機(jī)動(dòng)車(chē)輛制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)分析對(duì)比

何毅波 何建勇 陳乾 高光雷 羅堃

【摘 要】文章簡(jiǎn)單介紹了機(jī)動(dòng)車(chē)輛制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)種類，同時(shí)介紹了《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》（GB 7258—2012）標(biāo)準(zhǔn)中涉及的平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)和滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)的構(gòu)造和工作原理，并進(jìn)行對(duì)比分析。

【關(guān)鍵詞】制動(dòng)檢測(cè)；檢測(cè)臺(tái)；平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)；滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)

【中圖分類號(hào)】U472.9 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2017）04-0049-03

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和國(guó)民生活水平的不斷提高，國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，其安全性能日益?zhèn)涫荜P(guān)注和重視。機(jī)動(dòng)車(chē)制動(dòng)性能直接影響機(jī)動(dòng)車(chē)安全性能。目前，我國(guó)主要采用動(dòng)態(tài)路試檢測(cè)方法和靜態(tài)臺(tái)試檢測(cè)方法檢測(cè)車(chē)輛制動(dòng)性能。動(dòng)態(tài)路試檢測(cè)機(jī)動(dòng)車(chē)制動(dòng)性能時(shí)，根據(jù)路試參數(shù)的不同，使用不同的接觸式測(cè)速儀、非接觸式車(chē)速儀和制動(dòng)減速度儀。靜態(tài)臺(tái)試檢測(cè)主要是通過(guò)采用制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)分析，其檢測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)準(zhǔn)確、重復(fù)性好，檢測(cè)過(guò)程抗干擾能力強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，檢測(cè)效率高。因此，靜態(tài)臺(tái)試法逐步成為車(chē)輛制動(dòng)性能診斷和檢測(cè)的主要手段。常用的2種靜態(tài)制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)分為滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)與平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)。本文將對(duì)上述2種制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)進(jìn)行分析對(duì)比。

1 制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)結(jié)構(gòu)和工作原理

滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)主要是由控制單元和車(chē)輪制動(dòng)力測(cè)試裝置組成，控制單元?jiǎng)t由主框架、舉升器、滾筒組、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和測(cè)量控制機(jī)構(gòu)、顯示儀表等組成，車(chē)輪制動(dòng)力測(cè)試裝置左右兩邊機(jī)構(gòu)相同。其中，舉升器、框架、測(cè)量機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾筒組是車(chē)輪制動(dòng)力檢測(cè)單元不可或缺的組成部分，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

工作原理如下：通過(guò)測(cè)定作用在測(cè)力滾筒上的車(chē)輪制動(dòng)力的反力，結(jié)合已知的車(chē)輛軸載質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛制動(dòng)性能檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)車(chē)輪制動(dòng)力時(shí)，將被檢車(chē)輛開(kāi)上制動(dòng)測(cè)試臺(tái)，將車(chē)輪行駛至主滾筒和從動(dòng)滾筒中間位置，然后放下舉升器。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則經(jīng)過(guò)扭力箱驅(qū)動(dòng)滾筒組帶動(dòng)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)，傳感器設(shè)置在測(cè)力臂壓之下，扭力箱浮動(dòng)支撐與驅(qū)動(dòng)滾筒同軸，設(shè)置在其的2個(gè)軸承上。啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)車(chē)輪低速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后操作制動(dòng)踏板制動(dòng)，車(chē)輪制動(dòng)器的摩擦力使車(chē)輪開(kāi)始減速，通過(guò)測(cè)力傳感器檢測(cè)滾筒、扭力箱及測(cè)力臂的車(chē)輪制動(dòng)力，控制系統(tǒng)的同時(shí)將檢測(cè)的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)算出制動(dòng)力。滾筒在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下輪胎的摩擦力大于制動(dòng)器的摩擦力，從而驅(qū)動(dòng)車(chē)輪繼續(xù)滾動(dòng)，此時(shí)車(chē)輪輪胎摩擦力影響滾筒表面切線方向施力，使減速器殼體、測(cè)力杠桿向滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)相反方向發(fā)生擺動(dòng)位移，通過(guò)傳感器檢測(cè)測(cè)力杠桿位移，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和記錄，完成制動(dòng)性能測(cè)試。

1.2 平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)結(jié)構(gòu)和工作原理

平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)通常由控制柜、測(cè)力傳感器、滑板、軸重傳感器、底板、制動(dòng)（軸重）板、滾珠、測(cè)試平板、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。該類型檢測(cè)臺(tái)是在機(jī)動(dòng)車(chē)低速駛上檢測(cè)板，給予瞬間制動(dòng)力的情景模式下，利用此時(shí)產(chǎn)生的慣性力對(duì)制動(dòng)效能進(jìn)行檢測(cè)的慣性式動(dòng)態(tài)低速制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)。該平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)外力驅(qū)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)真實(shí)道路制動(dòng)過(guò)程的模擬，能有效監(jiān)控車(chē)輛的動(dòng)態(tài)制動(dòng)力變化。其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

工作原理如下：檢測(cè)原理基于制動(dòng)力等于質(zhì)量乘（負(fù)）加速度的牛頓第二定理，如圖3所示。在模擬實(shí)際平坦路況下，車(chē)輛行駛至制動(dòng)板上，當(dāng)車(chē)輛變速器置于空擋位，以10～15 km/h的速度行駛，而后實(shí)施制動(dòng)操作，被測(cè)車(chē)輪動(dòng)態(tài)輪荷則通過(guò)垂直方向稱重傳感器測(cè)取，車(chē)輪空擋滑行阻力通過(guò)水平方向拉力傳感器測(cè)取。控制系統(tǒng)采集到各制動(dòng)制動(dòng)板上水平方向和垂直方向的全過(guò)程制動(dòng)數(shù)據(jù)。最大制動(dòng)力為計(jì)算全過(guò)程各板測(cè)到制動(dòng)數(shù)據(jù)的最大值；阻滯力則是車(chē)輪駛上制動(dòng)板在沒(méi)有踩制動(dòng)前的水平方向力的平均值；靜態(tài)輪重是在車(chē)輛制動(dòng)結(jié)束時(shí)各輪靜止停放在相應(yīng)制動(dòng)板上所測(cè)到的輪重；動(dòng)態(tài)輪重為各輪最大制動(dòng)力出現(xiàn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的輪重。

2 2種檢測(cè)臺(tái)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)比分析

2.1 滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)實(shí)驗(yàn)方法

（1）滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果與路試結(jié)果具有相關(guān)性和一致性，是在模擬狀態(tài)下對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)制動(dòng)性能的置信檢驗(yàn)，為一種靜態(tài)式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)。

（2）滾筒式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)表面采用粘砂處理工藝，該檢測(cè)方法僅能采用單軸進(jìn)行測(cè)試，車(chē)輪與滾筒接觸面越大，測(cè)試穩(wěn)定性好，遲滯損失越小，但滾筒耐磨性差，對(duì)車(chē)輛輪胎的磨損較大。靜態(tài)檢測(cè)是在一種理論狀態(tài)下對(duì)制動(dòng)性能檢測(cè)，不是實(shí)際客觀地對(duì)制動(dòng)性能進(jìn)行測(cè)量，因此無(wú)法全面地反映車(chē)輛實(shí)際行駛過(guò)程中的制動(dòng)力特性、車(chē)輛制動(dòng)時(shí)前后軸動(dòng)態(tài)載荷的變化及檢測(cè)整車(chē)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。

（3）用滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)測(cè)試時(shí)，車(chē)輛前軸驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)力比例高，很難檢測(cè)到準(zhǔn)確的最大前軸制動(dòng)力。

（4）滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)具備檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性好、抗干擾性好、占地面積小、安全性能好、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

（5）滾筒反力式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)屬于主動(dòng)式檢測(cè)方式，采用大功率電機(jī)帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輪胎旋轉(zhuǎn)的方式，此過(guò)程需要消耗大量的電能，成本高。

2.2 平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)實(shí)驗(yàn)方法

（1）平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)是一種通過(guò)動(dòng)態(tài)檢測(cè)客觀地模擬實(shí)際路面情況，充分利用動(dòng)態(tài)前后軸載荷的慣性式動(dòng)態(tài)制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)。車(chē)輛前后軸動(dòng)態(tài)載荷的變化、懸架性能、鋼板彈簧剛度等在平板式制動(dòng)檢測(cè)時(shí)能得到充分的反映。

（2）目前，由于受制動(dòng)平板結(jié)構(gòu)尺寸的限制，造成有效測(cè)試距離較短，空擋自由滑行實(shí)際距離較短，在實(shí)際行駛中機(jī)動(dòng)車(chē)輛所產(chǎn)生的行駛阻力無(wú)法得到準(zhǔn)確反映，檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際不相符。

（3）平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)在模擬接近于路試的情景下進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)制動(dòng)性能、軸重的同時(shí)檢測(cè)懸架特性，可以檢測(cè)制動(dòng)力、軸重、懸架效率、側(cè)滑等，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、檢測(cè)可靠性好、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)。

2.3 制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)性能對(duì)比分析

制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)性能對(duì)比分析（見(jiàn)表1）。

3 結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)階段首選的檢驗(yàn)方法是采用臺(tái)試檢測(cè)方法為主，路試檢測(cè)方法則是在臺(tái)式檢測(cè)方法不適用時(shí)才使用。由于機(jī)動(dòng)車(chē)在實(shí)際行駛中的制動(dòng)過(guò)程受路況、人員操作、車(chē)輛狀況、速度、裝載情況等諸多因素的影響，因此在選擇檢測(cè)方法時(shí)要主動(dòng)排除和減少各種因素的影響，根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的不同車(chē)況，對(duì)各種測(cè)量方法進(jìn)行充分的分析，并因時(shí)制宜地選擇與檢測(cè)目的相符的制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)。

參 考 文 獻(xiàn)

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