xiàn)偏離、尾部移動、滑動測量和轉(zhuǎn)向控制喪失的情況，即制動時的方向穩(wěn)定性。大量交通事故調(diào)查表明，制動偏離、尾部移動和滑動測量是造成交通事故的主要原因。因此，方向穩(wěn)定性在制動性能測試中非常重要。測試表明，當(dāng)前軸左右制動力的差值比軸載的值大于5%時，當(dāng)后橋的左右制動力之差超出軸重的10%時，車輛會發(fā)生制動偏差，地面的反作用力與車輪的側(cè)向力是同時發(fā)生的，輪胎的抓地力會超出反作用力以及側(cè)向力的綜合時，車輛會出現(xiàn)橫向滑動的現(xiàn)象。

3 對制動性能造成影響的因素

3.1 汽車輪胎

第一，胎壓對制動性能的影響。汽車進行制動的核心就在于輪胎，輪胎的壓力對減速力有著直接的影響。當(dāng)胎壓過低，輪胎與制動臺面之間的接觸面也會增大，這也讓輪胎在滾動時出現(xiàn)滯后損失，增加滾動阻力，車輪阻力也會極大的增大。當(dāng)胎壓過高時，輪胎與制動臺面之間的接觸面也會減少，降低滾動阻力，車輪阻力也會有很大的減少。在進行制動時，胎壓越低，輪胎也會出現(xiàn)下沉變形的情況，從而讓車輪的半徑發(fā)生變化。對應(yīng)的接觸變形也會增加，制動力檢測值也會越高。如果胎壓比較大，會讓車輪的動態(tài)半徑有所增加，這時對制動力進行檢測的值會比較低。當(dāng)汽車各個輪胎的胎壓出現(xiàn)不一樣的情況時，輪與滾筒表面的最大附著系數(shù)也是不一樣的。在汽車進行制動時，輪胎的一側(cè)會出現(xiàn)抱死的情況，對制動力的平衡造成非常不利的影響。

第二，輪胎與地面摩擦對制動性能的影響。更大的輪胎面積和更大的與地面的自然接觸面積可以提高牽引力，但也會增加制動性能要求。摩擦面積越大，制動噪音和阻力越大，汽車的噪音和油耗也越大。

第三，輪胎橡膠材料的影響。汽車輪胎主要是由橡膠進行制作的，與地面之間的摩擦力也是由橡膠的成分以及質(zhì)量來決定的，汽車輪胎使用的橡膠不一樣，也會造成汽車制動性能的差異。

第四，輪胎花紋對制定性能的影響。汽車輪胎上的花紋能夠有效地提升汽車行駛的安全性。主要是由于輪胎的花紋能夠有效地增加汽車與地面之間的摩擦力，實現(xiàn)更好的制動，讓汽車形式能夠更加的可靠。在摩擦力增加的過程中，汽車在進行減速或轉(zhuǎn)彎時會有一定的保護作用。尤其是在下雨的天氣中，輪胎花紋不僅能夠增加與地面的摩擦力，還有相應(yīng)的排水作用。

3.2 制動器以及制動液的影響

第一，制動器。汽車的制動器主要是對汽車運行進行阻礙的部件，運用輔助制動系統(tǒng)讓汽車減速?，F(xiàn)階段，汽車中所使用的制動器大主要是以摩擦式的制動器為主。制動器的工作面為圓柱形，進行旋轉(zhuǎn)的元件也是常說的制動鼓。旋轉(zhuǎn)元件可分為圓盤和滾筒。盤式的制動器也被稱之為旋轉(zhuǎn)制動盤，其端面也就是其工作面。盤式制動器的常見故障包括氣體阻塞、制動力較低以及制動過程中出現(xiàn)噪音。鼓式的制動是對制動輪上的制動片進行按壓來實現(xiàn)制動的。

第二，制動液。制動液在汽車的制動系統(tǒng)中是非常重要的環(huán)節(jié)，在汽車液壓制動系統(tǒng)中對制動壓力傳遞的液體介質(zhì)就是常說的制動液。汽車制動液的粘溫性相對較好，凝固點也是比較低的，沸點溫度則是比較高，在使用時，質(zhì)量不出現(xiàn)較大的變化。

第三，制動系統(tǒng)的影響。一是制動執(zhí)行器系統(tǒng)施加的力減小，不能滿足相應(yīng)的要求。頻繁使用制動系統(tǒng)會導(dǎo)致傳動部件頻繁磨損和過度處理，從而導(dǎo)致制動桿與主缸之間的行程距離太小。制動踏板的支架以及支架軸之間的磨損對制動力也有著很大的影響，也會讓制動踏板以及推桿之間的間隙擴大，讓制動踏板能夠進行自由的運動，在制動踏板進行來回按壓，然后松開推力桿的螺栓，減少與推力桿之的間距離。二是制動葉輪能夠?qū)嚎s空氣和高壓油的裝置進行有效地控制，駕駛員通過壓力桿進行控制。由于大型車輛的制動力相對較低，因此有許多輔助工具，也是常說的“伺服機構(gòu)”，如液壓能量方向以及氣動輔助制動等。伺服機構(gòu)需要根據(jù)位置以及形式的變化進行選擇，但在正常的情況下，可以運用壓縮空氣或高壓油來進行制動控制。三是當(dāng)制動總泵出現(xiàn)故障，入主泵出現(xiàn)膨脹或者是磨損的現(xiàn)象，會降低伺服系統(tǒng)上的油壓。輔助泵工作不夠用力，壓不下摩擦片，制動力很低，如果兩者之間的釋放量過大，主缸油井進出油口油孔堵塞，主泵壓力桿與活塞之間沒有釋放，防止活塞回油。四是制動液管路漏油如果制動管路接頭松動，也會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，造成汽車油壓下降。管道破裂時也會發(fā)生漏油。如果管道內(nèi)部堵塞或變平，則油路被堵塞。

4 提升汽車制動系統(tǒng)性能的措施

4.1 制動失靈及處理

在制動失靈的情況下，即使是把制動踏板踩到了底部，行駛中的汽車也不能進行減速或者停止。造成汽車制動出現(xiàn)失靈的原因比較多，例如比較常見的制動液的不足、制動系統(tǒng)中進入空氣、制動管路發(fā)生破裂或者接頭松動的現(xiàn)象。如果制動出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的磨損，則制動也會出現(xiàn)失靈的情況。一旦出現(xiàn)了故障，應(yīng)檢查制動管路是否有漏油或連接松動等情況，發(fā)現(xiàn)問題時，需要及時的更換破損管路或把松動的接頭進行擰緊，及時檢查制動液并及時添加。如果制動管路以及制動液沒有問題，則需要及時的踩下制動踏板，并對放氣螺釘上的放油情況進行檢查，如果油中有氣泡，則需要進行放氣。如果油量不足或缺油，則應(yīng)更換主缸。如果油流又快又強，則應(yīng)更換輪缸密封圈。

4.2 制動阻力的故障及排除

在汽車行駛時抬高制動踏板會使汽車變?nèi)?，使其難以啟動，同時制動鼓或制動卡鉗也會產(chǎn)生高熱量。在這種情況下，往往判斷為制動拖曳故障。出現(xiàn)故障地原因主要是由于車輪的制動器回位出現(xiàn)了彈力減弱或者損壞的情況，制動踏板自由運動、制動器凈化、主缸活塞與推桿之間的釋放比較小，制動管路也會由于回油不良而出現(xiàn)堵塞，導(dǎo)致制動盤彎曲變形時油路、制動鉗座釋放或制動底板出現(xiàn)堵塞，由制動器或車輪油缸補償孔被鎖定或活塞回油裝置的彈力減弱的情況，駐車制動裝置調(diào)整不當(dāng)或電纜鎖定在真空發(fā)動機內(nèi)，制動和拖動過程中的錯誤診斷和故障排除可按以下步驟進行：調(diào)整制動踏板不合格的自由運動。如果車輪過熱或運輸不靈活，需要對制動總泵和真空助力器的工作情況進行檢查，如果制動總泵活塞停止運動或者回位彈簧出現(xiàn)損壞的情況，必須及時更換制動總泵。如果真空助力器不能正常工作，請更換助力器組件。如果拖拽后輪制動，制動底板會松動，需要重新擰緊。如果制動回位彈簧的彈性出現(xiàn)變?nèi)趸蛘邤嗔训那闆r，需要進行相應(yīng)的更換。

5 結(jié)語

在汽車進行駕駛時，安全是第一位的，汽車的制動是非常重要的因素。不僅需要及時的對汽車輪胎進行檢查，要定期的對制動器和制動液進行檢查和更換，確保汽車駕駛的安全性。

宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研平臺（ybzy20ky

pt04）、宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級科研項目（ZRKY21YB-15）資助。

參考文獻：

[1]袁新華.汽車制動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J].內(nèi)燃機與配件，2017（17）：10-11.

[2]許益波.汽車制動性能檢測問題探討[J].中國設(shè)備工程，2017（10）：59-60.

[3]丁兆祥.基于平板制動的汽車制動性能檢測分析研究[D].吉林大學(xué)，2017.

[4]劉志勇.一種汽車綜合制動性能檢測系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J].電子測量技術(shù)，2017，40（02）：149-154.