鄧湘鴻 劉地 王兆



摘要:為使汽車行業充分理解我國商用車輛緩速制動系統國家標準及試驗評價,本文介紹了商用車輛緩速制動系統標準研究制定的背景和意義,并對標準中主要技術內容及實施方案進行了闡述。
關鍵詞:緩速制動系統;國家標準;商用車輛;技術內容及實施
國家標準GB/T 32692—2016《商用車輛緩速制動系統性能試驗方法》(以下簡稱:本標準)已發布并將于2017年1月1日起正式實施。本標準作為強制性國家標準GB12676—2014的配套標準,涉及相關強制安裝要求,受到了汽車生產企業、緩速制動系統及相關產品生產企業等各相關方的廣泛關注和重視。為使行業充分了解標準內容,本文對標準主要技術內容進行了介紹。
1背景和意義
商用車輛緩速制動性能對于保障車輛安全行駛特別是在山路等復雜路況下的制動安全具有重要作用。為推動商用車輛緩速制動技術發展,提高車輛制動安全,歐美日等汽車技術發達的國家和地區及ISO、SAE等標準化技術組織都已經制定了有關緩速制動性能要求及試驗方法的法規。
我國早在1999年發布實施的GB 12676.1999《汽車制動系統結構、性能要求及試驗方法》標準中,就針對大型客貨車輛緩速制動性能提出了明確要求。但受當時國內試驗條件和試驗能力的制約,我國有關緩速制動技術的試驗評價主要針對緩速制動系統本身,由汽車及相關行業從產品角度提出了針對特定類型的緩速制動系統總成評價方法(例如QC/T 789—2007《汽車電渦流緩速器總成性能要求及臺架試驗方法》),但由于缺乏基于整車的緩速制動性能試驗評價方法,無法對緩速制動系統裝車后的實際效果進行客觀有效評價。
目前,我國新版強制性國家標準GB12676—2014《商用車和掛車制動系統技術要求及試驗方法》1已實施,其中進一步擴大了適用緩速制動試驗的車型范圍;但該標準僅給出了試驗原理和原則要求,未規定緩速制動試驗的具體試驗方法。本標準作為新版GB12676的配套標準,其研究與制定是緩速制動技術及性能評價的依據,將改變我國緩速制動試驗方法長期缺失的局面,對完善我國汽車制動標準體系、改善商用車輛制動安全具有重要意義。
2主要技術內容
2.1標準概述
本標準使用重新起草法非等效采用ISO12161:2006《道路車輛機動車和掛車緩速制動系統試驗規程》2,根據我國道路交通及試驗能力情況適當修改補充相關技術內容。本標準規定了商用車輛緩速制動系統的性能試驗方法;適用于裝備了緩速制動系統的車輛。
2.2強制性標準對緩速制動系統的要求
新版GB 12676對緩速制動系統的性能提出了明確的要求,在5.1.8.1中對應進行IIA型試驗的車輛類型作了相應規定,同時,在5.1.8.2中對試驗條件和性能要求作了相應規定。
2.3試驗基本原理
根據GB 12676的要求,所有試驗方案都應遵循能量等效原理,即所采用的試驗方案(下坡試驗、牽引試驗、轉鼓試驗)所消耗的能量應與嚴格法規條件下的能量消耗相同,如下圖1公式所示。
2.4轉鼓試驗舉例
由于能通過試驗轉鼓的驅動電機來模擬下坡制動條件,與本標準中所推薦的另外兩個試驗方法相比,轉鼓試驗能在轉鼓測功機上進行室內試驗,可不受坡道限制(事實上很難在現實情況下找到較為理想的試驗坡道)、不受天氣等外部因素影響,因此在實際試驗中應用最廣泛。本文以轉鼓試驗舉例介紹。
(1)試驗臺架及轉鼓的確定
試驗轉鼓應能提供滾動路面,能對車輛進行安全定位,使車輛的驅動軸與試驗臺架的滾筒具有一個滾動的接觸面。滾筒的尺寸至少為輪胎尺寸的兩倍以上。試驗臺架的設計應能夠測量輸入力矩和車速,計算驅動滾筒克服緩速制動系統的制動作用所需的功率。試驗臺架應采用合適的氣流來提供理想的冷卻效果。如圖2所示。
(2)試驗持續時間及數據記錄
①試驗持續時間
試驗持續時間通常為12min。
進行試驗,直至吸收的能量總量與滿載車輛或列車在規定的坡道上以30km/h的速度行駛6km/h所需要的能量相同。如果能量總量能在12min內被吸收,則認為試驗是合格的。
如果緩速制動系統的性能顯然不受行駛距離和試驗過程中其他條件的影響,可在達到所需的試驗持續時間之前終止試驗。如果冷卻液溫度、輸入力矩和車速等工作參數達到穩態條件并保持至少1min,可提前終止試驗。
②試驗數據
試驗時,測功機應在“控制車速”模式下運行,并使車速基本保持穩速vreq。
應將緩速器調整到最大輸出位置,記錄測功機力矩,實時計算吸收的總能量。
應注意該力矩取決于緩速器參數,并隨試驗進程變化,驅動力矩應包括克服發動機制動力所需要的部分。
Ⅰ.根據數據的獲取方式,平均車速
Ⅲ.試驗車輛的滾動阻力應在制動系統不起作用的情況下以規定的車速采用單獨的試驗確定。
(3)數據處理
①確定所需的能量消耗
考慮到有1%的滾動阻力,因此Ⅱ型試驗和ⅡA型試驗所要求的能量消耗分別為:
(4)試驗結果判定
如果實際消耗的能量大于或等于計算得出的所需能量,則認為滿足能量相同的原理,試驗是合格的。如果縮短了試驗持續時間,應根據有效的試驗持續時間與正常的試驗持續時間的比例相應地來縮短試驗持續時間。
3實施
本標準中對緩速制動性能評價主要的試驗方法,分為下坡試驗、牽引試驗和轉鼓試驗。按照GB 12676對緩速制動系統的性能提出的要求,根據具體的試驗條件和測量設備的不同,可選取所列三種方法的任意一種,對車輛緩速制動性能進行評價。
本標準中附錄B作為資料性附錄,規定了各類緩速器減速度和熱衰退評價試驗方法,作為企業選型緩速制動系統時評價的參考。
4結論
本標準作為新版GB 12676的配套標準,其研究與制定是緩速制動技術及性能評價的依據。標準中試驗方法可在下坡試驗、牽引試驗和轉鼓試驗這三者中任選一種對緩速制動系統性能進行評價判定;附錄B規定了各類緩速器減速度和熱衰退評價試驗方法,作為企業選型緩速制動系統時評價的參考。本標準將改變我國緩速制動試驗方法長期缺失的局面,對完善我國汽車制動標準體系、改善商用車輛制動安全具有重要意義。