谢国文 张艳

上汽通用五菱汽车股份有限公司 广汽柳州市 545007

1 引言

制动系统是保证整车行驶安全的最关键系统。驾驶员通过控制制动踏板来让车辆减速行驶或通过驻车制动系统让车辆减速或者让已经停驶的汽车在原地或者斜披上保持不动（查汽车构造）。

车辆在下线前，厂家会在生产线上用专用设备对液压制动系统进行抽真空，然后通过正压向整个制动系统加注制动液。生产线在遇见加注失败情况，或者更换制动管路、制动卡钳等零部件后，常对液压制动系统进行正压加注。售后维修在更换制动硬管、制动卡钳等部件后，一般采用重力加注法。同时，主机厂开发测试时，也经常用人工踩踏板排气法对液压制动系统进行排气。

对液压制动系统进行排气有一定的技术含量，为了保证制动系统里的空气已经排除干净，相关人员需经过培训才能上岗。如果车辆制动系统排气不干净，管路内存在空气，由于气体可压缩性比液体大，在刹车的时候驾驶员就会感觉到制动踏板行程长，踏板感觉偏软，车辆制动距离长等问题，严重时会刹不住车，导致发生严重安全事故。

2 常用排气方法

2.1 抽真空后正压加注法

该方法仅用于主机厂在生产线上对即将下线的车辆第一次进行制动液加注。因为需要抽真空，因此ABS 或ESC 模块应该为干式件，制动系统未加注过制动液，否则会损坏抽真空设备。

2.1.1 抽真空

将设备连接上车上专用加注通讯口，目的是发送指令打开ABS 或ESC 正常状态下常闭的第二回路，以便后续抽出第二回路的空气并对其加注制动液。将加注枪固定到主缸储液壶，按下预设程序的开始按钮，设备会将系统抽至200pa，并保持5s，检查制动系统是否有泄漏，然后再次抽真空至200pa，保压5s。

2.1.2 正压加注

抽真空完成后，下一步就是向液压制动系统正压加注制动液，设备以2bar 压力加注制动液，直到加满，然后通过回吸管将制动液回抽至标准液位。

2.2 正压排气法

此方法主要用于整车厂抽真空加注失败后下线进行次二次加注，一般仍需要与ABS或ESC 通讯打开封闭的第二回路进行排气。将设备与储液壶连接密封后即可启动设备增压，然后依次打开各个回路控制阀和各个轮缸放气螺钉进行排气。长时间通电打开第二回路会导致ABS 或ESC 电磁阀发热，一般控制在排气20 秒后休息5 秒，然后再继续排气，直到4 个轮均完成排气。

2.3 重力排气法

此方法一般用于汽车修理店更换ABS 或ESC 模块、制动卡钳等部件后进行排气，由于ABS 或ESC 模块售后件为湿式件，已经加注过制动液，因此不需要对ABS 或ESC进行通讯打开第二回路进行排气。

该方法基本操作如下，打开储液壶盖，往里加满制动液，然后打开轮缸排气螺钉，让制动液在重力作用下由储液壶流经各个制动管路，最后将空气由轮缸排气螺钉流出。待气体排干净后拧紧放气螺钉。该方法一个人即可操作，而且可以四个轮缸同时进行排气。

打开储液壶盖之前需进行清理，避免将杂质带入储液壶，损坏液压制动系统皮碗或堵塞制动管路。

2.4 人工踩踏板排气法

该方法需要两个人配合完成，并需要一定的默契配合。其中一个人在主驾驶位置负责踩制动踏板，另外一个人在车外负责打开轮缸进行排气，并及时对储液壶补充制动液。最后一个步骤需要注意，当排气干净后，驾驶员踩下制动踏板后并稳住不松脚，待另一人拧紧轮缸放气螺钉后，驾驶员才能松脚抬起制动踏板。

需要注意在每次抬脚时候一定要将制动踏板复位到最高处，并维持2 秒钟，这么做的目的就是让储液壶里的制动液能通过进液孔顺利进入制动主缸，否则有可能只有管路里面的制动液来来回回循环，气体也在管路里来回无法被制动液排出。

3 制动系统排气不干净对车辆的影响

3.1 对制动距离、减速度的影响

对车辆制动性能的考核，我们一般以100km/h 制动距离为考核项，即将车速加速至105km/h，然后滑行到100km/h 时快速踩下制动踏板，激活ABS，直到车辆完全停止。100km/h 制动到0km/h 车辆通过的距离即为我们需要考核的100km/h 制动距离。下表是同一台车排气干净和人为对两个前卡钳放入空气的100km/h 制动距离对比。

从表1 可以看出，制动系统排气不干净的车辆，平均制动距离会有1.34m 的增长。

表1 液压制动系统有/无空气制动距离对比结果

图1为液压制动系统无空气和对两个前卡钳人为放入空气的数据曲线对比，可以很清楚显示，卡钳有空气的车辆减速度建立较慢，由此引起了制动距离增长。同时我们还可以看出，只要ABS 激活后，车辆减速度大小几乎不受卡钳是否有空气的影响。也就是说，卡钳内部有空气只影响制动器的建压时间，从而影响减速度的建立时间，并不影响车辆在路面所能达到的最大减速度。

图1 100km/h制动距离原始数据

由此可以引申到110km/h 制动测试，即车辆加速至110km/h 然后紧急制动至车辆停止，取车辆从100km/h 减速至0km/h 制动距离。该测试方法排除了系统是否有空气、系统本身建压速率、以及驾驶员踩踏板速率的影响，可用于单独考核ABS 所能达到的最大减速度和维持效果，以及基础制动系统的制动盘和摩擦片的制动效能和稳定性。

3.2 对制动踏板感觉（BFI）的影响

制动踏板感觉评价指标和标准如下表2。

表2 BFI评分标准

3.2.1 对踏板预紧的影响

图2为某车型液压制动系统无空气和对两个前卡钳人为放入空气的数据曲线对比，可以很清楚显示，卡钳有空气后踏板预紧力由20N 降至10N，会有显著减小。

图2 液压制动系统无空气和对两个前卡钳人为引入空气的踏板预紧数据曲线对比

3.2.2 对踏板力和踏板位移的影响

图3为某车型液压制动系统无空气和对两个前卡钳人为引入空气的数据曲线对比。很明显能看出制动卡钳有空气后初始制动踏板行程明显增长，这与我们主观感受到的踏板行程变长相匹配。

图3 液压制动系统无空气和对两个前卡钳人为引入空气的踏板力和位移数据曲线对比

同时从数据还能看出两点：一是制动制动卡钳有空气在相同减速度时不只会让踏板行程增长，同时踏板力也会有相应的增长。分析原因为随着踏板行程的增长，踏板上和助力器内的复位弹簧压缩更厉害，因此踏板力也有小幅增长。二是从BFI 数据处理上分析，0.5g情况下的踏板力和踏板行程名义值是已经减去初始时的制动踏板力和踏板行程，即0.5g时踏板力实际值为22.92+94.47=117.39N 和29.40+100.52=129.92N，但是制动制动卡钳有空气的踏板力和踏板行程的名义值数据还是稍微有增长，但是差距没有初始时大。即随着减速度越来越大，空气的影响越来越小。

3.2.3 对满载制动时的最大制动减速度时的踏板力影响

由图4 可知，无空气的制动系统在184N踏板力和63.4mm 踏板位移下能产生1.022g最大减速度，有空气的制动踏板力在218N 踏板力和94.9mm 踏板位移下能产生1.081g 最大减速。说明制动系统排气不干净所能产生的最大减速度不受影响，但是产生最大减速度的踏板力有小幅增长，踏板行程则需要大幅增长。

图4 液压制动系统无空气和对两个前卡钳人为放入空气的满载时踏板力数据曲线对比

2.2.4 对响应时间的影响

图5上部为排气干净的压力响应测试曲线，可以看出右前压力稍快于左前压力，原因是测试车辆的ABS模块安装在车辆右前方，因此右前轮压力响应快于左前轮压力。

图5 液压制动系统无空气和对右前卡钳人为引入空气的压力响应数据曲线对比

图5下部为右前卡钳人为放入空气的压力响应测试曲线，可以看出右前轮压力响应明显慢于左前轮压力，按BFI 公式计算，实际计算出左前轮压力响应为0.11 秒，右前轮压力响应为0.2 秒。

两次测试结果最终左右轮的压力都会增长到一致，说明制动踏板力一定情况下管路有空气对制动管路稳态压力影响较小，对压力的建立时间，即压力响应，有较大影响。

3.2.5 对线性指数的影响

对液压制动系统无空气和对两个前卡钳人为引入空气的踏板力和位移数据曲线进行拟合，无空气的测量数据拟合平均值为0.78，有空气的测量数据拟合平均值为0.98。说明空气对线性指数有较大的影响。

3.3 对踏板回震的影响

从表3 测试结果可以知道，制动系统排气不干净对制动踏板回震的影响较小。

表3

4 结语

从以上测试数据，结合测试主观评价结果可以明确得出以下结论:

图6 液压制动系统无空气和对两个前卡钳人为放入空气的线性指数数据曲线对比

轿车车液压制动系统排气不干净，车辆100km/h 制动距离会增长。原因是卡钳有空气影响制动器的建压时间，引起车辆减速度建立较慢，从而导致制动距离增长。

车辆卡钳内部有空气只影响减速度的建立时间，并不影响车辆在路面所能达到的最大减速度。因此需要评价制动系统本身制动能力及ABS 标定好坏时，可以用110km/h制动工况测试方法来进行。

液压制动系统内存在空气，对整个制动系统只有坏处，没有好处，所以需要将液压制动系统内的空气排干净，对制动系统进行定期检查，保证行车安全。