浅析车轮拖滞力矩测量干扰因素

2020-06-08胡富强杨文奇田川超

汽车科技 2020年3期

胡富强杨文奇田川超

摘要：本文通过控制变量法测量多辆车在不同条件下的车轮拖滞力矩，然后对多组测量数据进行处理分析，得出各干扰因素对测量车轮拖滞力矩的影响程度，据此制定出相对科学的车轮拖滞力矩测量方法，提高了测量数据的准确性。

关键词：拖滞力矩;干扰因素;测量方法

中图分类号：U463.34 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2020）03-0059-04

Abstract： In this paper， the control variate method is used to measure the wheel hysteresis torque of dozens of cars under different conditions， and then several sets of measurement data are processed and analyzed to obtain the influence degree of each interference factor on the measurement of wheel hysteresis torque. Based on this， a relatively scientific measurement method of wheel hysteresis torque is developed to improve the accuracy of the measurement datas.

前言

车轮拖滞力矩不仅会影响摩擦片及制动盘的使用寿命，而且还会影响整车的能耗。在国家节能减排的大环境下，车辆的能耗要求越来越严，各企业近年对车轮拖滞力矩要求也愈发严苛。

如何以科学的测量方法反映车轮实际拖滞力矩表现，对试验结果的准确性尤为重要。但在业内尚未形成统一的车轮拖滞力矩测量方法，针对多种方法差异，目前没有足够的理论依据与数据支撑说明各种测量方法的优劣，因此有必要开展车轮拖滞力矩测量干扰因素研究，明确测量方法差异对测量结果的影响，从而形成相对科学合理的测量方法，提升整车开发能力。

本文主要研究车轮端的拖滞力矩，动力总成的拖滞力矩不做详细分析。

1 拖滞力矩产生的原因及影响因素

1.1 拖滞力矩产生的原因

当制动结束后，制动管路压力为零，卡钳活塞在矩形密封圈的作用下回位，使制动盘和摩擦片之间产生了一定间隙，但是由于制动盘存在跳动、厚薄差，摩擦片和制动盘存在不平行度等原因，使得摩擦片和制动盘处于半接触状态，同时产生残余正压力，进而产生了残余拖滞力，关系如下：

? 代表摩擦系数;Fnorm. 代表盘片残余正压力;Reff. 代表制动半径。

一旦制动系统确定，制动半径便是确定的，故拖滞力矩主要与正压力和摩擦系数相关。

1.2 拖滞力矩影响因素

由于制动器、装配、测量前提等会影响正压力或摩擦系数，进而影响拖滞力矩，利用鱼骨图分析出车轮拖滞力矩影响因素如图1所示。

本文研究的主要内容是测量方法的干扰因素，因此筛选出与测量方法相关的变量（如下表1）作为研究对象，研究其对测量结果的影响。

2 测量方案的确定

2.1 拖滞力矩监测表的确定

用控制变量法对表1的所有测量变量依次进行控制变量：①磨合：磨合与不磨合;②测量前行驶里程：0km、5km与10km;③预加液压（踏板力）：不踩踏板、50N踏板力与100N踏板力;④摩擦系数（温度）：≤50℃与80～120℃（确保测量过程温度不会骤降至≤50℃）;⑤测量速度：4秒/圈与8秒/圈，组合变量后，得出如下表2所示的研究车辆车轮拖滞力矩监测表。

2.2 车轮拖滞力矩测量步骤的确定

为提高实际测量操作的便利性，设计出较易实施的测量步骤如表3，测量时将每个步骤的测量数据记录在表2对应的位置，待实施车辆全部测量完毕后再汇总处理。

3 测量结果数据分析

根据表3的测量步骤，对22辆试验车进行了228次的车轮拖滞力矩测量，得出数据汇总表（因数据庞大，具体数据不在此列出）后，再对测量结果进行详细的统计分析，数据分析结果如图2所示：

以车辆磨合后、测量前行驶5km、初始制动盘温度小于50℃、踏板力为50N、测量速度为4秒/圈的测量结果为基准进行对比，可得到如下结论：

（1）車辆是否磨合将影响拖滞力测量结果，且磨合前测量会偏大约1N·m;

（2）测量前车辆连续行驶（无制动）拖滞力有减小趋势，但大于5km后趋于平稳;

（3）随着制动盘温度的上升，拖滞力将会变大;

（4）测量前踩制动，拖滞力将变大，50N以上时，拖滞力趋于平稳;

（5）4～8秒/圈的测量速度对拖滞力测量大小基本无影响。

4 结论

4.1 测量方案设定