汽车制动性能测试方法探讨

汽车制动性能测试方法探讨

俞栋

浙江万安科技股份有限公司 浙江诸暨 311800

摘要：随着我国汽车制造产业的不断发展，传统的汽车制动力检测方法存在一些不足，可能会一定程度地影响到测试结果的稳定性和可靠性。为了准确评价汽车制动性能，通过对比几种常用制动性能测试方法，分析各自的优缺点，得出影响测试结果的因素，提出直接测量作用在车轮上的扭矩来评价车辆的制动性能是一种更科学、可靠的测试方法。

关键词：汽车；制动性能；测试方法

引言

汽车制动性能的检测是机动车安全技术检验的重要内容之一,制动性的好坏也直接关系到行车安全性和交通运输效率。面对中国汽车保有量和进口车型的增多,传统的测试系统基本上是以硬件或固化的软件形式存在的,仪器只能由生产厂家来定义和制造。设计复杂、灵活性差,测试参数少且不能对采集的数据作进一步处理、分析,在一些较为复杂和测试参数较多的场合,使用极不方便。

1传统汽车制动性试验方法

1.1路面试验

路面试验主要仪器是五轮仪。传统的接触式五轮仪器对试验路面要求比较苛刻，基本已被淘汰。目前被广泛使用的是非接触试五轮仪和便携式制动仪。非接触式五轮仪通过光电探头发出光束照射在路面上，系统光栅通过处理接收反射回来的光线达到测量目的，要求试验路面平直、无积水。便携式制动仪的核心部件是加速度传感器，试验路面高低起伏对数据影响十分明显。两仪器试验方法相同：将车速提升至设定制动初速度，刹车同时将刹车命令传递给路试设备，车辆急剧减速直至速度为零，测试仪器便会得到该车的制动初速度、制动距离、制动时间和制动减速度。路面试验需要特定的场地，且颇费时间，测得数据重复性较差，不能真实反映出车辆的制动性能。

1.2室内试验

室内试验装置主要有滚筒式和平板式两种。滚筒反力式制动检验台，是检测车辆制动性能的静态检测装置，在国内外汽车制动性能检测中得到广泛应用，是通过具体的制动力大小来反映制动性能的。平板式制动试验台是一种低速动态惯性式制动试验台，检验时汽车以5～10km/h速度开上平板，置变速器于空档并紧急制动。汽车在惯性作用下，通过车轮在平板上附加与制动力大小相等方向相反的作用力，使平板沿台纵向位移，经传感器测出各车轮的制动力，并由指示装置显示检测结果。这种试验台结构简单，运动件少，用电量少，日常维护工作量少，提高了工作可靠性，测试过程与实际路试条件较接近，反映了车辆的实际制动性能，即能反映制动对轴荷转移带来的影响以及汽车其他系统对汽车制动性能的影响。

2行车制动过程

2.1路面附着特性分析路面附着特性分析

路面附着特性对车辆行车制动性能有非常重要的影响。对于同一情景的同一辆汽车来说，路面附着系数大小会直接影响到行车制动性能，附着系数越小，行车制动距离越大；反之附着系数越大，则行车制动距离越小。现行国家标准规定，汽车行车制动试验路面附着系数约为0.8。通常情况下，新铺的沥青路面附着系数约为0.85，新铺的混凝土路面附着系数约为0.9，而沙地路面的附着系数仅为0.68。另外，3年以上的沥青路面和混凝土路面的附着系数会下降到约0.7，而沙地路面的附着系数不会有较大变化。以上所述的附着系数都是指干燥路面，因为雨雪等天气会令路面变得潮湿，附着系数会变小。由此看出，沙地路面的附着系数比沥青和混凝土路面都要小，同一状况的车辆在同一速度情况下，在沙地路面的制动距离会比沥青和混凝土路面的制动距离都要长。

2.2行车制动过程分析

当车辆达到预定行驶速度后，驾驶员快速踩下制动踏板，经过0.015~0.03s的制动系统响应时间后车辆开始减速运动，液压系统一般经过0.15~0.3s的时间到达最大制动值，之后制动减速度比较稳定。之所以说是比较稳定，是因为车辆突然受到制动力影响，车辆悬架会出现很大的振动，而且这种振动会和车辆的减速度叠加在一起，使得车辆在短时间内获得最大减速度，这也是为什么车辆刚制动时，车辆前部会突然往下沉的原因。之后的一段时间，随着阻尼作用使得悬架的振动逐步消失，车辆逐步获得一个稳定的减速度，处于一种相对稳定的状态。这个减速度的大小一定程度上反映了车辆行驶路面附着系数的大小，减速度越大，附着系数越大，减速度越小，附着系数就越小。当车辆在制动力作用下停止后，悬架因为制动力消失而出现第二次振动，随后由于阻尼作用而消失。

3汽车制动系统的发展趋势

3.1制动管系、风缸和气室控制

做好全面的清洁工作，是预防空气制动系统故障的关键。风缸和副风缸、管系中空气压力可以达到600kPa，在处理其中的灰尘时应该打开排水塞，采用缓解阀除尘的方式对压力管道和制动缸实施清理，要防止中间体当中有灰尘进入，做好辅助缸、工作缸、制动缸和增压空气的有效连接，因此可以确保压力空气充满气缸和管道当中。通过安全阀和排水塞，可以实现杂质有效清除，确保空气管道系统保持良好的洁净度，防止出现严重堵塞问题而影响空气制动系统的制动效果。排水系统是风缸的主要构成，应该对其实施抽干处理，防止管壁受到严重的腐蚀，预防铁锈问题。借助于最低排气阀，可以对铁锈和杂质等实施清理，保障风缸与副风缸的良好运行状态，管道也更加通畅。无论是在生产过程中，还是在安装工作中，都有可能造成制动阀的污染，因此应该在各个关键节点实施控制。尤其是在喷漆过程中要避免严重的污染，针对分配阀做好密封处理。在运输过程中也应该采取有效的保护措施，防止杂质和灰尘等对阀体安全性能产生负面影响。

3.2以电子真空泵作为新能源汽车制动系统主要形式

现阶段，多数新能源汽车的制动系统并未进行改善，依然依赖于传统的真空助力器与液压制动管路，结构较为复杂，具体工作原理为：当驾驶者启动新能源汽车后，由12V的电源进行供电，然后汽车的电子控制系统进行自检操作，真空压力传感器则检测真空度是否合理，将其转换为相应电压值后传至电子控制系统，并对电压值与标准的真空度电压值进行比较，只有当真空罐内真空值与标准值一致时方可进行工作。在整个工作过程中，电子控制系统主要通过真空罐中的真空度进行对比，在其小于标准值时下达命令抽真空，直至可以使真空助力器可为汽车驾驶者提供辅助力完成对汽车的制动作用。采用电子真空泵制动系统控制技术，可有效改善传统燃油制动系统的不足之处，并且在燃油汽车底盘改造基础上，将发动机进气歧管引入真空环境接口的管路转换至单设的真空泵之上，充分发挥真空泵的作用，营造一个良好的真空环境。对于汽车驾驶者而言，虽然这种方式响应时间快、更易制动汽车，但其与传统燃油汽车制动系统的应用方式并没有较大的变化，只是更加的简单与便利。相较于传统的燃油汽车，新能源汽车中电动真空助力系统的设计可有效降低汽车生产成本，并在保留传统汽车大多数制动系统的前提条件下完成智能化的过渡与转换，若想要彻底解决新能源汽车制动问题还需进行更加深入的研究。而伴随着新能源汽车中关键零件技术的快速发展，未来新能源汽车的综合性能将进一步提高。

结语

在汽车制动性能测试时，需要通过正确的分析方法，结合相关的力矩平衡关系，对汽车的极限坡度进行分析，同时，还要与汽车的最大驻车坡度进行分析比较，确定两者之间的相互关系，保证各项参数指标的正确性，有效地利用坡度计算，增强车辆制动性能。

参考文献

[1]于浩淼,徐弢,高文翔.一种驻车制动性能检验装置的研制[J].自动化仪表,2011,(12).

[2]何仁，童成前，何建清.多轴汽车驻车制动性能分析方法[J].汽车工程，2011(7).

[3]邵毅明,徐进.弹簧刚度和车速对某微型车制动性能的影响分析[J].机械设计与制造，2009(2)