汽車(chē)制動(dòng)性能及其統(tǒng)計(jì)特征研究

尚超

摘 要：制動(dòng)性能是評(píng)價(jià)汽車(chē)最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，是汽車(chē)安全檢測(cè)的基本項(xiàng)目之一。本文介紹了汽車(chē)制動(dòng)性能檢測(cè)的評(píng)定指標(biāo)，包括汽車(chē)制動(dòng)性能的評(píng)定指標(biāo)和影響因素；汽車(chē)制動(dòng)性能的好壞，還涉及汽車(chē)制動(dòng)性能的統(tǒng)計(jì)特征以及汽車(chē)制動(dòng)性能系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。這幾個(gè)部分共同構(gòu)成汽車(chē)的制動(dòng)性能系統(tǒng)，在分析這些的基礎(chǔ)上更好地發(fā)揮汽車(chē)的價(jià)值與使用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)；制動(dòng)性能；統(tǒng)計(jì)特征

1.汽車(chē)制動(dòng)性能的評(píng)定指標(biāo)

（1）汽車(chē)制動(dòng)性能的評(píng)定指標(biāo)。制動(dòng)性能涉及的兩個(gè)重要方面是制動(dòng)方向的穩(wěn)定性和制動(dòng)效能，而“汽車(chē)最大制動(dòng)距離、最大制動(dòng)減速度和最大制動(dòng)踏板力又是衡量汽車(chē)制動(dòng)效能的最終指標(biāo)”。[1]它們直接關(guān)系到行駛的安全性和操縱性。不同的汽車(chē)有不同的制動(dòng)距離和制動(dòng)速度，具體情況因車(chē)而異。同時(shí)，“制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性也是汽車(chē)制動(dòng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)”。[2]

（2）汽車(chē)制動(dòng)性能指標(biāo)的因素分析。發(fā)動(dòng)機(jī)是影響整個(gè)制動(dòng)過(guò)程中最重要的因素與指標(biāo)。通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，得出許多數(shù)據(jù)，汽車(chē)前軸的利用附著系數(shù)總在后軸的利用附著系數(shù)之上，說(shuō)明車(chē)的制動(dòng)性能是比較穩(wěn)定的。而發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的影響同樣使前、后軸利用附著系數(shù)更加接近某一固定曲線(xiàn)，從而提高制動(dòng)效能。

根據(jù)余志生對(duì)制動(dòng)距離的分析與計(jì)算公式，當(dāng)最大制動(dòng)力F1小于附著力F2時(shí)的制動(dòng)距離S為一定值時(shí)，依據(jù)制動(dòng)時(shí)車(chē)輪的受力分析，汽車(chē)最大制動(dòng)減速度取決于車(chē)輪的地面制動(dòng)力F，它是造成汽車(chē)減速行駛的外部滑動(dòng)摩擦阻力。因此，經(jīng)過(guò)一系列的假設(shè)條件后，證明地面的阻力與地面摩擦力也是影響汽車(chē)制動(dòng)的主要因素。

2.汽車(chē)制動(dòng)性能統(tǒng)計(jì)特征

汽車(chē)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的地面制動(dòng)力大小決定著制動(dòng)距離的長(zhǎng)短。制動(dòng)力越大，則制動(dòng)距離越短；而制動(dòng)力在軸內(nèi)兩輪上的平衡與否與制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性密切相關(guān)，一軸兩輪上的制動(dòng)力越接近，則制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性越好。因此，在《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》中用4項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量和評(píng)價(jià)用車(chē)輛的制動(dòng)性能。

在4項(xiàng)指標(biāo)上，其中有兩項(xiàng)指標(biāo)分別用來(lái)評(píng)價(jià)車(chē)輛制動(dòng)力的大小與其在軸間上的分配，記作F1和F2，在另兩項(xiàng)指標(biāo)上，用來(lái)記錄與評(píng)價(jià)制動(dòng)力在軸內(nèi)兩輪的平衡，記為F3和F4，所以，我們可以構(gòu)造出一個(gè)衡量汽車(chē)制動(dòng)性能的向量Q，Q是一個(gè)四維的隨機(jī)向量，可以表述為：

Q={F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4}

F1是制動(dòng)力總和與汽車(chē)總質(zhì)量的比率（%）；F2是汽車(chē)軸承制動(dòng)與軸荷之比（%）；F3是在制動(dòng)力增長(zhǎng)的過(guò)程中，前軸左右輪制動(dòng)力差與該軸左右輪中制動(dòng)力大者之比（%）；F4是在制動(dòng)力增長(zhǎng)的全過(guò)程中，后軸左右輪制動(dòng)力差與該軸左右輪中制動(dòng)力大者之比（%）。依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，判定4項(xiàng)指標(biāo)的合格標(biāo)準(zhǔn)為F1≥60%、F2≥60%、F3≤20%、F4≤24%。

3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。檢測(cè)系統(tǒng)由滾筒反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、測(cè)力傳感器、速度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡、電機(jī)控制電路、LED 顯示屏以及工控計(jì)算機(jī)等單元組成。滾筒反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)主要由測(cè)力杠桿和應(yīng)變測(cè)力傳感器組成。

（2）工作原理。在對(duì)汽車(chē)進(jìn)行制動(dòng)力檢測(cè)時(shí)，需要被檢測(cè)的汽車(chē)駛?cè)胂鄳?yīng)的制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，車(chē)輪放置于主滾筒和從滾筒之間，并下壓第三滾筒，此時(shí)需要接通支架下的光電開(kāi)關(guān)，通過(guò)延時(shí)的電路來(lái)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)由減速器和主從滾筒帶動(dòng)車(chē)輪進(jìn)行低速旋轉(zhuǎn)，然后用力踩下制動(dòng)踏板。此時(shí)，車(chē)輪產(chǎn)生的制動(dòng)力會(huì)作用在滾筒上，同時(shí)與滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，因而產(chǎn)生一反作用力矩。然后，控制裝置通過(guò)重要的傳感介質(zhì)即轉(zhuǎn)速傳感器，來(lái)獲知被測(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，使機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程的多工況仿真計(jì)算，可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及環(huán)境因素對(duì)汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程影響的研究，從而達(dá)到顯著提高汽車(chē)的制動(dòng)性能的目的。另外，檢測(cè)汽車(chē)的制動(dòng)性能也有許多行之有效的方式，有效地實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的檢測(cè)與維護(hù)，在分析與統(tǒng)計(jì)汽車(chē)性能特征的基礎(chǔ)上最大限度地發(fā)揮汽車(chē)的效用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張 濤，王燕玲.汽車(chē)制動(dòng)性能與測(cè)試[J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2001，22（z1）.

[2]黃費(fèi)智，郭正康.一種汽車(chē)制動(dòng)性能數(shù)字仿真方法的研究[J].中國(guó)機(jī)械工程，1996（05）：91—92.

（作者單位：河北省任丘市職教中心）