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1、汽车制动性能的评价及改进措施互程技术往薜技术协作信息olo02)总第1031朔 汽车制动性能的评价及改进措施刘国强摘要 :汽车的制动性能是汽车的主要性能之一,它直接关系到道路的交通安全 .随着汽车技术的不断发展 ,汽车速度的不断提高 ,对汽车制动性能的 要求越来越高 ,因而对汽车制动性能的检测质量也提出了更高的要求.本文详细分析了汽车性能检测站在进行汽车制动性能检测中经常出现的具有普遍 性而又容易被忽视的一些问题 ,并对此提出改进的措施 .关键词:汽车制动性能 ;评价;措施 为了保障行驶安全和汽车的动力性得以发挥 ,汽车必须具有良好的制动 性能 .对于行车制动而言 ,汽车的制动性能是指汽车行驶
2、时 ,能及时减速或在 短距离内停车 ,且保持行驶方向稳定 ,在下长坡时能维持较低车速的能力 .,汽车制动性能的评价 汽车的制动性能它主要用以下三方面指标来评价:(1 )制动效能.包括制动减速度,制动距离 ,制动时间及制动力等 ;(2)制动效能的恒定性 :包括抵抗热衰 退和水衰退的能力 ;(3)制动时的方向稳定性 .指制动时汽车按照驾驶员给定方 向行驶的能力 ,即是否会发生制动跑偏 ,侧滑和失去转向能力等1. 制动效能及其恒定性 .前述制动效能指标 ,是在冷制动下 ,即制动器温度在 100 摄氏度以下讨论 的 .汽车下长坡制动及汽车高速制动的情况下 ,制动器的工作温度常在 300C 以上，有时竞
3、高达60o 一 700摄氏度,这使制动器的摩擦力矩明显下降 汽车的 制动效能会明显降低 ,这种现象称为制动效能的热衰退现象 .抵抗热衰退的能 力,常用一系列连续制动后 ,制动效能较冷制动时下降的程度来表示 .制动器 的热衰退和制动器摩擦副材料以及制动器结构有关 .般制动器是以铸铁作制动鼓 ,石棉摩擦材料作摩擦片组成的 .制动鼓的 合金成分 ,金属组织 ,硬度,工艺等要求合格的条件下 ,摩擦片对摩擦性能起决 定作用在一般情况下制动时，石棉摩擦片与制动鼓的摩擦系数为0.304此时摩擦系数是稳定的 .在连续强烈制动及高速制动的情况下,摩擦片温度过高,其内含的有机物发生分解 ,产生了一些气体和液体 .
4、它们在两接触面间形 成有润滑作用的薄膜 ,使摩擦系数下降 ,而出现了热衰退制动器的结构形式对 抗热衰退的能力有较大的影响 .常用制动器效能因数与摩擦系数的曲线来说 明各种制动器的效能及其稳定程度 .双向自动增力蹄及双增力蹄式制动器,由于结构上的几何力学关系产生增力作用,具有较大的制动效能因数 .摩擦系数变大时 ,制动效能按非线性关系迅速增加 .故摩擦系数的微小变化 ,能引起制 动效能的大幅度改变 ,即制动器工作的稳定性差 .双减力蹄式制动器因为有减 力作用 ,制动效能因数低 ,但制动效能因数随摩擦系数变化而改变的量很小 , 即稳定性较好 .增减力蹄式介于两者之间 . 这里特别要指出的是盘式制动
5、器 .盘式制动器的制动效能没有鼓式的大 , 但其稳定性最好 .高强度制动时摩擦系数虽因热衰退而有所下降,但对制动效能的影响却不大 .汽车涉水后 ,由于制动器被水浸湿 ,制动效能也会降低 ,为缓解这种现象 , 汽车涉水后 ,应踩几脚制动踏板 ,使制动蹄与制动鼓间因摩擦而产生热量,使制动器迅速干燥 ,制动效能恢复正常 .制动过程中有时会出现制动跑偏 ,侧滑, 使汽车失去控制而离开规定行驶方向.汽车在制动过程中维持直线行驶能力,或按预定弯道行驶的能力 ,制动时原期望汽车按直线方向减速停车,但有时汽车却自动向左或向右偏驶 ,这种现象称为 制动跑偏 . 跑偏现象多数是由于技 术状况不正常造成的 ,经过维
6、修调整是可以消除的 .产生制动跑偏的主要原因 是在制动过程中 ,左,右轮地面制动力增大的快慢不一致,左,右轮地面制动力不等.特别是前轴左 ,右轮制动力不等 ,是产生制动跑偏的主要原因 ,侧滑是指 汽车制动时 ,某一轴的车轮或两铀的车轮发生横向滑动的现象:最危险的情况是在高速制动时 ,后轴发生侧滑 ,这时汽车常发生不规则的急剧回转运动,使之部分地或完全失去操纵 .侧滑产生的原因是在制动过程中 ,地面制动力达到 附着极限后 ,继续增加制动力 ,车轮将处于抱死拖滑状态 .此时,侧向附着系数 为零 ,即该轮抵抗侧向干扰的能力为零 ,这时 ,即使车轮受到任何一点侧向力 , 都会引起沿侧向力方向的滑动 .
7、在紧急制动过程中 ,常出现一根轴的侧滑 .实践证明 ,后论侧滑具有很大 的危险性 ,可以使汽车掉头 ;前轴侧滑对汽车行驶方向改变不大 ,但是已不能 用转向盘来控制汽车的行驶方向 .2. 以汽车前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑两种运动情况进行分析.图1汽车侧滑时的运动状况(a)前轴侧滑；(b)后轴侧滑图1(b)是前轴滚动，后轴制动到抱死拖滑，如有侧向力作用，后轴将发生侧 滑,u8与汽车纵轴线夹角为a,uA的方向仍按汽车纵轴线方向.此时汽车也发 生回转运动，作用于重心c的圆周运动惯性力Fi,此时却与后轴侧滑方向一 致.惯性力 Fi 加剧后轴侧滑 ；后轴侧滑又加剧惯性力 ,汽车将急剧转动 .因此 后轴侧滑
8、是一种不稳定状态 .二,提高制动性能的措施如何更有效地利用汽车前后轴制动器制动力 ,即提高汽车制动系的制动 效率,以及如何保证汽车制动时有较好的方向稳定性,这是涉及总制动器制动力在前后轴间的分配的一个问题 .1. 制动力的调节 .汽车制动时 ,为了防止后轮抱死而发生危险的侧滑 .在汽车制动系中装有 各种压力调节装置 ,以改变后轮制动油压 ,从而控制后轮制动器制动力 ,实现 制动的平顺性和稳定性 .常用的压力调节装置有限压阀 ,比例阀 ,载荷控制比 例阀 ,载荷控制限压阀等组成 .2. 车轮的防抱死控制系统 .前轮在制动过程中出现抱死 ,从而使汽车失去转向能力性 ,轿车和部分客 车采用了制动防抱
9、系统 (ARS).制动防抱系统(ABs)由三部分组成：传感器，电子控制单元和制动压力调节 器.汽车制动时 ,制动主缸中的调压活塞被一个较大的弹簧力推至左端,活塞顶端有一推杆顶开单向阀 ,使制动主缸与制动轮缸之间的管路接通 .此时系统 处于常规制动状态 ,主缸直接控制制动器制动压力的增减 .制动过程中 ,控制 器不断分析传感器测出的车轮运动参数 .在汽车制动过程中 ,若 ECU 判断出车轮即将出现抱死时 ,立即给制动压力 调节器发出减低分泵油压信号 ,以减少制动器制动力 .由控制器发出的电脉冲 信号 ,使电磁线圈产生吸力 ,电磁阀内的柱塞移到右边 ,蓄能器中储存的高压 液体 ,通过管路作用在调压
10、活塞的左侧 ,产生一个与弹簧力方向相反的作用 力 ,使调压活塞右移 ,单向阀关闭 ,主缸和轮缸间通路被切断 .因调压活塞右移 而使轮缸侧容积增加 ,制动压力减小 .制动解除后 ,车轮转速增加 ,控制器又下 令再制动 ,柱塞回到最左端位置 ,作用在调压活塞左侧的高压被解除 ,调压活 塞左移 ,调压活塞左侧制动掖进入储液器 ,同时制动主缸和制动轮缸的管路相 通.轮缸侧容积增加量在此期间减小 ,制动压力增加至初始值 ,重新制动 ,这种 压力升降循环的频率应足够高，以适应路面不断的变化，每秒可达1012次. 参考文献【1】朱灵安；前桥制动装置效能及检测系统研究【DI;浙江大学;2007年 【2】李冰;汽车制动性能仿真与动态检测技术研究【 D】 ;东北林业大学 ;2005年 【3】肖洪涛;汽车安全性能检测系统的研究 D】 ;吉林大学;2006年（作者单位 :黑龙江省宝泉岭交通局 ）
