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汽车制动性能检测方法研究

归档日期:06-18       文本归类:翻译等值性      文章编辑:爱尚语录

  【摘 要】制动性能是汽车安全性的主要指标之一,它直接影响汽车速度性能的发挥,关系到乘员、车辆和行人的安全,车辆制动性能的好坏是影响安全行车的一个重要因素,也是汽车运行安全技术条件的重要指标和必检项目。该文主要从检测方法、检测原理的角度对这三种汽车制动性能检测方法进行比较与分析。目前国内外采用的滚筒反力式制动试验台以欧洲模式为主,它是一种常用的静态检测装置。反力式滚筒制动试验台由具有相同结构的左右两套车轮制动力测试单元和一套具有指示控制功能的装置组成。其中,车轮制动力测试单元由框架、驱动装置、滚筒组、举升装置、测量装置等组成。检测时,将被检车辆驶上制动试验台,汽车一轴车轮停在滚筒上,其余车轴的车轮支撑在地面上。放下举升器,通过延时电路起动电动机,经减速器、链传动和主、从动滚筒带动车轮低速旋转,待车轮转速稳定后驾驶员按照制动试验台操作要求踩下制动踏板。车轮在车轮制动器摩擦力矩的作用下开始减速旋转,此时电动机驱动的滚筒对轮胎周缘的切线方向作用制动力以克服制动器摩擦力矩,维持车轮继续旋转;同时,轮胎对滚筒表面切线方向附加一个与制动力方向相反的等值反作用力。在反作用力矩作用下,减速机壳体与测力杠杆一起朝滚筒转动相反方向摆动,测力杠杆一端的力或位移量经传感器换成与制动力大小成比例的电信号。从测力传感器送来的电信号经放大滤波后送往A/D转换器转换成相应数字量,经计算机采集、储存和处理,由数码显示或由打印机打印检测结果。滚筒反力式制动试验台除能检测汽车左右车轮最大制动力、阻滞力、制动力平衡、制动协调时间和释放时间等参数外,有的还可检测制动踏板力及制动系管道压力。平板式制动试验台是在模拟实际平坦道路的平板上,让机动车以5~10km/h的速度驶上测试平板实施制动,从而完成动态测定制动力的检测台。平板式制动试验台是集制动力、轴重、悬架效率、侧滑等检测功能于一体的汽车检测设备。其结构较简单,主要由测试平板、传感器和数据采集系统(包括力传感器、放大器和多通道数据采集板)等组成。平板式制动试验台的检测原理是牛顿第二定理“物体运动的合外力等于物体的质量乘加速度”,即制动力等于质量乘加(减)速度,只要测得轴荷及减速度即可求出制动力。从理论上讲,制动力只由制动减速度决定,与制动初速度没有必然的联系。检测时,将待检车辆以5~10km/h的速度匀速驶上复合检测板,置变速器于空挡,台面水平方向测力传感器测取车辆空挡滑行阻力,称重传感器同步测取车辆轴荷。当红外开关发出检测信号时,由LED显示屏指示驾驶员实施制动,由于车轮与平板的摩擦力,平板上得到一个与车轮制动力大小相等、方向相反的作用力,使平板沿纵向位移。数据采集系统经处理计算出各车轮的制动力、轮重、动态轮重、制动力平衡、车轮阻滞力、整车制动协调时间及悬架性能等参数值,并显示检测结果。根据GB21861-2008,车辆进行安全检验时,对超过线内检验设备允许承载质量的车辆及无法上线检验的多轴车辆,应路试检验其制动性能;线内制动性能检验结果不合格但有质疑的车辆,可路试检验其制动性能。路试检验制动性能的仪器有便携式制动性能测试仪、五轮仪、非接触式运动分析仪。由于五轮仪和非接触式运动分析仪价格贵、体积大、安装费时、检验难度大,不太适合用于车辆安全检验机构。因此,目前机动车安全技术检验机构普遍采用便携式制动性能测试仪进行路试制动性能检测。以MBK-01型便携式制动性能测试仪为例,该仪器采用高灵敏度的加速度传感器和能满足快速采集、计算要求的微处理机技术,主要由主机、加速度传感器、踏板触点开关、微型打印机、充电器、软件及配套电缆等组成。该仪器以加速度传感器作为其探测元件,由制动踏板触点开关提供制动起始信号,通过对车辆制动时减速度及时间的测量,经过微处理机的运算,输出路试中测出的车辆充分发出的平均减速度、制动协调时间、制动初速度和制动距离等,还可以将数据传输到电脑中保存和打印,并可根据相关的曲线分析整个制动过程。便携式制动性能测试仪主要检测充分发出的平均减速度、制动协调时间、制动初速度、制动距离等。适用车型包括大型车、汽车列车、铰接车、三轮汽车、乘用车、低速货车和小型车等。优点:测试条件固定;重复性好;结构简单;因检测车速低,所需驱动功率较小;操作安全性好;设备研制及试验成本较低。缺点:对于后置发动机大客车、三轮汽车及某些带ABS防抱死系统的车辆,有误判的可能;对车辆各轴的检测是分开进行的,因而其测试效率低,不能反映汽车行驶制动的线平板式制动试验台优点:结构简单;耗电小,其耗电量约为滚筒式制动试验台的1%;安装简单容易,操作简单;检测效率高,全过程只需1min左右即可完成;主动、动态检测,在汽车进行制动的状态下直接检测,更接近实际工况。缺点:很难检测车轮阻滞力;检测范围有限,不方便检测半挂车、全挂车,不能检测超长、超重、超宽的车辆;检测数值重复性差,驾驶员踩刹车踏板所用的力、制动初速度不同,即每次测试条件很难保证一致,所以每次测得的制动力会有较大的差异。优点:解决了台试制动性能试验台无法测试制动距离的缺点,适合于流动检测;解决了四轮驱动轿车和双后桥货车无法在试验台上测试的难题,大大提高了事故机动车鉴定的精度和可靠度,能及时可靠地为交警部门提供权威的技术分析和结论。缺点:需要一定的场地;必须在晴朗天气条件下检测;较费时费力。目前,台试法所采用的检测设备主要有反力滚筒式制动试验台、惯性式滚筒制动试验台和平板式制动试验台,在全国各检测站应用最多的是反力滚筒式制动试验台。而空载乘用车最适合在平板式制动试验台上进行制动性能检测,因为所检测的前/后轴制动力分配比与制动时的前/后轴动态轴重分配比相接近。便携式制动性能测试仪是专门用于路试检验车辆充分发出的平均减速度及制动协调时间的仪器,其体积小、重量轻、安装和操作方便,无需对车辆进行机械和电气连接。目前,便携式制动性能测试仪在机动车安全技术检验机构已得到充分应用。比较三种汽车制动性能检测方法,总体上来说,动态平板式制动试验台优于静态滚筒式制动试验台,但平板式制动检测也有一定的局限性,容易产生一定误差,检测结果重复性差,易造成检测结果不够准确,不能真实地反映车辆的制动性能好坏。虽然采用便携式制动性能测试仪进行路试检测的工作效率较低,但它可以弥补其他方法的一些缺陷,还能对那些不能上检测线检测的车辆进行检验,有着台试检测不可替代的优越性,是机动车安全技术台试检验的一种有效补充。■

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