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简谈汽车制动系统刹车油的污染预防

作者:2017-01-14 15:30文章来源:未知
  汽车制动系统(也称为刹车系统)是汽车的安全系统装置之一,对汽车的安全性能发挥着主导作用。所以,保证制动系统性能良好对行车安全非常重要,行车过程中如出现制动失灵等故障,后果将不堪设想。因此,汽车制动系统使用的刹车油应具备三大作用:凝固点低,低温状态下仍具有良好的流动性;沸点极高,高温状态下不会产生气阻;品质变化小,不会导致金属和橡胶的侵蚀。一旦液压油受到污染,品质直线下降,导致低温流动性差、高温气阻大、腐蚀金属元件和橡胶元件,则会使得制动性能下降。
  制动系统使用的刹车油受污染会导致制动元件中的节流小孔或者节流缝隙等通道堵塞,从而改变制动系统的工作性能,并影响制动系统工作的可靠性,使得制动系统无法正常工作。根据调查统计,液压系统的故障75%以上是由于工作介质污染物造成的,对于制动系统则是刹车油受到污染引起的。因此了解制动系统刹车油污染的危害和污染源,找到合适的控制方法,并合理地选用液压油,是确保行车安全极为重要的一环。
  1汽车制动系统刹车油污染的危害
  组成元件主要有主缸、制动钳体、制动分泵、活塞、皮碗、防尘帽、油管等。刹车油受到污染主要会影响这些元件的正常工作。因此要了解刹车油污染后给这些元件带来的危害。刹车油污染会对主缸、制动钳体、制动分泵、活塞、油管等金属元件造成表面腐蚀,造成活塞在分泵和制动钳体内运动卡滞,皮碗会受污染的油液腐蚀老化、开裂以及唇口刮伤等导致油液外泄漏、刹车力不够。刹车油污染带来的危害主要有以下几个方面:
  (1)制动系统工作性能下降。刹车油污染会导致液压元件的节流小孔或者节流缝隙堵塞,会造成制动卡滞或者制动失灵等安全隐患;会导致皮碗刮伤,引起刹车油渗漏现象,造成制动效率低下;会导致活塞与缸体之间的相对运动表面磨损,甚至影响活塞运动的卡滞,影响元件的使用寿命,导致制动性能下降或者失效。
  (2)加速刹车油变质。刹车油一旦受到污染,会加速变质,变质后的油液如不及时更换,污染物使用时间长了就会沉淀在储油罐底部,当储油罐油面较低时,容易被泵吸入系统,使得过滤器滤芯或滤网突然堵塞,导致过滤器前后油液压力差突然增大,引起制动力变小。初期由于吸入阻力增大,混入空气较多,会引起泵吸空,产生气穴现象,引起制动系统内部元件气蚀、振动、噪声。后期则会因为阻力过大而将滤网吸破,完全丧失过滤作用,造成制动系统恶性循环。
  (3)加长行车制动距离等不安全因素。刹车油的污染引起的油液泄漏、元件内部腐蚀、气穴现象、活塞运动卡滞,会导致制动力变小,甚至制动失效,从而引起行车过程中刹车距离加长,使得乘车人员的安全行驶系数降低。根据国家标准规定,汽车的制动性能应符合GB12676和GB/T13594的规定(不超过九座的载客汽车初速度50km/h时,不超过19m;其它总质量不超过4.5t的汽车初速度50km/h时,不超过21m;其它汽车,汽车列车初速度30km/h时,不超过9m)。如果刹车油污染,皮碗可能会出现翻起变形等现象,导致刹车油外泄露,制动效率降低。此时刹车距离出现变长时,即要检查刹车油的污染情况。因此刹车油污染引起的制动距离加长,加大了前后车的安全距离,增加的追尾的风险。
  2汽车制动系统刹车油的污染源
  2.1磨合期产生的污染物
  汽车磨合期(一般为5000km或者三个月)行驶过程中,制动系统内部会产生液压元件(制动主缸、制动分泵、制动钳体、活塞、皮碗等)及油管、管接头在加工、安装时残留的毛刺、磨料和油垢等污染物。虽然在加工和装配工艺过程中,都有清洗的工序,但是仍有不能彻底清洗的污染物产生,当制动系统工作时,污染物将会随刹车油遍及整个系统,造成刹车故障。因此在磨合期结束后,一定要及时更换刹车油。
  2.2外界侵入的污染物
  防止污染物从外界侵入,主要是制动器制动分泵的防尘帽和制动钳体的防尘圈,保证完好不漏损,不脱落。曾经对某车型三包期返回的质量问题元件进行统计分析,防尘帽和防尘圈翻起、漏损、脱落是主要引起外界污染物污染刹车油的主要原因。因此针对这一质量问题,进行了产品的尺寸改进攻关,在试用过程中取得了很好的效果。再次对三包件质量问题统计时,极少出现因为防尘帽防尘圈质量问题的反馈了。
  同时对于制动系统返修件要注意,在加刹车油和维护维修过程中,一定要防止周围环境的灰尘、纤维和油垢等污染物带入刹车系统。笔者曾经做过制动系统的密封试验测试,一根头发丝卡在皮碗上就可以引起漏油现象(外泄漏)。因此还要对拆下的元件用同型号的刹车油清洗后在清洁的环境下安装元件,防止污染物进入刹车系统,避免造成二次污染。
  2.3内部产生的污染物
  制动系统内部产生的污染物是指制动系统在工作过程中不断产生的固体颗粒,主要是指元件磨合期之后磨损产生的固体颗粒。长期的正常磨损,有活塞和缸体相对运动表面的磨损颗粒,皮碗橡胶件的磨损颗粒,以及长时间驾驶使得刹车油在高温高压下工作会使系统内部的水分、固体杂质等介质形成新的氧化物、油脂类污染;驾驶过程的暴力操作,急刹急停引起活塞和缸体之间的碰撞冲击加剧,不良好的驾驶习惯造成的液压元件磨损加剧;没有按要求定期更换刹车油,在维护保养过程中,很多人疏忽更换刹车油,导致刹车油超期使用,气体过多刹车不稳定,油液污染则会存在刹车卡滞、失灵等安全隐患。
  3汽车制动系统刹车油污染的预防措施
  汽车的刹车系统是行驶安全部件,稳定性要求较高,因此合理地控制刹车油的干净程度,保证制动系统正常工作,应采取以下措施来预防:
  (1)磨合期结束后更换液压油。磨合期满(一般为5000km或者三个月)应及时更换刹车油,保证刹车油更换彻底,没有残留的污染油液,气体排出干净。
  (2)定期按公里数或者时间更换液压油。为了保证行车安全,刹车油应定期更换,一般2年需更换一次。车辆正常行驶2万公里或刹车油连续使用超过2年,刹车油很容易由于使用时间长而变质。当刹车油不足时,应添加同型号的刹车油,储存罐的刹车油应该保持在标定的容量最低刻度线和最高刻度线之间,防止液压泵吸空,系统内部产生气体。若维护过程中发现分泵皮碗膨胀过大,就说明刹车油质量可能存在问题,这时应选择质量较好的刹车油更换,同时更换皮碗。
  (3)控制工作介质的温度。制动系统如长时间工作,刹车油温度过高会加速其氧化,产生各种生成物,缩短刹车油的使用寿命,这时应该缩短更换刹车油的周期。由于汽车是个人使用的交通工具,每个人使用汽车的频率不同,在汽车行程较多的情况下,每两小时停车休息10~20min,可以有效地降低系统刹车油的温度。
  (4)产品质量改进和正常的维护方法。在分析返回的三包件质量问题时,对某车型的防尘圈进行内圈尺寸改小、加厚,并采用和皮碗同样的材料EPDM三元乙丙橡胶,提高元件材料的品质,增强了橡胶材料的防腐蚀性能,解决了防尘圈翻起、破损、脱落的问题,外界污染物侵入的影响也相应减少,取得了很好的效果。
  在分析过程中还发现缸体内部和活塞腐蚀的问题,导致刹车过程中制动卡滞,主要是气蚀和制动液变质导致的。因此,维护时一定要对制动系统进行排气,打开制动分泵或制动钳的放气螺钉,踩刹车直到出来的刹车液不带有气泡为止,防止气泡气蚀液压元件,确保刹车系统工作的可靠性。同时制动液会吸收水分,超期使用制动液,容易引起液压元件内部腐蚀,定期更换刹车油也是防止元件腐蚀的有效措施。
  (5)对刹车油质量的定期监控。每月定期检查储油罐刹车液面高度,注意制动液液面是否出现明显下降,品质是否变差,如果是就应及时添加或更换。因为若制动液液量不足会使空气进入刹车系统,制动会变得不灵敏。制动液的储油罐为半透明树脂,储油罐如果脏污只需用布擦拭,就可以进行简单的目视检查。制动液应达到储油罐的min(最低)基准线,若制动液比前一次检查明显大量减少时,发生漏液故障的可能性很大。
  为了了解刹车油的污染情况,在每次汽车保养的时候,详细地记录好刹车油加注时间、牌号、加注量,每月定期观察刹车油油壶的油量是否在最高和最低刻度线之间,观察颜色是否正常,手摸是否有光滑感和粘度感,确保刹车油污染程度在允许的范围内。在行车过程中,如出现仪表板上刹车油灯亮起报警,刹车踏板踩下软或踏板行程长,刹车卡滞,刹车距离加长等异常情况时,需要及时检查刹车系统刹车油储油罐的油量、油液污染程度,及时排查安全隐患。
  4汽车制动系统刹车油正常使用的检测方法
  检查制动液液量。制动液的储液量应在储液罐的上(MAX)下(MIN)刻度线之间。如果制动液不够,应及时添加同品牌型号的制动液,不可添加其他种类的制动液或酒精代用品。
  检查液压制动系统制动踏板的“脚感”。踩下制动踏板,首先应能感觉出踏板的微小自由行程,自由行程应在6~20mm之间。继续踩下踏板,踏板应有明显的阻力直至踩不动为止。如果踏板踩下去软绵绵的,没有明显阻力,说明制动系统有故障应进行修理;如果踩下踏板时,第一脚踏板非常低,而第二脚却又恢复正常,但用力踩下踏板有微量的弹性,则表明制动管路里有空气,应排除制动管路中的空气。制动踏板踩到底时,制动踏板应与驾驶室地板之间保持一定的距离,该距离应符合车型的要求。当距离过小时,说明车轮制动器蹄片间隙过大,应调整车轮制动器的蹄片间隙,或者车轮制动器蹄片磨损异常,应更换蹄片。
  检查制动系统泄漏情况,打开防尘帽看制动分泵和制动钳是否有油液泄露现象。
  5汽车制动系统刹车油的合理选用
  刹车油受温度影响较大,夏天油液粘度小,冬天油液粘度大。换季时,尤其在冬季,要是发现制动效果下降,则有可能是刹车油的级别不适应冬季气候,此时应更换新刹车油,选择在低温下粘度偏小的刹车油。
  不同类型和不同品牌的刹车油不要混合使用,对有特殊要求的制动系统,应加注特定牌号的刹车油。由于不同品牌和不同类型的刹车油的配方不同,混合刹车油会造成刹车油性指标下降。即使是那些互溶性比较好,标明能混用或可替代的品牌,使用中也不尽人意,因此也不要长期使用。
  目前市场上的刹车油主要有DOT3、DOT4、DOT5(美国联邦政府运输部制定的标准)三种,主要是考虑干沸点和湿沸点两个参数。干沸点指刚从密封容器中加入刹车系统后的沸点;湿沸点是指经过2年使用后含水3.5%的沸点。参数越大,耐高温性能越好,制动稳定性越好。DOT制动液有良好的温度适应性,对环境温度的变化不敏感,可以与水相容,使得当少量水分或是水蒸气进入刹车系统时,刹车系统不会受到严重影响。DOT5目前主要用于赛车、军用车辆上。
  6结束语
  本文对汽车制动系统刹车油的污染危害、污染源、预防及选用进行了分析,并对如何预防刹车油的污染提出了一些建议。《液气压传动》是一门应用广泛的技术类基础课程,不仅要对通用知识进行学习分析,还要研究液气压在各个领域的应用,将相应的知识点深入细化分析,这样才能使得教学具有实际的可操作性,让学生掌握娴熟的实践技能和知识。
 

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