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汽车制动性评价及制动性能检测研究

2020-09-16 12:25:19·  来源:期刊《科技创新与应用》  作者:常桂秀  
 
摘 要:汽车制动性能直接关系到交通安全,重大交通事故往往与汽车制动性能差有关。在现有路况标准下,随着汽车行驶速度提高,汽车制动性能对保障交通安全尤为重
摘 要:汽车制动性能直接关系到交通安全,重大交通事故往往与汽车制动性能差有关。在现有路况标准下,随着汽车行驶速度提高,汽车制动性能对保障交通安全尤为重要。

关键词:汽车;制动性能;检测

汽车行驶时能在短距离内迅速停车且维持行驶方向稳定性,在下长坡时能维持一定安全车速,以及在坡道上长时间保持停驻的能力称为汽车的制动性。汽车制动性能直接关系到交通安全,重大交通事故往往与汽车制动性能差有关。制动距离太长或者紧急制动时发生侧滑等都会造成交通事故。在现有路况标准下,随着汽车行驶速度提高,汽车制动性能对保障交通安全尤为重要。汽车在制动过程中人为地使汽车受到一个与其行驶方向相反的外力,汽车在这一外力作用下迅速地降低车速以至停车,这个外力称为汽车的制动力。制动力是评价汽车性能的基本因素,制动力便于在制动试验台上测量,制动力测量是机动车安全性能检测的重要组成部分。通过制动力检测不仅可以测得各车轮制动力的大小,还可以了解汽车前、后轴制动力合理分配,以及各轴两侧车轮制动力平衡状况。若同时测得制动响应时间便能较全面地控测车辆的制动性能。

1  汽车制动性的评价指标

1.1  制动效能


指汽车迅速减速直至停车的能力,即在良好路面上,汽车以一定的初速度制动到停车时的制动距离或制动时汽车的减速度。它是汽车制动性最基本的评价指标。

1.2  制动效能的恒定性

指汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度。汽车的制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器的吸收转换为热能的过程。制动器自身温度升高以后,制动力矩下降,制动减速度减小,制动距离增大,称为制动器的热衰退。

1.3制动时汽车方向的稳定性

通常用制动时汽车按给定路径行驶的能力来评价。若汽车制动时发生跑偏(制动时汽车偏驶,后轮沿着前轮的轨迹运动)、侧滑(制动时汽车的一轴或两轴发生横向滑移,前、后轮轨迹不重合)、失去转向能力(如前轮抱死,汽车将失去转向能力)等问题,则汽车将偏离原来的路径,对交通安全影响极大。

2  道路检测汽车制动性能及方法

2.1路试制动性能检测标准与方法


路试法一般是在受检的车辆上装置检测仪器,如五轮仪,使车辆在道路上行驶,检测车辆的制动距离、制动减速度和制动响应时间。路试检测是检验机动车辆制动性能最基本的方法,也是最可靠的方法。目前乘用车制动性能检测主要依据GB 21670-2008《乘用车制动系统技术要求及试验方法》,包括静态试验和动态试验两种,平时常做的试验有常规制动、驻车制动、0-型试验、Ⅰ-型试验、失效试验及ABS试验等,下面就以乘用车常规制动为例讲述制动试验的实施。

2.2检测试验环境及条件

试验车辆:(1)试验时按规定调整好轮胎气压,胎压偏差不超过±10kPa;花纹深度不少于原深度的20%。(2)按规定要求装载,满载测量时,所装载荷应均匀布置于车厢内,不能超高、超宽、超长、超重,不应因装置影响汽车的质心位置。试验中载荷不能移动,重量不能有损失。(3)制动压力或制动踏板力要符合国家标准规定。(4)试验车辆其他技术条件均应按GB7258要求达到标准。试验环境:国家标准《机动车运行安全技术条件》中规定,“机动车路试应在平坦、硬实、干燥和清洁且轮胎与路面间的附着系数不小于0.7的水泥或沥青路面上进行,路试检验制动时发动机应脱开”。试验应在晴天或阴天,风速不大于5m/s的条件下进行。其他环境及条件要求均应符合规定。

2.3检测内容及方法

道路上检测制动性能时,通常使用仪器进行测量。利用车速仪(也叫五轮仪)测量汽车由规定初速度制动至车速等于零时车速度变化的情况与制动距离,根据测量结果计算出充分发出的平均制动减速度,由制动距离长短和充分发出的平均制动减速度,判断制动性能是否合格。

行车制动试验要求初速度为50km/h,空载的制动距离要求不大于19m,平均减速度要大于6.2m/s,满载的制动距离要求不大于20m,平均减速度要大于5.9m/s,试验通道宽度为2.5m。应急制动试验要求制动初速度为50km/h,制动距离小于38m,平均减速度要大于2.9m/s,手操纵力应小于等于400N。驻车制动试验为空载状态下能在坡度为20%的坡道上保持不动大于等于5min。

2.4制动距离和制动稳定性

车辆在规定的初速度下的制动距离和制动稳定性应符合要求。在进行路试制动性能检测时,需控制的制动气压或制动踏板力与台试检测制动力时相同。在表中制动稳定性要求规定了车辆任何部位不得超出的试车道宽度。在进行路试制动性能检测之前,应事先画出相应规定的试车道,检验时,车辆延试车道的中线行驶道规定的初速度使用急踩制动,若车辆的任何部位都不超出所规定的试车道边线,即为合格。对路试空载检测制动性能有质疑时,可用满载检验的制动性能要求进行检验。

这就是说,空载检验不能完全代替满载检验。所以,空载检验时,发现有隐患的车辆,应进一步作满载状态下的检验,以确保检验的严密性。

2.5充分发出的平均减速度

车辆可用充分发出的平均减速度(MFDD)和制动协调时间来检验行车制动性能。

平均减速度:汽车、汽车列车在规定的初速度下急踩制动时充分发出的平均减速度(MFDD)和制动稳定性应符合规定要求。对空载检验制动性能有质疑时,可用满载检验的制动性能要求进行检验。

制动协调时间:制动协调时间的定义和限值与台试检验的要求相同。车辆的路试行车制动性能检验如能符合上述两项要求之一者即为合格。

3  汽车制动距离的影响因素分析

汽车制动距离的主要影响因素是制动器起作用时间、最大制动减速度和起始制动车速。

3.1制动器起作用时间

汽车制动时,真正使汽车减速停车的是持续制动时间,但制动器起作用时间对制动距离也产生影响。当驾驶员紧急踩下制动踏板时,液压制动系的制动器起作用时间为0.1s或更短;真空助力制动系和气压制动系为0.3~0.9s;货车有挂车时可长达2s,若精心设计汽车列车可缩短到0.4s。因此制动器起作用时间与制动系的结构密切相关。改进制动系结构,减少制动器起作用时间,是缩短制动距离的一项有效措施。

3.2起始制动车速

汽车制动距离随着起始制动车速的增加呈现平方关系增加,因此高速行车是导致制动距离增加的重要原因。

3.3最大制动减速度

制动减速度反映了地面制动力,它与制动器制动力、附着力有关。地面制动力是使汽车强制减速直至停车的最本质因素。因此在保证行车安全的前提下,应尽量避免紧急制动。
另外,制动器的热状况、制动时的路面附着条件、汽车轮胎结构等也影响制动距离。制动器的热衰退将导致制动距离增加。

 
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