浅谈汽车制动性能检测

张远锋

摘要：汽车制动性能是汽车主动安全性的重要性能，作为汽车性能检测的最重要指标之一，直接影响到行车交通安全问题和交通运输效率。随着我国的汽车制造业和公路交通运输业发展迅猛，汽车保有量迅速增加并破亿，随之而來的是交通安全和环境保护等社会问题，使得人们对汽车检测诊断技术和设备的需求与日俱增。因此提高汽车制动系统检测技术的精确性在降低公路交通事故率、提高汽车行驶安全性方面显得至关重要。

关键词：汽车；制动，性能；检测

汽车行驶时能在短距离内迅速停车且维持行驶方向稳定性，在下长坡时能维持一定安全车速，以及在坡道上长时间保持停驻的能力称为汽车的制动性。汽车制动性能直接关系到交通安全，重大交通事故往往与汽车制动性能差有关。制动距离太长或者紧急制动时发生侧滑等都会造成交通事故。在现有路况标准下，随着汽车行驶速度提高，汽车制动性能对保障交通安全尤为重要。

汽车在制动过程中人为地使汽车受到一个与其行驶方面相反的外力，汽车在这一外力作用下迅速地降低车速以至停车，这个外力称为汽车的制动力。制动力是评价汽车性能的基本因素，制动力便于在制动试验台上测量，制动力测量是机动车安全性能检测的重要组成部分。通过制动力检测不仅可以测得各车轮制动力的大小，还可以了解汽车前、后轴制动力合理分配，以及各轴两侧车轮制动力平衡状况。若同时测得制动协调时间便能较全面地控测车辆的制动性能。

一、在制动性能检测过程中需注意的一些问题

1.1对ABS制动车辆的检测。现时机动车检测站对车辆制动性能检测的设备主要有平板式制动台和滚筒式制动台。这两种制动台对带ABS车辆的检测都存在着一定程度的不足。ABS即制动防抱死装置，其作用是防止车辆在产生最大制动力时因车轮抱死而产生制动跑偏现象，是车辆行驶安全的重要装置，目前，所有小汽车大客车大型营运货车均装有ABS装置，在用车辆中已普遍应用。

现时在汽车检测行业中有观点认为滚筒式制动无法对带ABS车辆的制动性能进行一个很准确的综合评估，其理由是由于带ABS车辆车轮不能抱死，最大制动力难以反映，所以用滚筒式制动台不能检测带ABS车辆的制动性能。一般情况下，车辆的ABS系统一般要在行驶速度25～40km/h以上采取紧急制动时才产生作用。在滚筒式制动台上虽然不足以达到车辆产生ABS制动的条件，但检测结果是对车辆的正常制动力和制动力平衡的综合评价，制动检测台反映的是除车辆紧急制动情况外的制动性能参数。据笔者的经验，一般情况下只要是在能正常制动时制动检测合格的车辆，其紧急制动时的制动性能更好。车辆的ABS系统要在行驶速度30～40km/h以上采取紧急制动时才产生作用，而且就其制动控制过程来看，评价其制动效果的指标应该是车辆在制动过程中的制动减速和制动跑偏程度，而不是所产生的制动力。

现在我们所用的平板式制动台，按标准只达到5～10km/h的检测速度，所以其检测结果也不能很准确地反映ABS车辆的制动性能。因此，笔者认为平板式制动台能检ABS车辆，而滚动式制动台不能控测，这是一种认识上的误区，在台架试验中模拟ABS系统起作用时的紧急制动工况是难以达到目的，在检测中只能近似对制动性能进行评价，这是台架试验的一种局限性。据笔者的经验，在制动台架性能检测中合格的车辆其紧急制动时制动性能是合格的。

1.2多轴车制动动力检测。重型货车数量在营运货车中所占比例虽然较少，但其货运量却占有70%以上的公路货运量，是公路货物运输中的主要车种。中、长距离公路货物运输都是依靠重型货车。现时公路干线上重大交通事故大多与重型货车有关，显然重型货车制动性能对道路交通安全起了极其重要的作用，重型货车都是多轴汽车，其后轴多是双驱动桥结构，重型汽车列车的半挂车也是多轴车，这些多轴车的长、宽、高都是充分利用了GB1589-2004规定的外廊尺寸限值，由于车辆外型尺寸较长许多检测站受场地设备布置限制，不能对这部分车辆上线检测。

现时大多数检测站由于受条件的限制，对此项控测不够严谨或是没有检测，笔者在这里提出一个在滚筒反力式制动检验台上检测整车制动协调时间的一种方法。制动协调时间应是指整车的制动协调时间，利用滚筒反力式制动控验台检测制动力是按每轴单独检测，并按标准的规定进行相关参数的评价，而作为制动协调时间，应是整车的制动协调时间，而非单指前轴或后轴的协调时间，这才与标准的原意相对应。因车辆原轴的制动力没有明确的限值要求，结合车辆安全行驶的实际制动情况标准中规定的制动协调时间，理解为整车制动协调时间是比较合理的，检测方法是采用制动踏板力计测取作用计时开始，在制动力检测的全过程中，储存各轮制动力采样的各记录点（时间）所对应的制动力值，在同一时间各轮制动力值总和，达到受检车辆总重量与标准中限值的百分比之积的75%时，做为制动协调时间计算的终止点。因此采用制动踏板力计，只要对软件增加相应内容，就可以在滚筒反力式制动检验台上检测制动协调时间。

二、滚筒检测机构的应用

2.1检测机构

2.1.1检测机构的结构设计及原理。驱动电机作为动力源直接为机构提供动力，并通过齿轮和传动轴进行能量的输入，将动能传递给滚筒，主轴上安装有离合器，这样就避免了对两侧滚筒进行人工调速的麻烦。由于滚筒本身的转动惯量不足以模拟实际地面的情况，所以可以在输出轴上加装飞轮来弥补滚筒在额定转速下不能达到整个汽车动能另外一部分动能。刹车后电机停转，由于整个机构的转动惯量形成的动能恰好是汽车在此速度时候的动能，所以用滚筒从刹车到停转过程中转过的圈数乘以其周长来模拟车轮在路上走过距离。

2.1.2滚筒飞轮的参数以及电机转速的确定。检测系统上的滚筒飞轮具体参数可以通过车速计算得到，根据动能守恒模拟真实工况，进而算出电动机的转速。

2.2数据采集与处理

HJW-II型角位移传感器将物理量转化为电信号，然而直接的电信号是无法被计算机识别的，所以在测试过程中需要PCI1711L数据采集控制卡进行A/D转换，将模拟量转化为数字量。PCI-1711数据采集卡。PCI-171是12位的低损耗多功能采集卡，具有独特的电路设计和完善的数据采集与控制功能，支持即插即用，具有16通道单端模/数输入、16通道数字I/O和2通道数模输出，采集速率可达100kHz，可编程的计数/计时器可作为A/D转换的速度触发。内部结构主要有单端模拟输入通道、模拟输出通道和触发源连接三部分。

2.3测试过程

a.接通试验台电源。b.将被测车输出车速信号的车轮尽可能与滚筒成垂直状态地停放在实验台上。c.用挡块抵住位于试验台滚筒之外地一对车轮，防止汽车在测试时滑出试验台。d.起动电动机，给滚筒加速，当汽车车速表的指示值达到检测车速时，读出试验台速度指示仪表的指示值。e.电动机断电，合试验台离合器；驾驶人员立即踩刹车。f.测试结束后，升起举升器，去掉挡块，汽车驶离试验台。g.切断试验台的电源。

2.4试验结果与处理

实验系统在制动期间，微机高速采集左右滚筒编码器脉冲计数值nli和nri，直至左右滚筒完全停止时，数据采集总数N个。设采样频率为f赫兹，左右编码器的脉冲线数都为K，左右滚筒半径都为R米，左右滚筒的中心距离为L米，左右驱动系统的转动惯量为J，则左制动距离为sl、右制动距离左右为sr，制动距离差△s及左右跑偏量x的计算式为：

刹车系统是确保汽车运行安全的重要机构。通过理论计算和试验可知，汽车的制动性能与道路的摩擦系数、制动系作用时间、制动力增长时间和制动器提供的摩擦系数、接触面积等因素有关。由于设计不周和检测维修、保养不当等原因，使刹车系统的技术状况变坏，应用上述检测方法可以方便地对刹车性能进行检测和处理，确保汽车的运行安全。整个测试系统在计算机的控制下自动控制试验并对实验数据处理、曲线绘制、试验结果显示。

参考文献

[1]曹健.汽车制动性能的检测[J].中南汽车运输.

[2]肖永清.国内外汽车检测技术发展状况[J].中国机电工业.