第十八天制动系统（上）

发布于 10-30 09:57:53

第十八天制动系统（上）

任务目标

1.了解汽车制动液的类型和制动液更换操作方法。

2.了解汽车制动系统的组成。

3.了解盘式制动系统常见的维修项目。

知识准备

一、汽车制动液

汽车制动液（Brake Fluid），又名机动车辆制动液、机动车制动液、刹车油或刹车液，是用于汽车液压制动系统中传递压力，使车轮制动器实现制动作用的一种功能性液体。对汽车制动液的性能要求是：黏温性好，凝固点低，低温流动性好；沸点高，高温下不产生气阻；使用过程中品质变化小，并不引起金属件和橡胶件的腐蚀和变质。制动液在使用一定的时间后，会出现沸点降低、污染及不同程度的氧化变质，所以应根据气候、环境条件、季节变化及工况及时检查其质量性能，及时更换。在普通驾驶环境下，制动液在使用两年或50000km后就应更换。

制动液分为三种类型：醇型、矿油型和合成型。其中醇型与矿油型已经淘汰，目前汽车上使用的制动液一般为合成型。醇型制动液是由低碳醇类和蓖麻油配制而成的。在寒冷地区，用蓖麻油34%、丙三醇（甘油）13%、乙醇53%配制成的制动液，在-35℃左右仍能保证正常制动。虽然醇型制动液价格低廉，但由于其高低温性能均差，沸点低，易产生气阻，所以容易引发交通事故。我国自1990年5月起就已明令淘汰。矿油型制动液是用精制的轻柴油馏分加入稠化剂和其他添加剂配制而成的。这种制动液温度适应性较醇型好，工作温度范围为-70～150℃。它的使用性能良好，但由于其对天然橡胶有溶胀作用，故在使用本制动液以前应将制动系统的所有皮碗、软管更换成耐油橡胶制品，以免受到腐蚀而使制动失灵。中国的矿油型制动液分7号和9号两种，7号用于严寒地区，9号用于气温不低于-25℃的地区。各种制动液不可混存和混用，否则会出现分层而失去作用。合成型为人工合成的制动液，是由聚醚、水溶性聚酯和硅油等为主体，加入润滑剂和添加剂组成的。其使用性能良好，工作温度可高达200℃以上。它对橡胶和金属的腐蚀作用均很小，适合于高速、大功率、重负荷和制动频繁的汽车使用，因此成为目前使用最多最广的一种制动液。

合成型制动液又分为醇醚型、酯型和硅油型三大类型，但使用最多的是醇醚型和酯型。

（1）醇醚型。常见于DOT3制动液。醇醚型的化学成分为低聚乙二醇或丙二醇。低聚乙二醇或丙二醇具有较强的亲水性，DOT3制动液每年能通过制动系统的微孔或密封部位吸收2%（体积百分数）的水分，所以在使用或储存的过程中其含水量会逐渐增高。由于制动液的沸点会随着水分含量的增高而降低，所以其制动性能会随之下降，驾驶员踩下制动踏板时往往会感觉制动踏板发软，因此需要两年或行驶50000km后就要及时更换。DOT3制动液属于有机溶液，因此添加或更换DOT3制动液时要注意，千万不要把制动液滴落在汽车油漆表面，这样会使汽车漆层褪色。

（2）酯型。常见于DOT4制动液和DOT5.1制动液。酯型是在醇醚型的基础上添加大量的硼酸酯而成的；硼酸酯则是由低聚乙二醇或丙二醇通过和硼酸的酯化反应而成的。硼酸酯的沸点比低聚乙二醇或丙二醇更高，所以其制动性能更好。硼酸酯还具有较强的抗湿能力，它能分解所吸收的水分，从而减缓了由于吸水而导致的沸点下降。所以酯型性能比醇醚型更好，当然价格也更高。DOT4制动液的价格大约是DOT3制动液的2倍。使用DOT3制动液的车辆也可换用DOT4制动液，但是使用时不要把两种制动液混合在一起使用，而是应该先把DOT3制动液清除干净，然后换用DOT4制动液。DOT5.1制动液的颜色呈琥珀色，是一种重制动负荷下制动的制动液。其沸点温度可达260℃，可与DOT3和DOT4制动液混合使用。

（3）硅油型。常见于DOT5制动液。硅油型的化学成分为聚二甲基硅氧烷。它的沸点在这三类中是最高的，所以价格也最贵。DOT5制动液的价格大约是DOT3制动液的4倍。由于聚二甲基硅氧烷具有很强的疏水性，它几乎完全不吸水。然而，正由于它对水分极强的排斥能力，进入其管道内的水分不能与其混溶，而以水相存在。因为相对于制动液而言，水的沸点极低，所以不混溶的水分会导致制动性能的急剧下降。因此，硅油型的应用范围较窄。这种制动液不能和其他类型的制动液混合使用，如果制动系统要使用DOT5制动液，则必须先用DOT5制动液彻底清洗整个制动系统，然后充满DOT5制动液。所谓的DOT3和DOT4和DOT5是指美国联邦政府运输部DOT（Department of Transportation）对汽车制动液制定的标准，DOT将制动液分为四类：DOT3、DOT4、DOT5和DOT5.1。目前在进口轿车上使用最广的制动液就是DOT3和DOT4制动液。DOT（美国联邦政府运输部）建立的制动液标准如表18-1所示。

表18-1 DOT（美国联邦政府运输部）制动液规格标准

我国现行的制动液标准GB12981—2003《机动车辆制动液》为强制性标准，共有14项技术指标要求，分别是外观、平衡回流沸点、湿平衡回流沸点、运动黏度（100℃、-40℃）、pH值、液体稳定性、腐蚀性、低温流动性和外观、蒸发性、容水性、液体相容性、抗氧化性、橡胶相容性、行程模拟性能。

（1）外观

制动液的外观应清澈透明、无杂质、无沉淀和悬浮物。该指标是辨别制动液是否合格的一个最为简便的方法，也是制动液最基本的指标。

（2）平衡回流沸点

平衡回流沸点是指在规定试验条件下测得的制动液的沸腾温度。平衡回流沸点越高，制动液的高温性能才有可能越好。但并不是所有平衡回流沸点高的制动液一定具有优良的高温性能，只有在平衡回流沸点和湿平衡回流沸点都高的情况下，制动液才具有良好的高温性能。

（3）湿平衡回流沸点

湿平衡回流沸点是指在规定的试验条件下，加入一定量水分后测得的平衡回流沸点，它是衡量制动液吸收一定水分情况下的耐高温性能指标。湿平衡回流沸点越高，在使用过程中的耐高温性能越好。由于合成制动液在储存和使用过程中，容易吸收空气中的水分，因此湿平衡回流沸点指标相对于平衡回流沸点，更能反映制动液在实际使用过程中的耐高温性能。

（4）运动黏度

运动黏度是液体石油产品的主要性能指标之一。为了保证制动液在使用过程中当温度升高到一定程度时，仍能保证其具有良好的润滑和密封性能，同时防止在高温条件下的渗漏，标准要求100℃运动黏度应不小于1.5mm2/s。-40℃低温运动黏度是汽车制动液的重要低温性能指标，它反映产品在低温条件下的流动性大小，该指标直接关系到车辆在低温条件下的制动性能。低温黏度越小，制动越灵敏；低温黏度越大，制动就越迟缓，甚至导致制动失灵。

（5）pH值

制动液在储存和使用过程中会发生氧化，生成一定量的酸性物质，为了使其具有适当的中和酸性物质的能力，减小对金属的腐蚀性，制动液应具有一定的碱性和储备碱度，标准要求pH值为7.0～11.5。

（6）液体稳定性

制动液的液体稳定性包括高温稳定性和化学稳定性两项指标。该指标主要用来反映制动液在一定试验条件下的物理和化学稳定性能。

（7）腐蚀性

汽车制动系统中与制动液接触的金属管路和零部件较多，并涉及多种金属元素，为了保证这些零部件不被破坏，制动液必须具有优良的金属防护性能，以减少和控制车辆制动系统金属腐蚀现象的发生，确保其长期正常、可靠工作，保证车辆行驶安全。

（8）低温流动性和外观

制动液的低温流动性能和外观指标主要用来评定制动液的低温稳定性。制动液除要能在较高气温条件下保证车辆制动系统正常工作外，还需要在低温条件下确保制动系统操作灵活、制动刹车可靠，保证行车安全。

（9）蒸发性

制动液的蒸发性能指标是控制制动液在一定温度条件下蒸发损失大小的指标，该指标对于制动液的润滑性能、使用寿命和保证制动液在较高温度条件下使用时，制动系统正常、可靠工作都具有重要意义，是制动液的一项重要高温性能指标。

（10）容水性

容水性指标主要用来评定水分对制动液性能的影响，即在标准规定条件下观察其是否分层、是否有沉淀物及透明度等现象。制动液在储存一定时间后，由于其对金属包装罐焊料的侵蚀作用而产生铅盐，在进行容水性试验时，铅盐化合物会水解生成沉淀物。

（11）液体相容性

主要用来评定制动液与其他同类型的制动液混合后，是否分层、沉淀等，以考察制动液产品之间的物理和化学相容性。虽然不同制动液生产厂家的产品其液体相容性试验均能符合要求，但不同品牌的制动液产品仍应避免混合使用，以防因产品混合改变制动液的配方组成而对其使用性能产生不利影响。

（12）抗氧化性

制动液在常温条件下是比较稳定的，但受高温和金属催化等因素的影响，会促使其氧化变质，因此要求制动液具有优良的抗氧化性，它决定制动液在储存和使用过程中是否容易氧化变质，是决定制动液储存期和使用寿命的重要因素。抗氧化性越好，则越不易氧化变质，储存期和使用期就越长。

（13）橡胶相容性

在汽车制动系统中，为了保证制动液不渗漏，并传递制动能量，使用了多种橡胶部件。制动液直接与这些橡胶部件相接触，为了保证这些橡胶部件正常工作不引起过度的软化、溶胀、溶解、固化和收缩，要求制动液具有良好的橡胶适应性能。

（14）行程模拟性能

行程模拟试验是利用制动系统模拟装置，评定制动液的润滑性能和材料适应性能的一种实验室试验方法。与理化性能和使用性能试验的试验条件相比，试验条件更接近于制动液的实际使用条件。因此，其试验结果更能说明制动液的实际使用性能，且该方法相对实际行车试验简便易行，试验时间短、费用低，试验结果重复性好。因此，制动液行程模拟试验是制动液性能检验中最重要的实际使用性能试验。

接修不同类型的车辆时，要查询接修车型的维修手册和使用手册，严格按照手册上的类型要求选择类型合适的制动液进行更换操作。维修厂在采购制动液时，要优先选择用金属容器密封存储的制动液，因为金属容器密封性比塑料容器要好，因此使用金属容器封装的制动液吸收水分的可能性要低于使用塑料容器封装的制动液。

二、汽车制动系统的组成

汽车制动系统主要由行车制动器和驻车制动器组成，如图18-1所示。行车制动器是通过踩踏制动踏板以液压方式进行操纵的，在车辆行驶中需要减速或制动时使用；驻车制动器则是通过驻车制动杆或踏板以机械方式操纵的，用于停车时使车辆固定不动。

图18-1 行车制动器和驻车制动器

目前家用轿车所使用的行车制动器均为液压制动型行车制动器，主要由制动踏板、制动助力器、制动总泵、比例阀、制动钳、制动盘等组成，如图18-2所示。制动系统部件功能说明如表18-2所示。

图18-2 轿车制动系统的组成

表18-2 制动系统部件功能说明

三、盘式制动器的组成

行车制动器分为盘式制动器和鼓式制动器。盘式制动器由制动盘、制动钳和2个制动摩擦片组成，如图18-3所示。制动摩擦片固定在制动卡钳内，主油缸产生的制动液压被传递到制动钳，制动钳则使制动摩擦片压紧制动盘进行制动。制动摩擦产生的热量从制动盘的开口处排出，如图18-4所示。盘式制动器的制动盘暴露在外，可迅速把制动时产生的摩擦热量散发掉，因此高速行驶时重复制动的制动性能很好，能够提供稳定的制动力。

图18-3 盘式制动器部件识别

图18-4 制动摩擦热量排出

实际操作

一、制动液检查与测试

1.制动液液面高度检查

检查制动液储液罐内的液面高度，正常情况下，制动液储液罐内的液面高度应在MAX和MIN标记之间，如图18-5所示。

2.制动液颜色鉴别

将接修车辆上的制动液颜色与新制动液颜色对照，如果发现接修车辆上的制动液颜色发黑、浑浊，则应予以更换。

3.制动液试纸测试

所谓试纸就是制动液水分检测测试纸，这种测试纸含有特定的指示剂，将试纸放进被测车辆的制动液中，试纸会随制动液含水量的不同而呈现不同的颜色，维修工通过查看试纸上的颜色，即可判定制动液中含水量的高低。

4.制动液沸点测试

沸点测试就是使用制动液沸点测试仪测试制动液沸点是否符合规范。制动液沸点仪功能结构大同小异，一般由两部分组成：一是带加热室的便携探头，用于吸取或浸蘸样品；二是温度传感器，用于检测并显示热场温度，如图18-6所示。将仪器探头浸入制动液液面下一定深度，制动液由底部孔进入加热室。由于加热室内顶部存量空气及液位控制孔的存在，加热室内制动液液面恰好保持在温度传感器下方。由直流电池供给的电加热丝，能迅速将加热室里制动液加热至沸腾，在液面上方形成蒸气层，液体沸腾时液气两相平衡，温度传感器所检测到的温度将不再上升，恒定在某一数值范围，通过显示屏可看出所测制动液沸点。

沸点法测试便捷直观，用户根据显示结果可迅速判断制动液是否失效。沸点检测仪加热时间为30～90s，探头需完全冷却后方可再次测试。对于高沸点样品，沸点检测仪重复性较差，推荐检测2次以上。

图18-5 制动液液面高度标记识别（讴歌MDX轿车）

图18-6 使用制动液沸点测试仪检测制动液沸点

5.制动液污染检查

如果制动液中混入了其他油液，比如发动机机油、动力转向油液、自动变速器油液等，就会造成制动系统的橡胶元件膨胀而使制动系统失效，因此维护车辆时要仔细检查制动液是否被污染。维修工可打开制动主缸上的盖子，查看橡胶膜片是否膨胀或变形，如果膨胀或变形，则说明制动液很有可能已经被污染。测量制动液污染时，可使用一个泡沫聚苯乙烯杯子，在杯子中放入水，在制动储液罐中抽取少量制动液放入杯中，如果制动液未被污染，放入的制动液就会完全融入水中；如果制动液被污染，混入的油液便会漂浮在杯子中的水面上。确认制动液被污染后，应放出所有的制动液并冲洗，制动系统中的所有橡胶元件也应全部更换。

6.制动液更换

维护时，应根据车辆行驶里程或时间间隔定期更换车辆的制动液，操作步骤如表18-3所示。

表18-3 车辆制动液更换操作步骤