陈 燕

安徽省计量科学研究院 安徽 合肥 230051

对车辆行驶安全而言,制动性是决定其安全性的重要因素,而目前世界上的汽车制造公司,制动检测设备制造大量生产平板式和滚筒反力制动检验台。而其中平板式制动检验台凭借自身结构简单的特点,在实际检测工作中广泛应用,滚筒制动检验台检测状况稳定,而且使用过程中能够有效保证工作人员的安全,在制定检测中也大量应用。本文通过实验方式对制动检验台相关对比信息进行了深入研究。

1 两种检验台概述

1.1 平板式制动检验台 平板式制动检验台是由测试平板、传感器、数据采集各部分构成,制动性能测试为一体的汽车检测设备。而汽车在检测过程中,经过测试平台上制动直至停车。而这种情况下,数据采集系统采集整个实验全部数据,并对数据进行整体分析,将汽车制动性能检测结果直观呈现[1]。平板式制动检验台能检测出汽车在行驶过程中的重心移动效果。平板式制动检验台检测的是动态汽车行驶状态,所以能够有效反映出汽车行驶过程中,轴荷重新分配的制动效果。

1.2 滚筒反力式制动检验台 滚筒式制动检验台上测量动性能,汽车通常情况下处于静止不同的状态,检验台滚筒不停传动,制动过程中,质心前移没有发生,所以轴荷能够平稳运行。滚筒式最大制动力和测试车轮安置角,非测试车轮制动性能,滚筒附着系数有着明显关系。实验检测过程中产业工业控制计算机为核心的多功能测试系统。

2 检测基本原理对比

2.1 平板式制动检验台基本原理 平板式制动检验台工作中,车辆一般情况下以6——12km/h的速度在测试板上运行,驾驶员显示信号提示,踩下制动踏板使得车辆测试平板制动一直到停止,平板上汽车受到一个和车轮制动力数值相同,但是整体方向相反的作用力,经过检测板上传感器的数据传递,能够精确测量出车轮制动力的大小。但是因为汽车速度过低,车轮受到的滚动阻力矩、惯性力矩、空气阻力都明显减少,在分析过程中可以忽略[2]。后轮和平板接触点获得的力矩计算公式为H1=S(ah+L2)/L,前轮和平板之间接触点获得的力矩为S=H1φ+H2φ=Sφ,(其中H1为汽车前轮支程力,H2为后轮受到的支承力,S为车辆整体受到的重力,h为车辆质心的高度,L为轴距,φ为车轮和平板之间的附着力,L2为车心到后轴中心线的距离)。从公式上能够清晰地看出,因为惯性动力的存在,所以平台对于前轮的支撑力不但变化,前轮制动力数值也不断增加,而平板对于后轮支承力数值减少,后轮制动也变小,反映出制动过程中,轴荷存在明显的前移效果,而且实验情况和汽车实际运行情况十分接近。

2.2 滚筒反力式制动检验台基本原理 滚筒反力制动检验台在左右两面有滚筒,而且电动机、减速机、传动链、测力传感器有效构成。检测过程中,被检轴车轮该置于滚筒上,其余车轮支撑在地面上,电动机驱动滚筒带动车轮工作,通过这种方式能够模拟出车辆在路面上的行驶情况,驾驶员在行车过程中,驾驶人员采用制动措施,滚筒给车辆增加一个制动力矩相反的力矩长度,而车轮和滚筒滑移率需达到标准要求,停止驱动过程中,测力传感器就滚筒对车轮产生的摩擦力进行数据检测,在该检测条件下,对车轮受力情况进行系统分析。制动台计算制动力公式,F=C1+C2=φ(Gf+GHφ)/(1+φ2)cos2λ(C1、C2为前后滚筒对车轮的切向力,λ为安置角,Gf车轮荷载)。根据公式得出车辆在滚筒上制动时,滚筒对前轮支承力最大限度影响了制动力的计算和测量,而且附着率φ对平板式制动检验台检测结果影响较大。

3 实验影响因素对比分析

理论数据分析平板式和滚筒式两种检验台能够检测到的制动力,在实验过程中主要是受到荷载、附着率、汽车驾驶方向准确性的影响。不同实验影响因素对于两种检测方式影响效果十分显著。通过科学方式进行研究和分析,以实际车辆为主要实验数据参照,实验人员改变汽车内部乘坐人员的位置,从而分析车辆荷载影响,并通过湿润轮胎等方式改变轮胎的摩擦力,同时对轮胎气压进行不同调整,从而能够获得更多的数据。

3.1 荷载影响 考察车辆荷载对检测结果的影响,首先可以改变内部成员的位置,分析载荷对制动检测造成的主要影响。试验主要分为5组,试验车辆参数见(表1)。

表1 试验车辆基本参数

试验过程中汽车轴荷存在明显的前移效果,而且制动器的使用通常大于后置制动器存在的动力[3]。平板式制动检验台检测轴荷前移效果相比较于滚筒反力式制动检验台更加明显,而这种现象也符合检测平台的相关检测原理。车辆制动性能首先存在的决定因素是制动器的制动能力,因为受到地面附着条件的影响,制动器包含的制动力没有达到最大数值,车辆制动力会随着车辆荷载人数不断增加而增加,从图表中也可以看出,当轴载数增加之后,两辆车的前轴制动力数值也相应增加,后轴制动力而言,由于制动器相比于之前制动器数值小,而荷载人数增加到最大的情况下,车辆后轴所形成的制动力也不会发生数值上的明显改变。

3.2 附着率影响 车辆在实际运行过程中,轮胎表面摩擦力和轮胎内部气压情况地对附着率都存在极大的影响,实验人员通过将轮胎打湿和改变轮胎气压两种方式对轮胎前轴进行制动实验,实验数据主要分为3组,实验第1种是没有经过任何特殊处理的正常轮胎,而第2组是为标准气压下打湿的轮胎,而第3种为标准气压干燥车轮。水渍对车轮和制动平板间附着情况造成严重影响,降低车轮之间的附着率,而且实验2数据中,两辆车前轴的制动力和第1组实验数据相比,有着极大程度减少,而且数据对比过程中,能够清晰地看出附着率降低,平板式制动检测装置实验结果变化十分明显,整个实验过程优于滚筒式制动检验台整体数据见表(2)。

表2 调整附着率汽车前轴制动实验数据

根据实验能够看出,相较于滚筒反力式制动检验台,平板式制动检验台对于附着率相关数据十分敏感,在对应实验过程中,设备选择可以给予更多地考虑。从而保证实验精度。平板式制动实验台检测为动态汽车,为了能够反映出汽车行驶过程中,轴荷分配的效果,提高汽车的整体惯性作用力,需要将汽车前后制动力记性调整,使其数据能够有效匹配。而且空载情况下用车适合在平板上制动实验台进行制动性能的检测实验,保证实验质量同时,还能够为后续实验结果使用工作提供系统指导,尤其对于汽车制造行业等影响十分巨大,实验人员在实验过程中,也需秉承着客观严谨的态度,避免因为个人失误造成整个实验结果出现问题。

结束语

根据实验情况进行理论分析,实际车辆检测结果,使用平板式和滚筒反力式两种方式对车辆制动进行检测。而且影响程度有着巨大差异。车辆荷载在固定范围内能够进行有效控制,制动力随着荷载增加而不断增加,但是荷载数增加到一定程度之后,对于汽车的制动性便不会存在影响。而附着率的变化对制动力的影响十分明显,应注意汽车车轮的清洁和干燥,而且轮胎气压也会受到附着率的大小而产生明显变化,对检测结果也造成一定程度的影响。