某款商用汽車制動性能不合格研究

段 敏，韋 巍

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

引言

汽車制動性能作為汽車安全行駛的重要保障，直接關(guān)系到各個路面交通參與者的安全。當(dāng)路面發(fā)生因制動系統(tǒng)故障而產(chǎn)生的事故時，多是由于制動距離過長，單側(cè)（前/后）制動系統(tǒng)失效后，剩余制動系統(tǒng)制動力不足等原因所致。研究表明，汽車長時間進行強度較大的制動時，制動器溫度常在300 ℃以上，甚至能達到600 ℃～700 ℃[2]。因此，本文重點研究針對同一樣車的制動系統(tǒng)，更換不同的系統(tǒng)部件對其制動性能的影響。

1 試驗設(shè)備、評價指標(biāo)

1.1 測試設(shè)備

VBOX整車道路性能測試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，是一種可以用來測量車輛GPS信號、壓力、溫度等多通道的用于機械工程領(lǐng)域的物理性能測試儀器。通過它所采集的數(shù)據(jù)運用一定的軟件可以轉(zhuǎn)化為車輛的速度、加速度。

1.2 評價指標(biāo)

商用車主要是通過車輛的制動距離、制動減速度、熱狀態(tài)下的制動衰退情況來評價其制動性能。因此，本文中，使用車輛在國標(biāo)要求初始速度下的制動減速度（MFDD），制動距離來作為評價樣車制動性能的重要指標(biāo)[3]。

2 測試方法及舉例分析

制動熱衰退是制動器長時間在高負(fù)荷狀態(tài)下工作或者是在連續(xù)制動的情況下發(fā)生，隨著制動次數(shù)的增加而導(dǎo)致制動力不足以致剎車距離變長的一種現(xiàn)象[4]。

試驗過程中為了能更有效地實現(xiàn)制動系統(tǒng)熱衰退，一般采用連續(xù)20次在30 s內(nèi)將車速由60 km/h降低至30 km/h的方式來提升制動器的溫度。

某公司的測試樣車在進行熱衰退性能測試時，因其制動系統(tǒng)設(shè)計的制動力分配不均，導(dǎo)致樣車60 km/h初速度的熱衰退性能不滿足國標(biāo)要求（數(shù)據(jù)和曲線圖見表1、圖1）。

表1 熱衰退制動數(shù)據(jù)

圖1 熱衰退制動曲線圖

對該測試樣車的其他制動性能綜合分析后發(fā)現(xiàn)，該樣車熱衰退性能不合格主要是該樣車在進行熱衰模擬后，前制動器制動力偏弱所致。因此將其前制動氣室由16時增大至20時，并使用同樣的工況模擬后進行熱衰退性能復(fù)測，并對測試數(shù)據(jù)進行處理，形成表格及曲線圖（數(shù)據(jù)和曲線圖見表2、圖2）。

表2 更換制動氣室后的熱衰退制動數(shù)據(jù)

圖2 更換制動氣室后的熱衰退制動曲線圖

依據(jù)數(shù)據(jù)判斷，該狀態(tài)下樣車的熱衰退制動性能已經(jīng)可以滿足法規(guī)要求。但將前制動氣室加大，會增加樣車的制造成本。而增大后橋制動力同樣可以增大樣車的總制動力（即增大樣車的制動減速度）。因此，嘗試選用原尺寸前制動氣室+增大后制動蹄片寬度的方案對樣車進行降成本驗證。

在將樣車的前制動氣室更換回16時，并將后制動器由280 mm×160 mm增大至310 mm×160 mm后再次對樣車進行熱衰退性能復(fù)測，并對測試數(shù)據(jù)進行處理，形成表格及曲線圖（數(shù)據(jù)和曲線圖見表3、圖3）。

表3 整改后的熱衰退制動數(shù)據(jù)

圖3 整改后的熱衰退制動曲線圖

將整改前后的數(shù)據(jù)進行對比可以看出，在將制動氣室換為原狀態(tài)并增大后制動器尺寸后，樣車的制動減速度有了較大的提升。同時，將測試樣車試驗時的制動器表面溫度進行記錄整理后見表4。

表4 熱衰退試驗制動器表面溫度（℃）

對測試數(shù)據(jù)進行分析后發(fā)現(xiàn)，在整改后，一橋制動器的溫度有了顯著的下降，同時，二橋制動器的溫度雖有上升但仍在合理的范圍內(nèi)。因此，對測試樣車進行恢復(fù)前制動氣室尺寸、增大后制動器尺寸的整改是切實有效的。

3 結(jié)論

本文通過對同一樣車更換制動系統(tǒng)的不同部件后進行制動性能測試，實現(xiàn)了對影響商用車制動性能的研究。該方案在同一臺樣車上實施，更換部件后的影響更為直接，有助于設(shè)計分組在設(shè)計時更好地選型制動系統(tǒng)。