陳 燕

安徽省計(jì)量科學(xué)研究院 安徽 合肥 230051

對(duì)車輛行駛安全而言,制動(dòng)性是決定其安全性的重要因素,而目前世界上的汽車制造公司,制動(dòng)檢測(cè)設(shè)備制造大量生產(chǎn)平板式和滾筒反力制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)。而其中平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)憑借自身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn),在實(shí)際檢測(cè)工作中廣泛應(yīng)用,滾筒制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)狀況穩(wěn)定,而且使用過(guò)程中能夠有效保證工作人員的安全,在制定檢測(cè)中也大量應(yīng)用。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)方式對(duì)制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)相關(guān)對(duì)比信息進(jìn)行了深入研究。

1 兩種檢驗(yàn)臺(tái)概述

1.1 平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái) 平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)是由測(cè)試平板、傳感器、數(shù)據(jù)采集各部分構(gòu)成,制動(dòng)性能測(cè)試為一體的汽車檢測(cè)設(shè)備。而汽車在檢測(cè)過(guò)程中,經(jīng)過(guò)測(cè)試平臺(tái)上制動(dòng)直至停車。而這種情況下,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集整個(gè)實(shí)驗(yàn)全部數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體分析,將汽車制動(dòng)性能檢測(cè)結(jié)果直觀呈現(xiàn)[1]。平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)能檢測(cè)出汽車在行駛過(guò)程中的重心移動(dòng)效果。平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)的是動(dòng)態(tài)汽車行駛狀態(tài),所以能夠有效反映出汽車行駛過(guò)程中,軸荷重新分配的制動(dòng)效果。

1.2 滾筒反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái) 滾筒式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)上測(cè)量動(dòng)性能,汽車通常情況下處于靜止不同的狀態(tài),檢驗(yàn)臺(tái)滾筒不停傳動(dòng),制動(dòng)過(guò)程中,質(zhì)心前移沒(méi)有發(fā)生,所以軸荷能夠平穩(wěn)運(yùn)行。滾筒式最大制動(dòng)力和測(cè)試車輪安置角,非測(cè)試車輪制動(dòng)性能,滾筒附著系數(shù)有著明顯關(guān)系。實(shí)驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)業(yè)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心的多功能測(cè)試系統(tǒng)。

2 檢測(cè)基本原理對(duì)比

2.1 平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)基本原理 平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)工作中,車輛一般情況下以6——12km/h的速度在測(cè)試板上運(yùn)行,駕駛員顯示信號(hào)提示,踩下制動(dòng)踏板使得車輛測(cè)試平板制動(dòng)一直到停止,平板上汽車受到一個(gè)和車輪制動(dòng)力數(shù)值相同,但是整體方向相反的作用力,經(jīng)過(guò)檢測(cè)板上傳感器的數(shù)據(jù)傳遞,能夠精確測(cè)量出車輪制動(dòng)力的大小。但是因?yàn)槠囁俣冗^(guò)低,車輪受到的滾動(dòng)阻力矩、慣性力矩、空氣阻力都明顯減少,在分析過(guò)程中可以忽略[2]。后輪和平板接觸點(diǎn)獲得的力矩計(jì)算公式為H1=S(ah+L2)/L,前輪和平板之間接觸點(diǎn)獲得的力矩為S=H1φ+H2φ=Sφ,(其中H1為汽車前輪支程力,H2為后輪受到的支承力,S為車輛整體受到的重力,h為車輛質(zhì)心的高度,L為軸距,φ為車輪和平板之間的附著力,L2為車心到后軸中心線的距離)。從公式上能夠清晰地看出,因?yàn)閼T性動(dòng)力的存在,所以平臺(tái)對(duì)于前輪的支撐力不但變化,前輪制動(dòng)力數(shù)值也不斷增加,而平板對(duì)于后輪支承力數(shù)值減少,后輪制動(dòng)也變小,反映出制動(dòng)過(guò)程中,軸荷存在明顯的前移效果,而且實(shí)驗(yàn)情況和汽車實(shí)際運(yùn)行情況十分接近。

2.2 滾筒反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)基本原理 滾筒反力制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)在左右兩面有滾筒,而且電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、傳動(dòng)鏈、測(cè)力傳感器有效構(gòu)成。檢測(cè)過(guò)程中,被檢軸車輪該置于滾筒上,其余車輪支撐在地面上,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒帶動(dòng)車輪工作,通過(guò)這種方式能夠模擬出車輛在路面上的行駛情況,駕駛員在行車過(guò)程中,駕駛?cè)藛T采用制動(dòng)措施,滾筒給車輛增加一個(gè)制動(dòng)力矩相反的力矩長(zhǎng)度,而車輪和滾筒滑移率需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,停止驅(qū)動(dòng)過(guò)程中,測(cè)力傳感器就滾筒對(duì)車輪產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè),在該檢測(cè)條件下,對(duì)車輪受力情況進(jìn)行系統(tǒng)分析。制動(dòng)臺(tái)計(jì)算制動(dòng)力公式,F=C1+C2=φ(Gf+GHφ)/(1+φ2)cos2λ(C1、C2為前后滾筒對(duì)車輪的切向力,λ為安置角,Gf車輪荷載)。根據(jù)公式得出車輛在滾筒上制動(dòng)時(shí),滾筒對(duì)前輪支承力最大限度影響了制動(dòng)力的計(jì)算和測(cè)量,而且附著率φ對(duì)平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)結(jié)果影響較大。

3 實(shí)驗(yàn)影響因素對(duì)比分析

理論數(shù)據(jù)分析平板式和滾筒式兩種檢驗(yàn)臺(tái)能夠檢測(cè)到的制動(dòng)力,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要是受到荷載、附著率、汽車駕駛方向準(zhǔn)確性的影響。不同實(shí)驗(yàn)影響因素對(duì)于兩種檢測(cè)方式影響效果十分顯著。通過(guò)科學(xué)方式進(jìn)行研究和分析,以實(shí)際車輛為主要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參照,實(shí)驗(yàn)人員改變汽車內(nèi)部乘坐人員的位置,從而分析車輛荷載影響,并通過(guò)濕潤(rùn)輪胎等方式改變輪胎的摩擦力,同時(shí)對(duì)輪胎氣壓進(jìn)行不同調(diào)整,從而能夠獲得更多的數(shù)據(jù)。

3.1 荷載影響 考察車輛荷載對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,首先可以改變內(nèi)部成員的位置,分析載荷對(duì)制動(dòng)檢測(cè)造成的主要影響。試驗(yàn)主要分為5組,試驗(yàn)車輛參數(shù)見(jiàn)(表1)。

表1 試驗(yàn)車輛基本參數(shù)

試驗(yàn)過(guò)程中汽車軸荷存在明顯的前移效果,而且制動(dòng)器的使用通常大于后置制動(dòng)器存在的動(dòng)力[3]。平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)軸荷前移效果相比較于滾筒反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)更加明顯,而這種現(xiàn)象也符合檢測(cè)平臺(tái)的相關(guān)檢測(cè)原理。車輛制動(dòng)性能首先存在的決定因素是制動(dòng)器的制動(dòng)能力,因?yàn)槭艿降孛娓街鴹l件的影響,制動(dòng)器包含的制動(dòng)力沒(méi)有達(dá)到最大數(shù)值,車輛制動(dòng)力會(huì)隨著車輛荷載人數(shù)不斷增加而增加,從圖表中也可以看出,當(dāng)軸載數(shù)增加之后,兩輛車的前軸制動(dòng)力數(shù)值也相應(yīng)增加,后軸制動(dòng)力而言,由于制動(dòng)器相比于之前制動(dòng)器數(shù)值小,而荷載人數(shù)增加到最大的情況下,車輛后軸所形成的制動(dòng)力也不會(huì)發(fā)生數(shù)值上的明顯改變。

3.2 附著率影響 車輛在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,輪胎表面摩擦力和輪胎內(nèi)部氣壓情況地對(duì)附著率都存在極大的影響,實(shí)驗(yàn)人員通過(guò)將輪胎打濕和改變輪胎氣壓兩種方式對(duì)輪胎前軸進(jìn)行制動(dòng)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)主要分為3組,實(shí)驗(yàn)第1種是沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何特殊處理的正常輪胎,而第2組是為標(biāo)準(zhǔn)氣壓下打濕的輪胎,而第3種為標(biāo)準(zhǔn)氣壓干燥車輪。水漬對(duì)車輪和制動(dòng)平板間附著情況造成嚴(yán)重影響,降低車輪之間的附著率,而且實(shí)驗(yàn)2數(shù)據(jù)中,兩輛車前軸的制動(dòng)力和第1組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比,有著極大程度減少,而且數(shù)據(jù)對(duì)比過(guò)程中,能夠清晰地看出附著率降低,平板式制動(dòng)檢測(cè)裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果變化十分明顯,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程優(yōu)于滾筒式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)整體數(shù)據(jù)見(jiàn)表(2)。

表2 調(diào)整附著率汽車前軸制動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚩闯?相較于滾筒反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái),平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)對(duì)于附著率相關(guān)數(shù)據(jù)十分敏感,在對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,設(shè)備選擇可以給予更多地考慮。從而保證實(shí)驗(yàn)精度。平板式制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)為動(dòng)態(tài)汽車,為了能夠反映出汽車行駛過(guò)程中,軸荷分配的效果,提高汽車的整體慣性作用力,需要將汽車前后制動(dòng)力記性調(diào)整,使其數(shù)據(jù)能夠有效匹配。而且空載情況下用車適合在平板上制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行制動(dòng)性能的檢測(cè)實(shí)驗(yàn),保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量同時(shí),還能夠?yàn)楹罄m(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果使用工作提供系統(tǒng)指導(dǎo),尤其對(duì)于汽車制造行業(yè)等影響十分巨大,實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,也需秉承著客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,避免因?yàn)閭€(gè)人失誤造成整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行理論分析,實(shí)際車輛檢測(cè)結(jié)果,使用平板式和滾筒反力式兩種方式對(duì)車輛制動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。而且影響程度有著巨大差異。車輛荷載在固定范圍內(nèi)能夠進(jìn)行有效控制,制動(dòng)力隨著荷載增加而不斷增加,但是荷載數(shù)增加到一定程度之后,對(duì)于汽車的制動(dòng)性便不會(huì)存在影響。而附著率的變化對(duì)制動(dòng)力的影響十分明顯,應(yīng)注意汽車車輪的清潔和干燥,而且輪胎氣壓也會(huì)受到附著率的大小而產(chǎn)生明顯變化,對(duì)檢測(cè)結(jié)果也造成一定程度的影響。