艾紅霞

(中國汽車工程研究院股份有限公司，重慶 401122)

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中美日乘用車制動器臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)對比分析

艾紅霞

(中國汽車工程研究院股份有限公司，重慶 401122)

從乘用車制動器臺架試驗慣量的計算方法、熱電偶安裝位置、試驗項目、試驗參數(shù)對中美日乘用車制動器臺架標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對比分析，進(jìn)一步了解中美日乘用車制動器臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)的要求和側(cè)重點，為乘用車制動器設(shè)計、臺架試驗及標(biāo)準(zhǔn)制修訂提供參考。

乘用車；制動器；臺架試驗；標(biāo)準(zhǔn)對比

0　引言

我國作為汽車保有量大國，乘用車已經(jīng)成為市場的主體。而制動器又是汽車制動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其性能是影響汽車安全的重要因素，是汽車安全行駛的保障[1-3]。制動器的試驗標(biāo)準(zhǔn)是評價制動器性能的主要依據(jù)。分析比較各國乘用車制動器臺架試驗的差異，可以幫助人們更好地理解各國的標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品測試和評價提供可供參考的依據(jù)。

作者對我國乘用車臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)QC/T564-2008《乘用車制動器性能要求及臺架試驗方法》[4]、美國乘用車臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)SAEJ212-1998《乘用車制動系統(tǒng)測功機(jī)試驗規(guī)程》[5]、日本乘用車臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)JASOC406-2000《乘用車制動器測功機(jī)試驗方法》[6]進(jìn)行了詳細(xì)的對比分析。

1　中美日乘用車臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)對比分析

1.1慣量計算的對比

QC/T564-2008《乘用車制動器性能要求及臺架試驗方法》慣量計算方法如下：

I=mr2

(1)

式中：I為轉(zhuǎn)動慣量計算值，kg·m2;m為汽車滿載情況下，以0.45g的制動減速度進(jìn)行制動時，被試制動器所對應(yīng)車輪承受的那部分質(zhì)量。當(dāng)同一制動器用于不同車型時，取最大質(zhì)量。

前制動器:

后制動器:

我國標(biāo)準(zhǔn)QC/T564-2008考慮的是單工位制動器臺架試驗慣例的計算方法，在QC/T564-1999版標(biāo)準(zhǔn)中，則是雙工位的慣量計算方法，但由于我國慣性試驗臺以單工位的為主，標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂[7]。

美國乘用車臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)SAEJ212-1998《乘用車制動系統(tǒng)測功機(jī)試驗規(guī)程》中慣量計算方法如下：

(2)

式中：I為轉(zhuǎn)動慣量；W為車重力；g為重力加速度，其值為9.8m/s2。

美國乘用車臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)SAEJ212-1998《乘用車制動系統(tǒng)測功機(jī)試驗規(guī)程》針對的是一前一后制動器兩工位制動試驗。

日本乘用車臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)JASOC406-2000《乘用車制動器測功機(jī)試驗方法》中慣量的計算，對于單工位測功機(jī)，采用公式(1)計算慣量；對于雙工位測功機(jī)，則采用公式(2)計算慣量。

從慣量的計算方法分析，日本標(biāo)準(zhǔn)中考慮得更為全面，不僅考慮了單工位，也充分考慮了雙工位慣量的計算。

1.2熱電偶安裝方式及距離的對比

中、美、日乘用車制動器臺架試驗的熱電偶安裝方式基本相同的(圖1為安裝在摩擦片上的熱電偶安裝方式)，但在熱電偶頭至摩擦片距離上略有差異(見表1)[5，8-9]。對于安裝在旋轉(zhuǎn)件上的，其安裝距離差異比較大。但由于安裝在旋轉(zhuǎn)件的方式需要集流環(huán)引出，而且由于旋轉(zhuǎn)件(制動鼓和制動盤)均為金屬件，在安裝孔的制造上，相對比較復(fù)雜。目前主要采用的是將熱電偶安裝在摩擦片上的安裝方式。

從表1可看出：對于安裝在旋轉(zhuǎn)件上的距離，美國標(biāo)準(zhǔn)在盤式制動器的安裝距離翻倍，日本和我國的標(biāo)準(zhǔn)是基本一致的。但我國關(guān)于熱電偶安裝距離的引用標(biāo)準(zhǔn)為QC/T556-1999，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)制動盤鼓材料的技術(shù)發(fā)展和熱電偶技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行更新，而且，數(shù)據(jù)也略顯粗糙，沒有公差范圍。

1.3試驗項目的對比

3國標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)的試驗項目對比如表2所示。從試驗項目對比分析：我國乘用車臺架制動器試驗標(biāo)準(zhǔn)增加了磨損項目；美國乘用車臺架制動器試驗在第一次衰退恢復(fù)使用后增加了一次效能試驗，并有制動失效裝置的性能試驗；日本標(biāo)準(zhǔn)則考慮了初期制動器尺寸的測量和浸水恢復(fù)試驗，在衰退試驗后有高溫效能、冷效能，在恢復(fù)試驗后有效能點選做項目，相對我國和美國的標(biāo)準(zhǔn)差異較大。從標(biāo)準(zhǔn)項目的制定分析，日本標(biāo)準(zhǔn)更加完善和全面。

表2　試驗項目對比

1.4主要項目參數(shù)設(shè)置的對比

磨合試驗條件對比如表3所示。

表3　磨合試驗條件對比

注：前指前制動器；后指后制動器。

第一次效能試驗條件對比如表4所示。

表4　第一次效能試驗條件對比

注：前指前制動器；后指后制動器。

表5　最高車速與制動初速　km·h-1

注：P1: vmax≥140km/h;P2: 140km/h>vmax>110km/h;P3:110km/h≥vmax>90km/h;P4:vmax≤90km/h。

第一次衰退恢復(fù)試驗條件對比如表6所示。

表6　第一次衰退恢復(fù)試驗條件對比

注：前指前制動器；后指后制動器。

從以上主要試驗項目的條件差異分析，美國標(biāo)準(zhǔn)比我國標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，而日本標(biāo)準(zhǔn)則劃分得更細(xì)致，速度等級區(qū)分以及前后制動器的試驗溫度的區(qū)分都比我國和美國的標(biāo)準(zhǔn)更細(xì)、條件也更嚴(yán)格。

除了以上各項指標(biāo)的差異分析外，對于試驗設(shè)備的精度要求、轉(zhuǎn)動慣量的允許誤差等，我國標(biāo)準(zhǔn)普遍比美日標(biāo)準(zhǔn)要求略低。由于考慮到我國制造業(yè)的水平、高精度的加工設(shè)備等現(xiàn)實的原因，為了適應(yīng)國情進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

表7　QC/T 564-2008中制動初速度和制動周期

(3)

表8　JASO C406-2000中制動初速度和制動周期

注：P1、P2、P3、P4含義同表5。

2　結(jié)束語

從以上標(biāo)準(zhǔn)差異分析得出：各國標(biāo)準(zhǔn)存在差異化，與本國的制造業(yè)水平密切相關(guān)。我國的標(biāo)準(zhǔn)在制修訂的過程中，吸收了國外標(biāo)準(zhǔn)的精髓(主要的對標(biāo)體系為美標(biāo))，也加入了本土的特色。比如速度等級的區(qū)分、磨損試驗的增加等；但也要充分消化、吸收，比如：熱電偶安裝距離的參數(shù)就顯得粗糙而不精細(xì)；恢復(fù)試驗的制動管路壓力的規(guī)定與基準(zhǔn)試驗相同，但基準(zhǔn)試驗中控制的卻是減速度。要成為制造強(qiáng)國，必須要在標(biāo)準(zhǔn)體系上向國際逐步靠攏，以適應(yīng)未來全球采購的趨勢。

總之，通過對中美日三國乘用車制動器臺架試驗標(biāo)準(zhǔn)的對比分析，能更全面地了解各國標(biāo)準(zhǔn)的差異和側(cè)重點，為設(shè)計和試驗提供參考，為標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提供參考。

【1】汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊試驗篇[M].北京：人民交通出版社,2001:201-202.

【2】余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007：89-97.

【3】王望予.汽車設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006：90-102.

【4】QC/T564-2008,乘用車制動器性能要求及臺架試驗方法[S].

【5】SAEJ212-1998BrakeSystemDynamometerTestProcedures-PassengerCar[S].

【6】JASOC406-2000PassengerCar-brakingDevice-dynamometerTestProcedures[S].

【7】李洪山.乘用車制動器試驗裝置及試驗規(guī)范的研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2010.

【8】QC/T556-1999汽車制動器溫度測量和熱電偶安裝[S].

【9】JISD0210GeneralRulesofBrakeTestMethodofAutomobilesandMotorCycles[S].

ComparisonandAnalysisontheDynamometerTestStandardofPassengerCarBrakeoftheU.S.,JapanandChina

AIHongxia

(ChinaAutomobileEngineeringResearchInstituteCo.,Ltd.,Chongqing401122,China)

Fromthecalculationmethodofinertiaofthepassengercarbrakedynamometertest,thermocoupleinstallationposition,testitems,testparametersoftheU.S.,JapanandChinapassengercarbrakestandardwerecomparedandanalyzed,tofurtherunderstandtheU.S.,JapanandChinapassengercarbrakedynamometerteststandardrequirements.Thecomparisonandanalysisprovidereferenceforpassengercarbrakedesignandtestandrevisionofthestandard.

Passengercar;Brake;Dynamometertest;Standardcomparison

2016-05-24

艾紅霞(1976—)，女，碩士，工程師，主要從事與汽車產(chǎn)品檢測認(rèn)證相關(guān)研究工作。E-mail：aihongxia@caeri.com.cn。

TP806；U463.51

B

1674-1986(2016)07-083-03