【正文】 汽車制動(dòng)性能檢測(cè)儀項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案第一章 緒論隨著人民生活水平的提高，汽車工業(yè)得到了飛躍發(fā)展。越來越多的家庭和個(gè)人擁有了機(jī)動(dòng)車。然而由此造成的交通事故也呈增長(zhǎng)勢(shì)頭。據(jù)調(diào)查，在機(jī)動(dòng)車發(fā)生的交通事故中由于制動(dòng)不良占有很大的比重，如在我國(guó)的一城市一年內(nèi)發(fā)生的250起重大交通事故中，因制動(dòng)距離太長(zhǎng)和制動(dòng)跑偏所造成的事故為100起，占40％，因制動(dòng)調(diào)頭引起的事故為16起，占61．4％?？梢姍C(jī)動(dòng)車必須具備良好的制動(dòng)性能才能保證行駛安全，同時(shí)也只有在此條件下才能提高行駛速度和運(yùn)輸生產(chǎn)率。因此我們應(yīng)該高度重視機(jī)動(dòng)車的制動(dòng)性能，必須經(jīng)常對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整。國(guó)家也將機(jī)動(dòng)車制動(dòng)性能安全檢測(cè)列為重點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目之一。 汽車制動(dòng)性能檢測(cè)簡(jiǎn)介汽車制動(dòng)性能檢測(cè)在汽車生產(chǎn)制造過程中是一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，在投入使用后的每年一度的年檢中是一個(gè)主要組成部分，同時(shí)也是交警執(zhí)勤檢查的一項(xiàng)重要內(nèi)容。汽車制動(dòng)性能檢測(cè)按檢測(cè)項(xiàng)目分為行車制動(dòng)、應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)；按檢測(cè)環(huán)境分為臺(tái)試法和路試法。按制動(dòng)檢測(cè)對(duì)象分為制動(dòng)距離、充分發(fā)出的減速度、制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間、踏板力或制動(dòng)氣壓、制動(dòng)力及其總和與整車重量的百分比、軸制動(dòng)力及其與軸荷的百分比等參數(shù)的直接或間接測(cè)量等；汽車制動(dòng)性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)歷了幾次修訂。最新的標(biāo)準(zhǔn)是在2004年制定實(shí)施的，為(GB7258—2004機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》。標(biāo)準(zhǔn)已將汽車在路制動(dòng)性能檢測(cè)列為首要 國(guó)內(nèi)外汽車制動(dòng)性能檢測(cè)儀的研究現(xiàn)狀緊跟汽車工業(yè)發(fā)展步伐，汽車制動(dòng)性能檢測(cè)儀的研發(fā)工作也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，出現(xiàn)了一系列的性能完善的檢測(cè)設(shè)備，如用于臺(tái)試法的滾筒反力式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)系列和平板制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)系列，用于路試法的以速度計(jì)、第五輪儀和其它測(cè)速方法測(cè)速的設(shè)備為主體便攜式制動(dòng)性能檢測(cè)綜合裝置等。隨著集成電路的生產(chǎn)制造工業(yè)水平不斷更新，大規(guī)模和超大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷馁Y源日益豐富、功能日益強(qiáng)勁、使用日益容易、價(jià)格日益降低，世界上許多國(guó)家的汽車制動(dòng)性能檢測(cè)設(shè)備生產(chǎn)制造的公司和研發(fā)機(jī)構(gòu)正將主要精力轉(zhuǎn)移到便攜式道路制動(dòng)性能檢測(cè)儀的研制和開發(fā)工作，已有少量產(chǎn)品在市場(chǎng)上出現(xiàn)并投入實(shí)際使用中。我國(guó)在近幾年也逐漸加大研發(fā)力度，研制新模型，盡量減低其開發(fā)成本和提高對(duì)使用環(huán)境以及運(yùn)行條件的適應(yīng)性，以便盡快為市場(chǎng)所接受，但受研發(fā)器件、研發(fā)成本等條件限制，目前仍然處于嘗試和試驗(yàn)階段，成熟的產(chǎn)品不多。 本課題的主要研究任務(wù)和意義本課題針對(duì)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上汽車制動(dòng)性能檢測(cè)設(shè)備的現(xiàn)狀和存在的問題，吸取國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和元器件，開發(fā)出一套性價(jià)比高的汽車制動(dòng)性能檢測(cè)系統(tǒng)。測(cè)量以一定初速度(v=50km／h或30kin／h)行駛于平直的、長(zhǎng)度在50米以上的水泥或?yàn)r青路面上的汽車在制動(dòng)控制過程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，經(jīng)分析、處理，從而得到其制動(dòng)距離、充分發(fā)出的平均減速度、制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間、制動(dòng)踏板力等制動(dòng)性能參數(shù)，并對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能狀況判定。該檢測(cè)儀須具有以下功能：(1)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)測(cè)試過程信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)視、測(cè)試數(shù)據(jù)的采集、測(cè)試數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存以及測(cè)試數(shù)據(jù)的處理等功能，并可將處理結(jié)果以圖形、曲線、表格等格式顯示、打印輸出；(2)實(shí)時(shí)顯示采樣數(shù)據(jù)。繪制車速、跑偏距離、制動(dòng)踏板力等測(cè)量參數(shù)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)波形，以監(jiān)督信號(hào)過程的連續(xù)性、有效性，確保試驗(yàn)成功；(3)操作簡(jiǎn)單、快捷。能夠方便地通過鍵盤和液晶顯示模塊，控制和指示當(dāng)前的工作狀態(tài)。能及時(shí)輸出檢測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果。(4)檢測(cè)儀有自調(diào)試功能。應(yīng)有上電及軟件自恢復(fù)功能，具有自診斷功能，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)儀的內(nèi)存、各功能模塊、IlO口等工作異常時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)警、記錄和保存。(5)體積小、功耗低，便于攜帶、安裝，成本低廉、適用面廣，可廣泛的使用于汽車修理廠、汽車檢測(cè)站，以及交通安全檢查站等等；本課題立足新起點(diǎn)，運(yùn)用新技術(shù)，構(gòu)建新模式，擬將高速線陣CCD引入到汽車制動(dòng)性能檢測(cè)中，為他人提供汽車制動(dòng)性能檢測(cè)新思路，并推動(dòng)我國(guó)在此方面研究的深入、發(fā)展，具有一定的實(shí)際意義。49第二章 汽車制動(dòng)性能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)概述 汽車制動(dòng)性能檢測(cè)儀研發(fā)方案的確定檢測(cè)汽車制動(dòng)性能的方法有感觀檢測(cè)法、臺(tái)試法和路試法。感觀檢測(cè)法是工作人員(或修理工)在實(shí)際檢查工作中，運(yùn)用聽來檢查氣漏，聞(嗅覺)來識(shí)別過熱制動(dòng)或沾污的熱表面，觸覺可以用來檢、摸松動(dòng)件，視覺則用來檢視損壞的氣路、液路、丟失件、磨損件或破壞件，有時(shí)還包括測(cè)量推桿行程以識(shí)別潛在的不安全因素。這種方法得到的結(jié)果可用來預(yù)見營(yíng)運(yùn)汽車目前或運(yùn)行一段時(shí)間后的制動(dòng)性能，很顯然，其優(yōu)點(diǎn)在于其檢視費(fèi)用少，設(shè)備簡(jiǎn)單，僅需要尺子、閃光燈、上螺絲器、鉛筆和紙張就行，操作方便，操作人員的經(jīng)驗(yàn)可幫助他發(fā)現(xiàn)特種車或帶有特別攜帶物品車輛的故障。同時(shí)該種方法的缺點(diǎn)也是顯而易見的：檢視工作耗時(shí)長(zhǎng)，只能部分定期檢查在運(yùn)行的車輛，同時(shí)檢視工作帶有一定的主觀性，測(cè)試結(jié)果很大程度上取決于操作人員的經(jīng)驗(yàn)和操作水平，且有不少項(xiàng)目如制動(dòng)力、制動(dòng)減速度等一些重要的性能參數(shù)測(cè)不出來，目前逐步被淘汰。臺(tái)試法是利用室內(nèi)制動(dòng)性能試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)汽車制動(dòng)性能，由于其安全易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，因此絕大多數(shù)的汽車制動(dòng)性能檢測(cè)采用此方法。該方法通過制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行制動(dòng)力的測(cè)量，通常以車輪制動(dòng)力的大小和左右車輪制動(dòng)力之差值來評(píng)價(jià)汽車的制動(dòng)性能。該方法一般不對(duì)制動(dòng)過程的踏板力、制動(dòng)力和制動(dòng)時(shí)間等參數(shù)做實(shí)時(shí)記錄分析，這對(duì)于制動(dòng)系工作正常且制動(dòng)時(shí)無遲滯的汽車是準(zhǔn)確的，但對(duì)于有故障或制動(dòng)遲滯的汽車，試驗(yàn)臺(tái)上檢測(cè)合格，實(shí)際使用中不一定合格。另外，在試驗(yàn)臺(tái)上檢測(cè)時(shí)，汽車前后軸載荷為不變的靜載荷，而實(shí)際道路制動(dòng)時(shí)，由于慣性力的作用，汽車前后軸的載荷將發(fā)生變化，而這種變化將影響制動(dòng)效果，因此臺(tái)架試驗(yàn)法有一定的局限性。道路試驗(yàn)法有傳統(tǒng)路試法和在路智能測(cè)試法。傳統(tǒng)路試法的主要手段是觀測(cè)在規(guī)定條件下行駛的汽車進(jìn)行剎車動(dòng)作后而留在地面上的痕跡，從制動(dòng)開始到制動(dòng)停止的距離、輪胎在路面上的壓印和拖印的痕跡作為評(píng)定制動(dòng)性能的依據(jù)。這是一種近似測(cè)定制動(dòng)距離的方法，在一定程度上能反應(yīng)汽車制動(dòng)的實(shí)際狀況。該方法簡(jiǎn)單、成本低，但每次試驗(yàn)時(shí)輪胎磨損嚴(yán)重，并受人的主觀和試驗(yàn)條件如速度、負(fù)荷、路面、輪胎類型和風(fēng)阻差異的影響很大，因此誤差大。在路智能測(cè)試法的主要儀器為五輪儀及慣性式減速度計(jì)。近代的第五車輪采用電磁感應(yīng)傳感器與數(shù)字顯示裝置，能精確測(cè)出起始車速、制動(dòng)距離、制動(dòng)時(shí)間，但價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜，目前多用于專業(yè)汽車制造廠。綜上所述，感官檢測(cè)法誤差大，瀕臨淘汰，只能用于臨時(shí)非正規(guī)的估算檢測(cè)中；臺(tái)試法安全易實(shí)現(xiàn)，但需要專門的檢測(cè)臺(tái)，檢測(cè)設(shè)備體積大而笨重，而且存在靜態(tài)檢測(cè)結(jié)果和實(shí)際動(dòng)態(tài)參數(shù)不一致的先天缺陷；在路智能檢測(cè)法檢測(cè)能全面、準(zhǔn)確、迅速的獲得汽車實(shí)際制動(dòng)性能參數(shù)，因此，本課題以在路智能檢測(cè)作為研究?jī)?nèi)容。具體檢測(cè)項(xiàng)目和要求標(biāo)準(zhǔn)如下： 用制動(dòng)距離檢驗(yàn)行車制動(dòng)性能標(biāo)準(zhǔn)汽車在規(guī)定的初速度下的制動(dòng)距離和制動(dòng)穩(wěn)定性應(yīng)符合表2．1．1的要求，對(duì)空載檢驗(yàn)制動(dòng)距離有質(zhì)疑時(shí)，可用表2．1．1滿載檢驗(yàn)的制動(dòng)性能要求進(jìn)行。制動(dòng)距離是指汽車在規(guī)定的初速度下急踩制動(dòng)時(shí)。從腳接觸制動(dòng)踏板(或手觸動(dòng)制動(dòng)手柄)時(shí)起至車輛停止時(shí)車輛行駛過的距離。表2．1．1 制動(dòng)距離和制動(dòng)穩(wěn)定性要求車輛類型制動(dòng)初速度（km/h）滿載檢測(cè)制動(dòng)距離要求（m）空載檢測(cè)制動(dòng)距離要求（m）試車到寬度（m）三輪汽車20≤5．0乘用車50≤20．0≤19．O總質(zhì)量不大于3500kg的低速貨車30≤9．O≤8．0其它總質(zhì)量不大于3500kg的汽車50≤22．0≤21．0其它汽車、汽車列車30≤10．0≤9．0 用充分發(fā)出的平均減速度檢驗(yàn)行車制動(dòng)性能標(biāo)準(zhǔn)汽車、汽車列車在規(guī)定的初速度下急踩制動(dòng)時(shí)充分發(fā)出的平均減速度和制動(dòng)穩(wěn)定性符合表2．1．2的規(guī)定要求，且制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間對(duì)液壓制動(dòng)的汽車不應(yīng)大于O．35 s，對(duì)氣壓制動(dòng)的汽車不應(yīng)大于0．60 s，對(duì)汽車列車、鉸接客車和鉸接式無軌電車不應(yīng)大于0．80 s。對(duì)空載檢驗(yàn)的充分發(fā)出的平均減速度有質(zhì)疑時(shí)，可用表2．1．2滿載檢驗(yàn)的充分發(fā)出的平均減速度。制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間：是指在急踩制動(dòng)時(shí)，從踏板開始動(dòng)作至車輛減速度(或制動(dòng)力)達(dá)到表2．1．2規(guī)定的車輛充分發(fā)出的平均減速度75％時(shí)所需的時(shí)間。車輛類型制動(dòng)初速度（km/h）滿載檢驗(yàn)充分發(fā)出的平均減數(shù)度（）空載檢驗(yàn)充分發(fā)出的平均減速