杜海興，陳 娟，張希通，劉臣富，王新建

（1.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)汽車與交通學(xué)院，天津 300222；2.天津市職業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院，天津 300410）

在司法鑒定中心受理的交通事故受損車輛中，有部分失去行駛能力的車輛，無法通過滾筒式測量裝置進(jìn)行汽車制動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)工況判定。目前該類車輛制動(dòng)性能鑒定在鑒定機(jī)構(gòu)只能依靠鑒定人員的經(jīng)驗(yàn)，通過目視檢驗(yàn)，粗略地、定性地查看車輪制動(dòng)器狀態(tài)，從而判定整車制動(dòng)性能的優(yōu)劣。這種鑒定工作由于缺乏科學(xué)的、定量的檢測手段，其鑒定意見往往受到質(zhì)疑。本文針對受損車輛，設(shè)計(jì)一種制動(dòng)力測試實(shí)驗(yàn)裝置，旨在對受損車輛進(jìn)行事故鑒定時(shí)，數(shù)據(jù)能高效、準(zhǔn)確地被采集[1-4]，從而正確判定整車制動(dòng)性能。

1 測試系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

該汽車制動(dòng)性能測試裝置由制動(dòng)器制動(dòng)力測試夾具、傳感器、壓力顯示裝置和加載裝置等組成。制動(dòng)系統(tǒng)測試裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 制動(dòng)系統(tǒng)測試裝置結(jié)構(gòu)

1.1 制動(dòng)器制動(dòng)力測試夾具設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)考慮質(zhì)量輕、剛度強(qiáng)、攜帶方便[2]等特性，車輪制動(dòng)力測試夾具如圖2所示。夾具通過4個(gè)輪胎螺栓安裝在輪轂上，車輪制動(dòng)力測試夾具實(shí)車安裝如圖3所示。測量裝置選用的壓力傳感器為輪輻式彈性體結(jié)構(gòu)，其利用剪切式應(yīng)力原理，具有外形尺寸小、精度高、抗偏載、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，制動(dòng)壓力測試傳感器如圖4所示。壓力傳感器通過螺栓裝在夾具末端，為滿足不同測試范圍，在夾具上設(shè)計(jì)了3個(gè)傳感器安裝位置，分別在1 m、1.1 m和1.2 m處。

圖2 車輪制動(dòng)力測試夾具

圖3 車輪制動(dòng)力測試夾具實(shí)車安裝

圖4 制動(dòng)壓力測試傳感器

1.2 制動(dòng)踏板力加載裝置設(shè)計(jì)

制動(dòng)踏板力加載裝置設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5 踏板傳感器加載裝置

踏板加載裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、可靠。加載裝置通過3個(gè)點(diǎn)固定在轉(zhuǎn)向軸和汽車安裝座椅螺栓孔上，測量踏板壓力傳感器裝置安裝在制動(dòng)踏板上。為減小測量誤差，設(shè)計(jì)加載裝置時(shí)，要保證傳動(dòng)螺桿與踏板垂直。踏板加載裝置實(shí)車安裝如圖6所示。

圖6 踏板加載裝置實(shí)車安裝

2 試驗(yàn)測試及結(jié)果分析

選定某品牌轎車進(jìn)行測試，經(jīng)檢測該車制動(dòng)系統(tǒng)和輪胎均符合正常行駛要求，技術(shù)參數(shù)正常。試驗(yàn)過程中，需要分別對試驗(yàn)車輛的前后軸進(jìn)行測試。試驗(yàn)開始后，由試驗(yàn)人員使用踏板力加載裝置，對車輛踏板進(jìn)行手搖勻速加載，記錄踏板力和制動(dòng)器制動(dòng)力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照由小到大的加載順序，每個(gè)車輪制動(dòng)器分別記錄20組數(shù)據(jù)。以左前輪和左后輪為例，繪制制動(dòng)力和踏板力曲線，左前輪靜態(tài)制動(dòng)力如圖7所示，右前輪靜態(tài)制動(dòng)力如圖8所示，左后輪靜態(tài)制動(dòng)力如圖9所示，右后輪靜態(tài)制動(dòng)力如圖10所示。

由圖7～圖10的試驗(yàn)曲線知，隨著制動(dòng)踏板上載荷的變化，制動(dòng)器制動(dòng)力隨著踏板力的增大而增大，曲線能較好地體現(xiàn)隨制動(dòng)力增大而上升的過程。因此，此試驗(yàn)是最能直接反映車輛制動(dòng)性能的測試方式[5]。

圖7 左前輪靜態(tài)制動(dòng)力

圖8 右前輪靜態(tài)制動(dòng)力

圖9 左后輪靜態(tài)制動(dòng)力

圖10 右后輪靜態(tài)制動(dòng)力

靜態(tài)測試所測得的制動(dòng)器制動(dòng)力，可隨踏板力的增加而呈上升趨勢，這與制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)有關(guān)，與軸向載荷和附著條件無關(guān)[3]。當(dāng)汽車正常行駛發(fā)生制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器會(huì)產(chǎn)生足夠大的制動(dòng)力，但地面制動(dòng)力受到輪荷及附著系數(shù)的影響，產(chǎn)生的制動(dòng)力受到限制，故測得的數(shù)值小于制動(dòng)器制動(dòng)力，該實(shí)際情況符合制動(dòng)系統(tǒng)理論[6-7]。利用輪荷和附著條件計(jì)算得出2個(gè)前輪的制動(dòng)力在4 400 N以下、2個(gè)后輪的制動(dòng)力在1 500 N以下均為有效數(shù)據(jù)。

為進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，利用滾筒式微型檢測線對車輛進(jìn)行制動(dòng)力動(dòng)態(tài)測試，正常情況下，制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 正常情況下制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果對比

由表1知，無論采用動(dòng)態(tài)檢測還是靜態(tài)檢測，前軸左、右輪最大制動(dòng)力基本相同，這表明采用單輪靜態(tài)檢測法的測試結(jié)果完全可替代動(dòng)態(tài)檢測結(jié)果。

3 結(jié)語

本文介紹了受損車輛制動(dòng)力測試裝置的設(shè)計(jì)及測試方法，通過將測得的數(shù)據(jù)與微型檢測線測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，得到了制動(dòng)器制動(dòng)力與地面制動(dòng)力之間的關(guān)系并驗(yàn)證了該裝置在受損車輛制動(dòng)力檢測方面的可行性。該裝置對制動(dòng)管路損壞，制動(dòng)器完好但無法正常行駛的車輛，制動(dòng)系統(tǒng)性能的評定具有重要的意義。該系統(tǒng)的研發(fā)彌補(bǔ)了滾筒式制動(dòng)力試驗(yàn)臺(tái)的不足，達(dá)到了預(yù)期研究的目的。

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