制动性能检测

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1、第二节制动性能检测一、制动性能检测的意义 1、道路条件改善车速提高：城市立体交通和 城间高速公路的发展改善了道路条件，车速 在逐渐提高； 2、汽车性能改善车速提高：发动机速度的提 高，整车性能的改善，都为高速行驶创造了 条件； 3、行驶速度高，要求制动性能好：保证良好 的制动性能是安全行车的第一要求； 4、强制检测以保证良好的性能：制动性能的 检验是汽车安全检测中最基本和最重要的一 个检测项目。大货半夜“闯”小楼事故 制动系统失灵所致 据勘查事故 现场的交警 介绍，这辆 载重8吨的 解放牌货车 很可能是超 载了，行至 这个丁字路 口时，制动 系统又突然 出现问题， 直接撞进路 边的小楼， 交警

2、在附近 路面上没找 到刹车的痕 迹。 04年10月， 一辆载着20多 吨汽油的东风 油罐车行驶到 有“死亡谷”之 称的八达岭高 速进京方向51 公里处，由于 刹车失灵撞向 专为刹车失灵 而设计的紧急 避险区，整个 驾驶室及罐体 前部悬在空中 ，驾驶室中5 人在半空迅速 逃生。二、制动器概述1、制动器的作用强制正在行驶的车辆减速以 致停车； 驻车制动防止，汽车停在坡 路上自行下滑。2、鼓式制动器 鼓 式 制 动 器 构 造3.盘式制动器盘 式 制 动 器 结 构三、制动过程分析1. 制动力分析 摩擦制动力矩M：以蹄鼓 式制动器为例。当驾驶员 突 然踩下制动踏板时，制动鼓 受到制动蹄的压力Fx而形

3、成 摩擦制动力矩M ，力矩方向 与车轮转动方向相反。即有 ：M = Fxr制动力矩M传到车轮后， 对车轮外缘产生的制动力， 我们称为制动器制动力。它 相当于把汽车架离地面后， 踩住制动踏板，在轮胎外缘 推动车轮直到它能转动所需 的力。即有：M =FR。 车轮制动力F：是与制动蹄的压力Fx成正比的。 理论上只要不断加大制动蹄的压力Fx ， F也可以 一直增加下去。 地面制动力Fg：是地面给车轮的作用力，它不会 超过车轮与地面之间的附着力F。F= G。 F与Fg之间关系：若驾驶员逐渐加大施于制动 踏板的力Fp，制动蹄鼓间的压力Fx将从零逐渐增加 ，F也逐渐增大，此时地面制动力Fg也随之增加。 在F

4、p小于一定值Fpo的情况下，地面制动力Fg就等 于制动器制动力Fu ，而车轮则可能由纯滚动逐渐进 入边滚动边滑动的状态。当踏板力达到一定值后， 车轮被制动器抱死，再不能滚动，汽车将处于完全 滑移状态2.紧急制动过程分析 紧急制动过程可以用 右图来说明。从驾驶 员遇到需紧急制动的 信号，到踩踏板制动 ，直到制动结束，全 部过程可详细分为如 下几个时间段。(1)驾驶员反应时间t1 是驾驶员从遇到制动信号到开始制动动作的反应 时间， 是从制动动作开始到右脚踩到制动踏板的一段时 间。驾驶员反应时间一般为0.3-1.0s，它主要与驾驶 员的生理心理状况有关。 （2）制动器作用时间t2 是从驾驶员踩到制动

5、踏板，到产生制动作用的一 段时间，这是由于制动器踏板有自由行程和制动器 摩擦副存在着间隙所造成。 是制动力逐渐增大的过程所对应的时间，或称 为制动力上升时间。 制动器作用时间一般为0.2-0.7s，主要取决于制动 系统的结构形式，以及驾驶员踩制动踏板的速度。 (3)制动力持续时间t3 该段时间，制动力达到稳定的最大值，制动 作用得到充分发挥。 制动力持续时间的长短是不一定的。这取决 于制动前汽车的初速度、制动力的大小、制 动器的性能以及路面情况等。 在进行检测时，制动持续时间大约维持2s左 右即可。 (4)制动释放时间t4 这是从驾驶员松开制动踏板直到制动完全消 除所需的一段时间。一般为0.2

6、1.0S。3.制动减速度 GB 7258-1997标准中，采用了“充分发出 的平均减速度”(MFDD)的概念，它能真实 地反映车辆制动系统的实际状况，作为衡 量制动性能的一个指标。 MFDD的定义是：制动过程中，车速从 0.8v0到0.1v0时段内的平均减速度。4.制动距离5紧急制动时的轴荷转移现象 紧急制动时尽管汽车的总质量未变，但与静态时相 比，前轴动态载荷增大，而后轴动态载荷减小。 由后轴“转移”到前轴的那部分载荷，其大小与制动 力、轴距和质心高度有关。6.制动跑偏 制动跑偏是由制动时的左右 不对称因素所引起的。如左 右轮(尤其是转向轮)产生的地 面制动力大小不等、轮胎结 构或气压不同、

7、悬架刚度有 差异、车辆左右两边载荷不 均以及路面状况不同等。其 结果都会使制动时左右两侧 地面制动阻力不等，车辆就 容易驶向阻力大的一侧。 右图中左前轮制动力偏大。 Fi为汽车总的惯性力。显然 ，制动力的合力并不在汽车 中心线上，而是偏向左侧。 这样，在惯性力Fi和制动阻 力共同作用下，汽车就容易 向左跑偏。 7.制动侧滑 制动侧滑是制动时车辆产生横向滑移的现象：车轮在抱死制 动时，横向附着力几乎全部丧失，因而很容易受横向力的干 扰而发生制动侧滑现象。 前轮比后轮先抱死：则前轮首先失去横向附着力。整车会以 后轴中间为中心发生偏转。但因汽车重心在该点前面，惯性 力只具有自动回正作用，所以整车尚处

8、于稳定状态，能够按 直线减速停车，但在弯道上行驶时容易失去方向控制能力。 后轮比前轮先抱死：则后轮失去横向附着力，在受到横向干 扰而侧滑时，前轴中间处成了偏转中心。此时因惯性力作用 在该点的后面，导致车辆立即失去稳定性，极易出现甩尾或 打转现象。所以后轴先抱死是非常危险的。 若前、后各轮同时抱死：则可以避免后轴侧滑，还可以最大 限度地发挥前、后轴的制动效能，是三者中最好的一种状况 ，但制动过强时汽车也会丧失转向能力。三.对制动系统的基本要求及评价指标1.对制动系统的基本要求 要有足够的制动力：以保证汽车能够迅速、平稳地停车； 制动操作要轻便：踏板或手刹力都不应过大，否则容易使驾 驶员的疲劳；

9、有驻车制动：保证车辆停放在停车场或一定坡度的坡路上原 地不动； 汽车应具有应急制动：必须能在行车制动失效之后，在规定 的制动距离内将车辆停住； 不能自行制动：在不需制动时，不能因车体振动或转向等引 起制动作用； 应具有制动方向稳定性：即在紧急制动时，汽车能够保持稳 定的方向，不至于出现跑偏、侧滑(甩尾)之类现象； 应具有制动效能恒定性：也就是指制动器摩擦副的摩擦系数 应尽量不受制动器工作时产生的高温和外界进入的水的影响 。2制动性能的评价指标 主要指对行车制动性能的评价，是汽车在行驶中能够强制减速 、停车或下坡时限速的能力。 一般从制动效能、制动效能的恒定性以及制动时方向稳定性三 个方面综合评

10、价汽车的制动性能。(1)制动效能：指制动距离、制动减速度、制动力和制动时间方面 的性能。 (2)制动效能的恒定性：不仅要求车辆具有良好的制动效能，而且 希望这种制动作用能够持久。要求制动器材料应具有抗热衰退的能力：这在汽车高速制动、 短时间重复制动或下坡连续制动时是极其重要的。制动器应具有较好的水湿恢复能力：当制动器被水浸湿后制动 力会下降，要求能够尽快恢复其制动性能。(3)制动时方向的稳定性：要求制动时车辆不应出现跑偏、侧滑等 现象。检验时，要求车辆的任何部位都不得超出给定宽度的试 车道。 四、国家标准对检验制动性能的有关规定 国家标准GB 72582004对检验制动性 能的规定，可按检验方

11、法分为路试和台 试两类。路试就是在规定的路面上进行 的试验项目，台试就是利用试验台进行 测试的项目。1、路试检验 用路试的方法主要检验行车制动性能和应急 制动性能。这些检验应在平坦、坚实、清洁 、干燥的水泥或沥青路面上进行，并且轮胎 与地面的附着系数应不小于0.70。(1)用制动距离检验行车制动性能 (2)用充分发出的平均减速度MFDD检验行车 制动性能 (3)应急制动检验 (4)驻车制动性能检验2、台试检验 就是在试验台上进行制动性能测试。与路试 方法相比，台试方法更省时、省地、也更方 便，所以目前应用十分普遍。 (1)制动力检验 (2)制动力平衡要求 (3)制动力协调时间 (4)阻滞力(拖

12、滞) (5)驻车制动性能检验3、检验项目 路试和台试的各种方法，并不需要全部检验 。要全面评价行车制动系的制动性能，只要 选择检验以下三项之一即可： 制动距离及制动方向稳定性(路试)； 制动减速度、制动协调时间及制动方向稳 定性(路试)； 制动力、制动协调时间及阻滞力(台试)。 五.制动检测设备及检验原理1第五轮仪（路试用） 第五轮仪能够测量时间、速度和行程 等参数，常用以测量制动距离来检验 制动性能。它的机械部分主要是一个 车轮；电子部分包括传感器和单片机 等信号采集和处理装置。 电磁传感器装在第五轮轴上，它由磁 环、内外齿轮和线圈等组成。当车行 驶时，第五轮跟随转动，内外齿轮相 对运动，引

13、起磁路磁阻发生变化，线 圈内便感应出交变电压信号。 例如在检测制动性能时，可以首先监 视车速使之达到规定的速度，然后立 即踩制动踏板，同时记录脉冲个数， 直到车停下为止。通过制动过程中记 录的脉冲个数就可以算出该车的制动 距离。 2减速度仪（路试用） 减速度仪通过测量制动减速度来检测 制动性能。依据的基本原理，是牛顿 第二定律，一定质量物体的加(减)速 度与所受的力成正比。通过直接或间 接测量所受的力的大小，就可以计算 出物体的减速度。 如果我们把减速度仪安装在汽车内， 当汽车处于静止或匀速运动时，摆锤 会保持铅垂位置。若汽车作加速或减 速运动，则摆锤会因惯性作用而偏斜 一个角度 。与摆固定连

14、接的大齿轮 以及所啮合的小齿轮都会随之转动， 小齿轮又带动指针偏转。利用指针偏 转角度即可指示出汽车的减速度值。3反力滚筒式制动 试验台（台试用）(1)基本结构 机械方面主要包括左右对称布 置的两套滚筒(每套两个)、电 动机、减速器等部件。滚筒用 于支撑被测车轮，并承受制动 力。电动机一方面提供试验台 的驱动力，通过减速器和传动 链带动滚筒转动；同时，电动 机也是接受制动反作用力并将 其传递给传感器的重要设备。 滚筒的直径和表面材料直接影 响到测量的精度。从模拟路面 的角度看，滚筒的直径应尽可 能大一些，转速应尽量高一些 。但直径太大、转速太高则设 备费用较高，且占地也大。为 增加与轮胎间的附

15、着系数，钢 制滚筒表面多用刻槽、堆焊或 粘砂等方法处理。其中表面粘 砂效果较好、也比较受用户欢 迎。 (2)检测原理这种制动试验台不是直接测量滚筒 所受的制动力，而是测量电动机所 受的反作用力。故称为“反力式”制 动试验台。 电动机的定子机壳并不固定，而是 在定子机壳上安装一个测力臂，力 臂另一端则压在传感器上。这样， 当电动机通电后，转子转动时，因 定、转子的相互作用，定子所受反 作用转矩将会通过测力臂对传感器 施加一个压力。测量时，将被测车 轮置于滚筒上，由电动机驱动滚筒 及车轮一起转动。当汽车制动时， 车轮受到很大制动力，它也对转动 的滚筒产生了制动作用。对驱动滚 筒的电动机而言，则相当

16、于增大了 负载，也就是增大了定、转子相互 作用转矩，最终是加大了对传感器 的压力。通过测量此压力，就可以 计算出汽车的车轮制动力。 缺陷：由于所能检测的最大制动力 与安置角、附着系数、以及轴重力 （包括被测轴与非被测轴）有关， 所以当这些参数不够大时，往往难 以测出最大制动力。4平板式制动 试验台(1)平板式制动试验台的结构原理 平板式制动试验台是一种新型 的制动检测设备，它利用汽车 低速驶上平板后突然制动时的 惯性力作用，来检验制动效果 。这是一种综合性试验台，除 了能检验制动性能外，还可以 测试轮重和前轮侧滑量等参数 。 这种试验台结构比较简单，主 要由几块表面轧花的测试平板 、传感器以及数据采集系统等 组。数据采集系统由力传感器 、放大器和多通道数据采集板 组成。来自