车辆制动性能检测解析

摘要

制动系统是卡丁车的一个重要组成部分，对卡丁车行驶安全起着重要的作用。本设计中提出了一种反力式滚筒制动试验台检测的设计方法，进行测试，运用一些原理对卡丁车在实际工作中的制动检测进行分析，对今后卡丁车制动系统的实际推广有重要价值和意义。

关键词：检测分析制动

1．综述

1.1车辆制动性能检测发展背景

随着我国经济的发展，汽车的数量与日俱增，为了确保公路安全，行车出厂前，厂家需要对车辆进行整车安全检测。随着电子技术和机械加工工业的发展，在传统检测方法的基础上，逐步发展成现代汽车诊断与检测技术。汽车检测通常指使用现代检测技术和设备、合计算机、自动控制等高技术来检测汽车技术现状，它是一门综合性的应用科学。

汽车的制动性是汽车的主要性能之一，制动性能的检测对所有车辆都是极其重要的。汽车的制动性关系到人的安全，它是汽车安全行驶的重要保障。资料表明，因制动不良而导致的道路交通事故占事故总数的l／3。汽车的制动性不仅取决于制动系的性能，还与汽车的行驶性能、轮胎的机械特性、道路的附着条件以及与制动操作有关的人体工程特性有密切关系。

汽车的制动性是由汽车的制动系统决定的，其制动过程是很复杂的，它与汽车总布置和制动系各参数选择有关。汽车本身又是一个复杂的系统，在运行当中，各个总成之间都在运动，随着时间的推移，各系统的技术状况都会发生变化，其技术状况将不断恶化，造成汽车的各种性能的下降，从而使其发生故障的可能性逐渐增加，造成交通安全隐患的大量聚合。随着道路质量的提高和高等级公路及高速公路的发展，汽车行驶速度愈来愈快，因此对汽车制动性能的要求也愈来愈高。

1.2 车辆制动性能试验台的研究意义

我们知道，路试法虽是最直观、最真实的一种检测方法。但路试法需要专业的试验场地，在我国专业的试验场地并不多，国家级的汽车试验场只有四个：海南汽车试验场、襄樊汽车试验场、中国定远汽车试验场、北京通州汽车试验场。所以难以推广，并不适合我国的国情。另外路试法对汽车会产生一定的磨损，并且在进行路试时每次都须将各种传感器安装在汽车的车轮或车轴上，来采集汽车在路试的时候的制动数据，这样就很难避免每次装卸这些传感器所造成的误差。在GB7258．2004中规定当机动车经台架检验后对其制动性能有质疑时，可用路试检验进行复检，并以满载路试的检验结果为准。在现有的检测设备中一直都没有能够以台试的方法来代替路试的检测设备，动态制动检测系统则是以模拟路试为设计原则，找到一种能够尽可能的接近路试的方法。过去曾发生过在路试时合格，而在台试时却不合格，最终按照路试的检测结果作为最终检测结果。这便体现出路试与台试存在不统一的问题，动态制动检测系统是建立在路试法的基础上，用台试的方法来进行路试的检测。这样我国的汽车检测事业将更加科学化。

汽车制动器台架试验是制动器强制检定项目，它模拟汽车的制动过程，以台架试验的方式来测试制动器总成的制动效能、热稳定性、衬片磨损以及强度等各项性能，从而揭示其内在的统计规律性，找出其存在的问题并提出解决的方法，确保道路交通安全。它的优点是能迅速、准确地检测制动性能，不受气候条件限制，试验重复性较好，能定量地指示各轮的制动力或制动距离，有利于分析前后轴制动力的分配及每轴制动力的平衡状态，制动协调时间等参数，给故障诊断提

供可靠的依据。现在，台架试验检测已成为汽车诊断与检测最常用的方法。

目前应用较多的是反力式滚筒制动试验台和平板式制动试验台.由于反力式滚筒制动试验台所需场地小, 设备造价低, 测试方便, 因此目前成为我国各类检测站测量机动车制动性能的主要设备;平板式制动试验台接近实际道路状况,台面上制动时车轮的受力情况与路面上制动时车轮的受力情况很相似,使测试结果更接近实际情况,但平板式制动试验台对传感器、检定工具、测试方法等有较严格的要求,使得造价升高、测试难度增加.综合考虑各种因素，在此次试验中我选取反力式滚筒试验台。

1.3车辆制动性能检测标准：

对制动力的要求：制动力总和占整车重力的百分比，空载≥60%或满载≥50%；主要承载轴的制动力占该袖轴荷的百分比，空载≥60%或满载≥50%。在

GB7258-1997中，仍保持制动力总和与整车重力的百分比空载≥60%或满载≥50%的要求，由于对主要承载轴的理解容易有误，将主要承载轴的制动力与该轴轴荷之比改为前轴制动力不得小于前轴轴荷的60%。

对制动力平衡的要求：原标准中是以轴荷为基准确定的，即前轴左右轮制动力差不得大于该轴轴荷的5%，后轴左右轮制动力差不得大于该轴轴荷的8%。由于这种规定不能准确反映制动力差的数值应随制动力增加按正比例相应变化的实际情况，所以在GB7258一1997中改为：在制动力增长的全过程中，左右轮制动力差与该轴左右轮中制动力大者之比，前轴不得大于20%，后轴不得大于24%。这个要求的幅度与原标准比较，前轴要求适当放宽，对后铀的要求基本保持不变。

1.4车辆制动性能检测标准的意义

保障行驶安全和使汽车的动力性得以充分发挥。

1.5 论文主要论述内容及途径

1.5.1 主要研究内容

对汽车制动试验台的论述主要集中在以下几方面：

1. 制动试验台运动学和动力学的分析，对汽车在反力式制动试验台上的运动及受力情况进行分析，推导制动力、滚筒支承反力的解析表达式，分析试验台的最大测试能力；

2. 制动试验台结构设计的研究，对制动试验台绘制相关图样；

3. 制动试验台控制系统硬件设计包括传感器选型、信号调理电路设计、数据采集系统设计、控制装置的设计。

1.5.2 途径与方法

1. 运动学和动力学分析；

2. 使用AutoCAD进行零件图的绘制。

2常用三种实验台的对比分析

2.1反力式滚筒制动检验台

图1 反力式制动检验台结构简图

制动性能的台式检测方法由于具有方便快捷、节省空间且不像路试方法那样受天气情况的影响等优点而广泛应用,其结构如图1所示。它的检测方法是将车轮置于滚筒之上,由电机带动滚筒,驾驶员踩制动踏板通过车轮向滚筒施加制动力。由连接在滚筒上的传感器测试出制动反力的大小制动力测试装置主要由测力杠杆和传感器组成。测力杠杆一端与传感器连接，另一端与减速器壳体连接，被测车轮制动时测力杠杆与减速器壳体将一起绕主动滚筒（或绕减速器输出轴、电动机枢轴）轴线摆动。传感器将测力杠杆传来的、与制动力成比例的力（或位移）转变成电信号输送到指示、控制装置。

测力传感器受力点受力的大小与滚筒表面制动力的关系为：

滚筒表面制动力（N）=测力传感器受力(N)×测力臂水平长度÷滚筒半径

2.1．1滚筒反力式制动试验台的优点有：

（1）安全保护作用，即只有在被测车轮同时压下左右制动试验台的第三滚筒时，滚筒才能被启动，因而可以避免操作人员误操作而造成伤害；

（2）随着现在计算机技术的发展，可以显示车辆左、右轮制动力增长全过程随采样时间的变化情况，且能准确指明左、右轮制动力不平衡最大值在制动力增长过程中的具体位置，从而分析判断引起制动力平衡差超标的根本原因，还可以为车辆修理单位提供有效的信息支持；

（3）滚筒反力式制动检验台测试工况稳定，重复性好。

2.1.2滚筒制动试验台的缺点：

传统的滚筒式制动试验台逐渐暴露出很多问题,已经渐渐不能满足人们对制动性能检测真实性的要求。它的主要问题:

（1）很难测得实际制动力，并且很难测得制动器的制动力最大值；