摘要:文章從摩托車制動性能試驗的過程分析、標準理解及試驗方法等方面進行探討,通過數學模型和實例對制動試驗的過程及關鍵參數進行分析,從而為摩托車制動試驗的開展提供了理論基礎和實例參考。
關鍵詞:摩托車;制動性能;制動試驗;附著系數
中圖分類號:TK412 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)16-0155-02
制動性能的好壞,是車輛行駛安全的重要指標之一。作為摩托車生產企業,應該生產出制動性能優良、安全可靠的產品;作為摩托車檢驗機構,應該能夠嚴格準確地檢測車輛制動性能好壞,并做出準確的評判。無論是企業的設計開發人員,還是檢驗的試驗人員,都應該理解制動試驗過程原理,準確掌握試驗方法和評判標準,從而才能從設計、生產、檢驗各環節杜絕不合格的產品流向市場。本文主要針對國家標準“(GB 20073-2006)摩托車和輕便摩托車制動性能要求及試驗方法”中規定的摩托車制動性能試驗的過程及方法進行探討,同大家交流對標準的理解和分享檢測試驗方法的心得。
1 制動過程概述
以目前國內市場最普通的兩輪摩托車為例,采用英國Racelog公司生產的VBOX3i型道路試驗測試設備進行測試,電腦記錄試驗過程數據。圖1為某次制動試驗的過程數據,圖中的曲線清晰的記錄了控制力(F)、速度(v)、減速度(d)、距離(S)和時間(t)等試驗參數。
(1)控制力(F)曲線從開始施加到接近上限(≤200N)大概經過0.5s的時間,一直保持該控制力直到制動結束,控制力值平緩波動。
(2)速度(v)曲線初段由于控制力剛施加時,速度下降不明顯,后段平緩下降。
(3)減速度(d)曲線基本呈倒拋物線型,中段達到最大,并保持了一段時間。
(4)距離(S)曲線平穩增大,隨著速度的降低,曲線斜率減小。
(5)橫坐標為時間(t),從初速度為60km/h減速到0km/h共歷時約4s。
2 關于減速度
標準中對制動性能的要求可以通過制動距離來判定,也可以通過減速度來判定,由于制動距離的限值要求需根據每次制動試驗的初速度來計算得到,故在測試過程中會比較繁瑣,通常制動性能試驗都是通過減速度來判定。在0型試驗、Ⅰ型試驗(衰退試驗)和濕制動試驗中,標準對減速度的定義和求取方法都不太一樣,需加以區分和
理解。
2.1 充分發出的平均減速度(dm)
2.2 0.5~1.0s之間的平均減速度(d0.5-1.0s)
2.3 任何時刻的最大減速度(dmax)
2.4 濕制動試驗2.5m/s2減速度
標準中提到,“所用的控制力應相當于干制動達到2.5m/s2減速度所用控制力”。此處的減速度未作特別要求,此處應理解為整個制動過程的平均減速度,還是上文提到的充分發出的平均減速度(dm),還是瞬時減速度,有待商榷。同時Ⅰ型試驗(衰退試驗)中也提到,試驗時應使用保持減速度為3m/s2時的控制力,此處的減速度也未作特別說明。實際試驗過程中,為簡化并統一要求,理解為充分發出的平均減速度(dm)更為合理。
以上幾個減速度的含義和求取的方法不一樣,要加以理解和區分,在檢測過程中容易混淆。注意檢測設備的設置,方便求取,以便于開展試驗。同時試驗結果會有較大隨機性,試驗人員較難撐握,需要反復試驗過程中積累經驗,才能在試驗中獲得準確試驗數據。
3 關于控制力
4 關于附著系數
附著系數,是附著力與車輪法向(與路面垂直的方向)壓力的比值。它可以看成是輪胎和路面之間的靜摩擦系數。這個系數越大,可利用的附著力就越大,車輛就越不容易打滑。標準中提到,“如因附著力所限,使用單套制動裝置不能達到該數值,則在兩套制動裝置共同作用的情況下對加載車輛進行試驗”,對于這一要求的理解關鍵是如何確定“如因附著力所限”,而造成單套制動裝置不能達到限值要求。究竟是因為制動力不足還是因為附著力所限,而造成制動性能不能達到限值,可以直接通過車輪是否抱死來判定附著力是否足夠。當經過調整制動系統,盡可能施加接近目標值的控制力時,車輪不能抱死,即車輪制動力都無法大于輪胎與地面的附著力,應該為附著力足夠。該情況下,僅可以使用單套制動裝置進行試驗。故不能理解為單套制動裝置不能達到限值要求時,可直接使用兩套制動裝置共同作用進行試驗。
5 結語
國家標準“摩托車和輕便摩托車制動性能要求及試驗方法(GB 20073-2006)”對制動試驗中的減速度、控制力及附著系數等關鍵參數在不同試驗狀態中的含義和要求較為含糊,造成不同人員有不同的理解,從而造成試驗方法的偏差。本文對制動試驗的過程和關鍵參數通過理論結合實例進行分析和探討,闡述了制動試驗過程中的關鍵問題,不妥之處,請同行專家批評指正。
參考文獻
[1] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.摩托車和輕便摩托車制動性能要求及試驗方法(GB 20073-2006)[S].
作者簡介:邱杰(1983—),男,江西奉新人,國家摩托車及配件質量監督檢驗中心檢驗主管,工程師,研究方向:摩托車產品檢測技術。