汽车制动系毕业论文

轿车制动系统构造

[摘要]伴随着汽车生产产品的日益增多，随之而来的问题也在不断增加，尤其是汽

车制动系统的故障，成为人们普遍关注的问题。大部分汽车采用液压制动，但其制动操作较费力，制动力不是很大，制动液流动性差，高温易产生气阻，如有空气侵入或漏油会降低制动效能甚至失效。因此汽车制动系统故障的解决也变得日益重要，探讨影响汽车制动系统的各种因素，并找到解决方法，才是汽车今后发展的重中之重。

由于本人水平有限论文中难免存在错误和不足之处，所以论文在编辑过程中参考了大量的文献资料，借鉴了部分数据资料和图表，敬请老师多多指正及批评。

[关键字]液压制动； ABS；制动鼓；行车制动；驻车制动

目录

1.丰田致炫轿车制动系简介 (4)

1.1. 制动系的功用及分类 (4)

1.1.1 制动系的功用 (4)

1.1.2制动系统的分类 (4)

1.2制动器的工作原理简介 (5)

2.丰田致炫轿车制动系统部件的结构及原理 (6)

2.1行车制动器的结构及原理 (6)

2.1.1前轮盘式制动器 (6)

2.1.2后轮鼓式制动器 (7)

2.2驻车制动器的结构及原理 (8)

2.3真空助力装置 (9)

2.4车轮制动防抱死系统（ABS）的结构原理 (10)

3.制动系统的日常维护 (12)

3.1行车制动器的维护 (12)

3.2驻车制动器的维护 (13)

4.制动系统常见故障诊断及排除 (14)

4.1制动不灵 (14)

4.2制动拖滞 (14)

4.3制动跑偏 (15)

4.4制动时有噪声 (16)

4.5制动时发抖 (16)

4.6制动失效 (16)

结束语 (17)

致谢 (18)

参考文献 (19)

1.丰田致炫汽车制动系简介

1.1 制动系的功用及分类

1.1.1 制动系的功用

使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。汽车制动系是指在汽车上设置的一套(或多套)能由驾驶员控制的、产生及汽车行驶方向相反外力的专门装置。其作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行适时减速、停车或驻车，以及保持汽车下坡行驶速度的稳定性。除此之外，制动系统还应包括以下功能：

1、提供平稳的停车功能，能使停车过程平顺柔和。

2、提供制动片的清干功能。当车辆在湿滑路面上行驶时，系统会在固定间隔时间发出微弱的制动脉冲，用来清干制动片上的水膜，以保证可靠的制动。

3、塞车辅助制动功能，在发生塞车的情况下，驾驶员只需控制油门踏板。一旦把脚从油门踏板上挪开，系统会自动施加一定的制动力以减速停车。这样，驾驶员就不需要在油门踏板和制动踏板之间频繁的轮换。

4、上坡辅助功能，可防止汽车向后或向前溜动。当车辆在陡峭或光滑坡面上起步时，驾驶员从制动踏板切换至油门踏板车辆将向后下滑，从而导致起步困难。为防止此情况发生，上坡起步辅助控制暂时对四个车轮施加制动以阻止车辆下滑。

1.1.2制动系统的分类

(1)按制动系统的作用分类

制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。

行车制动系统用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统；

驻车制动系统用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；

应急制动系统用以在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统；

辅助制动系统用以在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。

上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。(2)按制动操纵能源分类

制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。

人力制动系统以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统；

动力制动系统完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统；

伺服制动系统兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。

(3)按制动能量的传输方式分类

制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。

1.2 制动器的工作原理简介

制动系统的一般工作原理是，利用及车身(或车架)相连的非旋转元件和及车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。

(1)当制动系不工作时制动蹄及制动鼓间有间隙，车轮和制动鼓可自由旋转；

(2)制动时要使汽车减速，脚踏下制动器踏板通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过两轮缸活塞推使制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。不转的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩，从而产生制动力；

(3）解除制动，当放开制动踏板时回位弹簧即将制动蹄拉回原位，制动力消失。

2.丰田致炫轿车制动系统部件的结构及原理

2.1行车制动器的结构及原理

2.1.1 前轮盘式制动器

盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动。制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好象用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。这种制动器散热快，重量轻，构造简单，调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，加速通风散热提高制动效率。

前制动器的制动间隙是自动调节的。它是利用分泵活塞密封圈的弹性变形来实现的。制动时，橡胶密封圈变形，制动一结束，密封圈恢复原状，活塞在弹性作用下回到原位。在制动盘和内、外摩擦块磨损后引起制动间隙变大，超过活塞的设定行程时，活塞在制动

液压力作用下克服密封圈的摩擦阻力继续向前移，直到完全制动为止。活塞和密封圈之间的相对位移补偿了过量的间隙，制动间隙一般单边为0.05-0.15mm。

前盘式制动器具有以下优点：

(1)能承受较大的热负荷及机械负荷；

(2)热稳定性好：表面压力分布均匀；轴向热膨胀小；

(3)水稳定性好：浸水后，只须制动一、二次即可恢复；

(4)制动反应灵敏，制动力波动小；

(5)输出同样制动力矩时，尺寸和质量比鼓式制动器要小，结构紧凑；

(6)调换摩擦片比较方便，便于维修。

2.1.2后轮鼓式制动器

后轮鼓式制动器基本结构及原理。致炫轿车后轮制动器是普通的鼓式制动器，并兼作驻车制动器。如图所示为致炫轿车的后轮制动器示意图，其结构特点是两制动蹄的支撑点都位于蹄的一端，两支撑点及张开力作用点的布置都是轴对称式；轮缸中两活塞的直径相等。汽车前进时制动鼓按前进方向旋转，当汽车制动时，前后制动蹄在制动轮缸活塞推力作用下分别绕其下端的支点旋转，由于前蹄在张开时的旋转方向及制动鼓旋转方向相同，称之为领蹄。反之，后蹄的张开方向及制动鼓旋转方向相反，称之为从蹄。

鼓式制动器工作原理：制动时，分泵活塞在制动液压力作用下推动制动蹄，使其绕制动蹄及止挡板的接触点向外旋转，致使制动蹄的摩擦片压向制动鼓，产生制动力矩实现制动鼓的制动。而制动鼓是及后轮轮毂用轮胎螺栓连接的，这样实现了汽车车辆制动。消除制动时，制动液压力消失，制动蹄在回位弹簧作用下复位。

2.2驻车制动器的结构及原理

驻车制动器又称手制动器，其作用是使汽车停放可靠，便于在坡路上起步。并可在行车制动器失效后应急制动或配合行车制动器进行紧急制动。

制动时，通过驻车制动操纵杆拉出带动驻车制动拉索，使驻车制动连杆以销轴为支点顺时针转动，通过推力板将左蹄压向制动鼓，随后制动臂的上端右移，使右蹄也压向制动鼓，产生制动作用。自动增力过程同前述车轮制动器。当棘齿拉杆在全制动位置时，棘爪即在扭簧的作用下将拉杆锁止。

放松制动时，应将手柄和棘齿拉杆顺时针转动一个角度，使棘爪脱离啮合，再将手柄推回到不制动位置，并转回一定角度，以便下次制动。

驻车制动指示灯开关在全制动位置导通指示灯，以提醒驾驶员制动未解除，不能起步。当制动摩擦片磨损后，蹄鼓间隙增大，可转动间隙调整螺母使间隙减小。传动件中有调整螺母，用来调整绳的松紧，使驻车制动器处于全制动状态。

2.3真空助力装置

致炫轿车制动助力装置，采用了真空助力器和串联式制动总泵。利用发动机工作时产生的真空度和大气的压力差实现助力作用。真空助力器真空室通过真空管及发动机进气口连接。非工作状态时，真空助力器及大气隔绝。在发动机进气管和助力器的连接管道上设置真空平衡罐，用以平衡因发动机转速变化而引起的真空度波动。当发动机停止工作时，

真空助力器仍能正常工作3次，保证制动可靠。

2.4车轮制动防抱死系统（ABS）的结构原理

当车轮抱死滑移时，车轮及路面间的侧向附着力将完全消失。如果是前轮制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车将产生甩尾现象。这些都极易造成严重交通事故。因此汽车在制动时不希望车轮制动到抱死状态，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。所以为了充分发挥轮胎及路面问的潜在附着能力，提高汽车的制动性能，在致炫轿车上装备了车轮防抱死制动系统。

车轮防抱死制动系统(Anti—Lock Brake System)，简称ABS，它是汽车上的一种主动安全装置。其作用是在汽车制动时，自动调节制动力的大小，避免车轮完全抱死在路面上产生拖滑，使车轮处于边滚边滑的状态，以保证车轮及地面间有最好的附着状态，从而缩短制动距离，提高汽车制动过程中方向稳定性及转向操纵能力，使车辆制动更为安全有效。及普通制动系统相比，ABS具有以下优点：

（1）能缩短制动距离；

（2）增加汽车制动时的操作稳定性，尤其是在冰雪和泥泞路面上，可防止汽车失控和侧滑，降低事故发生率；

（3）改善了轮胎的磨损状况，提高了轮胎的使用寿命；

（4）使用方便，工作可靠。制动时只要把脚踏在制动踏板上，ABS会根据情况自动进入工作状态，不必采取点刹方式进行制动，ABS会使制动状态保持在最佳点。

但是，因为ABS是建立在普通制动系统的基础上的，所以一旦常规制动系统出现故障，ABS也随之失去作用。

2.4.1车轮防抱死制动(ABS)系统的基本组成及原理

1．基本组成

车轮防抱死制动系统由传统的普通制动系统和防止车轮抱死的电子控制系统组成，下

面提到的ABS单指电子控制系统。电子控制系统一般由传感器、电子控制器(ECU)、执行器及警告灯等组成，其中传感器主要指车轮转速传感器，执行器主要指制动压力调节器。2．基本原理

它是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟内可作用60~120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点刹’。因此，ABS防抑死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上及地面摩擦，从而加大摩擦力，使刹车效率达到90%以上，同时还能减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%—90%、30%—40%、15%—20%。

需要指出的是，为避免ABS在较低的车速下制动时因制动压力的循环调节而延长制动距离，ABS有最低工作车速的限制，一般来说当行驶速度超过8km／h时，ABS才起作用。

3.制动系统的日常维护

3.1行车制动器的维护

要提高车辆的制动性能，保证制动系统的正常工作，就应该了解制动系统的保养知识，定期进行维护，以延长制动系统的使用寿命。下面介绍常用的维护方法。

1. 定期到4S店活专业汽车维修企业进行基本车辆保养，一般每三个月或5000公里一次。

2.定期用专业工具检查制动片的厚度，看是否应该更换，一般制动片厚度低于

1.5mm时，必须更换新的制动片。

3.使用清洁的、高质量的制动液。制动液是安全和刹车系统功况良好的基本。使用质量好的制动液。如果制动液脏了，放掉并且冲净整个系统，然后用新液灌满主油缸。刹车油不要重复使用，所有从系统中被放掉的制动液都应该被丢弃掉。

4.在保养刹车系统的项目中，定期检查刹车液面是最重要的。起码一个月检查一次，次数多就更好了。

5.吸入石棉粉尘对你的健康十分有害。用干刷子或压缩空气去除刹车系统上的灰尘泥垢时会扬起尘土，由于其中极易含有石棉纤维，因此容易损害健康。灰尘和泥垢应该用专除石棉的吸尘器来对付，而且应该用防尘模式。如果没有吸尘器，那么在保养刹车总成时应该在通风良好的地方，并带上经过鉴定的防毒呼吸器。

6.检查刹车之前，小心地擦净主油缸上的泥垢，以免任何脏东西掉入储油罐。摘掉紧固件(一般是销子)和盖子。对于没有刻度的油缸，应保持液面距油缸顶6毫米，如果有刻度，只要保持液面比刻度高就可以了。如果主缸需要加油，请加入符合规范的重载刹车油。千万小心别把刹车液溅在油漆上，因为它有很强的腐蚀性，会毁坏面漆。

7.在很长一段时期内如果总缺刹车油，而总在添加，那很显然刹车系统有毛病了，应该检查一下了。刹车油的颜色也会提出警告。刹车油不应该颜色过深，也不应该象烧过的样子。如果真是如此，那就有问题了，不过这种情况不会经常发生。

3.2驻车制动器的维护

及脚刹车的踏板一样，手刹手柄也有一个拉动的行程，致炫的为6-9响也,可把汽车开到坡度较大、路面状况良好(最好是柏油路)的斜坡上，踩住刹车，挂空档(如果是自动变速则挂在N挡)，将手刹手柄拉到刚才确定的工作点位置。然后慢慢松开刹车踏板，如果汽车没有发生滑动，就说明手刹的效能良好。由于制动器内存在间隙，有时在松开踏板后，汽车会轻微滑动，然后才停住，只要这个滑动的距离很小，手刹的效能也属正常。上坡和下坡应该各做一次。

很多人以为，如果遇上制动系统失灵，可以拉动手刹来减速，其实这种做法是错的，因为手刹机构并不精密，左右两侧的制动力分布不均，在高速行驶时拉动手刹很容易使其中一边的后轮抱死，发生侧滑，十分危险。正确的做法是通过降档来减速，到车速很低时才拉动手刹将车子完全制动。

此外，有些动力较大的汽车，在手刹工作的情况下仍可起步，如果不慎拖着手刹来行车，就会造成手刹机构和制动器的磨损，发现后应该马上检查手刹和脚刹的效能。

4.制动系统常见故障诊断及排除

车辆制动性能的好坏，直接影响到行车的安全。而影响制动的因素很多，如制动系统的状态、路面状况、轮胎的状况和行车时车辆的载荷分布状况等。因此，出车前应做必要地检查，特别是车辆制动系统的检查，做到“防患于未然”，才能保证行车安全。此外，应定期对制动系统进行维护，维护应符合质量要求。

制动系统的常见故障主要有：制动不灵，制动拖滞，制动跑偏，制动时有噪声，制动时发抖，制动失效等，形成各种故障的主要原因及相应故障排除如下：

4.1制动不灵

一脚制动不起作用，连踩几脚才能将汽车停住，故障可能的原因是：

(1)制动助力器有故障而不起作用，如真空软管漏气或管接头松动、真空单向阀失灵、助力器内部卡住等；

(2)制动管路系统被堵塞或不畅，管路内有空气；

(3)制动蹄的质量问题，如制动蹄弯曲、衬垫质量不良、表面硬化等；

(4)制动分泵、制动总泵的活塞粘结或卡住；

(5)使用了不合格的制动液，导致橡胶零件膨胀，在缸孔中卡住；

排除故障的方法应是针对不同的故障原因，分别予以排除：

(1)可按前述步骤检查真空助力器是否正常工作，否则应更换助力器；

(2)检查制动管路及制动液，如有必要，可更换合格的制动液，并排除系统内空气；

(3)如有制动总泵、分泵的卡滞现象，应更换新的零件；

(4)更换受损的或有质量问题的零件。

4.2制动拖滞

在松开制动踏板后，制动器不能完全松脱，仍有拖滞现象。故障的可能原因有：

(1)后轮制动器不能正确回位，如回位弹簧力不足、有异物卡住制动蹄、摩擦片铆钉松动而减小制动间隙等；

(2)前轮制动钳活塞密封圈老化、失去弹性，使活塞不能及时回位而产生拖滞；

(3)驻车制动拉索调整不当，使后轮制动器不能完全松脱；

(4)制动液受污染，回油不畅，分泵不能迅速回位。

可相应作如下处理：

(1)清理后轮制动器，更换制动蹄或回位弹簧；

(2)更换前制动钳活塞密封圈；

(3)调整驻车制动装置，使其正常操作；

(4)更换制动液，并将管路清洗干净，再排除系统内空气。

4.3制动跑偏

制动时汽车车头向一侧偏摆的现象称为制动跑偏。产生制动跑偏的原因除了左、右轮制动效果不一样外，还受到轮胎状况、前悬架及前轮定位、制动时路面状况变化等因素的影响。因此，在修理时应先排除轮胎状况的影响，检查胎压及磨损状况，必要时更换轮胎。再考虑制动装置的问题。

(1)摩擦片一侧有油污，应清洗干净或更换摩擦片；

(2)一侧制动钳或制动蹄松动，导致制动间隙不等，应紧固松动部位，调整好制动间隙；

(3)左、右制动摩擦片型号、质量不等，导致制动效果不同，应换上相同型号、质量的摩擦片；

(4)制动分泵油路不畅，导致制动效果不一样，应修理分泵或更换制动液，清洗制动管路。

此外，还可检查前轮定位是否正确，如有偏差应予调整；螺旋弹簧及减振器是否损坏，必要时更换受损零件。

4.4制动时有噪声

制动时发出噪声主要考虑是摩擦片及制动鼓(制动盘)的问题，如摩擦片磨损过大，摩擦片过薄，甚至导致铆钉直接及制动鼓摩擦；当制动鼓(盘)表面破裂，磨出沟痕等。可采用更换制动盘或制动鼓、摩擦片及不合格制动蹄的方法来排除故障；也有可能是驻车制动调整不当使制动蹄及鼓之间接触面不均匀，应重新调整驻车制动间隙来排除故障。

4.5制动时发抖

制动时产生发抖现象，主要可能的原因及相应排除方法是：

(1)各车轮的摩擦片磨损不均匀，应在检查后，成套更换制动摩擦片；

(2)制动鼓(盘)表面划伤或不圆，可更换制动鼓(盘)；

(3)车轮轴承损坏也会引起制动不正常，可将汽车用举升器举起，检查轴承是否完好；

(4)制动分泵有故障，制动摩擦片卡住，应修理制动分泵及摩擦片。

4.6制动失效

踩下制动踏板，车辆不减速，连续几次制动也没有明显减速作用。

(1)若制动踏板及制动主缸无连接感，则制动踏板及制动主缸接松脱，应当检查修复。

(2)若感觉很松，稍有阻力感，则硬件检测主缸储液罐内制动液是否充足，若缺少或不足，应当加至标准量；若仍然没有阻力感，则应检查制动主缸制动轮缸的制动软管或金属管有无断裂漏油。

(3)若感到有一定阻力，但是踏板位置保持不住，明显下沉，则应检查制动主缸的推杆防尘罩处是否有制动液泄露，如果漏油，说明制动主缸皮碗破裂，应当更换制动主缸皮碗。若车轮制动鼓边缘有大量制动液泄露，则应检查车制动鼓轮缸皮碗是否压翻破损，如有破损应立即更换制动鼓轮缸皮碗。

通过做这次毕业论文，使我对大学三年的学习有了更进一步的认识，也更加系统的考核了我对所学专业知识的掌握程度及运用能力。在完成这次毕业设计的过程中我查阅了大量的资料，接触了及汽车相关的设计、制造等领域的内容，在不断的收集资料、整理资料、总结资料再整理，虽然还有许多不足，但终于完成了这次的毕业论文。总之通过这次毕业设计真是让我受益匪浅。我们必须具备良好的心理素质和专业的技术水平，再加上和谐的团队生活。以专业的技能水平征服我们的客户，让我们的客户充分的相信我们的能力和实力。这样才能在汽车这个行业立足。

相信经过老师的悉心栽培和我们的刻苦努力，每个从事汽车维修的同学都会成为汽车行业的佼佼者。

我的毕业论文是在封建国老师的精心指导和大力支持下完成的，他渊博的知识开阔的视野给了我深深的启迪，论文凝聚着他的血汗，他以严谨的治学态度和敬业精神深深的感染了我对我的工作学习产生了深渊的影响，在此我向他表示衷心的谢意。以及这三年来四川交通职业技术学院汽车工程系的老师对我专业思维及专业技能的培养，他们在学业上的心细指导为我工作和继续学习打下了良好的基础，使我能更好地融入到今后的工作中！

参考文献

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[2]陈家瑞.汽车构造.机械工业出版社.2004

[3]孙仁云.汽车电器及电子技术.机械工业出版社.2006

[4]丰田汽车公司.丰田专业技术员.广汽丰田有限公司出版.2009

[5]丰田汽车公司.修理手册.广汽丰田有限公司出版.2013

[6]程军.汽车防抱死制动系统的理论及实践.北京:北京理工大学出版社，1999

[7]刘艳莉. 汽车故障及诊断. 西安. 西安电子科技大学出版. 2007