海門市機動車輛檢測中心(226100) 施敏敏
汽車制動性能檢驗方法的比較
海門市機動車輛檢測中心(226100) 施敏敏
汽車行駛時能在短時間內停車且維持行駛方向的穩(wěn)定性,以及在下長坡時能維持一定車速的能力,稱為汽車的制動性。自汽車誕生之日起,汽車的制動性就顯得至關重要,并且隨著汽車技術的發(fā)展和行駛速度的提高,而越來越重要。制動性直接關系到交通安全,重大交通事故往往與制動距離太長、緊急制動時發(fā)生側滑等情況有關。
評價汽車制動性能的指標主要有以下3個方面。
(1)制動效能,即制動距離與制動減速度,是指在良好路面上,汽車以一定初速度制動到停車的制動距離與制動時汽車的減速度,是制動性能最基本的評價指標。
(2)制動效能的恒定性。汽車在高速行駛或下長坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度,稱為抗熱衰退性能。此外,當汽車涉水時,水進入制動器,短時間內制動效能的降低稱為水衰退。汽車應該在短時間內迅速恢復原有的制動效能。
(3)制動時汽車的方向穩(wěn)定性,即制動時汽車不發(fā)生跑偏、側滑及失去轉向能力的性能。
檢測站在評價汽車制動性能時,主要檢測制動效能和制動時的方向穩(wěn)定性,對于制動效能的恒定性,由于檢測方法復雜,一般不進行檢測。檢測站在評價汽車制動性能時檢測的參數(shù)主要包括制動力、制動減速度、制動距離及制動協(xié)調時間等。檢測站對制動性能的檢驗方法分為臺試檢驗(即通過制動檢驗臺檢測)和路試檢驗(即通過五輪儀或減速度儀檢測)。路試檢驗可檢測制動減速度、制動距離、制動協(xié)調時間和穩(wěn)定性;臺試檢驗可檢測制動力、制動力平衡和車輪阻滯力。
2.1 制動性能路試檢驗
《機動車運行安全技術條件》(GB 7258—2012)第7.11.3條規(guī)定,對臺試檢驗制動性能結果有異議的,在空載狀態(tài)下按第7.10條(路試檢驗制動性能)規(guī)定進行路試復檢;對空載狀態(tài)復檢結果有異議的,以滿載路試復檢結果為準。這說明國家標準將制動性能路試檢驗作為最終判定制動性能的方法。制動性能路試檢驗能真實地反映車輛實際行駛過程中動態(tài)的制動性能,如軸荷轉移的影響,還能綜合反映汽車其他系統(tǒng)的結構性能對汽車制動性能的影響,如轉向機構、懸架系統(tǒng)結構等對制動方向穩(wěn)定性的影響,并且不需要大型設備與廠房,但制動性能路試檢驗存在以下不足之處。
(1)不利于流水化作業(yè),效率低。隨著汽車保有量的急劇增加,現(xiàn)在的檢測站每天要負擔幾百臺次的檢驗任務,并且不單單是檢測制動性能。路試檢驗需要較大的、與其他區(qū)域隔離且符合要求的場地,如果不是流水化作業(yè),沒有較高的效率,是不可能完成這樣的任務的。
(2)只能作整體分析。制動路試檢驗以實際行駛和整個汽車作為研究對象,只能對整車制動性能進行定量評價,而對于各車輪的制動狀況及制動力的分配,卻無法檢測,無法精確判斷故障部位,不利于制定對不合格汽車的修正方案,不利于診斷故障發(fā)生的具體部位。
(3)具有一定的危險性。由于制動路試檢驗是一種較接近實際行駛的動態(tài)高速測試,特別是滿載路試,如果檢測的車輛存在制動故障,可能存在制動距離過長、方向穩(wěn)定性較差等問題,因此存在一定的安全隱患。
2.2 制動性能臺試檢驗
按檢測時被檢車輛相對地面的運動狀況,制動性能臺試檢驗分為靜態(tài)檢測法和動態(tài)檢測法。靜態(tài)檢測法采用滾筒反力式制動檢驗臺,動態(tài)檢測法采用平板式制動檢驗臺。
2.2.1 滾筒反力式制動檢驗臺
現(xiàn)在汽車檢測站將反力式滾筒制動檢驗臺作為對汽車制動性能檢驗的最普遍的儀器設備,其優(yōu)點有:車速較低,檢測安全系數(shù)較高;便于流水化作業(yè),檢測經濟迅速;重復性較好,能定量測定制動增長全過程,有利于判斷故障部位及制定不合格汽車的修正方案;除了需要設備和廠房外,受外界條件的限制較少,便于檢測場地的布局。但其存在以下不足。
(1)檢測狀態(tài)與汽車真實制動狀態(tài)不一致。汽車高速行車制動時,因動態(tài)軸荷的轉移而導致汽車前軸的制動力要求大大提高,而由于滾筒式制動檢驗臺的結構屬于靜態(tài)檢測,無法模擬軸荷的轉移。
(2)難以科學地檢測汽車制動穩(wěn)定性。汽車制動時是4個車輪受力,共同決定汽車制動時的穩(wěn)定性,而利用滾筒式制動檢驗臺進行制動穩(wěn)定性的評判是將前后軸分開考慮的,以在制動力增長全過程中同時測得左右輪制動力差的最大值,與全過程中測得的該軸左右輪最大制動力中大者的比值來判斷制動穩(wěn)定性是否合格。這種評判方法只是簡單地考慮單軸的制動過程中制動力差對穩(wěn)定性的影響,而未考慮汽車前后軸車輪相互影響的關系對汽車制動穩(wěn)定性的影響。利用滾筒式制動試驗臺檢測時,同樣無法真實反映軸荷轉移對制動穩(wěn)定性的影響。
(3)難以準確檢測裝有ABS的汽車制動性能。隨著電子技術與汽車技術的發(fā)展,ABS的應用大大改善了汽車的制動性能,使得汽車在緊急制動時能夠防止車輪完全抱死,而處于縱向附著力最大,側向附著力也很大的半抱死半滾動的運動狀態(tài),使滑移率保持在10%~20%。在滾筒式制動檢驗臺檢測汽車的制動性能時,汽車相對速度只有3 km/h~5 km/h,該速度下ABS并不工作。這種測試實際上測試的僅僅是汽車在ABS不起作用情況下的制動性能,并不是汽車真實制動時的情況。
2.2.2 平板式制動檢驗臺
動態(tài)法使用的平板式制動檢驗臺結構簡單,日常維護工作量小,工作可靠性強,檢測效率高,現(xiàn)在越來越受檢測站的青睞。下面談一談目前普遍對平板式制動檢驗臺存在的幾點誤解。
(1)速度越快具有的動能越大,所以不同的車速在平板制動臺上所測得制動力不相同,造成重復性不佳。不同車速的汽車實施緊急制動時,車輛停止的時間是不同的,制動過程中不同車速的汽車的制動距離不同,車速越快的汽車制動距離越長,制動時間越長。根據(jù)GB 7258—2012規(guī)定,行車制動性能檢測只與制動力增長全過程有關,即急踩制動踏板的起始上升段,至于制動力的持續(xù)時間與檢測無關。較高的車速會使車輪在制動臺面移動較長的距離,且使測力傳感器受力時間延長,但并不影響測量結果。
(2)滾筒反力式制動檢驗臺的測量準確性高于平板式制動檢驗臺。兩者最大的差別是:平板式制動檢驗臺測量的是汽車的制動力,而滾筒反力式制動檢驗臺測量的是車輪的制動力。現(xiàn)有的測量汽車制動性能的方法均不能說誰的準確性更高,只能說哪種方法更能準確地反映被測汽車的制動性能。被檢汽車的制動力用不同的測量方法可得到不同的測量結果,比如前驅的乘用車在實際制動時,制動力可以達到靜態(tài)軸荷的140%,而用滾筒反力式制動檢驗臺檢驗時,制動力不可能超過100%,進而不同測量方法得到的制動力誤差達到百分之幾十是很正常的結果。我們只能按照國標的要求來判斷被檢汽車的各項測量數(shù)據(jù)是否優(yōu)于國標的各項限值。例如,用平板式制動檢驗臺和平板式制動檢驗臺測量同一輛汽車,若該被檢汽車的制動力足夠大,可以看到平板式制動檢驗臺測量的制動力要大于滾筒反力式制動檢驗臺的測量值;若兩種測量方法得到的結果均大于國標所規(guī)定的限值,我們說這兩組測量數(shù)據(jù)均是正確的,但滾筒反力式制動檢驗臺得到的數(shù)據(jù)僅是一個與汽車制動力相關的力,并不是汽車的真實制動力,是除去了其他因素的制動力。
(3)平板式制動檢驗臺不能檢驗車輪阻滯力。當車輛在靜止并處于空擋狀態(tài)下,利用外力推動車輛使其從靜止開始運動時所受到的阻力視為車輪阻滯力。用平板式制動檢驗臺測試時,車輛是在空擋利用慣性力滑行上平板的。現(xiàn)在的平板式制動檢驗臺平板的長度一般較長,滑行時間相對增加,在滑行過程中測出車輪阻滯力。滾筒反力式制動檢驗臺測試車輪阻滯力是滾筒轉動帶動車輪的,而平板式制動檢驗臺是通過車輛自身的運動,也就是說車輛車輪轉動帶動平板測出車輪阻滯力,也可以這樣理解,車輛和平板存在相對運動,我們認為車輛不動而平板在移動,這樣就能測出車輪阻滯力,但是不能否認平板式制動檢驗臺檢驗車輪阻滯力確實不方便。《機動車安全技術檢驗項目和方法》(GB 21861—2014)中機動車安全技術檢驗項目表已將車輪阻滯力刪除,也就是說對于所有車輛的車輪阻滯率可以不用檢測和評判,這樣為平板式制動檢驗臺的廣泛應用掃除了障礙。
汽車制動性能檢驗主要以臺試檢驗方法為主,對不能臺試檢驗或臺試檢驗存在疑問的車輛,可用路試檢驗。汽車在實際行駛中的制動過程受路況、速度、裝載情況、人員操作、車輛狀況等因素的影響,作為制動性能最終檢測認定的路試也只是模擬汽車制動性能的方法,可以說不存在與實際制動完全吻合的檢測方法。正確判斷汽車制動性能是否合格,是我們檢測汽車的目的,選擇正確的測量方法,并對各種測量方法充分了解,才能在檢測中減少誤判。
(2015-11-24)