范健江苏省交通厅管理局周舟平无锡市交通汽车综合性能检测中心
汽车制动性能是汽车安全行驶极其重要的保证,目前,检测站对汽车制动性能的检验通常采用以下三种方法:
(1)道路试验。由驾驶人在平坦路面上加速到一定车速时急踩制动踏板,通过观察路面上的压印和制动距离及自身时经验感受来确定汽车制动性能是否正常。
(2)滚筒式制动试验台。将被测车辆车轮放入两对粘砂滚筒间,由电动机拖动滚筒,当滚筒线速达2km/h—5km/h时踩制动踏板,通过安装在滚筒侧面的扭力传感器测量制动力大小。这种检测方法,对一辆整车检测需要前后轴制动分别测量,不能反映汽车制动时前后轴动态载荷的变化,不能测量整车制动时的制动协调时间,不能全面地反映出制动性能,以及影响制动的其他因素,如悬架或钢板弹簧的刚度问题对制动性能的影响。这种检测方法是一种静态检验。
(3)平板式制动试验台。由4块模拟路面情况的粘砂钢质平板按一定方式排列,确保一辆汽车行驶车轮在制动时分别在4块平板上,汽车以5km/h—10km/h的车速驶上平板制动试验台。当急踩制动踏板时,通过平板下的几十只传感器及计算机控制系统测量汽车制动时的各项制动性能、悬架性能、钢板弹簧刚度(大车)等指标,并能测出测试速度值。
随着科学技术的迅猛发展,传感技术、电子技术以及计算机技术在检测行业得到大量应用,平板式制动试验台在国外的应用逐年增多,目前意大利已有2000多台投入使用。国内检测行业近几年也正在逐步推广应用平板式制动试验台,2003年成都市公安局机动车安全性能检测中心7条汽车检测线,全部采用了平板式制动试验台,平板式制动试验台的应用,使台试检验汽车制动性能的模拟技术有了新的发展。
平板式制动试验台的优越性已逐渐被国内有关管理部门及检测部门所认识。GB 7258--2004已明确使用平板式制动试验台的检测方法,公安部3号文规定:“小型车应采用平板式制动试验台”,GB 18565—2001中规定:“用其他方法不能判断制动性能合格与否时,可采用平板式制动试验台进行测试”,GB/T 17993--2005 《汽车综合性能检测站能力的通用要求》中对制动性能检测能力要求性能应满足表A10的规定,平板式制动试验台可测试7项制动参数等。平板式制动试验台由于测试车辆的制动过程与车辆在道路正常行驶时踩制动踏板操作基本上一致,所以平板式制动试验台的检测方法是一种动态检验,可以使台试模拟技术较接近实际。
l 动态检测车辆的制动力与车辆在道路上的制动状况相似,较接近实际
1.1 制动性能趋于实际
静态检验对行车制动的检测不能反映出行驶车辆制动时的轴荷分配问题。一般行驶车辆在进行制动(特别是紧急制动)时,其重心都会发生前移,所以制动力也会发生重新分配,静态检测就不能反映这一事实,则其前轴制动力测量值偏低,整车制动力也偏低。相比而言,动态检验就能反映出重心前移问题,检测结果表明前轴制动力都比静态检测要大很多,制动力确实发生了重新分配。
1.2 四轮可以同时检测
平板式制动试验台的粘砂平板台面与路面相似,车轮在台面上制动时,受力情况与车轮在路面上制动时的受力情况基本相同,可见平板式制动试验台模拟技术比较接近实际。平板式制动试验台可以使车辆前后轴车轮同时测试,这与车辆在路面上制动试验一样,能反映前后轴的制动同步情况,能比较实际地测取制动力特性曲线及整车的制动协调时间。
2 平板式制动试验台能适应各种车型的检测
目前,在检测站的实际检测中,有相当部分车型在检测线上无法进行制动检测,如轮距小于800mm,这种车型上线轮胎碰擦台体,影响检测数据,对于三桥以上半挂车辆、双后桥驱动车辆、双桥转向车辆等,由于现有检测线显示屏位置限制,厂房长度限制,引车技术要求较高,检测站就采用了平常的路试方式进行车辆检测,都是人工进行目视压印及测量制动距离,这种作业方式达不到国标中规定的路试方法,作出的检测报告说服力不强,无法体现检测数据的科学、客观、公正,因此这种传统的路试检测方法显然已经不能适应车辆技术管理要求。
现有平板式制动试验台对于二桥轴距在1 800mm—7000mm的车辆实施四轮同测,将四轮制动性能数据同时测得;对于三桥或以上超长车的测量可采用两板分轴测量方法来完成制动性能数据测取。使用平板式制动试验台检测车辆,能解决不能上线检测的车辆,将以往原始的路试方法,用台式制动模拟技术替代,确保判断结果科学性、合理性。
3 平板式制动试验台所测出的数据结果真实有效
3.1 平板式制动试验台上测试车辆阻滞力是可行的
众所周知,当车辆在静止并处于空档状态下,利用外力推动车辆使其从静止开始运动时所受到的阻力就可视为车轮的阻滞力。用平板式制动试验台测试时,车辆是在空档利用惯性力滑行上平板的。现在的平板式制动试验台平板的长度一般较长,滑行时间相对增加,在滑行过程中测出车轮的阻滞力。滚筒式制动试
验台测试阻滞力是滚筒转动带动车轮的,而平板式制动试验台是通过车辆自身的运动,也就是说车辆车轮转动带动平板测出车轮阻滞力,也可以这样理解,平板台可视为一个无限之大的滚筒,它同滚筒式制动试验台测出阻滞力是一样的。
3.2 平板式制动试验台可测出钢板弹簧的刚度对制动性能的影响
由于车辆结构中悬架存在的缘故,在车架与车轮之间、车轴之间存在着刚度,也就是说,弹簧刚度硬,相对该车轮制动力较大。静态检测相对来说不会产生弹簧钢板变形,动态检测时汽车行驶过程会对弹簧钢板产生冲击,因而导致变形,所以影响到制动性能。
3.3 平板式制动试验台可以在测试制动时同时检测悬架特性
平板式制动试验台是一种集制动力、轴重、悬架效率、侧滑等4项检测功能于一体的制动试验台。在乎板式制动试验台上试验时,车辆以5km/h-10km/h的速度驶上平板式制动试验台后,驾驶入迅速踩下制动踏板,车轮制动后车轮停在乎板上,此时车轮处的负重发生变化,主要是由于制动时前后轴间的负荷转移及车身通过悬架在车轮上的振动而引起的,车身加速向下时,车轮处负重增加,车身加速向上时,车轮处负重减少,反映了制动引起的车身振动被悬架系统逐渐衰减的过程。悬架效率是按照“车轮处动态负重的变化一车身振动一悬架衰减振动一悬架效率”这一原理测试出来的。平板式制动试验台检测悬架效率时,测试过程接近于路试,可以真实地反映车辆悬架的减振性能。
4 使用平板式制动试验台测试制动性能,更能满足技术等级评定要求
根据JT/T198--2004 《营运车辆技术等级划分和评定要求》的规定,根据车辆的制动力、制动力平衡、制动协调时间、车轮阻滞力和驻车制动来划分和评定车辆的技术等级。道路试验是通过观察路面上的压印和制动距离及自身的经验感受来决定汽车制动性能,它不能反映出制动力、制动力平衡、车轮阻滞力数值结果,因此,用路试方法以及用充分发出的平均减速度来衡量制动性能是无法按照JT/T198--2004标准来评价汽车技术等级的。通过滚筒式制动试验台能够对汽车制动性能的制动力、制动力平衡、车轮阻滞力数值进行测试,但是它能测试的车辆有一定的局限性,不能适应所有车型,且不能测出整车制动协调时间。通过平板式制动试验台可以测出制动力、制动力平衡、车轮阻滞力数值,使用附带配备不带连接线的红外线式和无线电式踏板力计,可测出整车制动协调时间,这种测试方式可以适应所有车型上板检测,这样就可以把所有检测车型的制动性能按照JT/T 198--2004标准来评价汽车技术等级。
5 平板式制动试验台具有很好的经济性
(1)平板式制动试验台能在一次测试过程中完成制动、轴重、悬架性能、钢板弹簧刚度的检测,检测效率高,结构简单,维护成本很低,耗电量小,仅为滚筒式制动试验台的1/100耗电量。
(2)平板式试验台可为检测站保证全天候工作特点,在雨雪天仍可正常检测,粘砂式平板在湿润状态下仍能满足表面附着因数大于0.95的要求,从而能充分保证测试结果的准确性。
(3)平板式制动试验台由于耗电量小于200W(220V单相),使得检测站在停电状况下配置小型发电机就能对车辆进行检测,解决检测站停电后停止生产的状况。
(4)平板式制动试验台检测时,踏制动踏板即检测结束,平板式制动试验台不会产生剥胎现象,对轮胎的磨损小。
平板式制动试验台适应汽车工业的快速发展,车型适用范围广,避免了采用传统道路试验方法检测车辆制动性能数据缺乏公信力的缺陷,确保了通过检测的车辆的安全性能,使检测站的检测结果数据更具有科学性、公正性。平板式制动试验台应当在汽车检测领域中大力推广应用。