中美日乘用車制動器臺架試驗標準對比分析

艾紅霞

(中國汽車工程研究院股份有限公司，重慶 401122)

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中美日乘用車制動器臺架試驗標準對比分析

艾紅霞

(中國汽車工程研究院股份有限公司，重慶 401122)

從乘用車制動器臺架試驗慣量的計算方法、熱電偶安裝位置、試驗項目、試驗參數對中美日乘用車制動器臺架標準進行了對比分析，進一步了解中美日乘用車制動器臺架試驗標準的要求和側重點，為乘用車制動器設計、臺架試驗及標準制修訂提供參考。

乘用車；制動器；臺架試驗；標準對比

0　引言

我國作為汽車保有量大國，乘用車已經成為市場的主體。而制動器又是汽車制動系統的關鍵部件，其性能是影響汽車安全的重要因素，是汽車安全行駛的保障[1-3]。制動器的試驗標準是評價制動器性能的主要依據。分析比較各國乘用車制動器臺架試驗的差異，可以幫助人們更好地理解各國的標準，為產品開發、產品測試和評價提供可供參考的依據。

作者對我國乘用車臺架試驗標準QC/T564-2008《乘用車制動器性能要求及臺架試驗方法》[4]、美國乘用車臺架試驗標準SAEJ212-1998《乘用車制動系統測功機試驗規程》[5]、日本乘用車臺架試驗標準JASOC406-2000《乘用車制動器測功機試驗方法》[6]進行了詳細的對比分析。

1　中美日乘用車臺架試驗標準對比分析

1.1慣量計算的對比

QC/T564-2008《乘用車制動器性能要求及臺架試驗方法》慣量計算方法如下：

I=mr2

(1)

式中：I為轉動慣量計算值，kg·m2;m為汽車滿載情況下，以0.45g的制動減速度進行制動時，被試制動器所對應車輪承受的那部分質量。當同一制動器用于不同車型時，取最大質量。

前制動器:

后制動器:

我國標準QC/T564-2008考慮的是單工位制動器臺架試驗慣例的計算方法，在QC/T564-1999版標準中，則是雙工位的慣量計算方法，但由于我國慣性試驗臺以單工位的為主，標準進行了修訂[7]。

美國乘用車臺架試驗標準SAEJ212-1998《乘用車制動系統測功機試驗規程》中慣量計算方法如下：

(2)

式中：I為轉動慣量；W為車重力；g為重力加速度，其值為9.8m/s2。

美國乘用車臺架試驗標準SAEJ212-1998《乘用車制動系統測功機試驗規程》針對的是一前一后制動器兩工位制動試驗。

日本乘用車臺架試驗標準JASOC406-2000《乘用車制動器測功機試驗方法》中慣量的計算，對于單工位測功機，采用公式(1)計算慣量；對于雙工位測功機，則采用公式(2)計算慣量。

從慣量的計算方法分析，日本標準中考慮得更為全面，不僅考慮了單工位，也充分考慮了雙工位慣量的計算。

1.2熱電偶安裝方式及距離的對比

中、美、日乘用車制動器臺架試驗的熱電偶安裝方式基本相同的(圖1為安裝在摩擦片上的熱電偶安裝方式)，但在熱電偶頭至摩擦片距離上略有差異(見表1)[5，8-9]。對于安裝在旋轉件上的，其安裝距離差異比較大。但由于安裝在旋轉件的方式需要集流環引出，而且由于旋轉件(制動鼓和制動盤)均為金屬件，在安裝孔的制造上，相對比較復雜。目前主要采用的是將熱電偶安裝在摩擦片上的安裝方式。

從表1可看出：對于安裝在旋轉件上的距離，美國標準在盤式制動器的安裝距離翻倍，日本和我國的標準是基本一致的。但我國關于熱電偶安裝距離的引用標準為QC/T556-1999，應根據相應制動盤鼓材料的技術發展和熱電偶技術的發展進行更新，而且，數據也略顯粗糙，沒有公差范圍。

1.3試驗項目的對比

3國標準詳細的試驗項目對比如表2所示。從試驗項目對比分析：我國乘用車臺架制動器試驗標準增加了磨損項目；美國乘用車臺架制動器試驗在第一次衰退恢復使用后增加了一次效能試驗，并有制動失效裝置的性能試驗；日本標準則考慮了初期制動器尺寸的測量和浸水恢復試驗，在衰退試驗后有高溫效能、冷效能，在恢復試驗后有效能點選做項目，相對我國和美國的標準差異較大。從標準項目的制定分析，日本標準更加完善和全面。

表2　試驗項目對比

1.4主要項目參數設置的對比

磨合試驗條件對比如表3所示。

表3　磨合試驗條件對比

注：前指前制動器；后指后制動器。

第一次效能試驗條件對比如表4所示。

表4　第一次效能試驗條件對比

注：前指前制動器；后指后制動器。

表5　最高車速與制動初速　km·h-1

注：P1: vmax≥140km/h;P2: 140km/h>vmax>110km/h;P3:110km/h≥vmax>90km/h;P4:vmax≤90km/h。

第一次衰退恢復試驗條件對比如表6所示。

表6　第一次衰退恢復試驗條件對比

注：前指前制動器；后指后制動器。

從以上主要試驗項目的條件差異分析，美國標準比我國標準嚴格，而日本標準則劃分得更細致，速度等級區分以及前后制動器的試驗溫度的區分都比我國和美國的標準更細、條件也更嚴格。

除了以上各項指標的差異分析外，對于試驗設備的精度要求、轉動慣量的允許誤差等，我國標準普遍比美日標準要求略低。由于考慮到我國制造業的水平、高精度的加工設備等現實的原因，為了適應國情進行了適當的調整。

表7　QC/T 564-2008中制動初速度和制動周期

(3)

表8　JASO C406-2000中制動初速度和制動周期

注：P1、P2、P3、P4含義同表5。

2　結束語

從以上標準差異分析得出：各國標準存在差異化，與本國的制造業水平密切相關。我國的標準在制修訂的過程中，吸收了國外標準的精髓(主要的對標體系為美標)，也加入了本土的特色。比如速度等級的區分、磨損試驗的增加等；但也要充分消化、吸收，比如：熱電偶安裝距離的參數就顯得粗糙而不精細；恢復試驗的制動管路壓力的規定與基準試驗相同，但基準試驗中控制的卻是減速度。要成為制造強國，必須要在標準體系上向國際逐步靠攏，以適應未來全球采購的趨勢。

總之，通過對中美日三國乘用車制動器臺架試驗標準的對比分析，能更全面地了解各國標準的差異和側重點，為設計和試驗提供參考，為標準的制修訂提供參考。

【1】汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊試驗篇[M].北京：人民交通出版社,2001:201-202.

【2】余志生.汽車理論[M].北京：機械工業出版社,2007：89-97.

【3】王望予.汽車設計[M].北京：機械工業出版社,2006：90-102.

【4】QC/T564-2008,乘用車制動器性能要求及臺架試驗方法[S].

【5】SAEJ212-1998BrakeSystemDynamometerTestProcedures-PassengerCar[S].

【6】JASOC406-2000PassengerCar-brakingDevice-dynamometerTestProcedures[S].

【7】李洪山.乘用車制動器試驗裝置及試驗規范的研究[D].合肥:合肥工業大學,2010.

【8】QC/T556-1999汽車制動器溫度測量和熱電偶安裝[S].

【9】JISD0210GeneralRulesofBrakeTestMethodofAutomobilesandMotorCycles[S].

ComparisonandAnalysisontheDynamometerTestStandardofPassengerCarBrakeoftheU.S.,JapanandChina

AIHongxia

(ChinaAutomobileEngineeringResearchInstituteCo.,Ltd.,Chongqing401122,China)

Fromthecalculationmethodofinertiaofthepassengercarbrakedynamometertest,thermocoupleinstallationposition,testitems,testparametersoftheU.S.,JapanandChinapassengercarbrakestandardwerecomparedandanalyzed,tofurtherunderstandtheU.S.,JapanandChinapassengercarbrakedynamometerteststandardrequirements.Thecomparisonandanalysisprovidereferenceforpassengercarbrakedesignandtestandrevisionofthestandard.

Passengercar;Brake;Dynamometertest;Standardcomparison

2016-05-24

艾紅霞(1976—)，女，碩士，工程師，主要從事與汽車產品檢測認證相關研究工作。E-mail：aihongxia@caeri.com.cn。

TP806；U463.51

B

1674-1986(2016)07-083-03