新时期汽车制动系统故障诊断与性能优化方法探讨

江苏无锡汽车工程中等专业学校 陈丹华

在汽车维护的过程中，通常需要花费70%左右的时间进行故障查找与诊断，实质的故障维修时间则较短。在功能结构方面，汽车主要有各个性能“总成”部分构成，制动系统就是一个典型的“总成”结构，是汽车行驶过程中减速和停车的重要操作结构，也是维护汽车稳定性和安全性的重要保障性操作结构。因此，汽车制动系统故障诊断具有举足轻重的意义，是汽车维护过程中的重要内容，也是汽车维修业界研究的重要课题。

1 汽车制动系统故障产生的主要原因

在汽车的运行过程中，如果汽车的制动系统不能正常运行，制动功能无法实现，就认为是制动系统出现了故障。经过笔者大量的实践维修经验发现，汽车制动系统故障的发生原因主要包括以下两个方面：

1.1 空气压力不正常

在制动系统正常运行的情况下，空气压缩机会对空气产生一定的压力，并对储气筒和制动控制阀等部件进行供气。但如果空气压力不正常，那么就会影响汽车制动系统的正常运行，甚至影响汽车行驶过程中的安全。究其原因，空气压力不正常可能是因为空气压缩机无法正常运行，也有可能是气路发生堵塞造成的，这些都会使空气压力出现异常，无法顺利完成汽车制动系统的功能。

1.2 制动摩擦力矩下降

在制动系统中，必须要确保制动鼓和蹄片之间有适当的缝隙，并要确保制动蹄的接触面积。但是，如果制动鼓和蹄片之间的间隙不合理，或者是制动蹄接触面积不足，都会造成摩擦力矩下降的问题。另外，制动蹄如果本身存在质量问题，或者存在油污、铆钉松动、制动鼓变形、轮轴磨损等原因也会造成不同程度的摩擦力矩下降；一些汽车制动系统的制动蹄摩擦片严重受损，致使摩擦片过薄也会导致摩擦力矩下降。以上因素都会不同程度地造成制动系统无法正常运行，甚至可能演变为严重的安全隐患，对行车安全构成威胁。

2 汽车制动系统的性能优化方法

在充分了解故障产生原因的基础上，就可以采取切实有效的性能优化方法，进一步改善汽车制动系统的性能状态，并优化系统整体参数，使制动系统的零部件结构都能够正常运行，使汽车制动系统性能得到整体优化。

2.1 整体参数优化

在优化整体参数时，需要依照整车的参数进行优化，并严格按照以下几个步骤进行：第一，要明确制动系统的布置方式，并充分了解制动系统的各个零部件的具体结构形式；第二，要在了解整车参数的前提下，明确汽车制动系统维护的技术要求，从而确定制动系统的最佳制动力，以此来确定制动力分配系数；第三，要根据车型的差别，确定某一制动强度下制动系统的状态，明确制动系统的最高制动压力，并计算出各轮缸直径；第四，要根据制动盘压缩量、卡钳变形量和制动硬管变形量等因素，确定制动缸的性能状态及最大工作容积；第五，要准确计算出主缸直径和活塞行程；第六，应当根据主缸直径和最高制定压力，确定选择何种类型的助力器；第七，要根据助力器的系列范围来选择踏板杠杆比；最后，还要对制动力分配参数、主缸直径、轮缸直径、活塞行程和踏板杠杆比等参数进行综合分析，了解汽车制动系统的性能状态。

2.2 典型零部件结构的改进与优化

如果要对制动系统的零部件进行改进和优化，就要对卡钳、制动摩擦相关部件、支架、制动盘等进行改进。具体说来，卡钳的优化要遵循轻量化的原则，在计算和模块分析中都要进行轻量化设计，并将卡钳的固有频率控制在合理的范围内，避免卡钳与其他零部件发生共振；对于制动摩擦相关部件来说，要控制好摩擦因数的稳定性，避免摩擦因数随着温度的变化而发生变化；对于制动系统中的支架，要尽量消除制动噪声，或者将高频制动噪声的声量降低；最后，对于制动盘，要尽量降低制动盘的厚薄差，并控制好制动盘的断面跳动量，避免制动盘在制动过程中发生共振的问题。

对于上述优化方案，可以利用系统仿真的方法，或者利用实验分析的方法，合理优化系统结构，使主缸活塞密封圈、回位弹簧、主缸进液方式都得到优化，并且要尽量将旁通阀式转变为中心阀式，这样可以有效提高主缸活塞密封圈的使用寿命，提高整个制动系统的性能状态。

结语

在汽车制动系统的维护过程中，要准确分析汽车制动系统的性能状态，严格检查并尽早发现故障隐患。在发现汽车制动系统故障之后，要采取切实有效的故障排除方法，及时消除汽车制动系统故障。另外，为了确保汽车处于良好的运行状态，要采取适当的性能优化方法，提高汽车的整体性能状态，延长汽车的使用寿命。

[1]黄伟中,郭立书,杨雄.汽车制动系统故障诊断与性能优化方法[J].汽车工程师,2012.(11).

[2]杨立桃,王保强.浅析汽车制动系统故障诊断及维修 [J].中国新技术新产品,2012.(02).