汽车制动系统故障诊断与性能优化策略

陈倩

摘 要：文章以汽车制动系统故障诊断与性能优化策略为研究对象，首先对汽车制动系统组成与分类进行了探讨分析，随后讨论了汽车制动系统故障诊断并分析了故障的原因，最后提出了一些汽车制系统性能优化的策略，以供参考。

关键词：汽车制动系统 故障诊断 性能优化策略

1 前言

制动系统是汽车重要的组成部分，在保障汽车行驶安全方面发挥着非常重要的作用，然而汽车制动系统在实际运作过程中，受种种因素的影响，容易出现各种故障问题，因此有必要加强对汽车制动系统故障诊断分析，并做好汽车性能的优化，有效提升汽车行驶稳定性与安全性。

2 汽车制动系统组成与分类

汽车制动系统一般由两部分组成，一部分是制动器，这一装置利用了材料摩擦理论，主要目的是阻碍车轮运动，或进一步削减车轮运动的趋势，制动器又分为鼓式制动器与盘式制动器。另一部分是制动驱动机构，该装置的主要功能是为汽车制动提供动力，还能够对汽车整体制动过程进行调节控制，本身包含了多个组成部件，比如助力器、制动踏板、制动主缸、制动轮缸、轮缸活塞等。

对于汽车制动系统而言，如果按照制动能量传输方式进行类型划分，那么其又能够分为机械式制动系统、液压式制动系统、气压式制动系统与电磁式制动系统。根据制动系统的功能进行类型划分，那么其又可进一步分为行车制动系统、应急制动系统、驻车制动系统与辅助制动系统。对于一套完整的汽车制动系统而言，应至少配备两套制动装置，且不同制动装置均独立运行，这两套制动装置分别是行车制动装置与驻车制动装置。对于前者而言，主要是在汽车行车过程中发挥作用，能够让行驶的汽车进行制动减速或停车，在汽车下坡时，还能够通过制动，让汽车保持一个比较低的车速缓慢下行，有效保障了汽车行车安全。后者则主要用于汽车的停靠，让汽车能够固定在一个位置不动，不会受外力推动或者在斜坡上自动下滑，保证汽车稳定停靠，驻车制动系统通常采用的是机械式驱动方式。

3 汽车制动系统故障诊断原因分析

3.1 液压制动失效

在汽车行驶时踩制动踏板，汽车没有出现预期的制动效果，之所以会出现上述故障，主要原因可包含以下几点：一是汽车主缸存在破裂问题，或者汽车的轮缸密封圈遭受了严重磨损;二是制动管路的接头松脱，导致制动没有反应;三是主缸内缺乏充足的制动液;四是ABS液压单元增压阀出现了堵塞现象。

3.2 液压制动失灵

在汽车行驶过程中，脚踩制动踏板，发现车辆没有明显减速的迹象，车轮减速效果不佳，整个车辆的制动过程时间比较长，之所以会出现上述故障，主要包含以下几点原因：一是制动管路密封性出现了问题，存在有气泡，无法发挥出应有的作用功能;二是轮缸的皮碗、活塞发生了比较严重的磨损;三是制动油管出现了泄漏的问题;四是制动盘或摩擦片不够整洁，存在有明显的油污。

3.3 制动摩擦力矩下降

导致制动摩擦力矩下降的原因在于（以鼓式制动器为例），在汽车制动系统运行过程中，在制动鼓与蹄片之间，必须要求空出一定的缝隙，同时制动蹄本身有着足够的接触面积，否则将会导致摩擦力矩下降。还有一种因素会导致摩擦力矩下降，即制动蹄本身出现了质量问题，或者制动蹄不够干净整洁，表面存在有明显的油污，制动鼓出现了变形，轮轴出现了严重的磨损等，都会引发摩擦力矩下降问题，最终引发汽车制动系统出现了故障问题。

3.4 液压制动拖滞

在将汽车的制动踏板松开后，发现汽车的制动状态并没有完全的解除，部分车轮仍处于制动状态，受这一故障状态的影响，通常会导致汽车出现起步困难、行驶无力等问题，之所以会出现这一故障问题，主要故障原因包含以下几点，一是制动踏板的操纵机构无法正常运转;二是汽车的主缸或轮缸活塞存在严重的卡滞问题;三是制动管路不通常，存在有堵塞的问题;四是汽车的制动盘形状不正常，出现了明显的翘曲变形问题;五是间隙自调机构没有做好适当的调整;六是汽车轮毂轴承出现了问题，比如润滑不足存在明显的卡滞。

3.5 液压制动跑偏

所謂的汽车液压制动跑偏，具体是指在汽车制动时，左右轮受到的制动力不相等，或者汽车的左右轮并不在同一时间产生了制动，从而导致车辆存在比较大的偏向制动，或者汽车会自动偏向一侧行驶。之所以会出现这一故障，主要原因包含以下几点：一是在不同车轮之间，制动器的间隙不相等，摩擦块在磨损程度方面也有着一定的差异性;二是汽车的某个轮胎出现了漏气，两侧车轮高低不同，导致液压制动跑偏。三是在其中一侧制动管路，出现了明显的漏油问题;四是汽车的一侧制动盘不够干净整洁，存在有明显的油污。五是汽车的一侧制制动钳支架没有做好紧固，相应用于紧固的螺栓出现了松动问题;六是ABS液压单元一侧增压阀出现了故障问题，比如故障阀门堵塞也会导致液压制动跑偏。

3.6 制动噪声

在行驶过程中汽车制动时，会发现汽车发出明显的噪声，从而对驾车体验带来非常严重的影响，还会导致汽车相应的零部件加速磨损，严重影响了汽车的使用寿命。之所以会出现这一故障问题，主要包含以下几点原因，一是汽车受摩擦副特性的影响所导致;二是受周围环境因素的影响;三是汽车制动的工况不良。

4 汽车制动系统性能优化策略

4.1 做好整体参数的优化

在进行整体参数优化的过程中，需要充分结合汽车现有的实际参数进行，并严格遵循以下几个步骤，一是需要对制动系统布置方式有一个充足的了解，比如制动系统都有哪些零部件组成，不同的零部件的结构形式表现等;二是在对整车参数进行充分了解的基础上，还应充分掌握汽车制动系统维护技术要求，从而以此为依据，成功掌握汽车制动系统最佳制动力，在此基础上，针对制动力分配系数也应进一步明确，从而更好地开展后续性能优化工作。三是需要对不同车型的差异性有足够的了解，在某一制动强度下，需要进一步明确相应制动系统的具体运行状态，了解系统的最高制动压力，并以此为依据，顺利完成汽车不同轮缸直径的计算。四是需要以汽车制动盘压缩量、卡钳变形量等因素为依据，明确制动缸性能，了解制动缸最大的工作容积是多少，最后以此为依据，完成汽车主缸直径和活塞行程的计算;五是结合汽车主缸的直径，做好助力器的科学合理选择，然后结合所选助力器，完成踏板杠杆比的选择，最后对上述参数进行综优化分析，使得汽车制动系统的性能状态达到最佳。

4.2 典型零部件结构的改进与优化

在对汽车制动系统零部件改进优化的过程中，首先需要对汽车制动系统的卡钳、制动摩擦相关部件等做好进一步的优化改进。其中在进行卡钳优化时，应注意要遵循轻量化原则，在实际进行计算以及对相应的模块进行分析过程中，都要做好相应的轻量化设计，同时进一步加强卡钳的固有频率的控制，有效防治卡钳与其他零部件出现共振的问题;制动摩擦相应的部件应进一步加强摩擦因数稳定性的控制，保障摩擦不会受外界温度变化而发生变化。在进行制动系统的支架优化时，还应注重将制动噪声全部消除。针对汽车制动系统的制动盘，在优化过程中应注意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，最终促使整个制动系统的性能状态得到有效的优化。

5 总结

综上所述，汽车制动系统是汽车行驶的一个非常关键的系统，本身也很容易出现各种各样的故障问题，需要做好故障诊断，分析故障问题原因，并做好汽车制动系统的性能优化，从而有效改善汽车的制动性能，保障汽车能够稳定安全的行驶。

参考文献：

[1]刘成. 汽车制动系统性能分析及优化设计[J]. 科技资讯， 2015（13）：97-98 .

[2]王永. 汽车制动系统故障诊断及维修策略分析[J]. 时代汽车， 2016（004）：60-61.

[3]杜理平.刍议汽车液压制动系统的故障检测及维修策略[J]. 时代汽车， 2019（18）34-35.