羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系畢 業(yè) 論 文 題 目 汽車防抱死制動系統(tǒng) 系 別 機電工程系 年級專業(yè) 06級汽車檢測與維修技術(shù) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 專業(yè)負(fù)責(zé)人 上交日期 汽車防抱死制動系統(tǒng) 摘要：汽車各個系統(tǒng)中，制動系統(tǒng)是重中之重，并且隨著汽車技術(shù)的發(fā)展和汽車行駛車速的提高，其重要性也顯得越來越明顯。本文論述了汽車制動系統(tǒng)的作用，基本功能，組成，著重闡述了汽車防抱死制動系統(tǒng)的組成、工作原理、評價指標(biāo)以及維修與保養(yǎng)。關(guān)鍵詞：ABS；液壓泵；制動性1緒論汽車的制動性也是汽車的主要性能之一。自從汽車誕生之日起，汽車的制動性就顯得至關(guān)重要。制動性直接關(guān)系到交通安全，重大交通事故往往與制動距離太長、緊急制動時發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。所以，汽車的制動性是汽車行駛的重要保障。在現(xiàn)在的社會中，汽車越來越普及了，在汽車的各個系統(tǒng)中，制動系統(tǒng)又是重中之重。在汽車制動時，如果車輪抱死滑移，車輪與路面間的側(cè)向附著力將完全消失。如果只是前輪(轉(zhuǎn)向輪)制動到抱死滑移而后輪還在滾動，汽車將失去轉(zhuǎn)向能力。如果只是后輪制動到抱死滑移而前輪還在滾動，即使受到不大的側(cè)向干擾力，汽車也將產(chǎn)生側(cè)滑(甩尾)現(xiàn)象。這些都極易造成嚴(yán)重的交通事故。因此，汽車在制動時不希望車輪制動到抱死滑移，而是希望車輪制動到邊滾邊滑的狀態(tài)。由試驗得知，汽車車輪的滑動率在1520時，輪胎與路面間有最大的附著系數(shù)。所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在的附著能力，目前在大多數(shù)車輛上都裝備了防抱死制動系統(tǒng)(AntilockBrakeSystem)，簡稱ABS。2制動系統(tǒng)的基本功能汽車制動系統(tǒng)的基本功能有：（1）汽車緊急制動時,在盡可能短的距離內(nèi)將車速降為零。 （2）汽車下長坡時,將車速限制在一定安全值內(nèi),并保持穩(wěn)定。 （3）汽車在坡道駐停時,應(yīng)使汽車可靠的駐留在原地不動。 目前,防抱死制動系統(tǒng)（ABS）和電子穩(wěn)定程序（ESP）正逐漸在汽車的制動系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。采用防抱死制動系統(tǒng)裝置和電子穩(wěn)定程序可防止汽車車輪抱死,從而能夠保持整車最大限度保持的操縱穩(wěn)定性。因此,制動時既保證了前輪的轉(zhuǎn)向性能,又保證了后輪不產(chǎn)生側(cè)滑,能使汽車在充分利用路面附著系數(shù)狀況下制動。在附著系數(shù)較低的路面上,如濕路面和冰雪路面,比未裝ABS、ESP系統(tǒng)制動距離及車輛的穩(wěn)定性都有了明顯改善3ABS 詳細(xì)分析3.1 ABS的組成和工作原理 通常，ABS是在普通制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝車輪速度傳感器、ABS電控單元、制動壓力調(diào)節(jié)裝置及制動控制電路等組成的。 制動過程中，ABS電控單元(ECU)不斷地從傳感器和獲取車輪速度信號，并加以處理，分析是否有車輪即將抱死拖滑。 如果沒有車輪即將抱死拖滑，制動壓力調(diào)節(jié)裝置不參與工作，制動主缸7和各制動輪缸相通，制動輪缸中的壓力繼續(xù)增大，此即ABS制動過程中的增壓狀態(tài)。 如果電控單元判斷出某個車輪(假設(shè)為左前輪)即將抱死拖滑，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，關(guān)閉制動主缸與左前制動輪缸的通道，使左前制動輪缸的壓力不再增大，此即ABS制動過程中的保壓狀態(tài)。 若電控單元判斷出左前輪仍趨于抱死拖滑狀態(tài)，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，打開左前制動輪缸與儲液室或儲能器的通道，使左前制動輪缸中的油壓降低，此即ABS制動過程中的減壓狀態(tài)。3.2 ABS液壓控制總成 ABS液壓控制總成是在普通制動系統(tǒng)的液壓裝置基礎(chǔ)上經(jīng)設(shè)計后加裝ABS制動壓力調(diào)節(jié)器而形成的。 普通制動系統(tǒng)的液壓裝置一般包括制動助力器、雙腔式制動主缸、儲液室、制動輪缸和雙液壓管路等。除了普通制動系統(tǒng)的液壓部件外，ABS制動壓力調(diào)節(jié)器通常由電動泵、儲能器、主控制閥、電磁控制閥和一些控制開關(guān)等組成。實質(zhì)上，ABS系統(tǒng)就是通過電磁控制閥體上的控制閥控制分泵上的油壓迅速變大或變小，從而實現(xiàn)了防抱死制動功能。 （1）電動泵 電動泵是一個高壓泵，它可在短時間內(nèi)將制動液加壓(在儲能器中)到1518MPa，并給整個液壓系統(tǒng)提供高壓制動液體。電動泵能在汽車起動一分鐘內(nèi)完成上述工作。電動泵的工作獨立于ABS電腦，如果電腦出現(xiàn)故障或接線有問題，電動泵仍能正常工作。 （2）儲能器 儲能器的結(jié)構(gòu)形式多種多樣。用得較多的為活塞-彈簧式儲能器，該儲能器位于電磁閥與回油泵之間，由輪缸來的液壓油進(jìn)入儲能器，進(jìn)而壓縮彈簧使儲能器液壓腔容積變大，以暫時儲存制動液。 （3）電磁控制閥 電磁控制閥是液壓調(diào)節(jié)器的重要部件，由它完成對ABS的控制。ABS系統(tǒng)中都有一個或兩個電磁閥體，其中有若干對電磁控制閥，分別控制前、后輪的制動。常用的電磁閥有三位三通閥和二位二通閥力警告和液位指示開關(guān) 壓力控制開關(guān)(PCS)獨立于ABS電腦而工作，監(jiān)視著儲能器下腔的壓力。壓力報警開關(guān)(PWS)和液位指示開關(guān)(FLI)的功能是，當(dāng)壓力下降到一定值(14MPa以下)時或制動液面下降到一定程度時，點亮制動系統(tǒng)故障指示燈和ABS故障指示燈，同時讓ABS電腦停止防抱死制動工作。33汽車的制動性及其評價指標(biāo) 汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車并且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力，以及汽車在一定坡道上能長時間停車不動的駐車制動器性能稱為汽車的制動性。有汽車參與的交通事故中，事故的預(yù)防、事故的回避、乘客保護(hù)等安全領(lǐng)域與汽車的運動性能有密切的關(guān)系。事故預(yù)防中起主要作用的是駕駛員，事故發(fā)生瞬間對乘客保護(hù)主要是汽車的被動安全設(shè)備起作用，而事故的回避則與汽車的制動控制系統(tǒng)有緊密的關(guān)系。在事故預(yù)防環(huán)節(jié)中人和環(huán)境的作用是主要的，在事故回避環(huán)節(jié)中車的作用是主要的。在汽車中，提高安全性的制動控制系統(tǒng)除了ABS、TCS、ESP（VSC、VDS）等，另外還有BAS（Brake Assist System，制動器輔助系統(tǒng)）。制動輔助系統(tǒng)BAS是當(dāng)緊急剎車時，根據(jù)踩的速度、力度，制動系統(tǒng)自動感知而輸出更強的制動力。它的工作原理是，令剎車泵里的真空量增加，使你一腳踩下去，制動力度大大提高，從而提高了駕駛安全性。即使車子已經(jīng)熄火了，它還會使剎車制動能力保持一段時間。它的功能是在緊急制動時，提供一個附加的制動力來幫助沒能及時形成較大制動力的駕駛員，制動助力加快制動踏板的移動；當(dāng)司機施加在制動踏板上的制動力不太大時，增加制動力，使車輛的緊急制動性能最佳。有關(guān)調(diào)查顯示，約有90的汽車駕駛員緊急情況剎車時缺乏果斷，而BAS則能從駕駛員踩下制動踏板的速度，探測車輛行駛情況。緊急情況下，當(dāng)駕駛員迅速踩下制動踏板力度不足時，BAS便會啟動，并在不足1秒的時間內(nèi)把制動力增至最大，從而縮短緊急制動剎車距離。ABS雖然能夠縮短剎車距離，但如果駕駛員采用點剎時，車輪往往不會抱死，ABS沒有機會發(fā)揮作用。而制動輔助BAS，則讓現(xiàn)有的ABS具有一定的智能。當(dāng)駕駛者迅速用力踩下剎車踏板時，BAS就會判斷車輛正在緊急剎車，從而啟動ABS，迅速增大制動力。汽車制動時強調(diào)制動的穩(wěn)定性，避免制動跑偏。而避免制動跑偏，關(guān)鍵在后輪。汽車在高速行駛時，如果制動出現(xiàn)后輪側(cè)滑(即橫向滑動)是最危險的情況，它會令整輛汽車發(fā)生無法控制的甩尾或回轉(zhuǎn)運動，極易發(fā)生碰撞事故。如果汽車在制動過程中，車輪未抱死，車輪本身具有承受一定側(cè)向力的能力，汽車在一般橫向干擾力的作用下不會發(fā)生側(cè)滑現(xiàn)象，但一旦車輪被抱死，車輪就會立即喪失承受側(cè)向力的能力，汽車在橫向干擾力的作用下就很容易發(fā)生側(cè)滑。對于裝配普通制動器的汽車而言，制動時車輪被抱死滑移是不可避免的。理論與實踐證明，在平直道路上，汽車制動過程中若前輪先抱死滑移，汽車能夠維持直線減速停車，汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)。如果后輪比前輪提前先抱死，哪怕快半秒，汽車在橫向干擾力作用下也將發(fā)生甩尾或回轉(zhuǎn)運動，制動時車速越高這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。所以，后輪先抱死是極易導(dǎo)致車輛失去制動的平穩(wěn)性。為了防止汽車制動時后輪先制動的事情發(fā)生，工程師就研制了一種專門檢測后輪制動情況的系統(tǒng)EBD系統(tǒng)。EBD可依據(jù)車輛的重量和路面條件來控制制動過程，自動以前輪為基準(zhǔn)去比較后輪輪胎的滑移率(所謂汽車滑移率即車輛的實際車速和車輪的圓周線速度之差與車輛實際車速之比)，如果發(fā)覺前后車輪有差異，而且差異程度必須被調(diào)整時，它就會調(diào)整汽車制動液壓系統(tǒng)，使前、后輪的液壓接近理想化制動力的分布。因此，重踩制動在ABS動作啟動之前，EBD已經(jīng)平衡了每一個車輪的有效地面抓地力，防止出現(xiàn)后輪先抱死的情況，改善制動力的平衡并縮短汽車制動距離。EBD實際上是ABS的輔助功能，它可以改善提高ABS的效用。因此，一些汽車技術(shù)性能就有了ABS+EBD的項目了。EBD的英文全稱是“EIectric Brakeforce Distribution”，即就是“電子制動力分配”。其德文縮寫為EBV，全稱是“Electronic sche Bremsenkraft Verteiler”(歐洲車一般用EBV表示)。汽車制動時，如果四只輪胎附著地面的條件不同，比如，左側(cè)輪附著在濕滑路面，而右側(cè)輪附著于干燥路面，四個輪子與地面的摩擦力不同，在制動時(四個輪子的制動力相同)就容易產(chǎn)生打滑、傾斜和側(cè)翻等現(xiàn)象。EBD的功能就是在汽車制動的瞬間，高速計算出四個輪胎由于附著不同而各異的摩擦力數(shù)值，然后調(diào)整制動裝置，使其按照設(shè)定的程序在運動中高速調(diào)整，達(dá)到制動力與摩擦力(牽引力)的匹配，以保證車輛的平穩(wěn)和安全。當(dāng)重踩剎車時，EBD在ABS作用之前，依據(jù)車輛由于汽車制動時產(chǎn)生軸荷轉(zhuǎn)移的不同和路面條件，自動以前輪為基準(zhǔn)去比較后輪輪胎的滑移率，如發(fā)覺此差異程度必須被調(diào)整時，剎車油壓系統(tǒng)將會調(diào)整傳至后輪有油壓，有效分配制動力，以使4個輪得到更平衡且更接近理想化剎車力的分布。所以EBD+ABS就是在ABS的基礎(chǔ)上，平衡每一個輪的有效地面抓地力，改善剎車力的平衡，防止出現(xiàn)甩尾和側(cè)移，并縮短汽車的制動距離。使得汽車的安全性能更勝一籌。在汽車上EBD是沒有一個具有直觀單外表的載體的。但是EBD實際上是輔助ABS功能的體現(xiàn)，是ABS進(jìn)化、軟件分析、控制功能增強后的科技。它承載于ABS系統(tǒng)零件基礎(chǔ)上，如：車速傳感器、控制閥體總成、制動電腦等等。通過改進(jìn)，增強ABS電腦內(nèi)軟件控制邏輯，使EBD比ABS思維更敏捷、運算功能更復(fù)雜，在制動時能根據(jù)車輛各個車輪的運動狀態(tài)，智能分配各個車輪制動力大小，以維系車輛在制動狀態(tài)下的平衡、平穩(wěn)與方向。更值一提的是：即使ABS失效，EBD也能保證車輛不會出現(xiàn)因甩尾而導(dǎo)致翻車等惡性事件的發(fā)生。帶有EBD的ABS，通常會用“ABS+EBD”來表示。同時它還能較大地減少ABS工作時的振噪感，不需要增加任何的硬件配置，成本相當(dāng)?shù)?，不少專業(yè)人士更是直觀地稱之為“更安全、更舒適的ABS”。EBD主要功能體現(xiàn)：我們知道，在行駛制動過程中，四個車輪的工作環(huán)境千變?nèi)f化，地面附著條件也往往不一樣，制動時易發(fā)生跑偏、打滑、側(cè)傾甚至車輛側(cè)翻的情況。另外，制動時由于慣性作用，車輛重心前移，車身重量大部分由前輪承受，出現(xiàn)“點頭”動作，這時前輪與地面的磨擦力大幅增長，而后輪由于垂直于地面的壓力轉(zhuǎn)移至前輪而磨擦力減弱，易出現(xiàn)甩尾，這就太危險了。ABS可以在一定程度上避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，但由于ABS對后輪的控制始終以附著力較小的一側(cè)(如行駛在泥水、冰雪路面的車輪)為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)點來進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證兩側(cè)車輪制動力的平衡，追求的是制動穩(wěn)定性。這樣一來，附著情況好的一側(cè)車輪制動力必將不能充分利用，使汽車總制動力減小，從而延長制動距離。雖然距離的延長可能只是微不足道的零點幾米，但在緊急情況下這帶來的也許是車毀人亡的結(jié)局。但是EBD可以在制動的瞬間高速計算，不斷調(diào)整ABS液壓組件，使四個車輪受到的制動力與其附著力匹配，而同時亦不會出現(xiàn)打滑或甩尾等現(xiàn)象，因此更提高了制動穩(wěn)定性。 同樣，車輛在彎道制動時，因為彎道離心力使外側(cè)車輪承受較大的車身自重及慣性載荷，這時EBD會增大外側(cè)車輪的制動力，防止制動力突破輪胎與地面的抓地力而使車輛發(fā)生“自旋”。因此在安全指標(biāo)上，EBD更勝一籌。有無EBD系統(tǒng)的區(qū)別：雖然ABS能通過防止車輪抱死達(dá)到保持車輛操控性能，很好地操控汽車行駛方向，相應(yīng)地縮短汽車制動距離的目的，但是ABS并不能根據(jù)車輛制動時的實際情況，合理分配四個車輪的制動力。換句話來說，ABS并不能從產(chǎn)生諸多危險現(xiàn)象的源頭上來杜絕這種由于制動力分配不當(dāng)而使車輛產(chǎn)生種種險情的事件發(fā)生。它只是被動地在制動抱死現(xiàn)象發(fā)生或臨界發(fā)生后，才介入調(diào)整。 而EBD則不同，它在ABS動作之前就更靈敏的介入、平衡調(diào)節(jié)各個車輪的制動力大小了。當(dāng)緊急剎車車輪抱死的情況下，EBD在ABS動作之前就已經(jīng)平衡了每一個輪的有效地面抓地力，可以防止出現(xiàn)甩尾和側(cè)滑，并縮短汽車制動距離。EBD另外一個特性就是它的隨動性。當(dāng)車輛的載重或乘員數(shù)發(fā)生變化時，EBD仍能根據(jù)各個車輪車速傳感器采集的信號，主動、適時、合理地進(jìn)行制動力的“智能”分配，從而保證制動過程中車輛的直線行駛狀態(tài)和車身的穩(wěn)定性，讓危險夭折于萌芽狀態(tài)。EBD的故障自檢在每次車輛開關(guān)點火或啟動時，EBD會同ABS系統(tǒng)一樣進(jìn)行自檢。不過不同的是，在儀表臺上，你無法找到一個單獨的EBD指示燈，原因是EBD的指示是與整個制動系統(tǒng)的指示共同進(jìn)行的，包括ABS、VSC、TRC等。在自檢時，警告燈會亮起幾秒鐘后自動熄滅。如果警告燈長亮，也表示EBD系統(tǒng)功能故障。制動液太少、制動磨擦片太薄、手制動拉起沒放下都會使制動警告燈長亮。所以在斷定是EBD出現(xiàn)故障之前，檢查這些系統(tǒng)的工作情況是必要的。在檢查完這些以后，如果燈還是長亮，那就表示電子制動系統(tǒng)有問題了。不過EBD系統(tǒng)的診斷無法手工直接解決，必須在維修中心用專用的診斷電腦測試后才可以。EBD相對于ABS并沒有任何硬件上的附加，而只是控制程序、功能上的優(yōu)良與增強，甚至可以說EBD是ABS衍生出的輔助功能，在一些汽車的產(chǎn)品說明書上就是以ABS+EBD來標(biāo)明。除了汽車工程師們在編著電腦運算程式時需增加一定的控制程序之外，并沒有過多的硬件投入。目前國產(chǎn)轎車中AudiA6、奧德賽、畢加索、派力奧、馬自達(dá)福美來、伊蘭特等都已經(jīng)采用了EBD作為標(biāo)準(zhǔn)安全配置以提高產(chǎn)品性能。所以EBD裝備并不需要太大投入，現(xiàn)在大部分國產(chǎn)低中檔轎車也大大方方地配置了這一功能。但是有了EBD保駕護(hù)航，并不代表可以放松警惕，EBD只是從主動的角度出發(fā)，讓我們的安全行車多了一層有力的保證，但縱情狂奔超速帶來的將只是突破物理極限后而必然吞下的惡果。所以，請您記?。篍BD給我們帶來的只是使用性能上的飛越，而不是讓我們擁有超自然，超物理戰(zhàn)無不勝的法力。3.4 ABS系統(tǒng)的保養(yǎng)與正確使用ABS(防抱死制動系統(tǒng))作為一種主動安全裝置，在現(xiàn)代汽車上運用已經(jīng)很廣泛了。由于其在制動過程中的控制方式及工作過程與以往普通的制動系統(tǒng)有所區(qū)別，因此在使用保養(yǎng)方面也與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)有所不同，否則會引發(fā)ABS系統(tǒng)故障。總結(jié)多年的維修經(jīng)驗，筆者認(rèn)為車主在使用裝有ABS系統(tǒng)的汽車時要做到“四要”、“四不要”。四要(1)要始終將腳踩住制動踏板不放松。這樣才能保證足夠和連續(xù)的制動力，使ABS有效地發(fā)揮作用。(2)要保持足夠的制動距離。當(dāng)在良好路面上行駛時，至少要保證離前面的車輛有3s的制動時間；在不好的路面上行駛，要留給制動更長一些的時間。(3)要事先練習(xí)使用ABS，這樣才能使自己對ABS工作時的制動踏板振顫有準(zhǔn)備和適應(yīng)能力。(4)要事先閱讀汽車駕駛員手冊。這樣才能進(jìn)一步理解各種操作。四不要(1)不要在駕駛裝有ABS的汽車時比沒有裝ABS的汽車更隨意。有些車主認(rèn)為汽車裝有ABS后，安全性加大，因此在駕駛中思想就會放松，為事故埋下隱患。(2)不要反復(fù)踩制動踏板。在駕駛有ABS的車時，反復(fù)踩制動踏板會使ABS的工作時斷時續(xù)，導(dǎo)致制動效能降低和制動距離增加。實際上，ABS本身會以更高速率自動增減制動力，并提供有效的方向控制能力。(3)不要忘記控制轉(zhuǎn)向盤。在制動時，ABS系統(tǒng)為駕駛者提供了可靠的方向控制能力，但它本身并不能自動完成汽車的轉(zhuǎn)向操作。在出現(xiàn)意外狀況時，還得需要人來完成轉(zhuǎn)向控制。(4)不要在制動過程中，被ABS的正常液壓工作噪聲和制動踏板振顫嚇住。這種聲音和振顫都是正常的，且可讓駕駛者由此而感知ABS在工作。結(jié)論：汽車制動系統(tǒng)關(guān)系著駕駛員的和乘客的生命安全，所以有良好的汽車制動系統(tǒng)是對人類的生命的保證。充分了解ABS的組成及工作原理有助于汽車維修人員在實際工作中對制動系統(tǒng)故障的診斷及排出。致謝：在本人撰寫畢業(yè)論文的過程當(dāng)中，非常感謝王倩指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和幫助，使得本人順利完成畢業(yè)論文。王倩指導(dǎo)老師在我的論文選題、定題、開題到撰寫以及最后的修改完善每次都對我的疑問給予細(xì)心的解答并和我進(jìn)行細(xì)心的交流寫作建議，使得我的論文結(jié)構(gòu)一步一步的完善，內(nèi)容日趨豐滿。在此期間讓我感受到王倩指導(dǎo)老師知識的淵博，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。某些同學(xué)為本人提供論文資料以及相關(guān)的書籍，是論文能夠順利完成的又一保障。對他們的關(guān)心和幫助在此表示衷心的感謝! 在這篇論文的寫作過程中，我深感自己的水平還非常的欠缺。生命不息，學(xué)習(xí)不止，人生就是一個不斷學(xué)習(xí)和完善的過程，敢問路在何方？路在腳下！參考文獻(xiàn)1 陳家瑞 汽車構(gòu)造 機械工業(yè)出版社 2004.82 孔令來 汽車底盤構(gòu)造與維修 機械工業(yè)出版社 2007.43 鄒小明，曾鑫 汽車底盤構(gòu)造與維修 科學(xué)出版社 2008.74 趙學(xué)敏 汽車底盤構(gòu)造與維修 國防工業(yè)出版社 2004.75 李仲河/寇建新/仇桂玲 汽車底盤構(gòu)造與維修 山東科學(xué)技術(shù)出版社 2007.26