【導(dǎo)讀】量快速增長，汽車對環(huán)境的影響受到人們的普遍關(guān)注。汽車制動性能的好壞直接關(guān)系。到人們的生命安全。因此有必要研究出快捷、準確地檢測汽車制動性能的方法和工具。本論文的內(nèi)容就是對汽車制動試驗臺的關(guān)鍵技術(shù)進行研究。動試驗臺的現(xiàn)狀和今后發(fā)展方向進行了綜述。通過對汽車制動過程的分析，提出檢測。對汽車在制動試驗臺上的受力情況進行了分析，提出檢測汽車制動性能的原

　　

【正文】 反作用力，在該反作用力形成的 反作用力矩作用下，減速器殼體與測力杠桿一起向滾筒轉(zhuǎn) 動相反方向擺動，測力杠桿一端的力或位移經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成與制動力大小成比例的電信號。從測力傳感器送來的電信號經(jīng)放大濾波后，送往 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn) 換成相應(yīng)數(shù)字量，經(jīng)計算機采集、存貯和處理后，檢測結(jié)果由數(shù)碼管顯示或由打印機打印出來。打印格式與內(nèi)容由軟件設(shè)計而定。一般可以把左、右輪最大制動力、制動力和、制動力差、阻滯力和制動力一時間曲線等一并打印出來。在制動過程中，當左、右車輪制動力和的值大于某一值 （ 如 500N） 時， 計算機即開始采集數(shù)據(jù)，采集過程所經(jīng)歷時間是一定的 （ 如 3s） 。經(jīng)歷了規(guī) 定的采集時間后，計算機發(fā)出指令使電動機停轉(zhuǎn)，以防止輪胎剝傷。在有第三滾筒的制動試驗臺上，在制動過程中第三滾筒的轉(zhuǎn)速信號黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 由傳感器轉(zhuǎn)變成電信號后輸入計算機，計算車輪與滾筒之間的滑動率。當滑動率達到一定值 （ 如 25%） 時，計算機發(fā)出指令使電動機停轉(zhuǎn)。如車輪不駛離制動臺，延時電路將電動機關(guān)閉 35s 后又自動起動。檢測過程結(jié)束，車輛即可駛出制動試驗臺。 由于制動力檢測技術(shù)條件要求是以軸制動力占軸荷的百分比來評判的，對總質(zhì)量不同的汽車來說是比較客觀的標準。為此，除了設(shè)置制動試驗臺外，還必須配備軸重計或 輪重儀，有些復(fù)合式滾筒制動試驗臺裝有軸重測量裝置。其稱重傳感器 （ 應(yīng)變片式 ） 通常安裝在每一車輪測試單元框架的 4 個支承腳處。 有的反力式滾筒制動試驗臺可以選擇每一車輪制動力測試單元的滾筒旋轉(zhuǎn)方向。兩個測試單元的滾筒既可同向正轉(zhuǎn)、同向反轉(zhuǎn)，又可以一正一反。具有這種功能的試驗臺可以檢測多軸汽車并裝軸 （ 如三軸汽車的中軸和后軸，其間沒有軸間差速器 ） 的制動力。測試時使左、右車輪制動測試單元的滾筒轉(zhuǎn)動方向一正一反，只采集正轉(zhuǎn)時的制動力數(shù)據(jù)，這樣可以省去試驗臺前、后設(shè)置自由滾筒裝置。這是因為驅(qū)動軸內(nèi)有輪間差速器的作用，當左、 右車輪反向等速旋轉(zhuǎn)時差速器殼與主減速器將不會轉(zhuǎn)動。所以當被檢測軸車輪被滾筒帶動時，另一在試驗臺外的驅(qū)動軸將不會被驅(qū)動。而對于裝有軸間差速器的雙后軸汽車可在一般的反力式滾筒制動臺上逐軸測試每車軸的車輪制動力。 此外，現(xiàn)在很多制動試驗臺都裝有配套的軸重計量設(shè)備。軸重計量裝置按照工作原理可分為機械式和電子式兩類。機械式稱重是按照不等臂杠桿平衡原理利用擺錘、齒板齒輪傳動而設(shè)計的，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但工作效率和測量精度不如電子式的高。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，目前我國汽車檢測站和設(shè)備生產(chǎn)廠家大多采用先進的、有微處理機系統(tǒng) 的電子式軸重計量裝置，它具有零點自動調(diào)整、自動去皮、高分辯率顯示等功能，適合各種汽車的軸荷計量。電子式軸重計量裝置一般由機械部分 （ 包括承載裝置和傳感器裝置 ） 和顯示儀表等兩部分組成。機械部分又稱為秤體。秤體部分包括承載臺板、承載 V. 板、傳感器以及框架等，見圖 。 常用的傳感器為懸臂梁式，它造價較高，但它的性能指標好，是一種高精度、抗偏性能優(yōu)越的器件。 汽車開上制動試驗臺使被檢車軸左右車輪處于每對滾筒之間，放下舉升器。起動電動機，通過減速器、鏈傳動和主從動滾筒帶動車輪低速旋轉(zhuǎn)，然后用力踩下制動踏板。此時，車 輪產(chǎn)生的制動力作用在滾筒上，與滾筒的旋轉(zhuǎn)方向相反，因而產(chǎn)生一反作用力矩 （ 圖 ） 。減速器殼體在反作用力矩的作用下，其前端發(fā)生繞其輸出軸向下的偏轉(zhuǎn)，迫使測力杠桿前端向下或向上位移，通過傳感器轉(zhuǎn)換成反映制動力大小的電信號，由計算機采集、處理后，指令電動機停轉(zhuǎn)，并由指示裝置或打印機輸出檢測到的制動力數(shù)值。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 形墊塊 圖 軸重測量裝置秤體結(jié)構(gòu)簡圖 制動試驗臺力學(xué)分析 由于臺架試驗的受力狀況與實際道路大 不相同，無法模擬道路制動的力學(xué)狀況，因此有必要深入了解臺架試驗臺的制動過程，分析反力式制動試驗臺的測試性質(zhì)，包括能測試的制動力的大小及影響因素，測試過程滾筒載荷的變化。檢測制動力時會出現(xiàn)過的幾種情況 ： （ 1） 未制動時，車輪被滾筒驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，儀表顯示的是該輪 （ 左、右 ） 阻滯力，阻滯力應(yīng)不大于該軸荷的 8%； （ 2） 完全制動 （ 制動踏板踏到底 ） 時，被檢車輪隨滾筒轉(zhuǎn)動，若指示裝置顯示的制動力很小，達不到標準要求，則制動不合格。屬制動性能不好，車輪沒有抱死。一般調(diào)整、維修解決 ； （ 3） 完全制動時，被檢車輪在兩滾筒上略有轉(zhuǎn)動 （ 車 輪處于似抱死非抱死狀態(tài) ） ，指示裝置顯示最大制動力值 ；（ 4）完全制動時，被檢車輪開始脫離前滾筒，后移至主動滾筒一側(cè)，車輪在滾筒上打滑，指示裝置所示制動力小于最大制動力 ； （ 5） 完全制動時，被檢車輪爬上后滾筒，甚至被推至主動滾筒后面，整車后移出現(xiàn)爬輪現(xiàn)象，指示裝置示值與軸荷相比較小。多數(shù)出現(xiàn)在駐車制動或后輪制動的檢測上，易出現(xiàn)誤判。如前輪制動效果不好，當檢測后輪時，易造成爬輪現(xiàn)象，誤判后輪制動為不合格 [12]。 檢測時，滾筒的線速度很低，可忽略制動時車輪的慣性力矩和滾動阻力矩，車輪受力如圖，可得如下平衡方程： 12( s i n c o s ) ( s i n c o s )N N F? ? ? ? ? ?? ? ? ? （ ） ( c o s s i n ) ( c o s s i n )N N G? ? ? ? ? ?? ? ? ? （ ） 1sin ( )LDL? ?? ? （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 聯(lián)立上式解得： 1 2( c o s s in ) ( c o s s in )( 1 ) s in 2FGN ? ? ? ? ? ???? ? ?? ? （ ） 2 2( c o s s in ) ( c o s s in )( 1 ) s in 2GFN ? ? ? ? ? ???? ? ?? ? （ ） 當車輪制動時，試驗臺所能提供的附著力 F? 為： 12 2() ( 1 ) c o sGFF N N ?? ?? ???? ? ? ? （ ） 其中 ： G ——車輪所受的荷重； d ——滾筒直徑； L ——滾筒中心距； D ——被檢車輪直徑 ； 1N 、 2N ——滾筒對車輪的法向反力； F——支承在地面的非測試車輪通過車橋?qū)κ軝z車輪軸產(chǎn)生的水平推力； 1XF 、 2XF ——滾筒對車輪的切向反力； ? ——安置角； ? ——滾筒與車輪表面的附著系數(shù)； uM ——車輪所承受的制動力矩。 由此可知滾筒直徑和滾筒中心距是制動臺的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。檢測車輪制動力時 ， 在受檢車輪不發(fā)生后移、滾筒表面附著系數(shù)和非受檢車輪的水平推力一定的情況下 ， 滾筒直徑和中心距越小 ， 檢測的制動力就越大。 影響制動性能檢測的因素分析 （ 1） 安置角 ? 和被檢車輪半徑 R 對檢測結(jié)果的影響 所謂汽車車輪在滾筒上的安置角是指車輪與滾筒接觸點的切線方向與水平方向的夾角，根據(jù)圖 ，可得 ： 1si n ( )LDL? ?? ? （ ） （ 2） 車輪與滾筒表面間附著 Φ對檢測結(jié)果的影響 Φ越大，試驗臺測力能力也越大。 Φ不同，制動力檢測結(jié)果也不同。標準規(guī)定 ： 不黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 得低于 . Φ值與滾筒表面的材質(zhì)和形狀有關(guān)。西歐式試驗臺，采用高硅合金鑄鐵滾筒，金屬網(wǎng)石英顆粒涂塑等材質(zhì)， Φ值均達 ，且滾簡直徑較大，測試狀態(tài)具有良好的實際道路模擬效果，但對輪胎磨損較嚴重。日式試驗臺，滾筒一般鋼質(zhì)、槽形，Φ 濕態(tài)為 。 Φ干態(tài) ，使用時應(yīng)保持滾 筒表面的干燥和清潔。國內(nèi)制造的制動試驗臺大部分為日本式， Φ多為 之間，滾筒材質(zhì)要求不高、工藝簡單、經(jīng)濟性好、對輪胎磨損較小。 （ 3） 滾筒測試車速對檢測結(jié)果的影響 日本式滾筒直徑小，轉(zhuǎn)速低 （ 78r/min） ，線速度僅達 ，驅(qū)動功率較低，經(jīng)濟性較好，但測力能力低。西歐式滾筒線速度為 ，滾簡直徑和驅(qū)動功率較大，制動系的受力更接近行車狀況，如同黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17