陳建豪 理康 陳子望

摘 要：通過對機(jī)動車駐車性能路試檢驗(yàn)原理的分析研究，對牽引式駐車制動性能檢驗(yàn)的3種檢驗(yàn)方法進(jìn)行比較分析，得出不同檢驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)車輛在坡道上駐車制動時(shí)原理與受力分析，研制開發(fā)一種全液壓智能化牽引式駐車制動性能檢測裝置。本文描述全液壓智能化牽引式駐車制動性能檢測裝置的原理、結(jié)構(gòu)及實(shí)施方法，該檢測裝置具有使用方便、占地面積小、測量準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)穩(wěn)定無波動、安裝方便以及故障率較低等特點(diǎn)，是坡道駐車制動檢驗(yàn)方式的一種新型替代裝置。

關(guān)鍵詞：駐車制動；檢驗(yàn)原理；牽引法；全液壓；檢測裝置

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-5124（2017）12-0084-04

Abstract： Based on the analysis and study of the test principle of an automobile parking brake performance testing device， comparative analysis is carried out for three methods used for the testing of the parking brake performance testing device of traction type and the advantages and disadvantages of the methods are obtained. According to the parking braking principle， when an automobile is parked on a ramp and force analysis， a parking brake performance testing device of full hydraulic intelligent traction type is developed. The paper describes the principle， structure and implementation method of parking brake performance testing device of the full hydraulic intelligent traction type. This testing device， with the characteristics of simple operation， small land occupation， accurate measurement， stable data without fluctuation， easy installation and low failure rate， is a new alternative ramp parking brake testing device.

Keywords： parking brake； testing principle； traction type； full hydraulic； testing device

0 引 言

機(jī)動車駐車制動性能是確保車輛安全運(yùn)行的基本功能，駐車制動性能檢驗(yàn)是機(jī)動車安全技術(shù)檢驗(yàn)和綜合性能檢驗(yàn)的重要檢驗(yàn)項(xiàng)目之一。根據(jù)GB 7258——2012《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》[1]、GB 21861——2014《機(jī)動車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》[2]和GB 18565——2016《道路運(yùn)輸車輛綜合性能要求和檢驗(yàn)方法》[3]等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，機(jī)動車駐車制動性能檢驗(yàn)有臺架檢驗(yàn)和路試檢驗(yàn)兩類方法。目前機(jī)動車安全性能的檢測機(jī)構(gòu)及綜合性能檢測機(jī)構(gòu)對車輛駐車制動性能檢驗(yàn)主要采用如下方法：對于能夠上檢測線的車輛采用制動檢驗(yàn)臺進(jìn)行臺架檢驗(yàn)；對于無法上制動檢驗(yàn)臺及對臺架檢驗(yàn)結(jié)果有異議的車輛，采用駐車坡道路試檢驗(yàn)；在不具備駐車坡道的情況下，可參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)使用符合規(guī)定的儀器檢驗(yàn)駐車制動性能。

使用符合規(guī)定的儀器實(shí)際就是參考QC/T 569——1999《汽車駐車制動試驗(yàn)方法》[4]標(biāo)準(zhǔn)采用牽引力法檢驗(yàn)汽車駐車制動性能。對于該試驗(yàn)方法，吳云強(qiáng)[5]、楊仁明[6]、于浩淼[7]、蘇建[8]、王瑛[9]、王曉春[10]等均有研究，但只涉及手動（電動）葫蘆拖曳法、蝸輪蝸桿機(jī)械牽引法等，本文所述全液壓智能化牽引法尚未涉及。為了代替目前的駐車檢驗(yàn)坡道，本文詳細(xì)分析了駐車性能坡道檢驗(yàn)的受力原理與受力情況，進(jìn)而研制開發(fā)一種全液壓駐車制動性能牽引力檢測裝置，對全液壓智能化牽引式駐車制動性能檢測裝置的原理、結(jié)構(gòu)及實(shí)施方法等進(jìn)行了詳細(xì)描述。

1 駐車性能路試檢驗(yàn)原理

當(dāng)采用駐車坡道檢驗(yàn)車輛駐車制動性能時(shí)，將車輛停駐在坡道上時(shí)，車輛的整車重力G可分解成垂直于坡道的力F1和平行于坡道的力F2。其重力分解圖如圖1所示[7]。

根據(jù)重力分解原理，待檢車輛可按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的駐車檢驗(yàn)坡道的坡度和其車重計(jì)算F2。如駐車檢驗(yàn)坡道的坡度為20%，其計(jì)算公式為[5]

F2=■（1）

式中：F2——平行于坡道的重力分量，N；

G——車輛的整車重力，N。

車輛坡道檢驗(yàn)時(shí)，當(dāng)車輛的實(shí)際駐車制動力大于等于F2時(shí)，車輛就能停駐在坡道上；反之，小于F2時(shí)，車輛就會下滑。

據(jù)此原理，可將坡道檢驗(yàn)轉(zhuǎn)換為平坦路面檢驗(yàn)，這就是采用牽引法檢驗(yàn)駐車制動性能的原理所在。牽引法駐車制動性能檢驗(yàn)的主要工作原理是通過牽引力發(fā)生裝置，對被檢車輛（已啟動駐車制動裝置）施加一勻速變化的牽引力，通過測力傳感器測得牽引力，當(dāng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定坡度值對應(yīng)的F2時(shí)，車輛如保持靜止不動則為合格，車輛如在達(dá)到F2前發(fā)生滑動則為不合格[6]。

2 不同駐車性能牽引檢驗(yàn)方法的優(yōu)劣比較

牽引法駐車制動性能檢驗(yàn)是通過牽引力發(fā)生裝置，將檢驗(yàn)過程轉(zhuǎn)化為平坦路面檢驗(yàn)（見圖2）[7]。采用牽引法檢驗(yàn)駐車制動性能不需要建設(shè)坡道，在平地上就可以進(jìn)行檢測，省去了建設(shè)坡道的場地和費(fèi)用，避免了坡道檢驗(yàn)和臺架檢驗(yàn)的不足，不受車輛軸距過長、質(zhì)量過大等因素的限制，能夠滿足各種類型機(jī)動車（包括無法上制動檢驗(yàn)臺和檢驗(yàn)坡道的車輛）的檢驗(yàn)要求。駐車制動檢測場地在不進(jìn)行檢測時(shí)還可以用作他用，提高了場地的利用效率。目前常用的牽引方法主要有3種，即手動（電動）葫蘆拖曳法、蝸輪蝸桿機(jī)械牽引法和液壓傳動牽引法。

2.1 手動（電動）葫蘆拖曳法

手動（電動）葫蘆拖曳法是采用手動或電動方法，通過手動（電動）葫蘆對車輛施加牽引力進(jìn)行檢驗(yàn)，通過測力傳感器采集牽引力[8]。該試驗(yàn)裝置雖然結(jié)構(gòu)簡單、成本低、體積小、質(zhì)量小，但通過葫蘆加載時(shí)升降不方便，受力不穩(wěn)定，特別是采用手動加載時(shí)還有一定的安全隱患，目前市面上應(yīng)用很少。

2.2 蝸輪蝸桿機(jī)械牽引法

蝸輪蝸桿機(jī)械牽引法是采用電機(jī)通過蝸輪蝸桿機(jī)械加載，并調(diào)節(jié)加載裝置的前后上下移動，以達(dá)到對車輛施加牽引力的目的。該試驗(yàn)裝置主要組成部分有機(jī)械固定底座、上下位置調(diào)整蝸輪蝸桿、拉力蝸輪蝸桿、測力傳感器、加載電機(jī)及減速機(jī)等[7]。該裝置具有操作簡單、安裝方便等特點(diǎn)，但該方法采用蝸輪蝸桿加載，存在數(shù)據(jù)不太穩(wěn)定，易跳動，且蝸輪蝸桿長期使用易腐蝕生銹等缺點(diǎn)。

2.3 液壓傳動牽引法

液壓傳動牽引式駐車制動性能檢測裝置采用液壓傳動的方法對車輛施加牽引力進(jìn)行檢驗(yàn)，除具備前兩種方法所具有的安裝使用方便、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)外，由于采用液壓泵站，傳輸力持久而且平穩(wěn)，從而能夠準(zhǔn)確測量，獲得的數(shù)據(jù)穩(wěn)定且沒有波動，同時(shí)極少發(fā)生故障，可用于機(jī)動車檢測機(jī)構(gòu)、事故車輛鑒定、汽車修造廠等，值得推廣使用。

3 牽引法駐車制動性能檢測裝置的原理及結(jié)構(gòu)

3.1 牽引法駐車制動性能檢測裝置的原理

牽引法駐車制動性能檢測裝置是通過牽引力發(fā)生裝置，對被檢車輛施加一勻速變化的牽引力，通過測力傳感器測得的牽引力結(jié)合車輛的總質(zhì)量，就可以計(jì)算得到國家標(biāo)準(zhǔn)中坡道檢驗(yàn)所要求的駐車坡度[9-10]。其計(jì)算公式如下：

θ=■×100%或θ=tanarcsin■×100%

（2）

式中：θ——駐車坡道坡度，%；

F——牽引力，N；

m——被檢車輛質(zhì)量，kg；

g——重力加速度，m/s2。

3.2 牽引法駐車制動性能檢測裝置的結(jié)構(gòu)[11]

根據(jù)上述原理，新研制的全液壓智能化牽引式駐車制動性能檢測裝置主要由5部分組成：固定底座、液壓垂直升降裝置、液壓牽引力發(fā)生裝置、測力傳感器和智能化數(shù)據(jù)顯示與控制處理單元。檢測裝置結(jié)構(gòu)示意及總體框圖如圖3～圖4所示，具有以下特點(diǎn)：

1）固定底座為全框架三角式支撐結(jié)構(gòu)，牢固、安全、可靠，強(qiáng)度高。

2）液壓垂直升降裝置與液壓牽引發(fā)生裝置通過液壓泵站提供持久、平穩(wěn)的力的傳輸，牽引力可根據(jù)客戶要求在制造設(shè)備時(shí)設(shè)定量程。

3）測力傳感器選用彈性體合金材質(zhì)，既有剛度保證形變一致及形變恢復(fù)，又有良好的防腐性能，同時(shí)也能夠精確傳遞受力信息，并保持在相同受力時(shí)的形變一致性和完全復(fù)位性。

4）智能化數(shù)據(jù)顯示與控制單元包括可編程序控制器，液晶觸摸顯示儀表，可控制編碼器，檢測時(shí)不但能直觀地顯示檢測結(jié)果，而且還能通過數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)打印檢測數(shù)據(jù)，并將檢測結(jié)果發(fā)送至聯(lián)機(jī)的電腦等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

5）此檢測裝置不受車輛軸距長短、載重量等因素的限制，可覆蓋所有車型；同時(shí)還具有使用方便、占地面積小、測量準(zhǔn)確、價(jià)格便宜、使用安全等特點(diǎn)。

該檢測裝置總體框圖如圖4所示。

現(xiàn)結(jié)合圖2～圖4對牽引法檢測裝置駐車性能檢測方法作如下說明[12]：

1）將被測車輛停至駐車制動檢測裝置前指定位置，車輛空載，拉起手剎，將車輛的掛鉤與測力傳感器用鋼絲繩連接，啟動駐車制動檢測裝置，調(diào)節(jié)液壓垂直升降系統(tǒng)，使傳感器與車輛掛鉤在同一水平線上，鎖緊升降滑塊。

2）操作液晶觸摸顯示儀表，將其切換到駐車制動檢測方式，輸入車牌信息、整車質(zhì)量、坡度系數(shù)等，按壓測力鈕，對車輛施加牽引力，儀表顯示值為當(dāng)前值及最大值，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加到該車輛整車質(zhì)量的20%或15%（總質(zhì)量為整備質(zhì)量的1.2倍以下的機(jī)動車）時(shí)，被測車輛仍保持靜止，則達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，反之為不合格[11]。在檢測時(shí)當(dāng)儀表顯示制動力的最大值超過檢測閥值時(shí)，檢測裝置將發(fā)出聲光提示報(bào)警且自動停止加力。該裝置提高了檢測過程中的安全性，避免了過高的牽引力對被檢車輛的潛在損傷。

3）保存并打印檢測結(jié)果，將被測車輛的信息與檢測的結(jié)果發(fā)送至聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

4）如需檢測車輛的最大實(shí)際駐車?yán)Γ上惹宄龣z測閥值，對車輛施加牽引力，當(dāng)車輛開始移動時(shí)儀表顯示值即為最大值牽引力F，并可按式（2）計(jì)算實(shí)際駐車坡度。

4 牽引法駐車制動性能檢測實(shí)施效果

按前文所述方法，通過實(shí)際檢測對幾種車型進(jìn)行駐車制動性能測試，與線內(nèi)滾筒式制動檢驗(yàn)臺及坡道的測試結(jié)果進(jìn)行比較，基本一致[7]。一是通過制動檢驗(yàn)臺和牽引法檢測裝置，對于車輛的駐車制動在同一狀態(tài)時(shí)（原正常運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)松至合格值臨界狀態(tài)和不合格狀態(tài)）的測試結(jié)果和變化趨勢基本一致。二是對線內(nèi)設(shè)備無法測試的車輛，如四驅(qū)車、多軸車、超重車，也可使用牽引方法進(jìn)行測試。三是針對車輛后軸軸重明顯輕于前軸軸重的小型貨車，用制動臺測后軸駐車制動時(shí)，易出現(xiàn)誤判現(xiàn)象（目前通常采用在車廂后部加載物或人，加載質(zhì)量不計(jì)入后軸重，但該方法值得商榷），用牽引法則能很好解決此問題，可直接得到測試結(jié)果。四是通過本文所述方法不僅能夠滿足空載狀態(tài)下的駐車制動性能測試，還可滿足滿載狀態(tài)下的駐車制動性能測試，且能滿足駐車制動的最大制動力測量，這也是目前坡道試驗(yàn)和制動臺檢驗(yàn)難以做到的[5]。具體測試數(shù)據(jù)見表1。

5 結(jié)束語

本文所研制的全液壓智能化牽引式駐車制動性能檢測裝置已通過江蘇省汽車檢測設(shè)備計(jì)量檢定站計(jì)量檢定合格，用于江蘇省內(nèi)二十多家車檢機(jī)構(gòu)，并均取得江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量認(rèn)證認(rèn)可。雖然包含牽引法駐車制動性能檢驗(yàn)方法的QC/T 569——1999《汽車駐車制動試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)已作廢并無替代，但牽引法駐車制動性能檢驗(yàn)方法已納入到新起草的GB/T××××《汽車駐車制動性能試驗(yàn)方法》國家標(biāo)準(zhǔn)中，并于2016年1月在海南三亞通過了全國機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)檢測設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（TC364）組織的標(biāo)準(zhǔn)審定，上報(bào)國標(biāo)委待批。因此，本文所述全液壓智能化牽引式駐車制動性能檢測裝置將是坡道駐車制動檢驗(yàn)方式的一種切實(shí)有效的新型替代裝置。

參考文獻(xiàn)

[1] 機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件：GB 7258-2012[S]. 北京：中國質(zhì)檢出版社，2012.

[2] 機(jī)動車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法：GB 21861-2014[S]. 北京：中國質(zhì)檢出版社，2014.

[3] 道路運(yùn)輸車輛綜合性能要求和檢驗(yàn)方法：GB 18565-2016[S]. 北京：中國質(zhì)檢出版社，2016.

[4] 汽車駐車制動試驗(yàn)方法：QC/T 569-1999[S]. 北京：中國計(jì)劃出版社，1999.

[5] 吳云強(qiáng)，秦東煒，鄒永良. 平坦路面駐車制動測量方法研究[J]. 道路交通管理，2012（6）：44-45.

[6] 楊仁明，嚴(yán)瑾，邵建文，等. 一種駐車坡道等效測量裝置[J].科技資訊，2012（32）：25-26.

[7] 于浩淼，徐弢，高文翔，等. 一種駐車制動性能檢驗(yàn)裝置的研制[J]. 自動化儀表，2011，32（12）：72-74.

[8] 蘇建，金玉濤. 利用移動式駐車制動力檢驗(yàn)臺檢測機(jī)動車駐車性能的可行性研究（測試）報(bào)告[J]. 汽車與安全，2014（3）：100-106.

[9] 王瑛，郭清勝，王延年，等. 用牽引法檢測汽車駐車制動性能的試驗(yàn)研究[J]. 東北汽車運(yùn)輸，1992（3）：35-38.

[10] 王曉春.牽引法在汽車駐車制動性能中的檢測與應(yīng)用[J].

黑龍江科技信息，2004（12）：72.

[11] 陳建豪，理康，朱戴均. 一種全液壓智能化牽引式駐車制動性能檢測裝置：201520649828.X[P]. 2016-01-20[2017-01-15].

[12] 戴曉鋒. 駐車制動性能路試檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書[J]. 汽車與安全，2014（9）：116-121.

（編輯：徐柳）