第一篇：ALFA LAVAL S系列凈油機工作原理簡述及典型故障分析

ALFA LAVAL S系列凈油機工作原理簡述及典型故障分析

作者：

耿、李

1.S系列凈油機的產(chǎn)生背景：

具有120多年歷史的ALFA LAVAL公司在自己的業(yè)務領域內一直占據(jù)著全球領先的市場地位，其關鍵的三大核心技術之一——離心分離技術更是一直走在行業(yè)的前列，其產(chǎn)品廣泛應用于海運、電力等行業(yè)的燃油、潤滑油處理。

隨著燃油加工技術的提高和經(jīng)濟性的要求，船舶實際補給的燃油質量越來越差，其比重接近甚至達到了傳統(tǒng)凈油機的處理極限值： 991 kg/m3@15℃。我們知道，對于比重不同的燃油，傳統(tǒng)凈油機必須選用正確尺寸的比重環(huán)來獲得合適的油水界面位置才能達到良好的分離效果，而隨著燃油比重的增加，僅靠改變比重環(huán)尺寸調節(jié)界面位置就愈加困難，因為影響界面位置的因素除了密度外，還有燃油黏度、流量和溫度等。當燃油比重超過960 kg/m3時，界面位置對上述參數(shù)的敏感度就大大增加（如圖：1）。上述任何因素的擾動都可能使界面偏離正常位置，實際上凈油機這時已經(jīng)難以保證有效凈化了。因此傳統(tǒng)凈油機在處理這部分燃油時顯得力不從心，從而使高密度燃油的使用受到了限制。

在這種情況下，基于ALCAP技術（ALCAP的說明見附注）開發(fā)的，擁有多項專利技術和最新設計理念的 ALFA LAVAL S系列凈油機應運而生，該機型是ALFA LAVAL 公司新開發(fā)的可用于燃油和潤滑油凈化的全自動單

級碟片式離心分離系統(tǒng)，是主要處理高密度燃油的新一代產(chǎn)品。而專門處理潤滑油和柴油等低密度油料的是在S凈油機技術平臺上開發(fā)的P系列凈油機。S 凈油機是

進入分離程序后，氣動三通閥動作，油料經(jīng)進口管引入分油機，（如圖3）在分離筒內燃油中不同比重的成分由于高速旋轉產(chǎn)生的離心力在水平方向產(chǎn)生分離。油泥、顆粒等重質成分積累在分離筒的最邊緣，其次是分離出的水，然后是凈化后的燃油。凈油通過位于分離盤架頂部具有向心葉片的paring disc（分界盤）泵出，經(jīng)過PT4壓力監(jiān)測和MT50水分監(jiān)測，及背壓調節(jié)閥等排至日用柜，處理過程中，若PT4監(jiān)測到凈油壓力不在設定的范圍，則發(fā)出報警。

分離水的排出有兩種方式：1.通過V5閥排出； 2.通過排渣連同油泥、殘渣等一起排出，具體通過何種方式由控制系統(tǒng)決定。

殘渣、油泥通過排渣程序排出，排渣按照設定的時間間隔進行（由參數(shù)Ti68或Pr1設定，二者同效，修改其中一個另一個自動改變）。但在一個循環(huán)周期內如排水電磁閥V5動作了5次（Fa28，排水次數(shù)），則分離程序中斷，跳轉至Ti74，增加一次排渣。如排水閥動作5次之后，MT50檢測到水分沒有降至70以下(即大于Fa27的值)，則EPC50發(fā)出“water drain-INSUFFICIENT”（排水不足）報警。

凈油中水分哪怕微量的增加即說明凈油機分離效率的下降，而EPC50和MT50相結合保證了分離水的及時排出，因而實現(xiàn)了凈油機高效、可靠的運

行。當然，基于ALCAP概念的S 凈油機性能上的超凡表現(xiàn)更離不開其硬件設計上的重大改進和理念的進步，深入了解其結構和技術特點對我們工作實踐中分析和解決問題有很大的幫助，同時我們也能領略到ALFA LAVAL研發(fā)人員的智慧結晶。

3.S系列凈油機性能特點和結構改進

眾所周知，傳統(tǒng)的分水機和分雜機有各自的優(yōu)缺點：前者水處理能力強、工作中油品損失少。但需要根據(jù)燃油比重調節(jié)比重環(huán)，遇到高比重燃油時無能為力；后者除雜能力強，分水能力差，特別是含水量高的燃油，基本上難以處理，而且無論全排渣還是部分排渣，油品損失都很大。而S系列凈油機做到了對二者的取長補短，原理上S系列凈油機可以看作是分水機和分雜機的串聯(lián)，并偏重工作于分雜機模式。但其性能上的表現(xiàn)絕對遠遠大于一臺分水機和一臺分雜機的簡單串聯(lián)。

由于后文引用的參數(shù)較多，在此需簡單介紹一下：參數(shù)分為Installation parameters（裝置參數(shù)）, Process parameters（程序參數(shù)）和 Factory set parameters（廠方設定參數(shù)）三部分。分別簡寫為：Inxx, Prxx, Faxx（xx代表數(shù)字）。還有一部分重要的時序參數(shù)：Tixx，排在Factory set parameters后面，對凈油機的啟動、凈化、排渣及停止等過程進行控制，三類參數(shù)均可進入設置界面根據(jù)需要進行更改。

S型凈油機分離水的排出不同于早期的產(chǎn)品，結構上取消了進出油管上原來的雙向心輪，改為只有底部一個向心葉輪（排出凈油），而上部用于分離水排出的paring disc（分界盤）被擁有專利技術的paring tube（分界管，或作剝離管）取代，paring tube可以看做是有固定支點的水平作用半徑可以改變的單葉片向心泵。在平衡彈簧和流體力的作用下paring tube象“沖浪”

一樣跟蹤在界面處，其向心作用保持排水口一定的壓力PT5（壓力變送器）。其可變的作用半徑始終大于排油的paring disc半徑，因而雖然取消了比重環(huán)卻仍然能保證有效的油水界面，并且可以自動適應不同比重的油料，大大超越了傳統(tǒng)凈油機處理油料的比重范圍，突破了991比重的限制，可以凈化比重高達1010 kg/m3@15℃，和黏度超過700cst@50℃的燃油，是離心分離技術上的一大進步，它可以分離出燃油中超過85%的5微米以上的顆粒，最大限度地去除水分、催化劑粉末等其他微粒，有效減少對機械設備的磨損。

之所以用paring tube取代paring disc，除了其界面跟蹤性外，更主要的是單葉片可以減少運行中水份被長時間攪動產(chǎn)生的熱量，因為用于排水的V5電磁閥只是間歇地打開很短時間，在封閉期間，單葉片的paring tube不至于因攪拌導致凈油機頭部“過熱”。

排渣系統(tǒng)做了重大改進并取得國家專利，靠自身變形來啟閉排渣口的柔性排渣盤discharge slide（中央由螺帽固定，四周在水壓作用下可變形的金屬薄盤）取代了早期的活動滑盤。其全置換全空排渣方式號稱油品零損失，具有分雜機無法比擬的經(jīng)濟性。相同的處理能力下，S系列凈油機產(chǎn)渣減小為75%。這歸功于兩個方面：首先，S凈油機具有更為緊湊小巧的的分離筒；其次，ALCAP技術做到了對工作水的精確控制，密封水、置換水、打開水、關閉水等的進入均受監(jiān)測，過量將觸發(fā)報警或導致凈油機無法正常工作。

在初次啟動時EPC50會提出三個問題：1.分離筒是否解體？2.是否按照說明手冊正確安裝? 3.分離盤是否清潔？如果三個問題均回答為YES，則系統(tǒng)進入有水封水流量校驗過程的啟動程序，在Ti59時間內，系統(tǒng)會計算當前SV10（水封水、置換水電磁閥）的流量大小，Ti59為電磁閥SV10的工作水流速計算時間，既定型號（由參數(shù)In4設定）的凈油機容水量、密封

水、置換水等是一定的，在Ti59時間內電磁閥SV10進水、計時，當控制系統(tǒng)EPC50收到凈油出口壓力變送器PT4的壓力(由Fa6設定)反饋，表明分離筒內已經(jīng)滿水，系統(tǒng)便可計算出SV10的水流速，并儲存在參數(shù)In32里），由此來確定Ti63（密封水時間）和 Ti72（置換水時間）的初步數(shù)值，然后每次排渣后在Ti65內若檢測到凈油中含有過量水份，則控制系統(tǒng)自動修正Ti72（置換水時間）數(shù)值，以減小下次排渣的置換水量。如果問題回答均為NO，則程序跳過水封水校驗過程，直接從Ti60開始，V10的流量參考上一次的儲存值。

基于ALCAP技術的S系列凈油機由MT50型水份（電容性）變送器時刻全流量地檢測凈油中的水份，經(jīng)過排渣后新的循環(huán)開始時刻水份含量最低，所以在Ti67時間內系統(tǒng)檢測凈油中水份并儲存作為參考值，此后水份升高超過參考值允許范圍說明分離效率的降低，則控制系統(tǒng)觸發(fā)V5電磁閥動作，排出過量的水份，使油水界面外移，當水分含量低于70（由Fa27設定）時，V5閥關閉，從而得以維持S系列凈油機的高效率運行。但在一個分離程序內，這種排水不超過5次。

擁有專利技術的彈簧卡環(huán)取代了早期的螺紋鎖環(huán)，這項技術稱為centrilock（不銹鋼材料的彈簧卡環(huán)取代原碳鋼螺紋鎖環(huán)，），減少了部件間磨損，且使凈油機拆裝變得輕輕松松，不再需要大榔頭和笨重的專用工具。

S系列凈油機對所有的重要參數(shù)實行有效監(jiān)控，從而保證凈油機可靠安全的運行。每次排渣后以及兩次排渣的中間時刻都會進行分離筒密封性實驗，嚴防“跑冒滴漏”。此外，幾乎每一個重要程序, 如排渣是否成功、置換水的引入、供油閥V1的打開與關閉、放水閥V5的泄放等，EPC50控制系統(tǒng)都必須在特定的時間內收到反饋信號，否則發(fā)出相應的報警。

4.S凈油機結構上的其他改變和重要缺陷：

S凈油機采用皮帶傳動取代了蝸輪蝸桿傳動，立軸底部更加緊湊、簡化。立軸在結構上有較大改變，底部設計有一油泵，下軸承采用自對中式滾柱軸承，立軸的皮帶輪轂（spindle pulley）上有4個孔作為對上軸承潤滑的油霧通道。上軸承為單列滾珠軸承，緊靠上軸承裝有1個離心式油霧風扇。在高速旋轉時，油霧風扇通過輪轂通道抽吸底部油室的油霧供給上軸承潤滑。也即，上軸承不是飛濺或壓力注油潤滑，而是氣霧潤滑！氣霧油分濃度的大小直接影響到上軸承的潤滑和散熱。筆者工作中曾多次遇到上軸承因缺油而損壞的現(xiàn)象，最嚴重的一次由于上軸承燒融，導致分離盆與立軸的配合錐面金屬粘結而無法拆解（如圖3粗實線所示部分），由于新船出廠不久，所以整機吊出返廠保修。

究其原因，關鍵是僅靠離心風扇抽吸的油霧本來就很難保證上軸承得到充分的潤滑和冷卻，再加上其他可能的異常情況，如：風扇變形，降低了油霧抽吸效果；油泵油孔堵塞；立軸對中不良和分離筒不平衡造成軸承負荷增加等，更易造成該軸承的損壞。

ALFA LAVAL也認識到了其設計上的缺陷，采取了一定的補救措施。如發(fā)布技術通告建議縮短備用凈油機的停用時間，若停機超過30天，啟動前要求拆解分油機，人工對上軸承加油預潤滑。實際工作中我們往往采用更為保守的措施，每隔10天或一周將兩臺機器交替使用，或將備用機啟動運轉，使其達到正常轉速運行幾分鐘，讓上軸承得到一定的油霧潤滑，這樣可以免去人工潤滑需解體凈油機的麻煩。另一方面，部分船舶已經(jīng)收到ALFA LAVAL免費配送的改進后的皮帶輪轂（spindle pulley，將油霧通道增加為9孔），供替換，目的是改善軸承的潤滑條件。

工作中發(fā)現(xiàn)，相對于早期產(chǎn)品，立軸上軸承是該型凈油機最易出現(xiàn)損壞性故障的部件，其帶來的問題遠不止損壞一只軸承這么簡單，往往同時會造成與其相鄰的油霧風扇的損壞。更有甚者，由于該軸承燒融、粘結，立軸必將突然降速或停轉，而高速運轉的分離筒組件因強大的慣性力無法立即停止，從而導致分離盤底盤（bowl body）與立軸在配合錐面處發(fā)生滑動摩擦而粘著（圖3所示部位），皮帶燒壞等。為避免此類故障的發(fā)生，管理者應密切關注運行凈油機的震動狀況和聲響，任何震動和異響都可能造成軸承過載，帶來嚴重后果。另外，定期檢查更滑滑油，保證滑油清潔，油質良好也是十分必要的工作。

5．S凈油機配水機構的改進和故障分析：

工作水對維持凈油機的正常運行起著極其重要的作用，也是解決許多問題的關鍵。有典型一例：某VLCC，航行于中東---國內航線，配S855凈油機2臺，在某航次開航前No.2凈油機因本體故障（正是上述提到的立軸錐面粘著）整個轉動組件拆下進廠，故接下來的航次里只有一臺FO凈油機。某日在印度洋海域，No.1FO凈油機突然發(fā)出OIL LEAKING FORM BOWL(分離盤跑油)報警，然后轉速快速下降直到低于Fa11（分離機最低轉速設定）而自動停車，多次重新起動均是如此！日用柜的存量只能維持消耗10多個小時，這段時間內必須恢復凈油機的運行。最后查明其實故障原因非常簡單，但由于沒有理性的分析和對本機型工作水的深刻認識，解決這個問題時走了很大的彎路：花費10多小時，整臺機器被反反復復拆解了好幾遍，幾乎所有的易損件、密封件包括摩擦片、皮帶、軸承等都先后做了更換，但始終沒有解決問題。在凈油機

對換了一下，但對換后故障現(xiàn)象依然如故！所以大家便沒有再從關閉水方面考慮，以致后來做了很多冤枉工作。

此時日用柜油位低到了極限，大家也實在束手無策了，不得不考慮主機停車，將存油維持輔機發(fā)電。正在此時，筆者將兩臺凈油機的V16（關閉水）閥節(jié)流板抽出做了對比，頓時恍然大悟！對比發(fā)現(xiàn)No.2的節(jié)流孔（約4mm）至少比No.1（約1.5-2mm)大一倍，No.1的節(jié)流板因為堵塞造成關閉水不足，當然分離盆無法關閉，而換用的No.2的節(jié)流板因為節(jié)流孔異常變大（中間帶孔的非金屬材料嵌入節(jié)流板中，這個小孔由于沖刷或別的原因明顯變大）造成關閉水過量，在Ti62（關閉水進入時間）時間內分離盆關閉后又因關閉水過量而再次打開！所以兩種截然相反的原因產(chǎn)生了完全相同的故障結果，（后來想到No.2凈油機進廠前也有同樣的故障現(xiàn)象還沒有解決，現(xiàn)在也清楚原因了）。將堵塞的No.1節(jié)流板清通后裝復，凈油機運行完全正常！

分析：產(chǎn)生這種“過猶不及”的現(xiàn)象是S系列凈油機配水系統(tǒng)的特殊性決定的。眾所周知，早期的ALFA LAVAL凈油機開、關盆工作水分別由V15、V16電磁閥控制，分兩路進入配水盤。S凈油機的工作水雖然也分別由V15、V16電磁閥控制，但在閥后兩路水合二為一，即通過同一根管系進入配水盤，至于是開盆還是關盆，完全由“流量”決定！因為兩個電磁閥的節(jié)流孔徑不同，V15（打開水）孔徑約4mm，短時大流量，起開盆作用；V16（關閉水）孔徑約1.5mm，長時小流量，起關盆作用。

在系統(tǒng)啟動之初，無論是有水封水校驗的啟動還是無校驗的啟動，電磁閥V15都分別在Ti56和Ti60內有3~5秒的打開時間，這是很關鍵的一步，主要目的有兩個：一是為后面的關閉動作提供必要的工作水，即空間4中充滿水。（參考圖4）否則，后續(xù)的水流量校驗或者燃油凈化程序都無從談起。

二是清空分離筒（如果上次是失電等非正常停止，會造成分離筒內留有殘油）。經(jīng)Ti61（15秒，工作水泄放時間）穩(wěn)定之后的狀態(tài)是空間3通過通道10放空，空間5中的水通過nozzle（噴嘴）放空，operating slide（控制滑盤）在水靜壓力（空間4）的作用下上移，則valve plug（閥塞）關閉泄放口10，discharge slide（排渣盤）處于自由狀態(tài)，排渣口開啟。

關盆工作水流量小（不會進入6或少量進入但被泄放），路徑如下：V16（小流量）→1→2→3，由于分離筒的高速運轉，室3中的水產(chǎn)生很大的靜壓力，迫使discharge slide（排渣盤）周邊變形上移，關閉排渣口，從而完成關盆動作。

而開盆水的流量很大，空間1中的水界面內移，除了進入2、3外，過量水的路徑：V15→1→6→4→5，在5處，一部分水會通過nozzle（噴嘴）泄放，但供水量大于泄放，故空間5虛線之外仍然充滿水，虛線以內的水從11孔泄放。此時operating slide（控制滑盤）同時受空間4、5的水壓作用，但向下的受力面積大于向上的面積。因此，operating slide（控制滑盤）下移，valve plug（閥塞）打開泄放口10，空間3中的水被泄放，discharge slide（排渣盤）在自身彈性和離心力的作用下復位，從而打開排渣口。分離盆中的內

容物呈“噴射式”全部排出，這就是ALFA LAVAL稱之為centrishoot（具有上述功能的ALFA LAVAL新開發(fā)的中央固定的排渣盆，通過其周邊撓性變形啟閉排渣口）的排渣技術。V15的打開時間僅約3秒，空間5的水很快通過nozzle（噴嘴）排出，在4的靜壓力作用下，operating slide（控制滑盤）再次上移（早期型號靠復位彈簧上移），關閉泄放口10，為下一個循環(huán)的關盆程序做準備。

從上述實例可以看出弄清楚設備工作原理對于分析和解決問題非常重要。上例中本是舉手之勞便可解決的故障，卻花了輪機人員大量的人力、時間，做了大量的拆檢、更換工作。如果能按照先易后難的原則，先冷靜地從原理上認真分析一下，或許更有助于解決問題。

附：關于ALCAP概念：

ALCAP是Alfa Laval Clarifier And Purifier的縮寫，從字面不難看出，基于該技術開發(fā)的凈油機同時具有分雜機和分水機的優(yōu)點，但更側重于分雜性能，甚至于可以看做成一臺兼有分水機優(yōu)良分水性能的分雜機！因此S凈油機甚至能夠處理比重為1010kg/m3的高比重的燃料油。

根據(jù)ALCAP概念要求，EPC50和MT50相結合實現(xiàn)了對凈油全流量的水分監(jiān)測，水分的微量增加即認為凈油機分離效率下降，則控制系統(tǒng)發(fā)出排水或排渣的指令，從而保證凈油機高效地運行。

第二篇：汽車典型ABS的結構原理與故障分析

汽車典型ABS的研究

Representative ABS of automobile research

(申請學位)

專業(yè)：汽車制造預裝調技術 學生：

指導教師： 副教授 長春汽車工業(yè)高等專科學校

二○一○年 月 1

獨創(chuàng)性聲明

本人聲明所呈交的論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得 長春汽車工業(yè)高等?？茖W校 或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。

論文作者簽名：

簽字日期：

年 月

日

學位論文版權使用授權書

本論文作者完全了解

長春汽車工業(yè)高等?？茖W校

有關保留、使用論文的規(guī)定。特授權 長春汽車工業(yè)高等?？茖W校 可以將論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。

（保密的論文在解密后適用本授權說明）論文作者簽名：

導師簽名：

簽字日期：

****年**月**日

簽字日期：

****年**月**日

中文摘要

中文摘要

摘要：在當代，安裝ABS的車輛已經(jīng)相當普遍，經(jīng)濟型車也安裝有ABS并且隨著對汽車安全性能的要求越來越高，一些更為先進的、保護范圍更加廣泛的安全裝置相繼問世了。隨著汽車技術的不斷改進，ABS已逐漸成為汽車的標準配件，雖然ABS能大大提高汽車的制動性能，但是不同類型的ABS在制動中發(fā)揮的作用卻不盡相同，駕駛員如果缺乏對各類ABS性能特點的了解，則可能在車輛緊急制動時得不到預想的制動效果，甚至會發(fā)生意外情況。了解ABS這些技術對汽車制動系統(tǒng)的維修和故障診斷工作都是十分重要的。本文主要介紹汽車ABS技術發(fā)展，ABS基本結構和工作原理，ABS系統(tǒng)的檢修，并對典型ABS系統(tǒng)的車輛也作

了簡要介紹。

關鍵詞：ABS結構組成；ABS工作原理；故障檢測

ABSTRACT

ABSTRACT Install abs in the vehicle has been fairly general, there are also install abs car as to the safety requirements are higher, some more sophisticated, more extensive scope of protection of safety equipment were made.as a technological upgrading, abs is becoming a standard of the car, although abs can vastly improve the brake performances, but different types of abs in the role of the brake, but not identical If the lack of abs for the performance of understanding, may in the emergency brake is not anticipated the results are even'll be an accident.that abs these technologies is the brake system maintenance and failure diagnosis work is very important.this paper mainly introduces the abs technological development, abs basic structure and working mechanism, abs system.the typical abs system of

cars made a brief introduction.Keywords ： abs construction works of abs ； ； failure to detect

目錄

目錄

第一章 緒論.............................................................................................................................................................6 1.1選題背景及研究意義..................................................................................................................................6 第二章 汽車ABS技術發(fā)展................................................................................................................................7 2.1:ABS的作用...................................................................................................................................................7 2.2：ABS技術的發(fā)展及應用現(xiàn)狀：............................................................................................................7 2.3：ABS的發(fā)展趨勢.......................................................................................................................................8 2.4結論...............................................................................................................................................................10 第三章 ：汽車ABS的結構組成和工作原理...............................................................................................11 3.1.ABS的基本結構........................................................................................................................................11 3.2工作原理.......................................................................................................................................................11 3.3汽車ABS的分類.......................................................................................................................................15 第四章 ：汽車ABS常見故障及分析.............................................................................................................17 4.1.ABS故障診斷儀器和工具.......................................................................................................................17 4.2故障診斷與排除的一般步驟...................................................................................................................18 4.3常見故障及分析.........................................................................................................................................19 第五章：典型ABS系統(tǒng)的車輛的介紹............................................................................................................21 5.1 奔馳YBL6120H型客車ABS基本結構與工作原理.......................................................................21 5.2一汽捷達轎車ABS結構原理.................................................................................................................21 參考文獻..................................................................................................................................................................24 結束語:.....................................................................................................................................................................25

第一章緒論

第一章緒論

1.1選題背景及研究意義

ABS”（Anti-lockedBrakingSystem）中文譯為“防抱死剎車系統(tǒng)”.它是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點的汽車安全控制系統(tǒng)。ABS是常規(guī)剎車裝置基礎上的改進型技術，可分機械式和電子式兩種。

現(xiàn)代汽車上大量安裝防抱死制動系統(tǒng)，ABS既有普通制動系統(tǒng)的制動功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動狀態(tài)下仍能轉向，保證汽車的制動方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側滑和跑偏，是目前汽車上最先進、制動效果最佳的制動裝置。

普通制動系統(tǒng)在濕滑路面上制動，或在緊急制動的時候，車輪容易因制動力超過輪胎與地面的摩擦力而安全抱死。

近年來由于汽車消費者對安全的日益重視，大部分的車都已將ABS列為標準配備。如果沒有ABS，緊急制動通常會造成輪胎抱死，這時，滾動摩擦變成滑動摩擦，制動力大大下降。而且如果前輪抱死，車輛就失去了轉向能力；如果后輪先抱死，車輛容易產(chǎn)生側滑，使車行方向變得無法控制。所以，ABS系統(tǒng)通過電子機械的控制，以非?？斓乃俣染艿目刂浦苿右簤毫Φ氖辗?，來達到防止車輪抱死，確保輪胎的最大制動力以及制動過程中的轉向能力，使車輛在緊急制動時也具有躲避障礙的能力。

隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，安全性日益成為人們選購汽車的重要依據(jù)。目前廣泛采用的防抱制動系統(tǒng)（ABS）使人們對安全性要求得以充分的滿足。

汽車制動防抱系統(tǒng)，簡稱為ABS，是提高汽車被動安全性的一個重要裝置。有人說制動防抱系統(tǒng)是汽車安全措施中繼安全帶之后的又一重大進展。汽車制動系統(tǒng)是汽車上關系到乘客安全性最重要的二個系統(tǒng)之一。隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車的安全性越來越為人們重視。汽車制動防抱系統(tǒng)，是提高汽車制動安全性的又一重大進步。

ABS防抱制動系統(tǒng)由汽車微電腦控制，當車輛制動時，它能使車輪保持轉動，從而幫助駕駛員控制車輛達到安全的停車。這種防抱制動系統(tǒng)是用速度傳感器檢測車輪速度，然后把車輪速度信號傳送到微電腦里，微電腦根據(jù)輸入車輪速度，通過重復地減少或增加在輪子上的制動壓力來控制車輪的打滑率，保持車輪轉動。在制動過程中保持車輪轉動，不但可保證控制行駛方向的能力，而且，在大部分路面情況下，與抱死〔鎖死〕車輪相比，能提供更高的制動力量。

第二章 汽車ABS技術發(fā)展

第二章汽車ABS技術發(fā)展

2.1:ABS的作用

ABS在汽車制動時根據(jù)車輪的運動養(yǎng)成自動調節(jié)車輪壓力，防止車輪抱死，其實質就是是傳統(tǒng)的制動過程變?yōu)樗矔r的制動過程，即在制動時使車輪與地面達到“抱而不死，死而不抱”的狀態(tài)，其目的是使車輪與地面的摩擦力達到最大，同時又可以避免后輪側滑和前輪喪失轉向功能，一是汽車取得最佳的制動效能。因此，ABS具有以下優(yōu)點：1：縮短制動距離。ABS能保證汽車在雨后，冰雪及泥濘路面上獲得較高的制動效能，防止汽車側滑甩尾（松散的沙土和積雪很深的路面除外）2保持汽車制動方向穩(wěn)定性3保持汽車制動時轉向穩(wěn)定性4減少汽車制動時露臺的磨損。ABS能防止在制動時過程中產(chǎn)生的拖痕，提高輪胎的使用壽命;5極少駕駛員的疲勞（特別是汽車制動時的緊張情緒）6監(jiān)獄防抱死系統(tǒng)（ABS）具有以上的優(yōu)越性，所以該系統(tǒng)的裝車率逐年上升。

2.2：ABS技術的發(fā)展及應用現(xiàn)狀：

基于制動防抱理論的制動系統(tǒng)首先是應用于火車和飛機上。1936年，德國博世公司（BOSCH）申請一項電液控制的ABS裝置專利，促進了ABS技術在汽車上的應用。汽車上開始使用ABS始于1950年代中期福特汽車公司，1954年福特汽車公司在林肯車上裝用法國航空公司的ABS裝置，這種ABS裝置控制部分采用機械式，結構復雜，功能相對單一，只有在特定車輛和工況下防抱死才有效，因此制動效果并不理想。機械結構復雜使ABS裝置的可靠性差、控制精度低、價格偏高。ABS技術在汽車上的推廣應用舉步艱難。直到70年代后期，由于電子技術迅猛發(fā)展，為ABS技術在汽車上應用提供了可靠的技術支持。ABS控制部分采用了電子控制，其反應速度、控制精度和可靠性都顯著提高，制動效果也明顯改善，同時其體積逐步變小，質量逐步減輕，控制與診斷功能不斷增強，價格也逐漸降低。這段時期許多家公司都相繼研制了形式多樣的ABS裝置。

進入90年代后，ABS技術不斷發(fā)展成熟，控制精度、控制功能不斷完善?，F(xiàn)在發(fā)達國家已廣泛采用ABS技術，ABS裝置已成為汽車的必要裝備。北美和西歐的

第二章 汽車ABS技術發(fā)展

各類客車和輕型貨車ABS的裝備率已達90％以上，轎車ABS的裝備率在60％左右，運送危險品的貨車ABS的裝備率為100％。ABS裝置制造商主要有：德國博世公司（BOSCH），歐、美、日、韓國車采用最多；美國德科公司（DELCO），美國通用及韓國大宇汽車采用；美國本迪克斯公司（BENDIX），美國克萊斯勒汽車采用；還有德國戴維斯公司（TEVES）、德國瓦布科（WABCO）、美國凱爾西海斯公（KELSEYHAYES）等，這些公司的ABS產(chǎn)品都在廣泛地應用，而且還在不斷發(fā)展、更新和換代。

近年來，ABS技術在我國也正在推廣和應用，1999年我國制定的國家強制性標準GB12676-1999《汽車制動系統(tǒng)結構、性能和試驗方法》中已把裝用ABS作為強制性法規(guī)。此后一汽大眾、二汽富康、上海大眾、重慶長安、上海通用等均開始采用ABS技術，但這些ABS裝置我國均沒有自主的知識產(chǎn)權。

國內研究ABS主要有東風汽車公司、交通部重慶公路研究所、濟南捷特汽車電子研究所、清華大學、西安交通大學、吉林大學、華南理工大學、合肥工業(yè)大學等單位，雖然起步較晚，也取得了一些成果。在氣壓ABS方面，國內企業(yè)包括東風電子科技股份有限公司、重慶聚能、廣東科密等都已形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。液壓ABS由于技術難度大，國外技術封鎖嚴密，國內企業(yè)暫時不能獨立生產(chǎn)，但在液壓ABS方面也在做自主研發(fā)，力圖突破國外跨國公司的技術壁壘，已經(jīng)取得了一些新的進展和突破。如清華大學和浙江亞太等承擔的汽車液壓防抱死制動系統(tǒng)（ABS）“九五”國家科技攻關課題，在ABS控制理論與方法、電子控制單元、液壓控制單元、開發(fā)裝置和匹配方法等關鍵技術方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理論，避免了傳統(tǒng)的邏輯門限值研究方法的局限性，取得了理論上的突破，研發(fā)ABS成功且進入產(chǎn)業(yè)化、批量生產(chǎn)階段。其試樣在南京IVECO輕型客車上匹配使用全面達到了國家標準GB12676-1999和歐洲法規(guī)EECR13的要求。這對振興我國汽車工業(yè)與汽車零部件業(yè)具有劃時代意義，標志著我國汽車液壓ABS國產(chǎn)化已邁出堅實的一步。同時合肥工業(yè)大學也研制出國內具有自主知識產(chǎn)權的液壓制動電子防抱系統(tǒng)，率先在HF6700輕型汽車上匹配使用獲得成功。國內液壓ABS技術含量與國外雖有一定的差距，但在政府的大力支持和國內豐富的人力資源配合下，相信國內可以在較短的時間內在ABS技術某些領域趕超國際水平。

2.3：ABS的發(fā)展趨勢

：ABS技術雖然在20世紀90年代初期就已成熟，但隨著電子技術和汽車技術的快速發(fā)展，ABS技術也得到了不斷完善。今后，ABS技術將沿以下幾個方面繼續(xù)

第二章 汽車ABS技術發(fā)展

發(fā)展。

采用現(xiàn)代控制理論和方法完善ABS技術性能。目前得到廣泛應用的是采用門限值控制方法的ABS，有一定局限性。研究適應ABS這種變工況、非線性系統(tǒng)的控制方法，完善ABS技術性能將是今后ABS研究的熱點。近幾年出現(xiàn)的增益調度PID控制、變結構控制和模糊控制等方法，是以滑移率為目標的連續(xù)控制，使制動過程中保持最佳、穩(wěn)定的滑移率，理論上是理想的防抱死制動控制系統(tǒng)。

提高ABS的可靠性、自適應性。ABS是加裝在汽車上的輔助安全裝置，它要求高可靠性，否則會導致人身傷亡及車輛損壞。為了提高ABS的可靠性，ABS電控部分應向集成化方向發(fā)展，制作專用的ABS芯片；機械部分則通過優(yōu)化結構設計、采用新材料、提高制造工藝等。ABS軟件部分則采用補償方法（針對測量、計算誤差）和自適應控制算法來提高ABS的可靠性和自適應性。

提高系統(tǒng)的集成度，減小體積，減輕質量?，F(xiàn)代汽車的安裝空間都非常緊湊，而ABS又是提高汽車安全性能的附加裝置，預留的空間非常有限，因此，要求ABS控制器體積盡量小。此外新增加的裝置必然增加整車質量，對整車經(jīng)濟性、動力性不利，要求ABS質量輕。因此ABS裝置必須高度集成化，這樣既可減小體積，又可減輕質量，同時還可以降低成本。

增強ABS控制器的功能，擴大使用范圍。隨著現(xiàn)代電子技術的飛速發(fā)展，ABS技術也在不斷地成熟和發(fā)展，很多ABS控制器已經(jīng)選用功能強、速度快、集成度高的16位或32位微處理器，甚至做成專用芯片，為ABS進一步完善和擴展構建了一個良好的平臺。目前對汽車進行安全控制的裝置不斷地被加入這個平臺，由最初的防滑控制系統(tǒng)（ASR），到現(xiàn)在的電子制動力分配裝置（EBD）、電子助力制動裝置（EBA），電子行駛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（ESP）、車輛動力學控制系統(tǒng)（VDC）、電子控制制動系統(tǒng)（EBS）、車速記錄儀（VSR）等。ABS技術已進入全新的發(fā)展時期，ABS作為制動控制系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，其控制功能和使用范圍正在不斷擴大。

提高總線技術在ABS系統(tǒng)上的應用。隨著電控單元在汽車中的應用越來越多，車載電子設備問的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要，以分布式控制系統(tǒng)為基礎構造汽車車載電子網(wǎng)絡系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及廉價性是對汽車電子網(wǎng)絡系統(tǒng)的要求。在該網(wǎng)絡系統(tǒng)中，各處理機獨立運行，控制改善汽車某一方面的性能，同時在其他處理機需要時提供數(shù)據(jù)服務。汽車內部網(wǎng)絡的構成主要依靠總線傳輸技術。汽車總線傳輸是通過某種通訊協(xié)議將汽車中各種電控單元 9

第二章 汽車ABS技術發(fā)展

（發(fā)動機、ABS、自動變速器等）、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來，從而構成的汽車內部網(wǎng)絡。其優(yōu)點有：減少了線束的數(shù)量和線束的容積，提高了電子系統(tǒng)的可靠性和可維護性采用通用傳感器，達到數(shù)據(jù)共享的目的；改善了系統(tǒng)的靈活性，即通過系統(tǒng)的軟件可以實現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化。

2.4結論

隨著汽車技術的不斷發(fā)展和人們對安全需求的不斷增長，ABS逐漸成為汽車上的標準配置。提高和改善ABS的性能一直是科研工作者追求的目標。隨著新理論、新材料、新技術等的不斷應用，結構更簡化、性能更強、成本更低的ABS產(chǎn)品將不斷推出，汽車安全性也將因此得到進一步的改善和提高。10

第三章 汽車ABS的結構組成和工作原理

第三章：汽車ABS的結構組成和工作原理

3.1.ABS的基本結構

ABS系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制裝置和執(zhí)行器三個部分組成。組成元件 和功能 傳感器 車速傳感器

檢測車速，給ECU提供車速信號，用于滑移率控制方式 輪速傳感器

檢測車輪速度，給ECU提供輪速信號，各種控制方式均采用 減速傳感器

檢測制動時汽車的減速度，識別是否是冰雪等易滑路面，只用于四輪驅動控制系統(tǒng) 執(zhí)行器

制動壓力調節(jié)器

接受ECU的指令，通過電磁閥的動作實現(xiàn)制動系統(tǒng)壓力的增加、保持和降低 液壓泵

受ECU控制，在可變容積式制動壓力調節(jié)器的控制油路中建立控制油壓；在循環(huán)式制動壓力調節(jié)器調節(jié)壓力降低的過程中，將由輪缸流出的制動液經(jīng)蓄能器泵回主缸，以防止ABS工作時制動踏板行程發(fā)生變化。ABS警告燈

ABS出現(xiàn)故障時，由EUC控制將其點亮，向駕駛員發(fā)出報警，并由ECU控制閃爍顯示故障代碼 ECU 接受車速、輪速、減速等傳感器的信號，計算出車速、輪速、滑移率和車輪的減速度、加速度，并將這些信號加以分析、判別、放大，由輸出級輸出控制指令，控制各種執(zhí)行器工作

3.2工作原理

控制裝置和ABS警示燈等組成，在不同的ABS系統(tǒng)中，制動壓力調節(jié)裝置的結構

第三章 汽車ABS的結構組成和工作原理

形式和工作原理往往不同，電子控制裝置的內部結構和控制邏輯也可能ABS通常都由車輪轉速傳感器、制動壓力調節(jié)裝置、電子不盡相同。

在常見的ABS系統(tǒng)中，每個車輪上各安裝一個轉速傳感器，將有關各車輪轉速的信號輸入電子控制裝置。電子控制裝置根據(jù)各車輪轉速傳感器輸入的信號對各個車輪的運動狀態(tài)進行監(jiān)測和判定，并形成相應的控制指令。制動壓力調節(jié)裝置主要由調壓電磁閥組成，電動泵組成和儲液器等組成一個獨立的整體，通過制動管路與制動主缸和各制動輪缸相連。制動壓力調節(jié)裝置受電子控制裝置的控制，對各制動輪缸的制動壓力進行調節(jié)。

ABS的工作過程可以分為常規(guī)制動，制動壓力保持制動壓力減小和制動壓力增大等階段。在常規(guī)制動階段，ABS并不介入制動壓力控制，調壓電磁閥總成中的各進液電磁閥均不通電而處于開啟狀態(tài)，各出液電磁閥均不通電而處于關閉狀態(tài)，電動泵也不通電運轉，制動主缸至各制動輪缸的制動管路均處于溝通狀態(tài)，而各制動輪缸至儲液器的制動管路均處于封閉狀態(tài)，各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的輸出壓力而變化，此時的制動過程與常規(guī)制動系統(tǒng)的制動過程完全相同

在制動過程中，電子控制裝置根據(jù)車輪轉速傳感器輸入的車輪轉速信號判定有車輪趨于抱死時，ABS就進入防抱制動壓力調節(jié)過程。例如，電子控制裝置判定右前輪趨于抱死時，電子控制裝置就使控制右前輪刮動壓力的進液電磁閥通電，使右前進液電磁閥轉入關閉狀態(tài)，制動主缸輸出的制動液不再進入右前制動輪缸，此時，右前出液電磁閥仍末通電而處于關閉狀態(tài)，右前制動輪缸中的制動液也不會流出，右前制動輪缸的刮動壓力就保持一定，而其它末趨于抱死車輪的制動壓力仍會隨制動主缸輸出壓力的增大而增大；如果在右前制動輪缸的制動壓力保持一定時，電子控制裝置判定右前輪仍然趨于抱死，電子控制裝置又使右前出液電磁閥也通電而轉入開啟狀態(tài)，右前制動輪缸中的部分制動波就會經(jīng)過處于開啟狀態(tài)的出液電磁閥流回儲液器，使右前制動輪缸的制動壓力迅速減小右前輪的抱死趨勢將開始消除，隨著右前制動輪缸制動壓力的減小，右前輪會在汽車慣性力的作用下逐漸加速；當電子控制裝置根據(jù)車輪轉速傳感器輸入的信號判定右前輪的抱死趨勢已經(jīng)完全消除時，電子控制裝置就使右前進液電磁閥和出液電磁閥都斷電，使進液電磁閥轉入開啟狀態(tài)，使出液電磁閥轉入關閉狀態(tài)，同時也使電動泵通電運轉，向制動輪缸泵輸送制動液，由制動主缸輸出的制動液經(jīng)電磁閥進入右前制動輪缸，使右前制動輪缸的制動壓力迅速增大，右前輪又開抬減速轉動。

ABS通過使趨于抱死車輪的制動壓力循環(huán)往復而將趨于防抱車輪的滑動率控制，在峰值附著系數(shù)滑動率的附近范圍內，直至汽車速度減小至很低或者制動 12

第三章 汽車ABS的結構組成和工作原理

主缸的常出壓力不再使車輪趨于抱死時為止。制動壓力調節(jié)循環(huán)的頻率可達3~20HZ。在該ABS中對應于每個制動輪缸各有對進液和出液電磁閥，可由電子控制裝置分別進行控制，因此，各制動輪缸的制動壓力能夠被獨立地調節(jié)，從而使四個車輪都不發(fā)生制動抱死現(xiàn)象。

盡管各種ABS的結構形式和工作過程并不完全相同，但都是通過對趨于抱死車輪的制動壓力進行自適應循環(huán)調節(jié)，來防止被控制車輪發(fā)生制動抱死。ABS的功用

制動性能是汽車主要性能之一，它關系到行車安全性。評價一輛汽車的制動性能最基本的指標是制動加速度、制動距離、制動時間及制動時方向的穩(wěn)定性。

制動時方向的穩(wěn)定性，是指汽車制動時仍能按指定的方向的軌跡行駛。如果因為汽車的緊急制動（尤其是高速行駛時）而使車輪完全抱死，那是非常危險的。若前輪抱死，將使汽車失去轉向能力；若后輪抱死，將會出現(xiàn)甩尾或調頭（跑偏、側滑）尤其在路面濕滑的情況下，對行車安全造成極大的危害。

汽車的制動力取決于制動器的摩擦力，但能使汽車制動減速的制動力，還受地面附著系數(shù)的制約。當制動器產(chǎn)生的制動力增大到一定值時，汽車輪胎將在地面上出現(xiàn)滑移。其滑移率

δ＝(Vt-Va)/Vt×100％

式中：δ--滑移率；

Vt--汽車的理論速度；

Va--汽車的實際速度。

據(jù)試驗證實，當車輪滑移率δ＝15％一20％時附著系數(shù)達到最大值，因此，為了取得最佳的制動效果，一定要控制其滑移率在15％～20％范圍內。

ABS的功能即在車輪將要抱死時，降低制動力，而當車輪不會抱死時又增加制動力，如此反復動作，使制動效果最佳。ABS的兩種控制方式

1、雙參數(shù)控制

雙參數(shù)控制的ABS，由車速傳感器(測速雷達)、輪速傳感器、控制裝置(電腦)和執(zhí)行機構組成。

其工作原理是車速傳感器和輪速傳感器，分別將車速和輪速信號輸入電腦，由電腦計算出實際滑移率，并與理想滑移率15％一20％作比較，再通過電磁閥增減制動器的制動力。

這種曳速傳感器常用多普勒測速雷達。當汽車行駛時，多普勒雷達天線以一定頻率不斷向地面發(fā)射電磁波，同時又接收反射回來的電磁波，測量汽車雷達發(fā)射與接收的差值，便可以準確計算出汽車車速。而輪速傳感器裝在變速器外殼，13

第三章 汽車ABS的結構組成和工作原理

由變速器輸出軸驅動，它是一個脈沖電機，所產(chǎn)生的頻率與輪速成正比。

執(zhí)行機構由電磁閥及繼電器等組成。電磁閥調整制動力，以便保持理想的滑移率。

這種ABS可保證滑移率的理想控制，防抱制動性能好，但由于增加了一個測速雷達，因此結構較復雜，成本也較高。

2、單參數(shù)控制

它以控制車輪的角減速度為對象，控制車輪的制動力，實現(xiàn)防抱死制動，其結構主要由輪速傳感器、控制器(電腦)及電磁閥組成。為了準確無誤地測量輪速，傳感頭與車輪齒圈間應留有1mm間隙。為避免水、泥、灰塵對傳感器的影響，安裝前應將傳感器加注黃油。

電磁閥用于車輪制動器的壓力調節(jié)。對于四通道制動系統(tǒng)，一個車輪圈有一個電磁閥；三通道制動系統(tǒng)，每個前輪擁有一個，兩個后輪共用一個。電磁閥有三個液壓孔，分別與制動主缸與車輪制動分缸相連，并能實現(xiàn)壓力升高、壓力保持、壓力降低的調壓功能。工作原理如下。

1)升壓在電磁閥不工作時，制動主缸接口和各制動分缸接口直通。由于主彈簧強度大，使進油閥開啟，制動器壓力增加。

2)壓力保持當車輪的制動分缸中的壓力增長到一定值時，進油閥切斷關閉。支架就保持在中間狀態(tài)，三個孔間相互密封，保持制動壓力。

3)降壓當電磁閥工作時，支架克服兩個彈簧的彈力，打開卸荷肉使制動分缸壓力降低。壓力一旦降低，電磁閥就轉換到壓力保持狀態(tài)，或升壓的準備狀態(tài)。

控制裝置ECU的主要任務是把各車輪的傳感器傳回來的信號進行計算、分析、放大和判別，再由輸出級將指令信號輸出到電磁閥，去執(zhí)行制動壓力調節(jié)任務。電子控制裝置，由四大部分組成，輸入級A、控制器B、輸出級C，穩(wěn)壓與保護裝置D。

電子控制器以4一101tz的頻率驅動電磁閥，這是駕駛員無法做到的。

這種單參數(shù)控制方式的ABS，由于結構簡單、成本低，故目前使用較廣。

在美國克萊斯勒型高級轎車中大多配備了這種單參數(shù)控制方式的ABS。它在轎車的四個輪上都裝有輪速傳感器。

在車輪軸上安裝有45齒或100齒的齒圈，輪速傳感器的傳感頭裝在齒圈的頂上。當車輪轉動時，使傳感器不斷產(chǎn)生電壓信號，并輸入電腦，與RoM中理想速度比較，算出車輪的增速或減速，向電磁閥發(fā)出升壓或卸壓的指令，以控制制動分缸制動力。

第三章 汽車ABS的結構組成和工作原理

3.3汽車ABS的分類

.按結構分類

1機械式ABS 機械式ABS的特點是結構緊湊價格低缺點是控制不夠精確性

能不高該類ABS在轎車和摩托車上都有應用其中最著名的是英國格林公司生產(chǎn)的

SCS型機械式防抱裝置 2機電一體化的ABS 這是目前廣泛使用的ABS由車速傳感器電子控制器壓力調節(jié)器等組成控 制性能好可靠性高

2.按控制方法分類.電子式ABS按控制方法的不同可分為以下兩類 1采用邏輯門限值控制的ABS 該方法在技術上已非常成熟目前獲得廣泛應用的ABS幾乎全部采用邏輯門限值 控制方法

2)采用現(xiàn)代控制方法

采用這種控制方法的ABS由于技術與經(jīng)濟方面的原因還處于研究階段沒有 達到實用化的程度 按控制通道分類

1)四通道系統(tǒng)

在每個車輪各設置一個轉速傳感器并在通往各制動輪缸的制動管路中各設置一 個制動壓力調節(jié)裝置并對四個輪進行獨立控制 2)三通道系統(tǒng)

三通道ABS對兩個前輪進行獨立控制對兩個后輪按低選原則進行一同控制該 布置有利于行駛穩(wěn)定性目前大部分轎車采用該種布置方式 3)雙通道系統(tǒng)

雙通道系統(tǒng)主要用在摩托車上前后輪心分別安裝傳感器獨立控制能夠實現(xiàn) 最佳控制方式 4)單通道系統(tǒng)

單通道系統(tǒng)一般對兩后輪按低選原則一同控制主要作用是提高汽車的制動方向 穩(wěn)定性目前在輕型貨車和轎車上應用廣泛

4.按制動壓力調節(jié)裝置與制動主缸和制動助力器的結構關系分類

1)分離式ABS

第三章 汽車ABS的結構組成和工作原理

分離式ABS的特點是壓力調節(jié)裝置與制動主缸制動助力裝置在結構上是分開 的

2)整體式ABS 整體式ABS的特點是壓力調節(jié)裝置與制動主缸制動助力裝置成為一體結構 緊湊目前大部分汽車上使用的ABS是整體式的 16

第四章 汽車ABS常見故障及分析

第四章：汽車ABS常見故障及分析

4.1.ABS故障診斷儀器和工具

在多數(shù)防抱控制系統(tǒng)中，可以通過跨接診斷座串相應的端子，根據(jù)防抱警示（或電子控制裝置的發(fā)光二極管）的閃爍情況讀取故障代碼。所以，在故障代碼讀取時，往往需要合適的跨接線，跨接線是兩端帶有插接端子的一段導線，也有的跨接線在中間設有保險管。

故障代碼只是代表故障情況的一系列數(shù)碼，要確切地了解故障情況，還須根據(jù)維修手冊查對故障代碼所代表的故障情況。另外，要正確地對系統(tǒng)進行故障診斷的排除，也需要利用維修手冊作參考，因此，維修手冊是故障診斷和維修過程中最為重要的工具。

對防抱控制系統(tǒng)進行檢查時，萬用表是基本的測試工具，由于指針式萬用表能夠反應電參數(shù)的動態(tài)變化，所以更適合于是防抱控制系統(tǒng)的電路檢查。另外，也可以用一些更為專用的電參數(shù)測試器（如多蹤示波器等），可更為方便和更為深入地對系統(tǒng)進行檢查。

在大部分汽車上，防抱控制系統(tǒng)電子控制裝置線束插頭都不好接近，速成插頭中的端子又沒有標號，使確定所要測試的端子變得較為困難，特別是當向一些特定的端子加入電壓時，如果電壓加入有誤，可能會損壞系統(tǒng)中的一些電氣元件，另外，如果直接從線束插頭的端子上對系統(tǒng)進行測試，不影響測試結果的準確性，可能還會使端子發(fā)生變形或破壞，為此，可以使用接線端子盒。由于各種防抱控制系統(tǒng)線束插頭中的端子數(shù)，端號排列、插頭形式不盡相同，因此，所用的接線端子盒也就不同。

對防抱控制系統(tǒng)進行電路測試時，將系統(tǒng)的線束插頭從電子控制裝置上卸下,再將接線端子盒的線束插頭與系統(tǒng)線束插頭插接，這祥，接線端子盒子的端子標號就與系統(tǒng)線束端子標號相對應，通過對接線端子盒上端子的測試，就相當于求系統(tǒng)線束插頭中相應端子進行測試。

在對防抱控制系統(tǒng)的液壓裝置進行檢查時，有時需要使用壓力表。對防抱控制系統(tǒng)進行故障診斷時，也可以借助各種測試儀器，有些系統(tǒng)甚至只有用專用診端測試儀才能進行故障診斷。專用診斷測試儀器可分為兩大類，其中一類可以替代系統(tǒng)的電子控制裝置，對系統(tǒng)工作情況進行檢查和模擬，這類儀器有博世ABS診斷測試器和豐田ABS診斷測試器。另一類診斷測試器則需要系統(tǒng)的端子控制裝

第四章 汽車ABS常見故障及分析

置通過與系統(tǒng)的電子控制裝置進行雙向通訊。既能讀取系統(tǒng)工電子控制裝置所存儲記憶的故障代碼，并將故障代碼轉換為故障情況后顯示，部分地替代了維修手冊的作用，又可向系統(tǒng)電子控制半裝置傳輸控制指令，對系統(tǒng)進行工作模擬。這類測試儀器有SNAP-ON紅盒子掃描儀SCANNER及通用的TECH-L和克萊斯的ORB-LL等，這些診斷測試儀器因可以讀解故障代碼，一般稱為解碼器。解碼器不僅可以對防抱控制系統(tǒng)進行故障診斷，而且還可以對汽車的其它一些電控制系統(tǒng)進行診斷測試，只是需要選擇相應的軟件而已。

4.2故障診斷與排除的一般步驟

當防抱控制系統(tǒng)警示燈持續(xù)點亮時，或感覺防抱控制系統(tǒng)工作不正常時，應及時對系統(tǒng)進行故障診斷和排除。在故障診斷和排除。在故障診斷和排除時應該按照一定的步驟進行，才能取得良好的效果。故障診斷與排除的一般步驟如下：

1.確認故障情況和故障癥狀；

2.對系統(tǒng)進行直觀檢查，檢查是否有的制動液瀉漏`導線破損、插頭松脫、制動液液位過低等現(xiàn)象；

3.讀解故障代碼，既可以用解碼器直接讀解，也可以通過警示燈讀取故障代碼后，再根據(jù)維修手冊查找故障代碼所代表的故障情況。

4.根據(jù)讀解的故障情況，利用必要的工具和儀器對故障部位進行深入檢查，確診故障部位和故障原因；

5.故障排除；

6.清除故障代碼；

7.檢查警示燈是否仍然持續(xù)點亮，如果警示燈仍然持續(xù)點亮，可能是系統(tǒng)中仍有故障存在，也有可能是故障己經(jīng)排除，而故障代碼未被清除；

警示燈不再電亮后，進行路試，確認系統(tǒng)是否恢復工作。

在故障診斷和維修過程中，應當注意，不僅不同型號的汽車所裝備的防抱系統(tǒng)可能不同，而且即使是同一型號的汽車，由于生產(chǎn)年份不同其裝備的防抱控制系統(tǒng)也可能不同。

防抱控制系統(tǒng)的故障大多是由于系統(tǒng)內的接線插頭松脫或接觸不良、導線斷路或短路、電磁閥線圈斷路或短路、電動泵電路斷路或短路、車輪轉速傳感器電磁線斷路或短路、續(xù)電器內部斷路或短路，以及制動開關、液位開關和壓力開關等不能正常工作引起的。另外，蓄電池電壓過低、車輪轉速傳感器與齒圈之間的間隙過大或受到泥污沾染、儲液室液位過低等也會影響系統(tǒng)的正常工作。

第四章 汽車ABS常見故障及分析

4.3常見故障及分析

1故障現(xiàn)象：當用戶打開電源后ABS系統(tǒng)沒有3 秒自檢ABS指示燈不亮。故障分析1：電源電壓沒有加到ABS系統(tǒng)中。排除方法：1檢測ABS線束與車輛上12v電源是否接通2檢測車輛是否有12v電壓。故障分析2;ECU損壞。排除方法：更換ECU.2故障現(xiàn)象：當用戶打開電源后ABS有3秒自檢，ANS使用一切正常但ABS指示燈不亮。故障分析;ABS指示燈驅動電路損壞：排除方法1將ABS線束與ECU相連的接插件的第16腳與地短接，如果ABS指示燈沒有熄滅，則更換等驅動塊。2如果更換燈驅動快后ABS仍然常亮，則斷開ABS指示燈與ABS線束的鏈接，一般來說，斷開后ABS燈會仍然常亮，如遇此情況情檢測原車電路

3故障現(xiàn)象：擋車處于靜止狀態(tài)時，ABS指示燈快閃1次。故障分析1:左前傳感器開路或傳感器接插件接觸不良。排除方法：更換傳感器或消除接觸不良。故障分析2ABS線束終于傳感器相連的電纜開路。排除方法：找到開路點，將其恢復連接。

4故障現(xiàn)象：當車輛處于行駛狀態(tài)時，ABS指示燈快閃一次。故障分析1：左前傳感器與齒圈的間隙過大，輪速信號不足。排除方法：調整傳感器與齒圈的間隙＜0.7毫米，檢查傳感器輸出電壓＞0.3v。故障分析2左前輪齒圈安裝不平整或齒圈松動。排除方法：重新安裝齒圈

5故障現(xiàn)象：擋車處于靜止狀態(tài)或行駛狀態(tài)時ABS指示燈慢閃1次。故障分析1左前輪電磁閥線包開路。排除方法：更換線包或ECU 6使用ABS制動時，車輛右跑偏現(xiàn)象或ABS效果不好。故障分析1一般來講是車輛的前輪在制動過程中兩邊的制動力不均衡造成的。排除方法：此現(xiàn)象應該是制動管路中有一定的空氣存在，從而造成了制動時制動管路內制動力不均衡。將制動管路內的空氣排出。故障分析2ABS液壓調節(jié)其內部孔徑有一定堵塞。排除方法;清晰調節(jié)其內部孔徑或更換調節(jié)器。故障分析3：有可能是車輛上的電源電壓不足造成電磁閥線包電磁力不足，從而影響調節(jié)器正常工作。排除方法：檢測電源電壓是否在正常范圍內。

7故障現(xiàn)象;在制動時左前輪抱死。故障分析 1ABS液壓調節(jié)器左前輪內部的卸壓孔完全堵塞。排除方法：青絲調節(jié)其內部孔徑或更換調節(jié)器。故障分析2：制動管路接錯。排除方法：調整制動管路。故障分析3：可能是ABS電機失效。排除方法;更換ABS電機

8故障現(xiàn)象：制動時制動力偏弱。故障分析1：制動管路內有空氣或制動分泵沒有得到足夠的油壓。排除方法：1，排空。2，檢測制動分泵是否有制動液，第四章 汽車ABS常見故障及分析

如果沒有制動液，請檢測調節(jié)其相應出油口是否有制動液，如果沒有請繼續(xù)檢測調節(jié)其相應進油口是否有制動液，如果還沒有請檢測制動總泵。故障分析2：可能是傳感器得到信號不足。排除方法：找到相應的傳感器，簡化其調整到標準范圍內。故障分析3：檢測原車制動力是否合格。

9故障現(xiàn)象：當車輛使用了ABS制動后，車輛有鎖死的情況.。故障分析：該現(xiàn)象應該是ABS調節(jié)器內部出現(xiàn)故障。排除方法：更換液壓調節(jié)器 20

第五章 典型ABS系統(tǒng)的車輛介紹

第五章：典型ABS系統(tǒng)的車輛的介紹

5.1 奔馳YBL6120H型客車ABS基本結構與工作原理 1ABS基本結構

奔馳YBL6120H型客車ABS是一種附加于兩軸 汽車氣壓制動系統(tǒng)的四通道控制系統(tǒng), 如圖1所示, 系統(tǒng)主要由4個車輪轉速傳感器及齒圈、1個電子控制器和4個壓力控制閥組成。2 ABS工作原理

傳感器通過齒圈產(chǎn)生感應電壓, 電壓的頻率隨 車輪的轉速而變化, 電子控制器將傳感器傳來的信 息進行譯解, 并在識別出車輪抱死的趨勢后, 向壓 力控制閥輸出脈沖信號, 壓力控制閥根據(jù)傳來的脈 沖信號控制制動壓力, 制動壓力可以保持、增大或 者減小。當ABS的電子控制器發(fā)出減小壓力指令時, 相應壓力控制閥將車輪制動缸中的壓縮空氣通過壓 力控制閥出氣口排到空氣中。制動壓力相應降低, 車輪的轉速開始增大, 隨后通過交替的脈沖“保持 壓力/增大壓力”, 制動壓力又被增大, 直到車輪又 要抱死。這樣使車輛在制動情況下實現(xiàn)“剎” “放” 的重復動作, 類似駕駛員人工采用的“點 剎”, 但其頻率要比人工快得多, 其頻率大概在每 分鐘6～10次。

在沒有ABS的制動中, 制動泵里的壓力只能隨著加載在制動踏板上的壓力而增加, 車輪的輪速與車

輛的速度相應被機械地降低, 車輪最后就會被抱死。

5.2一汽捷達轎車ABS結構原理

目前在國內捷達轎車是前輪驅動形式的驅動方式，該轎車采用知名SABS/ITT公司MK20-I型電控制動防抱死系統(tǒng)，1995年在美國問世，1996年推向歐洲市場，在我國一汽大眾汽車公司首次把該產(chǎn)品裝配在1999年批量生產(chǎn)的捷達都市轎車

第五章 典型ABS系統(tǒng)的車輛介紹

上使用。作為新一代的ABS電控制動防抱死系統(tǒng)裝置，MK20-1采用一系列先進的設計和工藝技術，采用模塊結構設計，將電動機，液壓檢測單元與電子控制單元集成為一體；采用C語言編寫的控制軟件以模塊方式加固在電子控制單元中；液壓閥體采用了復合孔技術，電磁閥線圈集成于電子控制器內部，省去了電磁閥線圈與控制器之間的連結導線，采用大功率集成電路直接驅動電磁閥及泵電機省去了繼電器裝置，控制器內具有故障存儲裝置。

1、捷達轎車ABS的結構

ABS系統(tǒng)主要由液壓傳動系統(tǒng)、車輪轉速傳感器、控制器等組成。它是采用液壓對角線回路制動系統(tǒng)，制動主缸的前腔與通右前輪、左后輪的制動回路相通。制動主缸的后腔與通左前輪、右后輪的制動回路相通，兩個制動回路交叉型對角線布置，這種液壓對導線回路制動系統(tǒng)能保證在某個回路出現(xiàn)故障時，仍能達到制動效果的50%。

車速傳感器

車輪速度傳感器主要由齒圈和傳感器兩部分組成，其中傳感器主要由永久磁鐵和感應線圈構成，產(chǎn)生感應信號。車輪速度傳感器主要用來監(jiān)測車輪運動狀態(tài)，當一個車輪顯示出抱死信號時，車輪的減速和滑移率急劇增加，這時該傳感器把所感受到的信息傳輸給電子控制器，如果電子控制器減的速度和滑移率的數(shù)值超過確定的臨界值時，電子控制器將給執(zhí)行機構的電磁閥發(fā)出指令，會迅速減少或停止車輪壓力的增長，以免抱死，達到防抱死的目的。

電子控制單元（ECU）

電子控制單元是一個微型計算機，是ABS系統(tǒng)的控制中心。電子控制單元將傳感器產(chǎn)生的脈沖信號，經(jīng)整形放大電路放大后，變成了同頻率的方波，再進行加減速的計算，計算結果被傳輸?shù)竭壿嬤\算的控制器中，與存儲的給定極限值進行比較，如果達到極限值，便發(fā)出一個控制指令脈沖，經(jīng)功率放大器放大后控制液壓調節(jié)器中的電磁閥動作，其系統(tǒng)裝有下限速度控制器，當汽車速度降低到一定脈速時，自動中斷ABS工作，轉移到常規(guī)的制動系統(tǒng)工作狀態(tài)。

液壓調節(jié)器

第五章 典型ABS系統(tǒng)的車輛介紹

MK20-1型ABS液壓調節(jié)器主要由低壓儲液管、電動回液泵、電磁閥及閥體組成。液壓調節(jié)器的電磁閥共有4對每對2個，即4個進液電磁閥及4個出液電磁閥，在通向每一車輪制動器的液壓管路中各設一個進液閥和一個出液閥，進液閥為2位2通常開電磁閥，出液閥為2位2通常閉電磁閥。2.ABS系統(tǒng)工作原理

在汽車制動過程中，車輪速度傳感器將4個車輪的轉速信號連續(xù)不斷地輸送到ABS防抱死系統(tǒng)電子制動單元（ABSECU）。ABSECU根據(jù)轉速信號并按一定邏輯計算參考車速，然后再根據(jù)參考車速和車輪角度計算出車輪的參考滑移率。當某個車輪的加/減速度以及參考滑移率超過其控制極限值時，ABSECU便向液壓調節(jié)器發(fā)出指令，控制制動變化，使車輪的參考滑移率保持在理想的范圍內。

參考文獻

參考文獻

楊慶彪.汽車電控制動系統(tǒng)原理與維修精華.北京：機械工業(yè)出版社，2006 鄒長庚.現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)構造原理與故障診斷（下）——車身與底盤部分.北京：北京理工大學出版社，2006 董繼明、羅燈明.汽車檢測與診斷技術.北京：機械工業(yè)出版社，2006 李春成 , 曹永林.ABS系統(tǒng)故障診斷四法[J].汽車運用, 2003,(01)

李書江 , 張寶玉.談ABS系統(tǒng)故障特征與警告燈指示[J].汽車與配件, 2000,(05)：

(日)ABS株式會社 汽車制動防抱裝置(ABS)構造與原理 ：機械工業(yè)出版社 2005-03 汽車制動防抱裝置(ABS)構造與原理 ：機械工業(yè)出版社 2005-03 周云山 汽車電子控制技術機械工業(yè)出版社 2004-8-1 24

結束語

結束語: 通過寫這次論文是我對汽車典型ABS發(fā)展，應用以及其基本結構和工作原理有了一個較為深刻的認識，在論文的寫作過程中，查閱了大量的資料，學會了如何去學習知識。本次論文寫作是在韓冬教授的指導下完成的。在論文寫作的過程中，韓冬老師給予了指導，并提供了很多與該研究相關的重要信息，培養(yǎng)了我對科學研究的嚴謹態(tài)度和創(chuàng)新精神。這將非常有利于我今后的學習和工作。在此表示衷心的感謝！

第三篇：B超機電源工作原理及故障分析文檔

B超機電源工作原理及故障分析

前言

B超機是醫(yī)院中不可缺少的醫(yī)療設備。由于集復雜的電子線路、計算機軟硬件和測控、超聲發(fā)射和接收、掃描與圖像重建技術于一體，其電路結構復雜，控制信號流程繁鎖，用一般的醫(yī)療設備維修方法是很難正確判斷出故障所在部位，因此B超機維修工程師首先要在弄清B超機的基本工作原理、各部分電路之間和結構相互關系的基礎上，綜合分析判斷，再加上必要維修經(jīng)驗的積累，才能夠做到縮短維修時間，減少維修步驟，完成B超機的維修。熟悉B超機的基本工作原理和結構，對維修人員來說是非常重要的。否則很難準確判斷出故障的部位。在沒有判斷清楚故障部位的情況下，輕易拆卸、調整或更換電路和元件的，會導致其它故障的發(fā)生，造成更大的損失。

B超機的電源故障、發(fā)射/接收板和CPU板及其他的故障，在B超機故障率中分別大約占有70%、20%和10%的比率，這是B超機的故障排除中不容忽視的問題，所以對B超機電源技術進行深入地了解、掌握一些現(xiàn)代電源的工作原理和維修方法，是保證B超機正常工作和快速修復的必要手段。

1電源的重要性

對B超機進行故障檢修時，無論發(fā)生的是何種故障，必須首先對電源進行檢測，因為電源的任何異常都會直接影響B(tài)超機的正常工作，而在判斷故障部位時，不排除電源故障就無法確認故障所在部位。B超機的電源按功能大致可分為3類

(1)數(shù)字電源：供給數(shù)字電路和數(shù)字掃描變換器（計算機圖像處理系統(tǒng)）。其中±5V、±3V、+12V尤其重要。由于電流很大，是常見故障部位。

(2)模擬電源：給接收的超聲脈沖信號的放大、相位控制、焦點選擇、檢波、視頻放大等電路供電。通常有+5V、±12(15)V等。

(3)脈沖電源：為超聲探頭的發(fā)射電路提供高壓電源。電壓的高低和B超機的探測深度和分辨率有關。通常在130V左右。由于電壓高，因此，一般來說設計有完善的保護電路，但是當發(fā)射電路產(chǎn)生嚴重擊穿故障，并多次或長時間開機后，高壓電源容易被損壞。

3維修中易陷入的誤區(qū)

例1：當數(shù)字掃描轉換器(DSC)中的+5V數(shù)字電源無輸出時，就會在通電開機時自檢通不過，鍵盤鎖死故障，現(xiàn)象相同于一般設備維修中CPU板的故障。如果電源故障不排除，就不要輕易去動CPU主板。

例2：當發(fā)射/接收(T/R)板的高壓電源和數(shù)個低壓電源中其中之一不正常時，也會顯示出T/R板有故障等，即電源故障被隱藏在有關功能電路板后面。

例3：當數(shù)字電源的電壓飄移且超出芯片的工作電壓范圍時，系統(tǒng)也會報出CPU板等故障。

例4：當系統(tǒng)顯示類似“T/R ERR0R SHUT DOWN”，即發(fā)射電路、探頭、脈沖電源故障時，切忌連續(xù)和長時間開機通電，避免擴大故障。

4電源的測量與檢查

拆機后有針對性的檢查電源電壓。如果某些電壓低于正常值，首先通過拔去或插回某一電路板插接件來判斷故障在哪塊電路板上，這種方法對檢查一些故障特別是電源過載故障是一種簡單而十分有效的方法。如果拔去某一電路板電源恢復正常，則證明該電路板有短路，否則是電源有問題。

(1)電路板有電源過載故障檢查方法。

如果檢查出電路板有電源過載故障，可先仔細觀察元器件表面，察看是否有裂痕、漏液和過電壓過電流痕跡，而后酌情處理。有時元器件表面看不到痕跡，一塊電路板上焊接有幾百只元器件或IC芯片，這時候可用本機電源或者外接穩(wěn)壓電源串接合適阻值的限流電阻，通電后快速觸摸元器件或IC芯片的方法來找出短路元器件或IC芯片。

(2)電源檢查到IC芯片。

有些電路板上有電源保護元件，當保護元件開路后，工作電壓施加不到IC芯片上，此時B超機測量和判斷系統(tǒng)可能會報出某些范圍的故障代碼。

(3)某些B超機的探頭高壓具有檢測電路，只有在插入探頭后才有輸出，未插入探頭而測量電源高壓很可能會做出錯誤的判斷。

(4)在電源維修中，更換元件時原則上要選用相同的型號；當采用其他型號取代時，必須查清有關參數(shù)，確定符合后才能替換。替換元器件的耐壓、電流參數(shù)盡量選大一些。

(5)無論環(huán)境好壞，電源內部都會累積灰塵。如果灰塵積聚到一定程度，就會影響器件的散熱。因為B超機是連續(xù)工作的設備，定期除塵有利于機器的正常工作。電子線路的可靠性設計中有一條重要法則：溫度增加10℃，可靠性要降低一倍。當溫度增加時，高壓器件的絕緣會降低，元器件的參數(shù)會發(fā)生變化，引起級間電路工作點的溫度飄移，輕者造成電壓或電流有波動，重者會使設備無法工作。因此要極為重視醫(yī)用儀器和設備的除塵和降溫。

(6)檢修者必須能熟練掌握各種B超機的操作，能運用基本操作，這是維修B超機的必備條件。

第四篇：電容式壓力變送器工作原理分析以及現(xiàn)場故障檢查方法

電容式壓力變送器工作原理分析以及現(xiàn)場故障檢查方法

工作原理

電容式壓力變送器被測介質的兩種壓力通入高、低兩個壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩側隔離膜片上，通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。電容式壓力變送器是由測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。當兩側壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側電容量就不等，通過振蕩和解調環(huán)節(jié)，轉換成與壓力成正比的信號。電容式壓力變送器和電容式絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。電容式壓力變送器的A/D轉換器將解調器的電流轉換成數(shù)字信號，其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進行傳感器線性化。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開方，傳感器微調等運算，以及診斷和數(shù)字通信。

施工現(xiàn)場出現(xiàn)的故障，絕大多數(shù)是由于使用和安裝方法不當引起的，歸納起來有幾個方面。

1．一次元件（孔板、遠傳測量接頭等）堵塞或安裝形式不對，取壓點不合理。

2．引壓管泄漏或堵塞，充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體，變送器過程法蘭中存有沉積物，形成測量死區(qū)。

3．變送器接線不正確，電源電壓過高或過低，指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。

4．沒有嚴格按照技術要求安裝，安裝方式和現(xiàn)場環(huán)境不符合技術要求。

以上出現(xiàn)的故障都會引起變送器輸出不正?；驕y量不準確，但經(jīng)過細心檢查，嚴格按照技術要求使用和安裝，及時采取有效措施，問題都可以排除，對不能處理的故障，應將變送器送到實驗室或生產(chǎn)廠家做進一步檢查。