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机动车制动性能检测方法研究

2019-10-14龙云峰

西部论丛 2019年17期
关键词:安全检测机动车

摘 要:随着我国汽车保有量的不断增加,汽车检测的需求日益膨胀。其中制动性能是汽车性能检测的重要方面,直接影响汽车的安全性。本文首先对常用的机动车制动性能检测方法进行介绍,然后分析了机动车制动时的力学作用过程,最后以滚筒反力式制动试验法为例对机动车制动性能检测方法进行了分析。本文的研究可以为机动车安全检测领域提供一定的参考。

关键词:机动车 制动性能 安全检测 台试法

随着我国汽车产量的不断增长,汽车安全性能受到了人们的广泛关注。安全性能是否良好需要通过检测来确定,而制动性能是汽车安全性能的重要组成部分,是影响汽车行驶安全的关键因素[1]。根据相差规范要求,机动车制动性能的检测一方面需要获得最大制动力、阻滞力、驻车制动力等常规数据,另一方面还需要进一步确定制动力上升过程、协调时间、制动比等等重要信息[2]。制动性能的检测要求贯穿汽车制动的整个过程,通过采集的数据来定位故障节点或评价制动性能。本文提出了一种滚筒反力式机动车制动性能检测方法,可以快速获得上述参数,为机动车制动性能的评价提供依据。

1汽车制动过程分析

汽车的制动过程在物理上实际上一个作用力和反作用的过程,在整个制动过程中,制动体系是一个由制动器摩擦力、车轮驱动力、车轮载荷、地面摩擦力等组成的物理力学体系[3]。制动开始后,制动器与车轮相接触并向其施加一个与车轮转动相反的作用力,车轮在该力的作用下开始减速。制动器施加的反作用力越强,车速下降越快。反作用力的强度又叫做制动强度,按照强度的差异,车辆减速可以分为减速滚动和抱死滑行两类[4]。如果制动踏板下压的力度不大,则制动器对车辆的摩擦力矩也不会太大,不足以完全克服制动摩擦力,因此处于滚动减速状态。当制动踏板力增大到某个临界值时,制动力与附着力相等且不再上升,此时车轮进入抱死状态,在汽车惯性的作用下向前滑行。在抱死状态下,即使制动力继续上升,地面制动力也不会再随之上升。也就是说,地面制动与制动器摩擦力矩、地面附着系数两个因素息息相关。

2常用制动力检测法

从目前市场上应用的技术来看,机动车制动力的检测方法一般可以分为路试检测法和台试检测法两种。这两种方法各有优缺点,应根据实际情况进行选择。

2.1路试检测法

国路试检测法是在检测仪器的辅助下,借助道路行驶来检测机动车的制动性能。根据检测原理的不同,路试法又可以进一步分制动距离法、制动加速度法、拖行痕迹法等等,其中拖行痕迹法由于操作简单、测量方便而得到应用。所谓拖行痕迹法是指在坡度≤±1的路面上以规定的速度行驶车辆,然后突然做紧急制动,通过检测制动开始到车辆完全停止后的车辆痕迹长度来评估机动车的制动性能。路试法由于采用了道路作为检测环境,因而可以真实反映汽车的实际动态性能。但是,这种方法对天气、道路、驾驶员等因素都有着很严格的要求,而且对轮胎磨损严重,因此并不适用于所有场合。

2.2台试检测法

台试法是在试验平台上对机动车的制动性能进行检测,而不是在实际的道路环境中。常见的试验平台主要有滚筒反力式制动试验台、平板式制动试验台及惯性式制动试验台,其中后者应用最为广泛。考虑到对车辆的保护,目前几乎所有的制动试验都采用台试法。其原理是根据制动力大小和左右轮制动力差来衡量制动性能,这对于制动时无迟滞现象的机动车而言是合理的。然而,有少部分汽车存在明显的迟滞现象,如果不引入踏板力、制动力和制动时间等因素进行综合分析,很难对机动车的真实制动性能做出准确的判断。

2.3检测方法的确定

通过以上分析不难发现,路试法和台试法各有优势。如果是旧车测试,并且要求检测过程比较简单直观,那么可以选择路试法进行制动性能的检测。如果待测试车辆是新车,或进行出厂测试,则不适全采用路试法。采用台式法要求具备专业的试验平台,在成本上并不具备优势,但是采用台试法可以快速、安全、准确、无损地完成检测过程,并且可以实现检测过程的自动化和智能化,受人为因素的影响较小。但这并不意味着台试法就一定精确,因为这与检测流程、设备性能、分析算法也有一定的关系。如果同时采用两种方法进行检测会发现,由于原理上和环境上的差异,两种试验方法的评估结果可能有明显的区别。在当前汽车智能诊断技术迅速发展的今天,台试法将成为未来机动车制动性能检测的主要发展方向。

3台试制动检测方法研究

3.1制动台原理

台试制动检测方法依赖于制动试验台的辅助,为此需要设计一个制动试验平台。本文采用了一台滚筒反力式制动检测台,其总体结构包括两对滚筒(左右各一对)、驱动电机、制动器、传动机构、速度传感器、测力传感器等。速度传感器通过第三滚筒与车轮接触,从而实现速度信息的传递。在检测过程中,待检测的机动车置于制动台上,使车轮恰好停留在各个滚筒上,驱动电机启动为滚筒提供滚动力。待滚筒和车轮的转速一致且进入稳定状态后,突然踩下制动踏板使车轮减速,此时滚筒在电机的驱动作用下仍然保持原有的转动状态,但同时会给车轮施加一个与制动力相反的作用力,速度传感器和测力传感器开始采集数据,然后电机停止,完成检测动作。在该过程中,汽车踏板施加的制动下通过试验台的滚筒传递到传感器上,再经过数据的处理即可对汽车的制动性能进行分析评价。本文采用的检测方法符合《机动车运行安全技术条件》(GB7258—2004)中规定的行车制动检验要求和检验标准。

3.2车轮受力分析

在检测过程中,由于车轮分别停在主滚筒和从滚筒中间位置,因而會接受滚筒转动传递过来的力,由于车辆本身的重量会将第三滚筒压下,与车轮进行充分接触。由于第三滚筒没有驱动装置,因此其转动速度完全依赖于车轮的转动速度。驱动电机启动后,通过主滚筒带动车轮滚动,两者之间的转动方向相反。在制动开始之前,主滚筒、车轮和第三滚筒的线速度是完全一致的。当制动开始之后,由于车轮受到制动力的影响而减速,同时在主滚筒上产生相应的反作用下,该力通过测力传感器采集并进入计算机;与此同时,第三滚筒采集到车轮的实时转速数据并存入计算机。对过对测力传感器和速度传感器两级数据进行分析,即可准确评估机动车的制动性能。

4结语

随着科学技术的进步,汽车行业迎来了飞速的发展,机动车制动性能检测技术也在与时俱进,当前的机动车性能检测设备正在不断朝着自动化、智能化和综合化等方向发展,光、机、电一体的单机自动化汽车性能检测仪表成为发展的主流。尽管我国目前已经可以自主研发全套汽车检测设备,然而在性能和功能上仍与世界先进水平有较大差距。因此,本文的研究具有重要的现实意义,为汽车性能检测设备的设计提供了更加广阔的思路。

参考文献

[1] 向飞.汽车制动性能台架试验方法[J].内燃机与配件,2019(15):164-165.

[2] 滕文祥.机械电子诊断技术在汽车检测维修中的应用[J].制造业自动化,2019,41(07):135-138.

[3] 樊玉建.汽车制动性能检测技术的应用探究[J].时代汽车,2019(11):15-16.

[4] 徐同华,张贝.汽车制动性能检测技术探究与应用[J].汽车维修,2018(11):17-19.

作者简介; 龙云峰,1989.07.06,男,汉族,汉川,汉川市恒安机动车综合性能检测有限公司,技师,本科,机动车检验检测。

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