学习任务三项目四：汽车制动系故障诊断与检测

2024/11/415:51:441

学习项目四

汽车制动系统故障诊断与检测

《汽车故障诊断与检测》学习单元三——

汽车底盘故障诊断与检测项目描述汽车制动系是确保行车安全的重要系统,它的作用是保证行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶汽车的速度保持稳定，以及使已经停驶的汽车保持不动。对于汽车而言，制动系统使用频繁，使用一段时间后制动系统的组件间隙会出现异常，零部件会出现磨损甚至失效，进而影响行车安全。因此掌握制动系统的部件检修和常见故障诊断维修是每一个机修工必备的技能。下面就以制动力不足、制动跑偏、ESP典型故障为例解析制动系统的故障诊断流程。任务一

汽车制动力不足故障诊断与检测情境导入一辆大众polo轿车行驶2.5万Km，在行驶中进行制动时，车辆仍然向前行驶，而且制动踏板的位置很低，连续踩几脚，制动效果也未见好转。学习目标

通过学习，你应当：能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等获取车辆检修信息；能根据故障症状制定正确的检修计划；能使用故障诊断仪和专用设备对制动系统进行检测；能正确记录、分析检测结果并判断故障点；能正确的排除制动力不足的故障。知识准备——基本结构1.

制动系统的功能制动系的作用是根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车，以确保行车安全，并保障汽车停放可靠不能自动滑移。2.制动系统的类型1)汽车制动系统按功能可分为：(1)驻车制动装置：主要用于停车后防止车辆滑溜。(2)行车制动装置：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行适时减速、停车。(3)应急制动装置：主要用于独立的管路控制车轮制动器作为备用系统。2)制动传动机构按制动力源可分为：(1)人力式制动传动机构；(2)伺服式制动传动机构。3.制动系统的结构汽车制动系统都有以下几部分组成。图3-74是浮动卡钳式盘式制动器结构图，图3-75是液压操纵鼓式制动系统组成图。知识准备——基本结构图3-74浮动钳盘式制动器1-制动盘2-浮动卡钳3-摩擦块4-活塞5-油管6-导向销7-车桥知识准备——基本结构1)供能装置：包括供给、调节制动所需能量以及改善传动介质状态的各种部件。2)控制装置：包括产生制动动作和控制制动效能的工作部件。如制动踏板。3)传动装置：包括将制动能量传输到制动器的各个部件。如制动主缸和制动轮缸。4)制动器：产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力（制动力）的部件，其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。较为完善的制动系统还有制动力调节装置。用来调节前后车轮制动力的分配元件、制动防抱死系统（ABS）、电子制动力分配（EBD）系统、电子稳定系统（ESP）和驱动防滑（ASR）系统。

知识准备——基本结构图3-75鼓式液压制动系组成图知识准备——基本检修4.制动系统的检修1)制动踏板检查首先检查制动踏板移动情况，确保制动踏板反应灵敏,无异常噪声，无过度松动。然后检查调整下列项目：(1)踏板高度检查，如图3-76所示。图3-76踏板高度检查示意图知识准备——基本检修使用一把直尺测量制动踏板高度。如果超出规定范围，调整踏板高度。测量从地面到制动踏板上表面的距离。如果必须要从地毯表面开始测量，则从标准值中扣除地毯的厚度，或者地毯和沥青纸毡的厚度。(2)制动踏板高度调整，如图3-77所示。图3-77踏板高度调整图A-踏板高度1-锁止螺母2-踏板推杆知识准备——基本检修松开锁止螺母,转动踏板推杆直到踏板高度正确，上紧锁止螺母。调整好踏板高度之后，检查踏板自由行程。(3)制动踏板自由行程检查（图3-78）图3-78制动踏板自由行程检查示意图知识准备——基本检修发动机熄火后，反复踩下制动踏板几次，以便解除制动助力器助力作用。然后，使用手指轻轻按压制动踏板并且使用一把直尺测量制动踏板自由行程。对于配备了液压制动助力器的车辆，至少要踩下制动踏板40次。当您用手指轻轻按压制动踏板时，制动踏板的运动在两个阶段发生变化：第一阶段：U型夹销和转轴销的松动。第二阶段：推杆刚好在液压升高之前运动。第一阶段与第二阶段的总运动行程即为制动踏板的自由行程。调整制动踏板的高度时制动踏板的自由行程会自动调整。(4)踏板行程余量在发动机运转和驻车制动器松开状态下，使用490牛顿力踩下制动踏板，然后使用一把标尺测量踏板行程余量，以便检查其是否处于规定的范围内。测量从地面到制动踏板上表面的距离。如果必须要从地毯表面开始测量，则从标准值中扣除地毯的厚度，或者地毯和沥青纸毡的厚度。知识准备——基本检修2)制动助力器基本检查解除制动助力后,踩下制动踏板,然后起动发动机,检查制动助力器是否正常工作。3)制动管路基本检查维护制动管路检查，如图3-79所示。图3-79制动管路检查示意图知识准备——基本检修(1)液体渗漏检查检查制动管路连接部分是否有液体渗漏。(2)损坏检查检查制动管路是否有凹痕或者其它损坏。检查制动管路软管是否扭曲、磨损、开裂、隆起等。如果保护盖上有飞石的痕迹，制动管路可能有相同的损坏。(3)安装状况检查检查制动管道和软管，确保车辆运动时，或者方向盘完全转动到任何一侧时，不会因为振动而与车轮或者车身接触。4)盘式制动器基本检查维护(1)制动器摩擦片厚度检查使用一把直尺测量外制动器摩擦片的厚度。通过制动卡钳内的检查孔目测检查内制动器摩擦片的厚度，确保其与外制动器摩擦片没有明显的偏差。确保制动器摩擦片没有不均匀磨损。如果制动器摩擦片的厚度低于磨损极限，则更换制动器摩擦片。知识准备——基本检修使用该次检查和上一次检查之间的行驶距离，估计到下一次检查前的行驶距离。通过检查自从上一次检查到现在的制动器摩擦片的磨损，来估计制动器摩擦片在下一次检查时的情况。在下一次计划检查时，如果估计制动器摩擦片的厚度将会小于可接受的磨损值时，建议车主更换制动器摩擦片。(2)制动盘检查检查制动盘上是否有刻痕、不均匀或者异常磨损以及裂纹和其它损坏。如果制动盘出现任何分段、不均匀或者异常磨损、裂纹或者其它损坏，拆卸制动卡钳检查下述内容：①盘式转子的厚度：使用一个千分尺测量制动盘厚度如图3-80所示。②使用一个百分表测量制动盘跳动。使用轮毂螺母按规定力矩固定制动盘。测量制动盘跳动以前，检查前轮毂轴承的游隙是否在规定的范围以内。如图3-81所示。知识准备——基本检修

图3-80制动盘厚度检查示意图图3-81制动盘端面跳动量检查示意图知识准备——基本检修5)鼓式制动器基本检查维护(1)制动蹄片在其上面滑动的背板区域的磨损手动前后移动制动蹄片并检查制动蹄片移动是否顺利。检查制动蹄片与背板和固定件之间的接触面是否磨损。检查制动蹄片、背板和固定件是否生锈。检查期间，在背板和制动蹄片之间的接触面上涂高温润滑油脂。(2)制动衬片的厚度使用一把直尺测量制动衬片的厚度。如果厚度低于磨损极限，则更换制动蹄片。更换制动蹄片时，所有的制动蹄片都必须同时更换。(3)制动衬片的损坏检查制动衬片是否有裂纹、蜕皮和损坏，视情况更换。(4)制动液渗漏

检查车轮制动分泵是否有液体渗漏，若有更换分泵。(5)制动蹄片间隙的自动调节器调节检查

检查是否有效。(6)制动鼓内径

使用一个制动鼓测量规或者类似器具测量制动鼓内径，椭圆需维修，超过极限需更换。知识准备——基本检修6)驻车制动基本检查(1)操作驻车制动杆检查行程及警示灯点亮是否正常；(2)手动转动制动盘或者制动鼓，检查是否有任何拖滞现象。7)制动液的更换及系统排气详情请参考厂家技术维修手册，因为某些类型的制动器，比如带有液压制动助力器或者ABS的类型，可能要求特殊的操作。5.制动力不足故障诊断1)故障现象汽车制动时，踩一次制动踏板不能减速或停车，连续踩几次制动踏板，效果也不好。汽车紧急制动时，制动距离太长。2)故障原因(1)制动踏板自由行程太大；(2)制动主缸储液室内存油不足或无油；(3)制动液变质（变稀或变稠）或管路内壁积垢太厚；(4)制动管路内进入空气或制动液气化产生了气阻；(5)制动主缸、轮缸、管路或管接头漏油；知识准备——基本检修(6)制动主缸、轮缸的活塞及缸筒磨损过度；制动主缸、轮缸的皮碗老化或磨损引起密封不良；(7)制动主缸的进油孔、储液室的通气孔堵塞；(8)制动主缸的出油阀、回油阀不密封；活塞复位弹簧预紧力太小；活塞前端贯通小孔堵塞；(9)制动器的制动鼓与制动蹄片间隙不当；制动鼓与制动蹄片接触面积太小；制动蹄片质量不佳或沾有油污，制动蹄片铆钉松动；制动鼓产生沟槽磨损或失圆，制动时变形；(10)真空增压器或助力器的各真空管路接头松动、脱落，管路有破裂处；膜片破裂或者密封圈密封不良；单向阀、控制阀密封不良；辅助缸活塞、皮碗磨损过甚；单向球阀不密封。诊断思路案例：一辆大众polo轿车行驶2.5万Km，在行驶中进行制动时，车辆仍然向前行驶，而且制动踏板的位置很低，连续踩几脚，制动效果也未见好转。

案例分析案例故障点分析：

制动总泵是制动系统的核心部件，它将制动液压缩到每个车轮的制动分泵以实施制动。制动总泵出现最多的故障就是密封不良，导致制动压力无法建立或泄压。本故障就是因为制动总泵上前油管接头处漏油，导致制动力不足。知识准备——任务工单2012年2月13日12时37分任务二

汽车制动跑偏故障诊断与检测情境导入客户将一台大众朗逸轿车开进4S店，跟维修技术人员抱怨说自己的车在制动过程中出现跑偏现象，要求维修技术人员排除故障，使车辆恢复正常状态。学习目标

通过学习，你应当：能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等获取车辆检修信息；能根据故障症状制定正确的检修计划；能使用故障诊断仪和专用设备对制动系统进行检测；能正确记录、分析检测结果并判断故障点；能正确的排除制动跑偏的故障。知识准备——基本结构汽车制动跑偏故障是指各车轮制动器的制动效能不一致，或产生制动时间不一致，而导致制动时汽车维持直线行驶的性能变差，其故障现象为：在汽车行驶中使用制动时，同一轴上的左右两侧车轮制动效果不一致，严重时会出现一侧车轮制动，另一侧车轮滚动，汽车不能沿直线方向行驶，而是偏向道路的一侧，极易造成交通事故。因此，制动跑偏属于恶性故障，必须及时诊断和排除。1.制动跑偏故障诊断1)故障现象(1)汽车行驶制动时，行驶方向发生偏斜；(2)紧急制动时，方向急转或车辆甩尾。2)故障原因(1)左右车轮轮胎气压、花纹或磨损程度不一致；左右车轮轮毂轴承松紧不一、个别轴承破损；(2)左右车轮的制动蹄摩擦衬片材料不一或新旧程度不一；左右车轮制动蹄摩擦片与制动鼓的接触面积、位置不一样或制动间隙不等；(3)左右车轮轮缸的技术状况不一，造成起作用时间或张力大小不相等；(4)左右车轮制动鼓的厚度、直径、工作中的变形程度和工作面的粗糙度不一；(5)单边制动管路凹瘪、阻塞或漏油；单边制动管路或轮缸内有气阻；知识准备——基本结构(6)单边制动蹄与支承销配合过紧或锈蚀；(7)一侧悬架弹簧折断或弹力过低；一侧减震器漏油或失效；(8)前轮定位失准；转向传动机构松旷；(9)车架、车桥在水平平面内弯曲、车架两边的轴距不等；(10)感载比例阀故障。3)诊断与排除(1)若车辆正常行驶时亦有跑偏现象，则首先做以下外观检查：检查左右车轮轮胎气压、花纹和磨损程度是否一致；检查各减震器是否漏油或失效；检查悬架弹簧是否折断或弹力是否一致；(2)支起车轮，用手转动和轴向推拉车轮轮胎。若一侧车轮有松旷或过紧感觉，应重新调整轴承的预紧度；若转动车轮有发卡或异响，应检查轮毂轴承是否破损或毁坏；(3)对汽车进行路试。制动后，若汽车向一侧跑偏，则为另一侧的车轮制动不良。首先对该车轮制动器进行放气，若无制动液喷出，说明该轮制动管路堵塞，应予以更换。若放出的制动液中有空气，说明该轮制动管路中混入空气，应予以排放；观察该轮制动器间隙，若制动器间隙过大，说明制动蹄摩擦片磨损严重或制动自调装置失效，应更换；知识准备——基本结构上述检查正常，应拆检该轮制动器。检查制动盘或制动鼓是否磨损过甚或有沟槽，若磨损过甚，应更换；若有严重沟槽，应车削或镗削；检查制动蹄摩擦片（摩擦衬块）是否有油污、水湿及磨损过甚，若摩擦片（衬片）有油污或水湿，应查明原因并清理；若摩擦片磨损过甚，应更换；检查制动轮缸或制动钳活塞，若有漏油或发卡现象，应更换；(4)若制动时，出现忽左忽右跑偏现象，则应检查前轮定位是否符合要求，若前轮定位不正确，应调整；检查转向传动机构是否松旷，若松旷，应紧固、调整或更换；(5)若在制动时，车辆出现甩尾现象，应检查感载比例阀是否有故障。【特别提示】需要说明的是,汽车若存在行驶跑偏故障,那么肯定会导致制动跑偏。而车辆制动跑偏行驶则不一定跑偏。制动跑偏重点围绕同轴上的制动器的间隙、制动器的制动力不同着手。2.制动系的检修制动系统的检修同任务一，主要包括踏板行程检修、油液及管路检修、液压系统排气、制动总泵分泵的检修、制动器的拆检及汽车行驶跑偏的故障点等。因为关于汽车行驶跑偏已在项目三中分析过，因此这儿仅针对汽车行驶正常，制动出现跑偏故障进行分析。诊断思路案例：客户将一台大众朗逸轿车开进4S店，跟维修技术人员抱怨说自己的车在制动过程中出现跑偏现象，要求维修技术人员排除故障，使车辆恢复正常状态。任务工单任务三汽车ESP系统故障诊断与检测情境导入大众汽车维修站接收一辆大众朗逸轿车(采用手动变速器)，根据车主反映，在行驶中出现仪表盘上的ESP故障报警灯常亮的现象。请通过检测ESP系统，判断ESP系统技术状况；若需要修复该故障，请制订ESP系统修复方法和合理的工艺流程。学习目标

通过学习，你应当：能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等获取车辆检修信息；能根据故障症状制定正确的检修计划；；能使用故障诊断仪和专用设备对制动系统进行检测；能正确记录、分析检测结果并判断故障点。正确的排除ESP故障。知识准备——基本结构汽车ESP系统实际是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。ESP系统包含ABS（防抱死刹车系统）及ASR（防侧滑系统），是这两种系统功能上的延伸。因此，ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP系统由控制单元及转向传感器（监测方向盘的转向角度）、车轮传感器（监测各个车轮的速度转动）、侧滑传感器（监测车体绕垂直轴线转动的状态）、横向加速度传感器（监测汽车转弯时的离心力）等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断，进而发出控制指令。有ESP与只有ABS及ASR的汽车，它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应，而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误，防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向（转弯太急）时会产生向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。当然，任何事物都有一个度的范围，如果驾车者盲目开快车，现在的任何安全装置都难以保全。知识准备——基本结构1.ESP系统的组成及部件结构和功能ESP系统的组成见图3-84所示，包括电子控制单元(ECU)、液压控制装置、4个轮速传感器、方向盘转角传感器、横向偏摆率传感器、轮速度传感器脉冲环及ESP控制开关等，其中电子控制单元与液压调节器是一体。图3-85是ESP系统调节电路图。图3-84ESP系统零件位置及其组成知识准备——基本结构图3-85ESP系统调节电路知识准备——基本结构1)带EDS/ASR/ESP的ABS控制单元J104带EDS/ASR/ESP的ABS控制单元J104和液压单元组成一个标准组件，在电子结构上与BOSCH控制单元相似。是通过仪表板线束内的正极连接获得供电的，实物及电路图如图3-86所示。图3-86J104和液压单元知识准备——基本结构该控制单元一般是不会出故障的，即使出现故障，司机仍可操纵制动器，但此时它只是一个普通制动器，而无ABS，EBS，ASR及ESP功能。2)转向角传感器G85G85安装在转向柱开关和转向盘之间的转向柱上，滑环式复位环（安全气囊用）和转向角传感器构成一个整体，并装在传感器的下面，其作用是将转向盘的转动角度数据传送给带EDS/ASR/ESP的ABS系统。该传感器可测得正负720°，即四个转向盘转幅。G85是ESP系统中唯一将数据直接通过CAN总线传递给控制单元的传感器，点火后转向盘一转动4.5度角（相当于1.5cm），传感器就完成初始化。无该传感信号车辆无法正确判定行驶方向，ESP失效。其外形和电路见图3-87所示。知识准备——基本结构图3-87G85外形及电路图知识准备——基本结构3)横向加速度传感器G200由于物理方面的原因，该传感器的安装位置和方向不允许改变，应尽量与汽车重心离的近一些。G200作用是测出是否有使汽车偏离预定方向的侧向力及侧向力的大小。其外形和电路见图3-88所示。如果测不出横向加速度，则控制单元就无法算出车辆的实际状态，ESP就失效了。图3-87G200外形及电路图知识准备——基本结构4)偏转率传感器G202由于安装位置要求靠近重心，所以它和横向加速度传感器安装在同一个支架上。偏转率传感器主要是确定是否有扭矩作用在某一物体上，根据其安装的位置能确定绕着一个空间轴的旋转，在ESP中该传感器必须测出车辆是否绕垂直轴旋转。如其出现故障则ESP功能将失效。其外形和电路见图3-88所示。图3-88G202外形及电路图知识准备——基本结构5)制动压力传感器G201该传感器拧在行驶动态调节液压泵内。该传感器向控制单元传送制动管路的实际压力，控制单元根据此算出车轮制动力及作用在车辆上的轴向力。如果需要ESP起作用，控制单元会利用上述数值计算侧向力。没有制动力的实际数据，系统无法测出侧向力，ESP失效。见图3-89所示。图3-89G201外形及电路图知识准备——基本结构6)ASR/ESP按键E256该按键的位置根据车型不同而不同，一般在组合仪表区，司机用该按键可关闭ESP功能。踏下制动踏板或再次按下该按钮，即可再次接通ESP，如果忘了再次接通ESP，那么在下次起动发动机时，ESP自己就会自动激活。见图3-90所示。图3-90E256外形及电路图知识准备——基本结构7)液压单元液压单元通常安装在发动机舱内的一个支架上，车型不同，安装位置也有所区别。液压单元和两个对角排列的制动管路一起工作。与老的ABS不同的是，每个制动管路都安装了进气阀和转换阀，回油泵是自吸式的。该液压单元有三种不同的系统配置即增加压力、保持压力和减少压力。如果该阀坏了整个系统将无法工作。液压单元见图3-91所示。图3-91液压单元图知识准备——基本结构2.ESP系统的诊断方法

诊断ESP故障时，按照设定的程序和方法可读取故障码。维修人员可根据故障码的含义确定故障的范围，节省维修时间，提高维修效率。常用的诊断方法有下列几种：1)ESP自诊断ESP自诊断是依靠其电子控制单元（ECU）对系统外部电路进行自检，若发现异常，电脑则将其故障信息储存，并点亮ESP警告灯。ESP的自检又包括静态（点火开关接通，汽车不行驶）和动态（汽车行驶）两种情况。2)人工诊断ESP系统的人工诊断包含人工获取故障信息（人工调码）和使用常用设备（如万用表）进行故障点的查找两方面的内容。3)仪器诊断用故障诊断仪可以读取、清除故障码，还可以阅读数据流并进行液压控制单元电磁阀测试、电子稳定控制系统液压回路测试、系统排气测试等。因为菜单提示操作，这些功能按屏幕的提示操作即可完成。知识准备——基本结构【特别提示】需要说明的是,

在对ABS-TCS/ESP进行检修之前，应先排