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模塊4汽車使用性與檢測技術(shù)學(xué)習(xí)任務(wù)1汽車制動性理論認(rèn)知

學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車制動性檢測

學(xué)習(xí)任務(wù)1汽車制動性理論認(rèn)知

學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)會分析汽車的制動過程;(2)能說出汽車動力性評價指標(biāo);(3)理解前、后輪制動器制動力的比例對汽車制動穩(wěn)定性的影響;(4)會分析汽車動力性的主要影響因素;(5)了解制動防抱死系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與基本工作原理。任務(wù)分析汽車的制動過程實質(zhì)上是將汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為摩擦熱能的過程。通過分析汽車的制動過程及制動時車輪的受力情況,掌握影響車輪制動時的主要影響因素,再通過試驗臺檢測或道路試驗來對汽車制動性能的主要指標(biāo)進(jìn)行檢測,將檢測結(jié)果同GB7258—2004《機(jī)動車安全技術(shù)條件》中所規(guī)定的檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比,便可判斷該車的制動性能是否合格。任務(wù)實施

【項目1】汽車制動過程分析汽車制動的目的是使汽車從一定的車速制動到較低的速度或直至停車,以保障汽車安全行駛。為此,就必須使汽車受到一個與行駛方向相反的外力的作用。這個外力只能由空氣和路面提供。汽車行駛時受到了空氣阻力和滾動阻力等路面阻力的作用,但是,汽車行駛時的空氣阻力和路面阻力是隨機(jī)的、不可控的,雖然作用在汽車上的這些阻力能起到制動作用,可用于制動卻顯得太小,靠它們實現(xiàn)不了制動的目的。因此,還必須由路面提供汽車制動所需的阻力,這個阻力便稱之為地面制動力。為在地面生成制動力,需在汽車上設(shè)置制動裝置,以確保地面能生成汽車制動時所需要的制動。

1.地面制動力圖4-1畫出了在良好的硬路面上制動時車輪的受力情況。圖中滾動阻力偶矩和減速時的慣性力、慣性力偶矩均忽略不計。Tμ是車輪制動器中摩擦片與制動鼓成盤相對滑轉(zhuǎn)時的摩擦力矩,單位為N·m;Fxb是地面制動力,單位為N;W為車輪垂直載荷,單位為N;Fp為車軸對車輪的推力,單位為N;Fz為地面對車輪的法向反作用力,單位為N。圖4-1車輪在制動時的受力分析顯然,從力矩平衡可得到:(4-1)式中,r為車輪半徑,單位為m。地面制動力由車輪經(jīng)車轎和懸架傳給車架及車身,迫使整部汽車產(chǎn)生一定的減速度。顯然,地面制動力越大,汽車制動減速度也越大。

2.制動器制動力汽車制動時,車輪制動器的摩擦力矩Tμ通過車輪傳給路面的周緣力稱為制動器制動力Fμ。制動器制動力是相當(dāng)于把汽車架離地面促動制動裝置后,在車輪周緣沿切線方向推動車輪直至車輪能轉(zhuǎn)動所需的力,顯然(4-2)

3.地面附著力制動器制動力是生成路面制動力的源泉。因此,在汽車制動時,地面制動力的大小,首先取決于制動器制動力,只有足夠的制動器制動力才能產(chǎn)生足夠的地面制動力。但是,地面制動力又是車輪與路面間滑動摩擦的約束反力,受車輪與路面間的摩擦條件制約,其最大值受車輪與路面間摩擦力的限制。由于車輪與路面間摩擦的特殊性、復(fù)雜性,汽車工程將車輪與路面間的摩擦條件稱為附著條件,將其間的摩擦力稱為附著力Fφ,將其間的摩擦系數(shù)稱為附著系數(shù)φ。這樣,地面制動力既取決于制動器制動力,又受地面附著力的制約,其間有如圖4-2所示的關(guān)系。圖4-2汽車制動過程中地面制動力、制動器制動力和地面附著力間的關(guān)系由圖4-2可見,當(dāng)制動系管路壓力或制動踏板力較小,未達(dá)到某一限值時,制動器摩擦力矩不大,地面制動力足以克服制動器摩擦力矩推動車輪滾動。此時地面制動力就等于制動器制動力,并隨制動系管路壓力(制動器制動力)的增長成正比地增大,直至某一限值,地面制動力便不再隨制動管路壓力繼續(xù)增加,而達(dá)最大值,制動器制動力卻隨制動管路壓力繼續(xù)增大。這是由于地面附著力制約了地面制動力的繼續(xù)增大。地面附著力便成了地面制動力的極限,地面制動力Fxb不可能大于地面附著力Fφ,即Fxb≤Fφ=Fzφ(4-3)最大地面制動力Fxbmax為

Fxbmax=Fzφ(4-4)地面制動力達(dá)最大值,即等于地面附著力時,車輪將“抱死”停轉(zhuǎn)而拖滑。此時若要繼續(xù)提高路面制動力以使汽車具有更大的制動能力,就只有靠改善車輪與路面間的附著條件,提高附著系數(shù)了。

4.硬路面上的附著系數(shù)汽車制動過程中,地面附著系數(shù)不是固定不變的,不是常數(shù),而是隨制動車輪的運動狀況變化的,是與車輪的滑動程度有關(guān)的。制動時車輪的滑動狀況常用滑移率S表征?;坡蔛定義為汽車速度與車輪速度之差對汽車速度之百分比,表示制動過程中滑動成分的多少,其值可按下式計算:(4-5)式中:v——汽車速度,m/s;

ω——車輪轉(zhuǎn)速,rad/s;

r——車輪滾動半徑,m。通過觀察胎面留在地面上的印痕,我們發(fā)現(xiàn)車輪的運動狀況變化是從車輪滾動到邊滾邊滑,再到抱死拖滑的一個漸變的連續(xù)過程。圖4-3所示是汽車制動過程中逐漸增大踏板力時輪胎留在地面上的印痕,印痕基本上可分三段:圖4-3制動時輪胎在地面上的印痕第一段內(nèi),印痕的形狀與輪胎胎面花紋基本上一致,車輪還接近于單純的滾動,可以認(rèn)為

v=rω(4-6)

第二段內(nèi),輪胎花紋的印痕可以辨別出來,但花紋逐漸模糊,輪胎不只是單純的滾動,胎面與地面發(fā)生一定程度的相對滑動,即車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài),此時

v>rω(4-7)且隨著制動強(qiáng)度的增加,滑動成分的比例越來越大。第三段形成一條粗黑的印痕,看不出花紋的印痕,車輪被制動器抱死,在路面上作完全的拖滑,此時

ω=0(4-8)從這三段的變化情況可以看出,隨著制動強(qiáng)度的增加,車輪滾動成分越來越少,而滑動成分越來越多。因此,根據(jù)定義,在純滾動時,v=rω,滑動率S=0;在純拖滑時,ω=0,S=100%;邊滾邊滑時,0<S<100%。所以,滑動率的數(shù)值說明了車輪運動中滑動成分所占的比例。滑動率越大,滑動成分越多。圖4-4附著系數(shù)隨滑動率變化的關(guān)系附著系數(shù)的最大值稱為峰值附著系數(shù)φp,對應(yīng)的滑移率稱為峰值滑移率Sp,Sp=15%~20%。在峰值滑移率左邊,雖然有一定的滑移率,但車輪并沒有同路面發(fā)生真正的相對滑動。滑移率大于零的原因是輪胎的滾動半徑變大。當(dāng)出現(xiàn)路面制動力時,輪胎前面即將與路面接觸的胎面受到拉伸而伸長,輪胎滾動半徑與路面制動力成正比增大,直至峰值滑移率后,輪胎接地面積中才出現(xiàn)局部的相對滑移。在峰值滑移率φp的左邊,地面附著力能跟隨汽車制動力矩的增加提供足夠的路面制動力(矩),而這時的橫向附著系數(shù)φS也較大,具有足夠的抗側(cè)滑能力,故一般稱峰值滑移率φp的左邊為制動穩(wěn)定區(qū)。在峰值滑移率φp的右邊,附著系數(shù)φ隨滑移率S的增大而減小,即隨著車輪制動器摩擦力矩的繼續(xù)增大,地面制動力反而在逐漸減小。制動器摩擦力矩與路面制動力差值的急劇擴(kuò)大,就使車輪迅速減速而趨向“抱死”停轉(zhuǎn),發(fā)生拖滑。從峰值滑移率Sp增長到100%滑移率的這一過程幾乎是瞬間完成的,僅需0.1s左右的時間。在滑移率達(dá)到100%時,縱向附著系數(shù)φB大約降低1/3~1/4,橫向附著系數(shù)卻按圖4-4中的虛線趨勢遞減而接近于零。從而,不但降低了汽車的制動效果,還使汽車喪失了抗側(cè)滑的能力。因此,稱峰值滑移率右邊的這一區(qū)域為制動不穩(wěn)定區(qū)。附著系數(shù)的數(shù)值主要取決于道路的材料、路面的狀況、輪胎結(jié)構(gòu)、胎面花紋、輪胎材料和汽車行駛的速度等因素。圖4-5表示不同路面狀況對附著系數(shù)的影響。從圖可見,路面雖然不同,附著系數(shù)與滑移率的特性是一致的,只是附著系數(shù)的數(shù)值不同而已。圖4-5不同路面附著系數(shù)與滑移率輪胎對附著系數(shù)有重要的影響,胎面花紋影響輪胎的“抓地”能力、排水能力。增大輪胎與其地面的接觸面積會提高附著性能,因此低氣壓、寬斷面的輪胎和子午線輪胎的附著系數(shù)就較一般輪胎高。輪胎的磨損會影響輪胎的附著能力,輪胎的附著系數(shù)將隨胎面花紋深度的減低顯著下降。圖4-6顯示了胎面花紋深度對附著系數(shù)的影響。汽車的行駛速度對附著系數(shù)的影響也較大。行駛速度越高,附著系數(shù)就越低。圖4-7顯示了載貨汽車行駛速度與附著系數(shù)的關(guān)系。圖5-6輪胎胎面花紋深度對附著系數(shù)的影響圖5-7汽車行駛速度與附著系數(shù)的關(guān)系【項目2】

汽車制動性能的評價汽車制動性是指汽車行駛時,能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定和下長坡時能維持較低車速的能力。汽車制動性能主要從制動效能、制動抗熱衰退性和制動時汽車的方向穩(wěn)定性三個方面來評價。1.汽車的制動效能制動效能是指汽車行駛速度迅速降低直至停車的能力,是制動性能中最基本的評價指標(biāo)。它由制動力、制動減速度、制動距離等參數(shù)來評定。GB7258-2004《機(jī)動車運行安全技術(shù)條件》規(guī)定用制動力法、制動減速度或制動距離法三者之一,來評價汽車的制動效能。

1)制動距離法各國對制動距離的定義不一致,在我國安全法規(guī)中,是指在指定的道路條件下,機(jī)動車在規(guī)定的初速度下急踩制動時,從腳接觸制動踏板(或手觸動制動手柄)時起至車輛停住時止車輛駛過的距離(見GB7258—2004)。制動距離的長短直觀地體現(xiàn)了汽車制動效能的高低,是表征汽車制動性能最基本的特性參數(shù)。為便于理解,我們用圖4-8所示的制動減速度j與制動時間t的關(guān)系曲線來分析制動全過程。圖4-8制動減速度與制動時間的關(guān)系曲線汽車獲取制動效果基本上要經(jīng)歷這樣幾個階段:駕駛員得到制動信息,發(fā)出制動指令;制動器起作用產(chǎn)生制動力,地面生成制動力,出現(xiàn)減速度;汽車穩(wěn)定減速;解除制動,徹底釋放制動力。下面進(jìn)行具體說明。

t0為駕駛員反應(yīng)時間,是從出現(xiàn)危險信號開始,到駕駛員的腳剛接觸制動踏板為止所經(jīng)歷的時間。在該時間內(nèi),汽車以u0的初速度作等速運動。一般t0為0.3~1s。

t1為制動系響應(yīng)時間,是從駕駛員剛踩著制動踏板到汽車出現(xiàn)制動減速度為止所經(jīng)歷的時間。它用以克服制動系機(jī)械傳動部分的間隙,克服制動踏板的自由行程,氣壓或液壓沿管路傳遞,克服制動蹄片與制動鼓(盤)的間隙等。一般液壓制動系的響應(yīng)時間為0.015~0.03s,氣壓制動系為0.05~0.06s。在t1時間內(nèi),汽車的減速度為零,作等速運動。

t2為制動力由零增加至穩(wěn)定值,制動減速度由零增至穩(wěn)定值所經(jīng)歷的時間。每輛在用車的穩(wěn)定制動減速度值各不相同。液壓制動系為0.15~0.3s,氣壓制動系為0.3~0.8s。常將t1+t2稱為制動系的協(xié)調(diào)時間,一般在0.2~0.9s之間。其長、短主要取決于制動器的結(jié)構(gòu)形式和駕駛員踩踏板的速度。制動力、制動減速度達(dá)最大值后,其值基本不變,稱為持續(xù)制動過程。t3稱為穩(wěn)定減速度持續(xù)制動時間。

t4是從開始放松制動踏板的瞬時起,到制動力完全消除所經(jīng)歷的時間,稱為制動解除時間,一般為0.2~1s。該段時間對制動過程沒有影響,但時間過長,會延遲隨后起步行駛的時間。根據(jù)定義,制動系的協(xié)調(diào)時間內(nèi),汽車駛過的距離s1可按下式計算:(4-9)式中:t1——制動系響應(yīng)時間(s);

t2——制動力由零增加至穩(wěn)定值,制動減速度由零增至穩(wěn)定值所經(jīng)歷的時間(s);

u0——制動初速度(m/s)。持續(xù)制動階段汽車駛過的距離s2為(4-10)式中:u0——制動初速度,m/s;

j——制動減速度,m/s2,(4-11)式中:Fμmax——制動器最大制動力,N;

G——汽車重力,N;

g——重力加速度,m/s2。汽車制動時,若制動器的最大制動力Fμmax尚未達(dá)到或不能達(dá)到路面附著力Fj,且在制動過程中是恒定不變的,則汽車在持續(xù)制動階段內(nèi)駛過的距離為(4-12)若在持續(xù)制動階段內(nèi)制動器的最大制動力達(dá)到或超過路面附著力,且最大制動力穩(wěn)定不變,則此時的汽車制動減速度達(dá)最大值,j=jg,汽車駛過的距離為(4-13)因此,汽車在制動兩階段內(nèi)駛過距離的和便是制動距離s,即(4-14)從上式可見,決定汽車制動距離的主要因素是制動系協(xié)調(diào)時間和制動器的最大制動力。汽車行駛速度與制動距離是平方的關(guān)系,其對制動距離的影響尤為顯著,但車速是由駕駛員控制的,是與制動系結(jié)構(gòu)無關(guān)的汽車運行參數(shù)。真正使汽車減速停車的是持續(xù)制動時間,但制動系協(xié)調(diào)時間對制動距離的影響不容忽視。例如,一輛汽車在良好的硬路面上,以30km/h速度制動到停車的距離為5.7m。若設(shè)制動系協(xié)調(diào)時間為0.2s,則在0.2s內(nèi)汽車駛過的距離為1.25m,占總制動距離的22%左右。若制動系協(xié)調(diào)時間為0.6s,則相應(yīng)的行駛距離延長到3.75m,總制動距離增加到8.18m,就已超出有關(guān)交通法規(guī)的容許值了。制動系協(xié)調(diào)時間、制動器最大制動力均取決于制動系的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)。改進(jìn)制動系結(jié)構(gòu),減少制動系協(xié)調(diào)時間,是縮短制動距離的有效措施。例如,早年的“紅旗”CA770轎車制動系由真空助力改為壓縮空氣助力(氣頂油)后,以30km/h車速的制動試驗表明,制動距離縮短了32%,制動時間減少了31.6%,最大制動減速度提高3.6%。雖然試驗未單獨列出制動系協(xié)調(diào)時間的變化,但由于最大減速度提高不多,說明持續(xù)制動時間縮短不多,因此可以認(rèn)為縮短制動距離主要是制動系協(xié)調(diào)時間減少的結(jié)果。

2)制動減速度法制動減速度的大小是汽車降低行駛速度能力強(qiáng)弱的量化體現(xiàn)。制動減速度按測試、取值和計算的方法不同,可分為制動穩(wěn)定減速度和充分發(fā)出的平均減速度。眾所周知,汽車制動過程中,減速度不是固定不變的,不是常量而是變量。因此,究竟是選用制動減速度的瞬時值、最大值還是均值才能準(zhǔn)確地反映汽車的制動性呢?通常情況下,都是用制動減速度的均值,即平均制動減速度表征汽車的制動性。

1)制動穩(wěn)定減速度ja(m/s2)

用制動減速度儀測取的制動減速度隨時間的變化曲線,取其最大穩(wěn)定值為制動穩(wěn)定減速度,用ja表示。一般認(rèn)為制動到抱死狀態(tài),具有最大的地面制動力,因而產(chǎn)生最大制動減速度。這時車輪在路面上拖滑,在路面上留下黑色的印痕。在平直路面上,當(dāng)所有車輪都抱死時,汽車的地面制動力(4-15)制動時的空氣阻力Fw相對于Fxbmax較小,可忽略不計。按牛頓第二定律有(4-16)上式表明:制動到所有車輪都處于抱死狀態(tài)時,所能達(dá)到的制動穩(wěn)定減速度和車輪與路面的附著系數(shù)j成正比,比例系數(shù)為重力加速度,與汽車的總質(zhì)量無關(guān)。

2)充分發(fā)出的平均減速度MFDD(m/s2)

充分發(fā)出的平均減速度是在車輛制動試驗中用速度計測得了制動距離和速度的情況下,從ub到ue速度間隔車輛駛過的距離,根據(jù)下列公式計算的平均減速度:(4-17)式中:ub——0.8u0車輛的速度(km/h);

ue——0.1u0車輛的速度(km/h);

sb——在初速度u0和ub之間車輛駛過的距離(m);

se——在初速度u0和ue之間車輛駛過的距離(m)。上式中的速度和距離應(yīng)采用速度精度為±1%的儀器進(jìn)行測量。MFDD的精度應(yīng)在±3%以內(nèi)。實際上也可以認(rèn)為充分發(fā)出的平均減速度是采樣時段的平均加速度,即(4-18)式中,tbe(s)為機(jī)動車速度由ub降低至ue所花的時間,ub和ue與標(biāo)準(zhǔn)MFDD中ub和ue的定義相同。充分發(fā)出的平均減速度不受測試時車輛傾角的影響,能較準(zhǔn)確地反應(yīng)車輛的制動減速特性。一般將制動減速度控制在j<(0.4~0.5)g,點制動時j=0.2g。當(dāng)j=(0.7~0.9)g時,將有害于乘客或貨物的安全。因此應(yīng)在保證行車安全的前提下,盡量避免緊急制動。本方法對車輛檢測的初速度要求不很嚴(yán)格,容易操作。

3)制動力法制動力是制動過程的基本輸出參數(shù)。制動力的變化特性表征了減速度的變化特性,間接地反映了制動距離的變化。因此,制動力既可用于評定汽車的制動效能,也可用以評定汽車制動時的方向穩(wěn)定性。評定汽車的制動效能用各輪制動力的總和值,評定制動時的方向穩(wěn)定性用同軸左右輪的制動力差。制動力可以采用試驗臺的方法檢驗。其中,在用車按空載的要求檢驗,出廠新車按滿載的要求檢驗。這里的滿載,并不是指貨廂內(nèi)一定要裝載,而是說各輪制動器制動力的總和應(yīng)不小于滿載總質(zhì)量的50%;主要承載軸(4×2貨車為后軸)制動力之和不小于滿載該軸軸荷的50%。在用車各輪制動器制動力總和不小于汽車空載質(zhì)量的60%;主要承載軸左、右制動力之和不小于空軸軸荷的60%。因此,按滿載檢驗要求較高。為了較全面地檢驗車輛的制動性能,用制動力作為單獨的檢驗指標(biāo)時,在規(guī)定了制動力的大小、制動力的合理分配及平衡制動力平衡性的同時,還要規(guī)定制動協(xié)調(diào)時間。由于制動器制動力是指緊急制動中,制動鼓與制動蹄發(fā)生滑磨時,在輪胎周緣上施加的切向力。因此,制動力測試過程中輪胎與滾筒之間不能打滑,以免影響制動力的測試結(jié)果。用制動力這一參數(shù)檢驗車輛的制動性能時,因用測力試驗臺測試,所以,主要反應(yīng)制動系統(tǒng)對整車制動性能的影響,而反應(yīng)不出制動系以外的因素(例如,鋼板彈簧的剛度不同等)對整車制動性能的影響。安全條件規(guī)定:用制動距離法、制動力法、制動減速度法三者之一檢驗合格,即認(rèn)為汽車的制動效能合格。當(dāng)車輛經(jīng)臺架檢驗后對其制動性能有質(zhì)疑時,可用規(guī)定的路試檢驗進(jìn)行復(fù)檢,并以滿載路試的檢驗結(jié)果為準(zhǔn)。

4)改善制動效能的措施改善制動效能主要從增大制動器制動力和縮短制動協(xié)調(diào)時間兩個方面著手。

(1)增大制動器制動力增大制動蹄與制動鼓接合面積,采用制動蹄摩擦面圓弧半徑稍大于制動鼓內(nèi)徑及合理調(diào)整蹄、鼓間隙的辦法可以達(dá)到這一要求;應(yīng)保持摩擦表面的摩擦系數(shù);必要時重新調(diào)整制動控制閥的平衡彈簧,加大預(yù)緊力,使制動氣室的氣壓和儲氣筒的氣壓接近,以增大制動蹄對制動鼓的壓緊力。

2)縮短制動協(xié)調(diào)時間減少制動系機(jī)械部分的曠量;適當(dāng)減少制動踏板的自由行程;保持制動管路暢通和氣、液路系統(tǒng)的密封;適當(dāng)縮小蹄鼓間隙。5.2.2制動效能的穩(wěn)定性

1.制動效能的熱衰退熱衰退是指由于摩擦熱的影響使制動器摩擦材料的摩擦系數(shù)下降,導(dǎo)致制動效能暫時降低的現(xiàn)象。熱衰退是目前制動器不可避免的現(xiàn)象,只是有程度的差別。制動器熱衰退程度用熱衰退率來評價。在產(chǎn)生相同制動力的條件下,制動器冷狀態(tài)下所需的操縱力(制動系統(tǒng)壓力)與熱狀態(tài)下所需的操縱力之比稱為熱衰退率。從能量觀點看,汽車的制動過程是將汽車的機(jī)械能(動能和勢能)的一部分或全部,通過制動器的摩擦轉(zhuǎn)化為熱能,并向大氣耗散的過程。能量的這種轉(zhuǎn)換和耗散就使制動器摩擦副發(fā)熱、溫度升高、摩擦系數(shù)下降,并產(chǎn)生磨損,從而影響汽車制動性能和制動器的壽命。汽車在高速下緊急制動,制動時間短,汽車全部動能的轉(zhuǎn)換和耗散任務(wù)幾乎全部由制動器承擔(dān);而在短時間內(nèi)連續(xù)制動,尤其是下長坡連續(xù)和緩制動、重復(fù)制動,制動時所產(chǎn)生的熱量,難以及時散出,就將使制動器溫度迅速升高超出正常范圍,導(dǎo)致制動效能明顯下降。制動時制動器所達(dá)到的溫度取決于制動產(chǎn)生熱量的條件(如制動初速、終速、制動減速度、制動頻繁程度、汽車總質(zhì)量等)和散熱條件(如大氣溫度、行駛速度、制動器通風(fēng)環(huán)境、制動器受熱零件的熱容量、散熱面積等)。汽車行駛的環(huán)境條件和行駛工況是隨機(jī)的,因此制動器的熱衰退程度主要還是取決于制動器摩擦副材料和制動器結(jié)構(gòu)。在制動過程中制動器摩擦襯片表面的溫度經(jīng)常可達(dá)到300~400℃。摩擦襯片一般都是用石棉摩擦材料制造的,石棉摩擦材料在溫度升到一定程度時,摩擦系數(shù)將顯著下降。當(dāng)溫度升到300℃以上時,石棉分解出焦油狀物,在摩擦表面上起到潤滑作用,使摩擦系數(shù)下降;而在溫度達(dá)到800℃時,石棉就會完全脫去結(jié)晶水而分解,助長了熱衰退現(xiàn)象。為提高制動器的熱穩(wěn)定性,除改進(jìn)石棉摩擦材料的組成成分和壓制工藝外,最好采用熱穩(wěn)定性好、無石棉的摩擦材料作摩擦襯片,如金屬摩擦材料。此外,制動器結(jié)構(gòu)也對抗熱衰退產(chǎn)生影響。盤式制動器熱穩(wěn)定性優(yōu)于鼓式制動器,這是由于盤式制動器散熱效果好。采用非金屬材料摩擦襯片的制動器,由于非金屬材料摩擦襯片的絕熱性能,其所能吸收的熱量很少,絕大部分由制動鼓(制動盤)吸收。鼓式制動器散熱條件差,制動鼓受熱脹大變形,就使制動蹄與制動鼓只在中部接觸,鼓式制動器的熱穩(wěn)定性也因此不如盤式制動器。

2.制動效能的水衰退水衰退是指制動器摩擦表面浸水使制動效能下降的現(xiàn)象。制動器摩擦表面浸水后,由于水的潤滑作用就使摩擦系數(shù)下降,從而導(dǎo)致制動器制動效能降低。水衰退的程度可用制動器浸水后的制動效能與浸水前的制動效能的比值(%)來表征。若水衰退發(fā)生在汽車一側(cè)車輪制動器上,就將造成左右車輪制動力不等,進(jìn)而惡化汽車制動時的方向穩(wěn)定性。汽車制動時產(chǎn)生的熱量可使制動器摩擦襯片干燥。因此,為了保證安全,汽車涉水后應(yīng)踩幾腳制動踏板,使制動蹄與制動鼓發(fā)生摩擦產(chǎn)生熱量,使制動器迅速干燥,恢復(fù)正常。這種現(xiàn)象稱為水恢復(fù)。實驗研究表明,盤式制動器的水衰退影響比鼓式制動器要小,水恢復(fù)也較鼓式制動器快。這是由于盤式制動器的效能因數(shù)(在制動盤或制動鼓的作用半徑上所得到的摩擦力與輸入力之比)受摩擦系數(shù)下降的影響較小,而且制動器中的水分會被旋轉(zhuǎn)的制動盤甩出,同時制動器摩擦塊的壓力較高,也易于將摩擦襯片上的水分?jǐn)D出和擦干。鼓式制動器的排水干燥就較為困難,需經(jīng)較多次的制動才能恢復(fù)原有制動性能。3.制動時的方向穩(wěn)定性汽車制動時的方向穩(wěn)定性是指在制動過程中,汽車按駕駛員給定的軌跡行駛的能力,也就是維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力。在制動過程中會出現(xiàn)因制動跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力,而導(dǎo)致汽車失控、偏離原來的行駛方向,從而引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。調(diào)查表明,發(fā)生人身傷亡的交通事故中,與側(cè)滑有關(guān)的比例在潮濕路面上約為30%,在冰雪路面上為70%~80%。而側(cè)滑的產(chǎn)生有50%是由制動引起的。

1)制動跑偏制動跑偏是指汽車直線行駛制動時,在轉(zhuǎn)向盤固定不動的條件下,汽車自動向左側(cè)或右側(cè)偏駛的現(xiàn)象。制動跑偏主要是由于汽車左、右車輪,特別是轉(zhuǎn)向軸左、右車輪制動力不相等造成的。圖4-9所示為汽車轉(zhuǎn)向軸左右輪制動力F1l、F1r不等引起的汽車制動跑偏的受力分析。圖中左輪制動力大于右輪制動力(F1l>F1r),它們對各自主銷形成的力矩便不相等,且方向相反,并使轉(zhuǎn)向輪向左偏轉(zhuǎn)一個角度(向力矩大的方向偏轉(zhuǎn))。C—質(zhì)心;Fj—汽車慣性力圖4-9制動跑偏時的受力分析盡管轉(zhuǎn)向盤不動,由于轉(zhuǎn)向桿系中存在間隙及桿件彈性的影響,轉(zhuǎn)向輪左右輪制動力不等所形成的力矩仍會引起轉(zhuǎn)向輪跑偏。左右輪制動力不相等,還會對汽車質(zhì)心形成一個不平衡力矩,為平衡左右輪制動力不等所產(chǎn)生的繞質(zhì)心的力矩,必然會在前,后軸地面引起側(cè)向作用力Fy1、Fy2。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪主銷有后傾時,這個側(cè)向力Fy1也會對轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生一偏轉(zhuǎn)力矩,從而加大了車輪的偏轉(zhuǎn),使汽車跑偏增強(qiáng)。轉(zhuǎn)向軸左右輪制動力不等是難以避免的,因為各輪制動器摩擦副表面狀況、輪胎狀況、制動器的調(diào)整狀況,以及左、右輪與路面接觸狀況不可能完全一致。問題是左右輪制動力不相等到什么程度才會造成汽車不容許的跑偏。根據(jù)國外相關(guān)研究實驗證明,制動跑偏隨轉(zhuǎn)向軸左、右輪制動力不等度的增加而增大;同一左、右輪制動力不等度的制動跑偏隨制動過程延續(xù)時間的延長而增大。在其他條件一定時,制動過程延續(xù)時間的長短就取決于制動初速,制動初速越高,制動過程的延續(xù)時間就越長,同一制動力不等度的制動跑偏也就越嚴(yán)重;在左、右輪制動力不等度相同的條件下,鎖住轉(zhuǎn)向盤的制動跑偏比轉(zhuǎn)向盤撒手時??;制動跑偏的程度還受后輪抱死與否的影響。左、右輪制動力不等度相同,后輪抱死時的制動跑偏的程度明顯大于后輪未抱死時的跑偏;后輪未抱死時,一般允許轉(zhuǎn)向軸左、右輪制動力相差10%~30%,若差值太大也會引起明顯的制動跑偏。此外,制動時汽車懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運動學(xué)上不協(xié)調(diào),發(fā)生桿系間的運動干涉,也會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)引起跑偏。桿系運動干涉引起的制動跑偏方向是固定的,因此是系統(tǒng)性的,通過正確的設(shè)計就可避免。定型汽車使用過程中,因轉(zhuǎn)向桿系間的運動干涉所導(dǎo)致的制動跑偏,是由轉(zhuǎn)向軸變形、桿系變形、調(diào)整不當(dāng)?shù)绕囀褂靡蛩卦斐傻?,只要正確、合理使用汽車,基本上可以避免。為防止車輛出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象,用制動力法檢測汽車的制動效能時,提出了左、右輪制動器動力平衡性的要求。

2.前輪抱死時的方向穩(wěn)定性當(dāng)前輪抱死或先于后輪抱死時,前輪的橫向附著系數(shù)為零,盡管操縱轉(zhuǎn)向盤使前輪偏轉(zhuǎn),路面卻產(chǎn)生不了對前輪的側(cè)向力,汽車因而喪失了轉(zhuǎn)向能力。這個時候,汽車若受外界側(cè)向力作用,或因左、右輪制動力不等引起的側(cè)向力作用,由于前輪已喪失了橫向附著能力,前軸就將沿橫向滑動,即產(chǎn)生側(cè)滑,其受力分析見圖4-10(a)。圖4-10汽車側(cè)滑時的運動狀況(a)前軸側(cè)滑;(b)后軸側(cè)滑汽車直線行駛,前軸產(chǎn)生側(cè)滑時,前軸中點的前進(jìn)速度va偏轉(zhuǎn)一個角度;而后軸未發(fā)生側(cè)滑,后軸的前進(jìn)速度vb仍沿汽車軸線方向。此時,汽車相當(dāng)于繞其質(zhì)心作圓周運動,其瞬時回轉(zhuǎn)中心為速度va,

vb兩垂線的交點O,在側(cè)滑的同側(cè)。同時,汽車在作圓周運動時將產(chǎn)生作用于質(zhì)心的離心慣性力Fj。很顯然,離心慣性力Fj的方向與側(cè)向力相反,其作用效果總是起抵消側(cè)向力的作用,消減側(cè)滑。且一旦側(cè)向力消失,F(xiàn)j有使汽車自動回正的作用。因此,前輪抱死或先于后輪抱死產(chǎn)生的側(cè)滑在汽車前進(jìn)方向上的改變不大。根據(jù)國外的研究,汽車制動初速度為65km/h,前輪抱死,汽車縱向軸線的偏角≤10°,汽車基本上維持直線行駛,汽車處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)汽車彎道制動時同樣如此,汽車將不再按原來的彎道行駛而是沿彎道切線方向駛出。

3).后輪抱死時的方向穩(wěn)定性汽車制動過程中,后輪先于前輪抱死,只要有側(cè)向力作用,就會發(fā)生后軸側(cè)滑。其受力分析見圖4-10(b)。圖為前輪滾動,后軸制動到抱死拖滑,后軸左右輪便喪失了橫向附著力,如有側(cè)向力作用,后軸就會發(fā)生側(cè)滑,后軸中點的速度vb便繞縱軸線偏轉(zhuǎn)一個角度,而前軸中點的速度va,仍沿汽車縱軸線方向。此時,汽車也會發(fā)生類似轉(zhuǎn)彎運動,其瞬時轉(zhuǎn)向中心O卻在后軸側(cè)滑方向的另一側(cè),這樣作用于汽車質(zhì)心C的慣性力Fj就與后軸側(cè)滑方向一致,從而加劇了后軸的側(cè)滑,后軸側(cè)滑又使慣性力Fj增強(qiáng),又將加劇汽車轉(zhuǎn)動,這樣循環(huán)不已地互相影響,嚴(yán)重時汽車就發(fā)生甩尾轉(zhuǎn)向,失去控制汽車方向的能力。因此,后軸側(cè)滑是一種不穩(wěn)定的危險工況。制動初速對后軸側(cè)滑引起的方向穩(wěn)定性有較大的影響。試驗表明,在一般的道路條件下,汽車制動初速在25km/h以下時,后軸的側(cè)滑較輕微,制動初速超過25km/h,后軸的側(cè)滑就隨制動初速度的增加迅速增大,后軸側(cè)滑將發(fā)生質(zhì)變,直至出現(xiàn)汽車掉頭現(xiàn)象,成為非常危險的側(cè)滑。試驗發(fā)現(xiàn),汽車制動過程中,若只有一個后軸車輪先抱死,汽車不會發(fā)生側(cè)滑,側(cè)滑的程度取決于晚抱死的后輪與晚抱死的前輪兩者的時間差??傊?,從保證汽車方向穩(wěn)定性的角度出發(fā),首先不能出現(xiàn)只有后軸車輪抱死或后軸車輪比前軸車輪先抱死的情況,以防止后軸側(cè)滑。其次,盡量減少只有前輪抱死或前后輪都抱死的情況,以維持汽車的轉(zhuǎn)向能力。最理想的就是避免任何車輪抱死,以確保制動時的方向穩(wěn)定性。

4.汽車列車制動時的方向穩(wěn)定性汽車列車是由牽引車通過鉸接與半掛車(或牽引桿掛車)連接組成的。列車制動時,車軸的側(cè)滑或牽引車與掛車間的制動時間不協(xié)調(diào),就會使制動方向穩(wěn)定性變差,嚴(yán)重時會出現(xiàn)列車折疊、掛車擺動,如圖4-11所示。圖4-11汽車列車的折疊和擺動(a)列車折疊;(b)掛車擺動汽車列車制動時的折疊,一般是由牽引車后軸先抱死側(cè)滑引起的,若在后軸側(cè)滑的同時,半掛車的慣性推力方向偏離牽引車的縱軸線,就會促進(jìn)牽引車和半掛車間的相對轉(zhuǎn)動,使列車發(fā)生折疊的不穩(wěn)定現(xiàn)象。列車制動時,半掛車的擺動一般是由掛車后軸抱死側(cè)滑引起的,若此時牽引鉸接點又受慣性推力作用,就將使半掛車發(fā)生擺動;若此時牽引鉸接點是受拉力作用,半掛車的擺動就不明顯。為避免和減輕汽車列車制動時的折疊和擺動,列車各軸的抱死順序應(yīng)為:牽引車前軸先抱死,半掛車車軸次之,牽引車后軸最后抱死。同時應(yīng)盡可能減少半掛車制動的滯后時間,以避免出現(xiàn)掛車推牽引車的制動不穩(wěn)定狀況。[項目3]前后制動器制動力的比例關(guān)系在汽車的制動過程中,可能出現(xiàn)如下兩種情況:(1)前輪先抱死拖滑,然后后輪抱死拖滑;(2)后輪先抱死拖滑,然后前輪抱死拖滑。其中(1)是穩(wěn)定工況,但在制動時汽車喪失轉(zhuǎn)向能力;情況(2)中,后軸可能出現(xiàn)側(cè)滑,是不穩(wěn)定工況。因此,前、后輪抱死拖滑的次序?qū)Ψ较蚍€(wěn)定性和制動系工作效率都有很大的影響。而前、后輪抱死拖滑的次序取決于前、后制動器制動力和附著力之間的關(guān)系,這就是研究前、后制動器制動力分配比例的重要性所在。在分析前、后制動器制動力分配比例以前,必須先了解在制動時地面作用于前、后車輪的法向反作用力。圖5-12制動時汽車受力圖

1.地面法向反作用力汽車在水平路面上制動時的受力如圖4-12所示。圖中忽略了滾動阻力偶矩、空氣阻力以及旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力偶矩。若忽略制動時車輪邊滾邊滑的過程,并對后輪接地點取力矩,則得(4-19)式中:Fz1——地面對前輪的法向作用力;

G——汽車重力;

b——汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離;

m——汽車質(zhì)量;

hg——汽車質(zhì)心高度;

du/dt——汽車減速度。對前輪接地點取力矩,則得(4-20)式中:Fz2——地面對后輪的法向反作用力;

a——質(zhì)心至前軸中心線的距離。所以(4-21)(4-22)若在不同附著系數(shù)的路上制動,前、后輪都抱死(不論次序如何),則Fxb=Fj=Gj,此時有式(4-21)和式(4-22)均為直線方程。隨著附著系數(shù)的變化,前、后輪的法向反作用力變化很大。若在制動過程中,附著系數(shù)為常值,則式(4-22)為直線方程。隨著附著系數(shù)的變化,前、后輪的法向反作用力的變化是很大的。例如NJ130型汽車,當(dāng)du/dt=0.7g時,亦即j=0.7時,前軸法向反作用力增加了90%,而后軸減少了38%。

2.理想的前、后輪制動器制動力分配制動時前、后輪同時抱死拖滑,是制動的理想狀態(tài),制動效果最佳。在任意附著系數(shù)j的路面上,均能保證前后輪同時抱死拖滑的前后輪制動器制動力分配,稱為理想分配。在任何附著系數(shù)的路面上,前、后車輪同時抱死的條件為前、后輪制動器制動力之和等于附著力,并且前、后輪制動器制動力分別等于各自的附著力,即Fμ1+Fμ2=jG

Fμ1=jFz1Fμ2=jFz2(4-23)因(4-24)并將式(4-22)代入式(4-23),得(4-25)消去變量j,得(4-26)由式(4-26)畫成的曲線,即為理想的前、后輪制動器制動力分配曲線,簡稱I曲線。I曲線的作法為:將不同的j值j=0.1,0.2,…)代入式(4-25)中的第一式,則在圖4-13上可得到一組與坐標(biāo)軸成45°的平行線。再將不同的j值(j

=0.1,0.2,

…)代入式(4-25)中的第二式,則得到一組通過坐標(biāo)原點、斜率不同的射線。圖4-13理想的前、后制動器制動力分配曲線在這兩組直線中,對應(yīng)某一j值,均可找到兩條直線,兩直線的交點便是滿足式(4-25)中兩式的點,即為I曲線上的點。把對應(yīng)不同j值的兩直線交點A,B,C,…連接起來,便得到I曲線。

I曲線是踏板力增長到前、后車輪同時抱死時前、后輪制動器制動力分配曲線。因為車輪抱死時,F(xiàn)μ=Fj=Fxb,所以I曲線也是車輪抱死時Fj1和Fj2的關(guān)系曲線。還應(yīng)進(jìn)一步指明,汽車前、后制動器制動力常不能按I曲線的要求來分配。制動過程中常是一根車軸的車輪先抱死,隨著踏板力的進(jìn)一步增加,接著另一根車軸的車輪抱死。顯然,I曲線還是前、后輪都抱死后的地面制動力Fxb1與Fxb2,即Fj1與Fj2的關(guān)系曲線。

3.具有固定比值的前、后制動器制動力與同步附著系數(shù)不少兩軸汽車的前、后制動器制動力之比為一固定值。常用前制動器制動力與汽車總制動器制動力之比來表明分配的比例,稱為制動器制動力分配系數(shù),并以符號β表示,即(4-27)式中:Fμ1——前制動器制動力;

Fμ——汽車總制動器制動力。

Fμ2——前制動器制動力故(4-28)式中Fμ2為后制動器制動力。若用Fμ2=B(Fμ1)表示,則Fμ2=B(Fμ1)為一直線,此直線通過坐標(biāo)原點,且其斜率為(4-29)這條直線稱為實際前、后制動器制動力分配線,簡稱β線。圖4-14給出了某一貨車的β線,同時還給出了該貨車空載和滿載時的I曲線。圖4-14某貨車的β線與I曲線可以看出,β線與I曲線在B點相交,稱對應(yīng)于這一點的附著系數(shù)j0為同步附著系數(shù),它是反映汽車制動性能的一個重要參數(shù)。它說明前、后制動器制動力為固定比值的汽車只有在附著系數(shù)為j0的路面上制動時,才能使前后輪同時抱死。同步附著系數(shù)由汽車的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定,主要根據(jù)道路條件和常用車速來選擇。

4.前、后制動器制動力具有固定比值的汽車在各種路面上制動過程的分析利用β線與I曲線的配合,就可以分析前、后制動器制動力具有固定比值的汽車在各種路面上的制動情況。

(1)在j<j0的路面上,I曲線位于β線的上方,前后車輪不能同時抱死。設(shè)j0=0.55,如在j=0.3的路面上,當(dāng)制動系統(tǒng)壓力為Pp1時,前輪制動器制動力Fμ1達(dá)到附著極限等于Fj1,后輪制動器制動力只達(dá)到Fμ2,小于后輪附著力Fj2,只有當(dāng)制動系統(tǒng)壓力由Pp1增加到Pp2時,后輪才能達(dá)到附著力Fj2。因此在j<j0的路面上制動時,前輪先于后輪抱死拖滑。

(2)在j>j0的路面上,I曲線位于β線的下方,這時前后輪也不能同時抱死拖滑。設(shè)j0=0.55,如在j=0.70的路面上,當(dāng)制動系統(tǒng)壓力為Pp1時,后輪制動器制動力Fμ2達(dá)到附著極限等于Fj2,前輪制動器制動力只達(dá)到Fμ1,小于前輪附著力Fj1,只有當(dāng)制動系統(tǒng)壓力由Pp1增加到Pp2時,前輪才能達(dá)到附著力Fj1。因此在j>j0的路面上制動時,后輪先于前輪抱死拖滑??梢?,β線位于I曲線下方,制動時總是前輪先抱死。前已指出,前輪先抱死雖是一種穩(wěn)定工況,但喪失轉(zhuǎn)向能力;β線位于I曲線上方,制動時總是后輪先抱死,因而容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。

(3)j=j(luò)

0時,不言而喻,在制動時汽車的前、后輪將同時抱死,此時的減速度為g

j

0,即0.55g,也是一種穩(wěn)定工況,但也失去轉(zhuǎn)向能力。[項目4]影響汽車制動性的主要因素

1.軸間負(fù)荷分配的影響汽車的制動性與汽車的結(jié)構(gòu)及其使用條件有關(guān)。諸如汽車軸間負(fù)荷的分配、載質(zhì)量、制動系的結(jié)構(gòu)、利用發(fā)動機(jī)制動、行駛速度、道路情況、駕駛方法等,均對制動過程有很大影響。汽車制動時,前軸負(fù)荷增加,后軸負(fù)荷減小。如果前、后輪制動器制動力根據(jù)軸間負(fù)荷的變化分配,符合理想分配的條件,則前、后輪同時抱死;如果前、后輪制動器制動力的比例為定值,則只有在具有同步附著系數(shù)的路面上,前、后輪才能同時抱死。當(dāng)j>j0時,后輪先抱死;j<j0時,前輪先抱死;空載時總是后輪先抱死。

2.制動力的調(diào)節(jié)和車輪防抱死

1)制動力的調(diào)節(jié)為了防止制動時后輪抱死而發(fā)生危險的側(cè)滑,汽車制動系的前、后輪制動器制動力的實際分配線(β線)應(yīng)當(dāng)總在理想的前后輪制動器制動力分配曲線(I曲線)下方。為了減少前輪失去轉(zhuǎn)向能力的傾向和提高制動系效率,β線越接近I曲線越好。如果能按需要改變β線使之達(dá)到上述目的,將比前后輪制動器制動力具有固定比值的汽車具有更大的優(yōu)越性。為此,在現(xiàn)代汽車制動系中裝有各種壓力調(diào)節(jié)裝置。常見的壓力調(diào)節(jié)裝置有限壓閥、比例閥、載荷控制比例閥、載荷控制限壓閥等。若采用比例閥,在制動系油壓達(dá)到某一值以后,比例閥自動調(diào)節(jié)前、后輪制動器油壓,使前、后輪制動器制動力仍維持直線關(guān)系,但直線的斜率小于45°線變?yōu)檎劬€,β線總在I曲線之下面且接近I曲線,但它僅適合于一種載荷下的β線與I曲線配合。

2)車輪的防抱死采用按理想制動器制動力分配曲線來改變β線的制動系能提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性,且制動系效率也較高。但各種調(diào)節(jié)裝置的β線常在I曲線的下方,因此不管在什么j值的路面上制動時,前輪仍將抱死而可能使汽車失去轉(zhuǎn)向能力。另外,從j-s曲線可知,汽車的附著能力和車輪的運動狀況有關(guān)。當(dāng)滑動率s=10%~20%時,附著系數(shù)最大;而當(dāng)車輪完全抱死,s=100%時,附著系數(shù)反而下降。一般汽車的制動系,包括裝有調(diào)節(jié)閥能改變β線的制動系都無法利用峰值附著系數(shù),在緊急制動時,常常是利用較小的滑動附著系數(shù)使車輪抱死。為了充分發(fā)揮輪胎與地面間的潛在附著能力,全面滿足對汽車制動性的要求,現(xiàn)代車輛中己采用了多種形式的制動防抱死裝置。在緊急制動時,防抱死裝置能防止車輪完全抱死,而使車輪處于滑動率為10%~20%的狀態(tài)。此時,縱向附著系數(shù)最大,橫向附著系數(shù)也很大,從而使汽車在制動時不僅有較強(qiáng)的抗后軸側(cè)滑能力,保證汽車的行駛方向穩(wěn)定性,而且有良好的轉(zhuǎn)向操縱性。由于利用了峰值附著系數(shù),也能充分發(fā)揮制動效能,提高制動減速度和縮短制動距離。

3.汽車裝載質(zhì)量的影響對于裝載質(zhì)量較大的汽車,因前、后輪的制動器設(shè)計,一般不能保證在任何道路條件下都使其制動力同時達(dá)到附著極限,所以汽車的制動距離就會由于裝載質(zhì)量的不同而發(fā)生差異。實踐證明,對于裝載質(zhì)量為3t以上的汽車,大約裝載質(zhì)量每增加1t,其制動距離平均要增加1.0m。即使是同一輛汽車,在裝載質(zhì)量和方式不同時,由于重心位置變動,也會影響汽車的制動距離。

4.車輪制動器的影響車輪制動器的摩擦副、制動鼓的構(gòu)造和材料,對于制動器的摩擦力矩和制動效能的熱衰退都有很大影響。在設(shè)計制造中應(yīng)選用好的結(jié)構(gòu)形式及材料,在使用維修中也應(yīng)注意摩擦片的選用。在制動器張力相同的條件下,制動器所能產(chǎn)生的制動力矩也大。但當(dāng)制動器摩擦副的摩擦系數(shù)下降時,其制動力矩將顯著下降,制動性能的穩(wěn)定性較差。制動器的技術(shù)狀況不僅和設(shè)計制造有關(guān),而且和使用維修情況有密切關(guān)系。制動摩擦片與制動鼓的接觸面積不足或接觸不均勻,都將降低制動摩擦力矩。而且局部接觸的面積和部位不同,也將引起制動性能的差異。制動摩擦片的表面不清潔,如沾有油、水或污泥,則摩擦系數(shù)將減小,制動力矩即隨之降低。如汽車涉水之后水滲入制動器,其摩擦系數(shù)將急劇下降20%~30%。

5.制動初速度的影響制動初速度高時,需要通過制動消耗的運動能量也大,故制動距離會延長。制動初速度愈高,通過制動器轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的熱量也愈多,制動器的溫度也愈高。制動蹄片的摩擦性能會隨溫度的升高而降低,導(dǎo)致制動力衰減,制動距離增長。

6.利用發(fā)動機(jī)制動發(fā)動機(jī)的內(nèi)摩擦力矩和泵氣損耗可用來作為制動時的阻力矩,而且發(fā)動機(jī)的散熱能力要比制動器強(qiáng)得多。一臺發(fā)動機(jī),在單位時間內(nèi)大約有相當(dāng)于其功率1/3的熱量必須散發(fā)到冷卻介質(zhì)中去。因此,可把發(fā)動機(jī)當(dāng)作輔助制動器。發(fā)動機(jī)常用作減速制動和下坡時保持車速不變的慣性制動,一般用上坡的擋位來下坡。必須注意的是,在緊急制動時,發(fā)動機(jī)不僅無助于制動,反而需要消耗一部分制動力去克服發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力。因此,這時應(yīng)脫開發(fā)動機(jī)與傳動系的連接。發(fā)動機(jī)的制動效果對汽車制動性的影響很大。用發(fā)動機(jī)制動不僅能在較長的時間內(nèi)發(fā)揮制動作用,減輕車輪制動器的負(fù)擔(dān),而且由于傳動系中差速器的作用,可將制動力矩平均地分配在左、右車輪上,以減少側(cè)滑甩尾的可能性。在光滑的路面上,這種作用就顯得更為重要。此外,由于發(fā)動機(jī)的制動作用,在行車中可顯著地減少車輪制動器的使用次數(shù),對改善駕駛條件頗為有利。同時,又能經(jīng)常保持車輪制動器處于低溫而能發(fā)揮最大制動效果的狀態(tài),以備緊急制動時使用。有些適合山區(qū)使用的柴油車,為了加強(qiáng)發(fā)動機(jī)的制動效果,在排氣歧管的末端安裝有排氣制動器。排氣制動器中設(shè)有閥門,制動時將閥門關(guān)閉,以增大排氣歧管中的反壓力,從而產(chǎn)生制動作用。這種方法稱為排氣制動。這時發(fā)動機(jī)作為“耗功機(jī)”(壓縮機(jī))。特別是在下長坡時,用發(fā)動機(jī)進(jìn)行輔助制動,更能發(fā)揮其特殊的優(yōu)越性。應(yīng)用這種方法,一般可使發(fā)動機(jī)制動時所吸收的功率達(dá)到發(fā)動機(jī)有效功率的50%以上。

7.駕駛技術(shù)的影響駕駛技術(shù)對汽車制動性有很大影響。制動時,如能保持車輪接近抱死而未抱死的狀態(tài),便可獲得最佳的制動效果。經(jīng)驗證明,在制動時,如迅速交替地踩下和放松制動踏板,可提高其制動效果。因為,此時車輪邊滾邊滑,輪胎著地部分不斷變換,故可避免由于輪胎局部劇烈發(fā)熱胎面溫度上升而降低制動效果。在緊急制動時,駕駛員如能急速踩下制動踏板,則制動系的協(xié)調(diào)時間將縮短,從而縮短制動距離。在光滑路面上不可猛烈踩制動踏板,以免因制動力過大而超過附著極限,導(dǎo)致汽車側(cè)滑。

8.道路條件的影響道路的附著系數(shù)j限制了最大制動力,故它對汽車的制動性有很大的影響。當(dāng)制動的初速度相同時,隨著j值的減小,制動距離隨之增加。由于冰雪路面上的附著系數(shù)特別小,所以制動距離較大。特別要注意冰雪坡道上的制動距離,并應(yīng)利用發(fā)動機(jī)制動。有計算表明,在冰雪路面上,利用發(fā)動機(jī)制動的輔助作用可使制動距離縮短20%~30%。在冰雪路面上制動時方向穩(wěn)定性變壞,當(dāng)車輪被制動到抱死時側(cè)滑的危險程度將更大。汽車在冰雪路面上行駛時,應(yīng)加裝防滑鏈?!卷椖?】汽車制動防抱死系統(tǒng)認(rèn)知

有過駕駛經(jīng)歷的人都會有這樣一些經(jīng)驗:高速行駛在彎道上進(jìn)行緊急制動,汽車有可能從路邊滑出或闖入對面的車道;在被雨淋濕而帶有泥土的柏油路上或在積雪道上緊急制動時,汽車會發(fā)生側(cè)滑甚至調(diào)頭旋轉(zhuǎn)等危險情況。制動防抱死系統(tǒng)(AntilockBrakingSystem,簡稱ABS)就是為了防止這些危險狀況的發(fā)生而研制的。它是在制動過程中防止車輪被制動抱死、避免車輪在路面上進(jìn)行純粹地滑移、提高汽車在制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力、縮短制動距離的系統(tǒng)。

ABS通常由車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)裝置、電子控制裝置和ABS警示燈組成。在不同的ABS系統(tǒng)中,制動壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)形式和工作原理往往不同,電子控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制邏輯也可能不盡相同。圖4-15所示是一種較為典型的電子控制制動防抱死系統(tǒng)。圖4-15典型ABS系統(tǒng)的組成

學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車制動性檢測學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)能正確使用第五輪儀進(jìn)行汽車制動性能的道路檢測;(2)能正確使用制動試驗臺進(jìn)行汽車制動性能的臺架檢測;(3)能根據(jù)檢測結(jié)果分析制動不合格原因。任務(wù)分析制動性檢測什么,用什么方法檢測,用什么樣的參數(shù)檢測,檢測參數(shù)限值取值多少,是保障車輛制動系狀況完好的技術(shù)基礎(chǔ)。在用車制動性檢測執(zhí)行GB7258—2004《機(jī)動車安全運行技術(shù)條件》強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前采用的制動性測試方法可分為道路試驗檢測法(路試檢測法)或臺架試驗檢測法(臺試檢測法)。路試檢測只能在室外進(jìn)行,臺試檢測是在室內(nèi)進(jìn)行,二者的檢測條件(檢測的環(huán)境條件、檢測工況、駕駛操作等)差異明顯,兩種檢測法檢測的同一輛車的同一參數(shù)的數(shù)值可有大、小之差,卻無好、次之分,二者不具可比性。任務(wù)實施汽車制動性能的好壞,直接關(guān)系到汽車的行車安全和運輸效率。在緊急情況下,良好的制動性能可以化險為夷,避免交通事故;在正常行駛時,良好的制動性能可以為汽車動力性的充分發(fā)揮起保障作用,從而提高汽車的運輸效率。因此,對汽車制動性能的檢測和故障診斷尤為重要。制動性能是汽車的重要使用性能之一。因此,無論是新車出廠檢測,還是在用車輛,都將其作為重點檢測項目之一?!卷椖?】汽車制動性能道路試驗檢測法根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258—2004《機(jī)動車運行安全技術(shù)條件》的規(guī)定,道路試驗主要通過檢測制動距離、充分發(fā)出的平均減速度等參數(shù)來檢測汽車行車制動和應(yīng)急制動性能;用坡道試驗檢測汽車駐車制動性能。

1.制動性能道路試驗檢測設(shè)備在道路試驗中檢測車輛的整車性能時,經(jīng)常要使用五輪儀,利用它可以測出車輛行駛的距離、時間和速度。當(dāng)五輪儀用于檢測車輛的制動性能時,能測出制動距離、制動時間和制動初速度。在進(jìn)行車輛道路試驗時,為了測量車輛的行程和速度,雖然可以利用汽車的里程表和速度表,但這種方法不準(zhǔn)確。因為車輛驅(qū)動輪的滾動半徑直接受著驅(qū)動力矩、地面對輪胎的切向反作用力、車軸載荷、輪胎氣壓及磨損程度等因素的影響。此外,車用里程表和速度表本身的精度也較低。為了消除這些因素對測量精度的影響,在車輛旁邊附加一個測量用的輪子,故稱第五輪儀。第五輪儀分接觸式和非接觸式兩種。接觸式第五輪儀由第五輪儀、傳感器、二次儀表(信號處理、記錄、顯示等)及安裝機(jī)架等部分組成,應(yīng)用較多的是單片機(jī)采控的五輪儀,如圖4-16所示。圖4-16接觸式五輪儀

非接觸式第五輪儀以計算機(jī)為核心部件,配以相應(yīng)的I/O接口及外設(shè),不需要路面接觸或設(shè)置任何測量標(biāo)志,采用光電相關(guān)濾波技術(shù),由安裝在車上的光電路面探測器(簡稱光電頭)照射路面,把路面圖像變換為頻率信號,用于汽車動力性、制動性和燃油經(jīng)濟(jì)性能的測試,如圖4-17所示。圖4-17非接觸式第五輪儀圖4-18接觸式第五輪儀傳感器

(1)傳感器部分。接觸式第五輪儀傳感器部分主要包括第五輪及安裝在輪架上的磁電傳感器和齒輪盤,如圖4-18所示。當(dāng)?shù)谖遢嗈D(zhuǎn)動時,由于磁電傳感器的磁場強(qiáng)度發(fā)生變化,致使傳感器內(nèi)線圈產(chǎn)生交變信號,通過整形電路,將連續(xù)的脈沖信號送入二次儀表,通過計數(shù)器便可知行駛距離。在測試過程中,通過檢測脈沖周期便可得出瞬時車速。非接觸式第五輪儀傳感器主要由一個系統(tǒng)和電池組成,如圖4-19所示。光電路面探測器通過光電池將移動的路面圖像轉(zhuǎn)換為寬帶隨機(jī)信號,其主頻與車速成正比關(guān)系,通過空間濾波器將與車速成正比的主頻檢出,送入二次儀表進(jìn)行速度運算和距離計數(shù)。圖4-19非接觸式第五輪儀傳感器

(2)記錄部分。如圖4-20所示,接觸式第五輪儀由電感式行程傳感器1發(fā)出汽車行程的信號,一般一個信號等于汽車行駛1cm行程。石英晶體震蕩器2發(fā)出時間信號,作為采樣時間標(biāo)準(zhǔn)控制門控3,由計數(shù)譯碼器4計數(shù),用數(shù)碼管5顯示一定時間間隔內(nèi)汽車的行程,即該段時間中的平均速度。時間間隔一般為36ms。除可用數(shù)碼管顯示車速外,也能經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換6,將數(shù)字變量的模擬量(電壓)輸至磁帶記錄儀,在加速性能試驗中,既可由數(shù)字顯示讀得加速時間的數(shù)值,也能用磁帶記錄儀記錄整個加速過程。試驗完畢后,X-Y記錄儀可直接得到加速行程曲線(如圖4-21所示)。圖4-20第五輪儀的數(shù)字電子裝置框圖圖4-21加速行程曲線

2.道路試驗檢測方法行車制動性能和應(yīng)急制動性能檢驗應(yīng)在平坦(縱向坡度不大于1%)、硬實、清潔、干燥且輪胎與地面間的附著系數(shù)不小于0.7的水泥或瀝青路面上進(jìn)行。檢驗時發(fā)動機(jī)應(yīng)脫開。駐車制動試驗在坡度為20%(對總質(zhì)量為整備質(zhì)量的1.2倍以下的機(jī)動車為15%)、輪胎與路面間的附著系數(shù)不小于0.7的坡道上進(jìn)行。在試驗路面上應(yīng)畫出標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的制動穩(wěn)定性要求相應(yīng)寬度試車道的邊線。被測車輛沿著試驗車道的中線行駛至高于規(guī)定的初速度后,置變速器于空擋。當(dāng)滑行到規(guī)定的初速度時急踩制動踏板,使車輛停住。用速度計、第五輪儀或其他測試方法測量車輛的制動距離。用速度計、制動減速儀或其他測試方法測量車輛充分發(fā)出的平均減速度(MFDD)與制動協(xié)調(diào)時間。充分發(fā)出的平均減速度應(yīng)在測得公式(MFDD)中的相關(guān)參數(shù)后經(jīng)計算確定。

3.路試制動性能檢測標(biāo)準(zhǔn)限值(1)制動距離和制動穩(wěn)定性要求。汽車在規(guī)定的初速度下的制動距離和制動穩(wěn)定性要求應(yīng)符合表4.1的規(guī)定。對空載檢驗的制動距離有質(zhì)疑時,可用表4.1規(guī)定的滿載檢驗制動距離要求進(jìn)行。表4.1制動距離和制動穩(wěn)定性要求機(jī)動車類型制動初速度/(km/h)滿載檢驗制動距離要求/m空載檢驗制動距離要求/m試驗通道寬度/m乘用車50≤20.0≤19.02.5總質(zhì)量不大于3500kg的低速貨車30≤9.0≤8.02.5其他總質(zhì)量不大于3500kg的汽車50≤22.0≤21.02.5其他汽車、汽車列車30≤10.0≤9.03.0制動距離指機(jī)動車在規(guī)定的初速度下急踩制動時,從腳接觸制動踏板(或手觸動制動手柄)時起至機(jī)動車停住時止機(jī)動車駛過的距離。制動穩(wěn)定性要求制動過程中機(jī)動車的任何部位(不計入車寬的部位除外)不允許超出規(guī)定寬度的試驗通道的邊緣線。(2)充分發(fā)出的平均減速度及制動穩(wěn)定性要求。汽車、汽車列車在規(guī)定的初速度下急踩制動時充分發(fā)出的平均減速度及制動穩(wěn)定性要求應(yīng)符合表4.2的規(guī)定,且制動協(xié)調(diào)時間對液壓制動的汽車不應(yīng)大于0.35s,對氣壓制動的汽車不應(yīng)大于0.60s,對汽車列車、鉸接客車和鉸接式無軌電車不應(yīng)大于0.80s。對空載檢驗的充分發(fā)出的平均減速度有質(zhì)疑時,可用表4.2規(guī)定的滿載檢驗充分發(fā)出的平均減速度進(jìn)行。制動協(xié)調(diào)時間是指在急踩制動時,從腳接觸制動踏板(或手觸動制動手柄)時起至機(jī)動車減速度(或制動力)達(dá)到表4.2規(guī)定的機(jī)動車充分發(fā)出的平均減速度(或表4.2所規(guī)定的制動力)的75%時所需的時間。表4.2制動減速度和制動穩(wěn)定性要求機(jī)動車類型制動初速度/(km/h)滿載檢驗充分發(fā)出的平均減速度/(m/s2)空載檢驗充分發(fā)出的平均減速度/(m/s2)試驗通道寬度/m乘用車50≥5.9≥6.22.5總質(zhì)量不大于3500kg的低速貨車30≥5.2≥5.62.5其他總質(zhì)量不大于3500kg的汽車50≥5.4≥5.82.5其他汽車、汽車列車30≥5.0≥5.43.0(3)進(jìn)行制動性能檢驗時的制動踏板力或制動氣壓要求。①滿載檢驗時,氣壓制動系:氣壓表的指示氣壓≤額定工作氣壓;液壓制動系:踏板力,乘用車≤500N;其他機(jī)動車≤700N。②空載檢驗時,氣壓制動系:氣壓表的指示氣壓≤600kPa;液壓制動系:踏板力,乘用車≤400N;其他機(jī)動車≤450N。(4)應(yīng)急制動性能檢驗。汽車(三輪汽車除外)在空載和滿載狀態(tài)下,按表4.3所列初速度進(jìn)行應(yīng)急制動性能檢驗時,應(yīng)急制動性能應(yīng)符合表4.3的要求。表4.3應(yīng)急制動性能要求機(jī)動車類型制動初速度/(km/h)制動距離/m充分發(fā)出的平均減速度/(m/s2)乘用車50≥5.9≥6.22.5客車30≥5.2≥5.62.5其他汽車、汽車列車30≥5.0≥5.43.0允許操縱力不應(yīng)大于/N手操縱腳操縱(5)駐車制動性能要求。在空載狀態(tài)下,駐車制動裝置應(yīng)能保證機(jī)動車在坡度為20%(對總質(zhì)量為整備質(zhì)量的1.2倍以下的機(jī)動車為15%)、輪胎與路面間的附著系數(shù)不小于0.7的坡道上正、反兩個方向保持固定不動,其時間不應(yīng)少于5min。對于允許掛接掛車的汽車,其駐車制動裝置必須能使汽車列車在滿載狀態(tài)下能停在坡度為12%的坡道(坡道上輪胎與路面間的附著系數(shù)不應(yīng)小于0.7)上。駐車制動應(yīng)通過純機(jī)械裝置把工作部件鎖止,并且駕駛員施加于操縱裝置上的力:手操縱時,乘用車不應(yīng)大于400N,其他機(jī)動車不應(yīng)大于600N;腳操縱時,乘用車不應(yīng)大于500N,其他機(jī)動車不應(yīng)大于700N?!卷椖?】汽車制動性能臺架試驗檢測法

1.制動性能臺架試驗檢測設(shè)備目前國內(nèi)汽車綜合性能檢測站所用制動檢測設(shè)備多為反力式滾筒制動檢測臺和平板式制動檢測臺。

1)反力式滾筒制動檢測臺反力式滾筒制動檢驗臺的結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-22所示。它由結(jié)構(gòu)完全相同的左右兩套對稱的車輪制動力測試單元和一套指示、控制裝置組成。每一套車輪制動力測試單元由框架(多數(shù)試驗臺將左、右測試單元的框架制成一體)、驅(qū)動裝置、滾筒組、舉升裝置、測量裝置等構(gòu)成。圖4-22反力式制動檢驗臺結(jié)構(gòu)簡圖

驅(qū)動裝置由電動機(jī)、減速器和鏈傳動組成。電動機(jī)經(jīng)過減速器減速后驅(qū)動主動滾筒,主動滾筒通過鏈傳動帶動從動滾筒旋轉(zhuǎn)。減速器輸出軸與主動滾筒同軸連接或通過鏈條、皮帶連接,減速器殼體為浮動連接(即可繞主動滾筒軸自由擺動)。減速器的作用是減速增扭,其減速比根據(jù)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和滾筒測試轉(zhuǎn)速確定。由于測試車速低,滾筒轉(zhuǎn)速也較低,一般在40~100r/min范圍(日式檢驗臺轉(zhuǎn)速則更低,甚至低于10r/min),因此要求減速器減速比較大,一般采用兩級齒輪減速或一級蝸輪蝸桿減速與一級齒輪減速。

每一車輪制動力測試單元設(shè)置一對主、從動滾筒。每個滾筒的兩端分別用滾筒軸承與軸承座支承在框架上,且保持兩滾筒軸線平行。滾筒相當(dāng)于一個活動的路面,用來支承被檢車輛的車輪,并承受和傳遞制動力。汽車輪胎與滾筒間的附著系數(shù)將直接影響制動檢驗臺所能測得的制動力大小。為了增大滾筒與輪胎間的附著系數(shù),滾筒表面都進(jìn)行了相應(yīng)加工與處理,目前采用較多的有下列五種:(1)開有縱向淺槽的金屬滾筒,在滾筒外圓表面沿軸向開有若干間隔均勻、有一定深度的溝槽。這種滾筒表面的附著系數(shù)最高可達(dá)0.65。當(dāng)表面磨損且沾有油、水時,附著系數(shù)將急劇下降。為改進(jìn)附著條件,有的制動臺表面進(jìn)一步作拉花和噴涂處理,附著系數(shù)可達(dá)0.75以上。(2)表面粘有熔燒鋁礬土砂粒的金屬滾筒。這種滾筒表面無論干或濕時其附著系數(shù)可達(dá)0.8以上。(3)表面具有嵌砂噴焊層的金屬滾筒,噴焊層材料選用NiCrBSi自熔性合金粉末及鋼砂。這種滾筒表面(新的時候)的附著系數(shù)可達(dá)0.9以上,其耐磨性也較好。(4)高硅合金鑄鐵滾筒。這種滾筒表面帶槽、耐磨,附著系數(shù)可達(dá)0.7~0.8,價格便宜。(5)表面帶有特殊水泥覆蓋層的滾筒。這種滾筒表面比金屬滾筒耐磨,表面附著系數(shù)可達(dá)0.7~0.8。但表面易被油污與橡膠粉粒附著,使附著系數(shù)降低。滾筒直徑與兩滾筒間中心距的大小,對檢驗臺的性能有較大影響。滾筒直徑增大有利于改善與車輪之間的附著情況,增加測試車速,可使檢測過程更接近實際制動狀況,但必須相應(yīng)增加驅(qū)動電機(jī)的功率。而且隨著滾筒直徑增大,兩滾筒間中心距也需相應(yīng)增大,才能保證合適的安置角。這樣將使檢驗臺結(jié)構(gòu)尺寸相應(yīng)增大,制造要求提高。依據(jù)實際檢測的需要,推薦使用直徑為245mm左右的制動臺。有的滾筒制動檢驗臺在主、從動滾筒之間設(shè)置一直徑較小,既可自轉(zhuǎn)又可上下擺動的第三滾筒,平時由彈簧使其保持在最高位置。而在許多設(shè)置有第三滾筒的制動檢驗臺上取消了舉升裝置。在第三滾筒上裝有轉(zhuǎn)速傳感器。在檢驗時,被檢車輛的車輪置于主、從動滾筒上的同時壓下第三滾筒,并與其保持可靠接觸。控制裝置通過轉(zhuǎn)速傳感器即可獲知被測車輪的轉(zhuǎn)動情況。當(dāng)被檢車輪制動,轉(zhuǎn)速下降至接近抱死時,控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器送出的相應(yīng)電信號計算滑移率達(dá)到一定值(如25%)時,使驅(qū)動電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動,以防止?jié)L筒剝傷輪胎和保護(hù)驅(qū)動電機(jī)。第三滾筒除了上述作用外,有的檢驗臺上還將其作為安全保護(hù)裝置用,只有當(dāng)兩個車輪制動測試單元的第三滾筒同時被壓下時,檢驗臺驅(qū)動電機(jī)電路才能接通。但依靠第三滾筒控制自動停機(jī)絕非唯一或最佳的方法,目前已有其他方法出現(xiàn)。制動力測試裝置主要由測力杠桿和傳感器組成。測力杠桿一端與傳感器連接,另一端與減速器殼體連接,被測車輪制動時,測力杠桿與減速器殼體將一起繞主動滾筒(或繞減速器輸出軸、電動機(jī)樞軸)軸線擺動。傳感器將測力杠桿傳來的、與制動力成比例的力(或位移)轉(zhuǎn)變成電信號輸送到指示、控制裝置。傳感器有應(yīng)變測力式、自整角電機(jī)式、電位計式、差動變壓器式等多種類型。早期的日式制動試驗臺多采用自整角電機(jī)式測量裝置,而歐式以及近期國產(chǎn)制動檢驗臺多用應(yīng)變測力式傳感器。為了便于汽車出入制動檢驗臺,在主、從動兩滾筒之間設(shè)置有舉升裝置。該裝置通常由舉升器、舉升平板和控制開關(guān)等組成。常用的舉升器有氣壓式、電動螺旋式、液壓式三種形式。氣壓式是用壓縮空氣驅(qū)動氣缸中的活塞或使氣囊膨脹完成舉升作用;電動螺旋式是由電動機(jī)通過減速器帶動絲母轉(zhuǎn)動,迫使絲杠軸向運動起舉升作用;液壓式是由液壓舉升缸完成舉升動作。有些帶有第三滾筒的制動檢驗臺未裝舉升裝置。目前制動試驗臺控制裝置大多采用電子式。為提高自動化與智能化程度,有的控制裝置中配置計算機(jī)。指示裝置有指針式和數(shù)字顯示式兩種。帶計算機(jī)的控制裝置多配置數(shù)字顯示器,但也有配置指針式指示儀表的。進(jìn)行車輪制動力檢測時,將被檢汽車駛上制動試驗臺,車輪置于主、從動滾筒之間,放下舉升器(或壓下第三滾筒,裝在第三滾筒支架下的行程開關(guān)被接通)。通過延時電路啟動電動機(jī),經(jīng)減速器、鏈傳動和主、從動滾筒帶動車輪低速旋轉(zhuǎn),待車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,由駕駛員踩下制動踏板,車輪在車輪制動器的摩擦力矩作用下開始減速旋轉(zhuǎn)。此時電動機(jī)驅(qū)動的滾筒對車輪輪胎周緣的切線方向作用制動力以克服制動器摩擦力矩,維持車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。

與此同時,車輪輪胎對滾筒表面切線方向附加一個與制動力方向反向等值的反作用力,在反作用力矩作用下,減速機(jī)殼體與測力杠桿一起朝滾筒轉(zhuǎn)動的相反方向擺動(如圖4-23所示),測力杠桿一端的力或位移量經(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(jī)采集、儲存和處理后,檢測結(jié)果由數(shù)碼顯示或由打印機(jī)打印出來。打印格式或內(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-時間曲線等一并打印出來。圖4-23制動力測試原理圖

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

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