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制动系统



1.压差阀

压差阀的内部构造如图12-10所示。由压差活塞4和信号灯开关5等主要零件组成,压差活塞滑装在组合阀体7的孔中,其中部制有“V”形槽,信号灯开关的柱塞6前端顶在此槽中;压差活塞的右边套着套筒13,套筒顶靠在阀体孔内的止口台肩上,其右侧装有O形密封圈8,压差活塞的左边装有两个O形密封圈3;阀体7的内孔由三段直径不同的孔段组成,左段直径最小,右段直径最大,中段直径介于两者之间。

当压差活塞处于中间位置时(如图12-10),信号灯开关的柱塞卡在V型槽内,处于伸出状态,则信号灯开关被断开。当压差活塞发生轴向移动时,V形槽将把开关柱塞顶起,使信号灯开关接通,则驾驶员前面仪表板左侧的制动警告灯就会发亮。

压差活塞产生轴向移动的原理是这样的:踩下制动踏板后,当一侧(或前或后)管路发生漏油故障时,在压差活塞左右腔内的压力就相差很大,压差达到483-2068kPa时就能使压差活塞产生轴向移动;如果前制动管路漏油,压差活塞就会向右移动;如果后制动管路漏油,压差活塞就会向左移动。

当漏油部位修复后,只需再用适当的力踩下制动力踏板,压差活塞就会自行回到中间位置,使警告信号灯熄灭。因此,在进行分泵放气操作时,虽然警告信号灯会发亮,但放气之后再踩下制动踏板后信号灯就会熄灭。这种压差阀是一个液压复位阀,其所以能自行复位的原理如下:压差活塞两端直径相同,V形槽左右的中段直径较大。当前制动管路漏油使压差活塞右移时,它将通过两段轴径不同形成的凸肩带动套筒13和O形密封圈8一起右移。当漏油处修复后,踩下制动踏板时作用在压差活塞左右腔的油压是相同的,但此时压差活塞右端承受压力的截面积是其右端直径和套筒端断面积之和,而左端承受压力的截面积只是左端直径的断面积,因此造成压差活塞受到的轴向力右端大于左端,使其向左移动,直到套筒顶靠到阀体孔内的止口台肩上时,压差活塞的轴向力才平衡,则压差活塞已回到了中间位置;当后制动管路漏油后,制动时就使压差活塞左行,在将漏油处修复后,再踩下制动踏板时,压差活塞左右腔油压相同,此时左侧油腔的制动液还要通过比例阀阀座5(见图12-11)及旁路通道进入压差活塞左侧两个O形密封圈3之间,其右侧的密封圈直径较大,因此使压差活塞左侧承压面积为其左端直径与环形(中段孔直径与左段孔直径之差)截面积之和,而此时压差活塞右侧的承压面积仅为其右端直径的截面积,这样就造成了压差活塞左、右受力不均衡,左侧受力大于右侧,使压差活塞右行,直到压差活塞中段的轴肩顶靠到套筒13的左端面为止,则压差活塞就回到了中间位置。由于这种压差阀具有自动复位功能,因此可以免去分泵放气后或者漏油修复后使压差活塞复位、信号灯熄灭的操作。

2.比例阀

汽车前进制动时,前后轴的垂直截荷随制动的强度发生变化,制动越急、车速越高则前轴的载荷将相应增加,因而可利用的附着力也相应增大,所以在制动系统上采取措施来加强前轮的制动能力无论从提高整车制动效果和制动稳定性上都有明显的好处。为此,在北京切诺基吉普车的前轮采用了制动稳定性好的盘式制动器,同时在制动液压系统中设置了比例阀,使前轮制动液压以一定的比例大于后轮,造成在紧急制动时前轮制动稳定并先于后轮抱死(拖印)的效果,明显的改善了整车制动性能。但是它所采用的比例阀是以固定比例分配前后制动液压的,相对于感载比例阀来说,它不能随制动轻重程度来改变前后制动液压的比例,因此对改善制动效果的程度就稍差一些。不过对于越野型汽车而言,最高车速并不太高,采用了比例阀可以获得结构简单的优点。


比例阀的构造和工作原理如下:在组合阀体的左下方安装着比例阀,它串联在制动总泵和后轮分泵之间,其内部构造见
图12-11所示。由橡胶阀座5、弹簧4、弹簧座3、平衡柱塞6、端部螺塞1和柱塞油封2等零件组成。

阶梯形的平衡柱塞6的右端与阀体7滑配,借以为其左右运动导向,左端与柱塞油封2紧套,弹簧4右端顶靠在平衡柱塞的轴肩上,左端通过弹簧座3顶在端部螺塞1上。不制动时(图12-11b)阀腔各处液压均衡,平衡柱塞被弹簧推向右方,将橡胶阀座推靠在阀腔右端的凸肩上。阀座的左右端面上各有若干个周向排列的突起,分别与阀体和柱塞接触,因此柱塞6的凸缘无法以其右端面密封阀座5,所以左右两腔相连通。

制动时,从制动总泵来的制动液由进油口A进入比例阀,再由出油口B流向后制动分泵,此时比例阀左腔液压等于总泵压力,也就是前轮分泵液压p1;右腔液压则等于后轮分泵液压p2,在柱塞开启稳定的情况下,p1与p2总是相等的。柱塞右方承受液压的轴向投影响面积(即承压面积)A2=0.7854(D12-D32),则向左的液压作用力P2=p2A2;柱塞左方的承压面积A′l=0.7854(D12-D42);向右的液压作用力Pl=pl A′l。由于D3设计得小于D4,故A2> A′l,因而虽然p1=p2,但P2>P1。当P2-P1超过弹簧的预紧力以后,柱塞即压缩弹簧而左移,直到弹簧力F增大到等于(P2-P1)为止。总泵液压越高,差值(P2-P1)愈大,柱塞左移的距离也愈大,当总泵液压升高到某一数值pa时,柱塞的凸缘E的左端面就压靠到阀座的右端面上,通道C即被封堵(如图12-11c),此后若再提高总泵液压p1,柱塞将再开启,使后轮分泵液压p2也相应升高,但因为柱塞左右承压面积不等,所以在p2尚未升高到等于p1时,柱塞即又将通道C封堵,切断了左腔向右腔的送油通道,因此,在p1超过pa以后,p2总是小于p1的,二者的相互变化关系可以由柱塞的轴向力平衡方程式求得,这里就不再做详细分析了。

在p1> pa的情况下,如果降低p1,则柱塞将连同阀座一起左移,p2便由于右腔容积增大而也相应降低,但降低得不如p1多。到p1降低到pa以下时,阀座将失去平衡而单独离开柱塞,则阀内左、右腔又相连通,使p1与p2又再保持相等。总泵液压完全消除后,弹簧即将柱塞和阀推回到右极限位置。

制动液压系统中设置了比例阀以后,能明显地改善整车的制动性能,避免或减轻制动时后轮先于前轮抱死所造成的危险的侧滑和甩尾现象,北京吉普有限公司在切诺基吉普车上曾进行过试验和验证。[TOP]

三、驻车制动器及驱动装置

北京切诺基吉普车的驻车制动(也称手制动)拉杆设置在变速器排档杆左侧的地板上,拉动手制动杆,可通过钢索驱动装置使后轮制动蹄外张,实现制动。

驻车制动杆外形如图12-12所示。

拉杆的保持装置为卡爪--齿扇式。使用驻车制动时,只需用力拉动驻车制动杆即可,在取消拉动力时,卡爪自动卡入棘轮的轮齿槽内,使拉杆无法回位;当需要放松驻车制动时,应向后拉紧手把,同时按下把端按钮,然后即可完全放下拉杆,实现放松驻车制动的目的。如果制动器和钢索驱动装置均正常,则在调整正确的情况下,拉紧驻车制动杆时,卡爪在棘轮齿扇上的移动量应多于8齿,放松拉杆时,后轮应能自由转动。在点火开关打开时,拉紧驻车制动,仪表组合中的制动警告指示灯发亮;只有当驻车制动完全放松时,灯熄灭。此警告灯同时用做一侧制动管路泄漏时的警告指示。

钢索传动装装置如图12-13所示。驻车制动拉杆的拉力通过连杆l拉动平衡架2,平衡架的两端各连有一根钢索通向后制动器并与其驻车制动臂相连;平衡架的作用是为了使左右后轮制动力平均分配;在连杆和平衡架之间的调整螺母3是用来调整驻车制动拉杆自由行程的,当驻动制动拉杆拉紧位置不合适时,可以通过旋转该螺母来进行调整。

驻车制动器构造见图12-2,主要由驻动制动臂7,驻动制动推板14和推板回位弹簧15组成驱动机构。驻动制动臂的上端由销轴铰接在后制动蹄腹板的上部,销轴由垫圈和U形夹4轴向锁定;驻动制动推板卡在驻动制动臂和前制动蹄腹板之间;推板回位弹簧套在推板前部,分别顶住前制动蹄和推板,其作用是帮助驻动制动臂回位和防止推板在不工作时旷动;钢索的末端钩套在驻动制动臂的下端钩上。

拉动手制动杆后,钢索即拉动驻动制动臂,使之绕销轴摆动,则驻动制动臂就通过推板顶动前制动蹄使之靠向制动鼓,当与制动鼓接触后,继续拉动驻动制动臂时,它就以其与推板靠接处为支点,使轴销推动后制动蹄靠向制动鼓,造成对后轮的制动作用。[TOP]

四、制动系的保养和调整

(一)制动液的补充和更换

制动总泵贮液池液面每年至少检查四次或每行驶8000km检查一次;必须加注符合SAE J-1703F和DOT3的合成型新鲜制动液;切勿使用回收制动液、矿物油或在旧的、敞开的容器中存放过的制动液,也勿使用质量低于SAE J-1703标准的其它的制动液;制动液不允许混用。

在打开总泵盖子之前应先擦净总泵和盖子,否则制动液可能被污染。每次检查液面时均应检查总泵盖的密封垫,如果发现损坏,应予以更换,不允许污物或水汽进入贮液池。

在重新加注或添加制动液时,应将制动液加到离每个贮液池边缘以下6mm处。

保养时应注意检查各油管接头处有无渗漏。每年或每行驶30000km左右应进行全车制动液更新,更新的方法是一面向贮液池补充新鲜、合格的制动液,一面全车各分泵逐个进行放液操作,直到各分泵放出的制动液清澈、干净为止。

(二)组合阀的使用和更换

当前或后制动管路中有一处发生渗漏时,制动警告指示灯会亮(驻车制动处于解除状态),在排除泄漏故障后,踩一脚制动就能使该指示灯熄灭。如果在行驶中发现该指示灯发亮,而且制动仍能进行,又不便于在路上排除故障,则应以低速驶到修理点后及时修理。在排除故障并使指示灯熄灭之前,不允许高速行驶。如果排除故障并能保证系统内没有空气、制效果良好、而指示灯不熄灭,则应更换组合阀,只有在对组合阀构造清楚的情况下,才允许拆修。

在干硬路面上紧急制动时,后轮应比前轮抱死得略迟一些,抱死过迟或后轮先抱死均说明组合阀中的比例阀有故障。除对比例阀的构造了解清楚者外,一般不予拆修,应更换整个组合阀。

(三)制动系统放气

当判断出制动液压系统内有空气时,应应进行放气操作。

如果双管路制动系统中只修理一个分管路系统,一般只对维修过的那一分管路系统进行放气。但是,如果这一分管路系统已经放过气,踏板仍软绵绵的,就应对整个系统进行放气。如果制动液被沾污变色、发粘或变稀,就要用新的制动液清洗整个液压系统,直到从制动分泵中流出清洁的制动液为止。

如果所有的制动和驱动装置调整正确,没有故障,系统中没有空气,那么制动踏板只能踩下其行程的一半以内,以后踏板不应下降(踏板发硬);如果上次放气后不久制动踏板又有软的感觉(是指用不大的力就能将踏板几乎踩到底),这说明制动系中有进空气处,此时应先检查管路和各接头的密封性,检查总泵、分泵的防尘套有无制动液渗漏,发现漏油必须拆检,皮碗磨损或破裂则应更换新的,上述检修完成后再重新进行放气操作。

加注制动液或系统放气时,只能使用上述规定的制动液,放出的液体不允许再用。

制动系统的人工放气法步骤和注意事项如下:

1.往制动总泵贮液池加注制动液,液面距贮液池边缘以下6mm;

2.各分泵的放气顺序为:右后分泵→左后分泵→右前分泵→左前分泵;

3.放气操作方法与国产BJ2020汽车的放气操作相同。

放气时,应随时检查制动总泵的液面,按需要添加制动液。任何时候都不允许放干制动总泵中的制动液,否则空气会从总泵进入制动系统;放气操作完成后,应再检查总泵中的液面,并添加到规定液面。

最后试验制动系统工作是否正常。

(四)车轮制动器的保养和调整

由于该车后制动鼓和底板之间密封间隙的结构特点,后制动器内比较容易进水和泥土,因此在泥水道路行驶后,应注意检查制动鼓内脏污情况,必要时应予清理,防止制动效能减退、可调顶杆螺纹锈死、分泵和调整杠杆锈蚀等故障发生。

该车的前、后制动器的蹄间隙均可自动调整。后制动器在拆修以后一般需要用10-15次倒车重踩制动器这样的方法,来使自动调整装置把蹄鼓间隙调整到位。每次倒车制动后做一次前进制动,以达到调整均衡的目的。

为了使拆修后的后制动器能更迅速地调整到位,可在用倒车制动调整之前先进行粗略的人工调整,调整方法如下(见图12-14)

1.使后轮离开地面;将手制动钢索放松;卸下制动器底板上的橡胶的星形轮调整孔盖;

2.用一专用的调整用工具4和螺丝起子3先把调整杠杆2支开,然后向上拨动星形轮,使调整顶杆伸长,同时向汽车前进方向转动后轮;

3.一面拨动星形轮,一面顺汽车前进方向转动车轮,直到感到后轮转动受到一个稳定的阻力矩为止;

4.为了防止制动蹄和调整部位发卡,对调整后的车轮用一橡胶槌敲击制动器底板,并做几次稳定的脚制动,使之调定蹄片中心;

5.如果按上述步骤做了之后,后轮又可以自由旋转,则仍需要按上述2、3步再调星形轮,到3所述程度;

6.与以上方向相反(向下)地回拨星形轮,到车轮刚刚可以自由转动为止;

7.再按上述6的拨动方向拨动星形轮4-5齿。

这样的调整进行之后,只需几次倒车制动就能使后轮制动器的蹄毂间隙达到正常情况了。

值得注意的是:在进行上述调整时,不要将间隙调得过小,否则在行车时会发生制动解除不了、制动鼓发烫甚至锁死制动鼓的现象。

(五)驻动制动调整

驻动制动调整必须在脚制动调整正确的基础上进行。调整步骤为:

1.用力拉紧和放松制动杆5次;

2.把驻动制动拉杆拉到第5个齿(听“卡搭”声判断)处卡住;

3.举升汽车,调整钢索拉紧程度:调整平衡架后端的调整螺母,把拉索调整到适当的松紧度,此时驻动制动拉杆在拉紧时应超过8个齿,而且位置不过于向后,放松驻动制动杆时车轮应能自由转动。

4.反复拉紧和放松驻动制动杆5次,检查调整情况,确认无误后锁紧调整螺母。[TOP]

五、制动系统的检查、诊断和故障排除

制动系统能否正常工作是车辆行驶安全性的重要问题,随着制动系统的不断改进,各种装置的复杂程度越来越高,发生故障的环节也越来越多,因此能否正确判断故障的原因对保证车辆的及时修复和使用关系重大。

(一)制动系统技术状况的检查

该车的制动系统可以分为三个主要部分,即:真空助力系统、液压系统和制动器。技术状况的检查也可按这三部分分别进行。在检查前应先检查制动总泵中制动液面高度和油液质量,然后在车辆停驶时进行真空助力和液压系统的检查。

1.真空助力系统的检查

1)真空系统密封性检查按以下步骤进行:

(1)起动发动机并加速到中等转速(约200Or/min分)后,关闭点火开关,同时迅速抬起加速踏板,造成发动机进气管中较高的真空度;

(2)使发动机静止9Os以上;

(3)踩下制动踏板,此时应能在真空助力器附近清晰地听到“呼”的一声进气声,然后抬起制动踏板;

(4)重复以上第(3)步一次,应还能听到一次进气声。

如果在踩下制动踏板时听不到第一次进气声,说明真空系统的密封性丧失;如果听不到第二次进气声,则说明真空系统密封性不良。出现这种情况可能是真空助力器的真空单向阀密封不好或者是真空管路和通道系统堵塞或泄漏,应进一步拆检和修理。

2)真空助力作用的检查按以下步骤进行:

(1)发动机在熄火状态下按正常制动力踏下制动踏板,保持踏下力压住制动踏板;

(2)起动发动机进入怠速;

(3)在起动发动机的同时应明显的感觉到制动踏板下落一段距离,然后即保持此下落位置(一直不要放松踏板)。

如果没有感觉到制动踏板下落或感觉不明显,说明真空助力作用已经丧失或减弱,应进一步拆检和修理。

2.液压系统检查

液压系统检查主要是检查液压系统的密封性,检查前应先放松驻车制动杆,步骤如下:

1)真空助力系统正常时的检查方法:

(1)在发动机怠速情况下,以正常的制动力踩下制动踏板,使踏板在踏下位置保持;

(2)熄灭发动机;

(3)制动踏板应能在此位置下保持3min以上而不下落。

2)不使用真空助力系统的检查方法:

(1)用大力踩下制动踏板到踩不动的位置;

(2)保持踏板力,踏板应能在踩下位置保持3min以上。

以上两种检查的判断都是看踏板能否在踩下位置保持不动,如果能够保持3min以上,说明液压系统密封性良好;如果保持不住或不断下落,说明液压系统不能建立正常的制动液压,就需要进一步拆检和修理。

在进行这项检查时,应注意仪表板上的制动警告信号灯是否发亮,如果发亮说明一侧(或前、或后)液压系统存在丧失密封性的问题。同时还应注意踏板在踩下后的保持位置是否过低。

液压系统的检查还包括制动系统中是否存留有空气的检查,这主要是凭踩下制动踏板时的感觉来判断,如果踩下制动踏板后踏板发硬,则系统中应没有空气,否则踏板有软绵绵的感觉。

3.制动器的检查

在真空和液压系统检查后,确认这两个系统正常时,用行车制动效果来判断制动器的技术状态。方法如下:

1)在很少使用制动的情况下,驾车行驶3-5km,然后检查制动鼓和盘的温度(用手触摸即可),应不发热;

2)低速制动效能检查:在3Okm/h左右的车速下进行一般性制动,车辆应能平稳停住,制动警告信号灯应不发亮,发动机应能正常转入怠速运转;

3)紧急制动效能检查:在进行低速制动效能检查并确认制动效能良好后再进行本项检查。紧急制动效能检查应选在直线道路,在宽阔、水平、干燥的水泥或柏油路面上进行,以确保安全;在车速5Okm/h左右,急速大力踩下制动踏板,使前、后车轮都抱死;此时在车下的助手应观察到后轮抱死时刻比前轮略晚一些,左、右车轮拖印应同时开始,而且拖印连续无中断,车辆在制动时没有能观察到的跑偏现象。

以上两项检查时,如果低速制动效果良好而紧急制动存在问题,一般均反映制动器或比例阀的故障,应进行拆检和修理。

检查时如有必要,可采用向前和向后行驶,交替进行10-15次强制动的方法,来调整制动间隙,然后再重复进行上述试验。

以上所有介绍的制动系统检查和判断均是在没有检测仪器条件下进行的,检查时车辆的悬挂系统、轮胎气压等均应正常,待检车辆应满载。

(二)制动系统的故障表现及排除

制动系统的故障主要表现在制动踏板的反映和制动效果两个主要方面,但由于故障原因的不同,表现也有差别。

制动器的故障往往不会像真空助力系统或液压系统的某些故障那样,同时在四个车轮上表现出来,而是首先由单个车轮的制动力不足或制动扒劲表现出来,因此当发现单个车轮出现问题时,除该轮分泵故障外,首先应怀疑到的就是该轮制动器;如果是两个后轮制动扒劲,则应检查手制动系统。

制动系主要故障现象及其排除方法见表12-1 [TOP]


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