胡明沖，楊志發(fā)

（1.眉山市公安局交警支隊機動車安全技術(shù)檢測中心，四川 眉山 620010；2.吉林大學交通學院，吉林 長春 130022）

0 引 言

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和交通運輸業(yè)的不斷壯大，機動車保有量與日俱增。機動車檢測行業(yè)作為行業(yè)管理中一個重要組成部分，也蓬勃發(fā)展起來。在機動車檢測過程中，機動車制動性能的好壞是機動車安全性能的重要組成部分，制動數(shù)據(jù)的準確性對機動車安全性能的評價尤為重要。機動車制動性能檢測可分為動態(tài)路試方法和靜態(tài)臺試方法兩種[1]。路試方法的優(yōu)點是可以直觀地反映出車輛制動效果，缺點是受環(huán)境和人員的影響因素較大且重復性差；臺試方法的優(yōu)點是檢測數(shù)據(jù)系統(tǒng)、準確且重復性較好，缺點是無法真實地模擬出車輛動態(tài)下制動情況。根據(jù)國家標準[2-4]有關(guān)規(guī)定：當車輛經(jīng)臺試后，對其制動性能有質(zhì)疑時，可用規(guī)定的路試方法進行復檢，并以滿載路試的結(jié)果為準。為避免實際路試帶來的潛在危險，在進行臺試機動車制動性能檢測時，盡量將可能導致檢測數(shù)據(jù)失真的影響因素降低，保證制動性能檢測數(shù)據(jù)的準確性。

目前，機動車安全技術(shù)檢驗機構(gòu)在臺架檢測中廣泛使用的制動檢測設(shè)備主要有滾筒反力式制動檢測臺與平板式制動檢測臺，兩種制動檢測臺對車輛制動性能的檢測評價從原理來說具有較高的準確性[5-6]。該文將對兩種檢測臺檢測原理及實際車輛檢測效果進行對比分析。

1 檢測原理及方法對比

1.1 結(jié)構(gòu)和工作原理

平板式制動檢測臺結(jié)構(gòu)相對簡單，無外力驅(qū)動，主要由測試平板、測力傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。檢測原理基于牛頓第二定理，即制動力等于質(zhì)量乘（負）加速度。檢測時車輛以10～15km/h的速度駛?cè)肫桨?，置變速器于空擋，水平方向測力傳感器測取被測車輪空擋滑行阻力，垂直方向稱重傳感器同步測量被測車輪動態(tài)輪荷。制動測試時，在慣性作用下，通過車輪在平板上附加與制動力大小相等、方向相反的作用力，使平板產(chǎn)生水平方向位移，通過傳感器實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和記錄，完成制動性能測試[7]。

滾筒反力式制動檢測臺主要是由左右兩套相同的車輪制動力測試和控制單元組成，每套測試和控制單元由框架、滾筒組、驅(qū)動裝置、舉升裝置和測量控制裝置組成。其具體工作原理如下：制動性能測試時，通過驅(qū)動電機帶動滾筒組轉(zhuǎn)動，滾筒組帶動被測車輪轉(zhuǎn)動，當運行速度達到測試要求時，檢驗人員踩下制動踏板，車輪在制動器產(chǎn)生的摩擦力矩作用下開始減速轉(zhuǎn)動，這時電動機拖動的滾筒對車輪的輪胎周緣產(chǎn)生一個切向作用力以克服制動器所產(chǎn)生的摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動；同時輪胎對驅(qū)動滾筒也產(chǎn)生一個等值的反作用力，在反作用力矩作用下減速器與測力杠桿一起朝著滾筒轉(zhuǎn)動相反方向擺動，通過測力傳感器實現(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸和記錄。

平板式制動檢測臺屬于一種動態(tài)慣性式制動檢驗臺，能夠更加客觀地模擬路面實際情況的動態(tài)檢驗；滾筒反力式制動檢測臺屬于一種靜態(tài)式制動檢驗臺，是在模擬狀態(tài)下對機動車制動性能的置信檢驗，即臺試檢驗數(shù)據(jù)和結(jié)果與路試效果具有一致性和相關(guān)性。結(jié)構(gòu)上平板式制動檢測臺在體積、安裝、維護等方面較滾筒反力式制動檢測臺簡便，兩者對比可簡單列為表1中所示。

表1 平板式與滾筒反力式制動檢測臺工作原理對比

1.2 測試方法

1.2.1 平板式制動檢測臺

將被檢車輛以規(guī)定的速度（或制動檢驗臺生產(chǎn)廠家推薦的速度）滑行，置變速器于空檔后，正直平穩(wěn)駛上平板；客觀上由于制動平板（目前國內(nèi)制動平板結(jié)構(gòu)尺寸較?。┯行y試距離較短，空擋自由滑行實際距離較小，因此不能準確反映車輛實際行駛中產(chǎn)生的行駛阻力，測得的阻滯力與實際不符合。

當各車輪均駛上平板時，急踩制動，使車輛停止，測得輪重、制動力等各項數(shù)值。在計算時，軸制動率為測得的該軸左、右車輪最大制動力之和與該軸軸荷之百分比，對乘用車軸荷取左、右輪制動力最大時刻所分別對應(yīng)的左、右輪荷（動態(tài)輪荷）之和，對其他機動車軸荷取該軸靜態(tài)軸荷。

對左右輪制動不平衡率、整車制動率、駐車制動力百分比等參數(shù)的計算與滾筒反力式制動檢測臺測量結(jié)果計算一致。

駐車制動率為測得的駐車制動力與該車各軸（靜態(tài)）軸荷之和的百分比。

1.2.2 滾筒反力式制動檢測臺

被檢車輛正直居中行駛，將被測車輪停放在兩滾筒上，變速器置于空檔，起動滾筒電機，使車輪在滾筒上自由空轉(zhuǎn)一周以上，測取左、右輪自由空轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的阻滯力（模擬車輛自由滑行時的行駛阻力）。根據(jù)GB 7258-2004《機動車運行安全技術(shù)條件》的規(guī)定——在進行制動力檢驗時各車輪阻滯力均不應(yīng)大于車輪所在軸軸荷的5%，計算各軸左右輪阻滯率，車輪阻滯率為測得的該車輪阻滯力與該車輪所在軸（靜態(tài)）軸荷之百分比。

阻滯力測試完畢后，檢驗人員按規(guī)定要求將制動踏板逐漸踩到底（對氣壓制動車輛）或踩到制動性能檢驗時規(guī)定的制動踏板力，測得各軸左、右輪制動力增長全過程的數(shù)值。根據(jù)GB 7258-2004的要求，測取左、右輪制動力增長全過程中左、右輪最大值及最大差值，依據(jù)相應(yīng)公式計算各軸軸制動率和左、右輪不平衡率。軸制動率為測得的該軸左、右車輪最大制動力之和與該軸（靜態(tài)）軸荷之百分比；左、右輪不平衡率取制動力增長過程中測得的同時刻左、右輪制動力差最大值為左、右車輪制動力差的最大值，用該值除以左、右車輪最大制動力中的大值或（靜態(tài)）軸荷，得到左、右輪制動力差最大值百分比。

用滾筒反力式制動檢測臺檢驗時，被測車輛處于空載狀態(tài)，且制動時不會因慣性作用而引起車輛軸荷前移，軸荷為靜態(tài)軸荷。行車制動項目包括車輪阻滯率、軸制動率、軸制動不平衡率、軸協(xié)調(diào)時間、整車制動率等指標。駐車制動項目只有駐車制動率一個指標。

2 實際檢測數(shù)據(jù)對比分析

該文研究中，分別利用平板式制動檢測臺和滾筒反力式制動檢測臺對6輛桑塔納SVW7180車型進行檢測，所得數(shù)據(jù)如表2和表3所示。

從檢測數(shù)據(jù)可知，各軸制動率和不平衡率評價中，通過平板式制動檢測臺檢測得出的數(shù)據(jù)明顯好于通過滾筒反力式制動檢測臺檢測得出的數(shù)據(jù)。究其原因，主要是制動臺的不同結(jié)構(gòu)和不同工作原理所致。具體原因可歸為以下3個方面：

表2 桑塔納SVW7180車型平板式制動檢測臺制動性能檢測數(shù)據(jù)

表3 桑塔納SVW7180車型滾筒反力式制動檢測臺制動性能檢測數(shù)據(jù)

（1）前軸驅(qū)動的乘用車前軸制動力比例高，用滾筒反力式制動檢測臺測試時很難測取到真正的前軸最大制動力。

（2）平板式制動檢測臺檢驗是一個動態(tài)過程，制動過程數(shù)據(jù)變化很快，當前軸左、右輪制動力達到最大時各輪對應(yīng)輪重也基本是最大值，但制動力與輪重最大時刻并不嚴格一致，而后軸左右輪制動力達到最大時各輪對應(yīng)輪重在最小值附近。

圖1 前軸制動曲線

圖2 后軸制動曲線

（3）平板式制動檢測臺檢測的汽車制動力是地面的制動力而不是制動器的制動力，檢測時，其用制動力“和”的形式表達了汽車地面制動力的大小，同時還測量了制動過程的協(xié)調(diào)時間和阻滯力，并在動態(tài)測量的基礎(chǔ)上，分別用左、右制動力的“差”和側(cè)滑量來評價車輛制動時的方向穩(wěn)定性。

GB 21861-2008《機動車安全技術(shù)檢驗項目和方法》對不同制動檢測臺的制動性能參數(shù)計算方法進行了規(guī)定。對乘用車，計算軸制動率時軸荷取動態(tài)軸荷計算，具體而言應(yīng)取左、右輪制動力最大時刻所分別對應(yīng)的左、右輪荷之和為動態(tài)軸荷。但是，對乘用車計算駐車制動率、整車制動率、制動不平衡率均按靜態(tài)軸荷計算；其中，制動不平衡率計算時應(yīng)取從踩制動開始到同軸左、右輪任一車輪達到最大制動力的時刻作為取值區(qū)間。制動曲線如圖1、圖2。

3 結(jié)束語

平板式制動檢測臺更能正確反映車輛的實際制動性能。在滾筒反力式制動檢測臺上檢測時，汽車某一軸車輪靜止地停在滾筒上，作用在滾筒上的載荷為車輛的靜軸荷。在道路上行駛的車輛制動時，由于慣性的作用將發(fā)生質(zhì)量前移，前軸的動軸荷大大增加，后軸的動軸荷相對降低。另一方面，滾筒反力式制動檢測臺是分別對前后橋進行檢測，而汽車在道路上制動時，前后橋同時起作用。因此，平板式制動檢測臺使臺試模擬技術(shù)與車輛在道路上的制動狀況更為相似，檢測更加準確，數(shù)據(jù)更加可信。

[1]劉寧.滾筒反力式制動檢測臺與平板式制動檢測臺的差異性[J].科技信息，2009（36）：37.

[2]GB 7258—2004機動車運行安全技術(shù)條件[S].北京：中國標準出版社，2004.

[3] GB 21861—2008機動車安全技術(shù)檢驗項目和方法[S].北京：中國標準出版社，2008.

[4]GB/T 13564—2005滾筒反力式汽車制動檢驗臺[S].北京：中國標準出版社，2005.

[5] 陳晨，劉丹.汽車制動性能檢測試驗臺簡介[J].信息系統(tǒng)工程，2011（3）：65-70.

[6] 馬昌軍.一種汽車制動性能檢測試驗臺[J].西華大學學報：自然科學版，2006，25（4）：3.

[7]張改.汽車制動性能測試方法分析與研究[J].中國測試，2010，36（4）：34-37.