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安全性能檢測技術(shù)
18April2006Page1汽車的安全性能檢測,是指車輛在不解體情況下,對影響汽車安全性能方面的項目進(jìn)行檢查和測試的技術(shù)。(前照燈、制動性能、轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑、車速表)
18April2006Page23.1前照燈檢測3.1.1前照燈檢測的必要性及要求前照燈的技術(shù)狀況關(guān)系到夜間安全行車。夜間行車照亮前方的路面。前照燈不僅耍足夠亮,還要照得足夠遠(yuǎn)。(100m以上)不可直接照射到迎面開來汽車的駕駛員或路邊行人的眼睛上,不然會引起“眩目”。(應(yīng)能照明40m范圍內(nèi)的路面,不眩目。)18April2006Page3前照燈有遠(yuǎn)、近兩種燈光,夜間一般用遠(yuǎn)光,會車時用近光。(用久之后,燈泡老化發(fā)黑而不夠亮,或振動等原因引起照射方向發(fā)生變化)。定期檢查前照燈的技術(shù)狀況是十分必要的。18April2006Page43.1.2有關(guān)照明的一些基本概念1)電功率指燈絲上的電壓和流過的電流的乘積(瓦W)。一般前照燈的功率為40-75W,其中遠(yuǎn)光燈比近光燈功率略大一些。2)發(fā)光強(qiáng)度(Iv)表示光源發(fā)光強(qiáng)弱的程度,單位是cd(坎德拉)。(發(fā)光強(qiáng)度單位是指一光源在給定方向上發(fā)出頻率為540×1012Hz的單色幅射,且在此方向上的幅射強(qiáng)度為1/683W每球面度,則此光源在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度為cd)。18April2006Page53)照度照度表明物體被光照亮的程度,用Ev表示,單位是lx(勒克斯)。照度與光源的發(fā)光強(qiáng)度成正比,與物體到光源的距離的平方成反比。
EV=IV/L2Ev為物體的照度(1x),Iv為發(fā)光強(qiáng)度(cd),L為物體到光源的距離(m)。18April2006Page6物體到光源的距離越遠(yuǎn),光線的密度就越小,即照度越小。S1、S2表示兩個物體的受光面積,它們到點(diǎn)光源的距離分別是L1和L2,并且L2=2L1,由幾何關(guān)系可得S2=4Sl。而照到S1和S2的光線在數(shù)量上相同,因此S2的照度僅為S1的1/4。18April2006Page74)照明視距人要能看清遠(yuǎn)處的物體,物體需要的最低照度大約可按下式計算:
EVmin=0.2+0.01L其中,EVmin為物體所需最低照度(lx),L為人到物體的距離(m)。L也稱為“照明視距”。18April2006Page8例題:要想汽車駕駛員能夠看清前方100m處的物體,前照燈的發(fā)光強(qiáng)度至少應(yīng)為多少?
解:最低照度:
EVmin=0.2+0.01L=0.2+0.01×100=1.2(lx)
發(fā)光強(qiáng)度:
IV=EV·L2=1.2×1002=12000(cd)
前照燈的燈泡本身達(dá)不到這么高的發(fā)光強(qiáng)度。(拋物面形的反射鏡50cd的燈泡可以使前照燈的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到6000-16000cd)18April2006Page93.1.3眩目問題及影晌因素1)眩目的產(chǎn)生眩目是眼睛的視網(wǎng)膜突然受到強(qiáng)光刺激,受到暫時傷害,視覺功能大大下降,導(dǎo)致眼睛看不清楚。需要經(jīng)過一段時間(一般需10秒以上)才能逐漸恢復(fù)視力。若眼睛受到特別強(qiáng)的光線(例如電焊的弧光)刺激,可能需要幾天的治療才能恢復(fù)視力.在視野之內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)高亮度光源的刺激,會使眼睛感到疲勞和不舒服(“心理眩目”--電視旁的小燈)。18April2006Page102)影響眩目的因素光源越小、越亮(即在人眼處的照度越高),就越容易使人眩目。光源越是直射眼睛,越容易眩目。亮光時間(即由暗到亮的時間)越快,越易眩目;反之,若光是慢慢亮起來的,就不容易眩目。眩目問題的實質(zhì),是眼睛不能適應(yīng)明暗環(huán)境的突然變化(白天--電影院)。18April2006Page113.1.4國標(biāo)GB7258-2004對前照燈的要求1)對前照燈安裝、使用方面的一般要求.所有前照燈的近光都不得眩目。前照燈應(yīng)有遠(yuǎn)、近光變換裝置,并且當(dāng)遠(yuǎn)光變?yōu)榻鈺r,所有遠(yuǎn)光應(yīng)能同時熄滅。同一輛機(jī)動車上的前照燈不允許左、右的遠(yuǎn)、近光交叉開亮(即一邊開遠(yuǎn)光,另一邊開近光)。四燈制前照燈并排安裝時,裝于外側(cè)的一對應(yīng)為遠(yuǎn)、近光雙光束燈,裝于內(nèi)側(cè)的一對應(yīng)為遠(yuǎn)光單光束燈。18April2006Page122)對前照燈性能方面的要求(配光性能、發(fā)光強(qiáng)度、照射方向)(1)配光性能(近光)對近光燈的配光性能要求比遠(yuǎn)光要詳細(xì)得多。目前國際上通用的前照燈配光標(biāo)準(zhǔn)有美國SAE標(biāo)準(zhǔn)、歐洲ECE標(biāo)準(zhǔn)。我國規(guī)定執(zhí)行ECE標(biāo)準(zhǔn),按此制造的前照燈屬于“非對稱防眩光前照燈”。前照燈配光性能的測試方法,引用GB4599-94的規(guī)定,是在汽車前方25m處置一屏幕,測試近光燈在屏幕上的照度分布。18April2006Page1318April2006Page14對前照燈近光的配光要求:H為與前照燈對應(yīng)的中心點(diǎn),HV相當(dāng)于右車道中心線。圖中劃分了I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等區(qū),對應(yīng)于路面和前方不同位置。①
最主要的是在屏幕上要有明顯的“明暗截止線”,即圖中hHH3。這條線右側(cè)與水平方向成150角。上方是“暗區(qū)”,下方是“亮區(qū)”。②
在III區(qū)要求盡可能暗些,該區(qū)任何點(diǎn)照度不大于0.7lx;尤其在B50L處,照度不能超過0.31x,以免造成對方司機(jī)眩目。18April2006Page15③Ⅳ區(qū)代表車前方25-50m處路面,是近光燈最主要的照明區(qū)域。要求該區(qū)任何點(diǎn)的照度不小于21x處,以保證有足夠的照明。④I區(qū)代表車前10-25m近處路面,是照得最亮的區(qū)域。為了避免與周圍區(qū)域產(chǎn)生過大的明暗對比,該區(qū)最大照度限制在201x以下。
18April2006Page16(2)發(fā)光強(qiáng)度(遠(yuǎn)光)對于四燈制的車,若其中二只對稱的燈達(dá)到了二燈制的要求則視為合格。規(guī)定發(fā)光強(qiáng)度數(shù)據(jù)的依據(jù),是考慮夜間行車安全的需要?!鞍踩\嚲嚯x”為了在碰到障礙物之前能夠及時停車,汽車與障礙物之間必須有一定距離才行(與車速、輪胎、路面附著系數(shù)、駕駛員反應(yīng)時間、制動器的動作時間有關(guān))。18April2006Page17由于夜間行車駕駛員容易疲勞,顯然照明視距還應(yīng)大于安全停車距離,才能保證行車安全。遠(yuǎn)光燈發(fā)光強(qiáng)度也并非越大越好。因夜間會車時,車燈由遠(yuǎn)光變?yōu)榻?,照明距離突然從100m左右減到50m以內(nèi),50m以外的路面一下子變暗。眼睛幾秒鐘內(nèi)會看不清遠(yuǎn)處路面,會造成盲目開車,也是危險的。18April2006Page18前照燈遠(yuǎn)光光束發(fā)光強(qiáng)度要求使用情況燈制發(fā)光強(qiáng)度(cd)新車二燈制18000四燈制15000在用車二燈制15000四燈制1200018April2006Page19不論近光或遠(yuǎn)光,光束照射方向?qū)Π踩熊嚪浅V匾?。(防眩、距離、范圍)(3)照射方向18April2006Page20圖中,H為前照燈基準(zhǔn)中心高度,D為二燈中心間的距離。虛線所示為前照燈光束照射位置。其中H1、H2分別代表左、右燈光束中心高度,ΔD1、ΔD2分別表示左右二燈光束的水平偏移量。按國標(biāo)GB7258的規(guī)定,前照燈近光燈在距離屏幕10m處,(1)光束明暗截止(明暗區(qū))線;(2)光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)的高度(即圖中H1、H2)應(yīng)為0.7H—0.9H;(3)其水平方向位置左偏<170mm,右偏<350mm。近光燈的照射方向前方偏下。由于不同汽車前燈基準(zhǔn)中心高度H不同,所以國標(biāo)未規(guī)定光束向下偏的mm數(shù),是相對于H的比例。18April2006Page21遠(yuǎn)光燈的照射方向四燈制前照燈其遠(yuǎn)光單光束的調(diào)整,要求在屏幕上(距前燈10m遠(yuǎn))光束中心:(1)離地高度為0.9H-1.0H(乘用),0.85H-0.95H(其它)(2)水平位置要求左燈左偏<170mm,右偏<350mm;右燈左右偏<350mm。(3)發(fā)光強(qiáng)度1200cd以上)不論遠(yuǎn)光還是近光,光束照射方向都只能向下偏而不能向上偏,目的是能照到前方路面。另外,照射方向的偏移量實際是非常小的,折算成光軸角á(光束偏離正前方的微小角度),就可以看得更清楚。18April2006Page22假定H=850mm,10m屏幕,(注意新標(biāo)準(zhǔn)的變化)則:對于近光燈:向下偏0.8H相當(dāng)于á=58’27”
左右偏100mm相當(dāng)于á=34’23”對于遠(yuǎn)光燈:向下偏0.9H相當(dāng)于á=29’13”
左右偏170mm相當(dāng)于á=58’27”
左燈向左偏100mm相當(dāng)于á=34’23”18April2006Page233.1.5前照燈的儀器檢查方法前照燈的屏幕檢查方法,比較費(fèi)事,效率不高,占用場地也大。檢測站都使用前照燈檢驗儀進(jìn)行檢測。用儀器代替屏幕,它與前照燈間的距離縮短到1-3m,檢測速度也快了許多(檢測的誤差較大發(fā)光強(qiáng)度誤差約為15%)。1、前照燈儀的檢測原理一種是利用光電轉(zhuǎn)換元件(如光電池)將感受的前照燈的光能轉(zhuǎn)換為電信號,送到指示儀表。另一種通過攝像CCD,然后對所攝圖像進(jìn)行處理,結(jié)果送指示儀表。18April2006Page24(1)發(fā)光強(qiáng)度的檢測a)、光電池光電池接受來自前照燈的光,轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號,經(jīng)放大電路放大后,送到儀表顯示發(fā)光強(qiáng)度的讀數(shù)。b)、CCD器件18April2006Page25(2)照射方向的檢測將4個光電池S1~S4對稱地置于受光屏幕中間,分別接到上下偏和左右偏指示儀表上,同時接受前照燈光束照射。若光線上下沒有偏斜,則S1與S2受光相同,產(chǎn)生的電動勢彼此平衡(指示為零)。若光線偏斜,則S1與S2受光不等,表頭將指示出光束上下偏斜方向。同理,S3與S4所接的表頭可以指示光束左右偏斜的情況。18April2006Page262、前照燈檢驗儀的主要結(jié)構(gòu)及其工作原理前照燈檢驗儀分類:聚光式、屏幕式、投影式和自動跟蹤式等。(1)投影式在聚光透鏡3的上下左右四個位置上,分別裝有光電池N01--N04,在透鏡的后面裝有光電池5,被檢車輛的前照燈光束的影像通過聚光透鏡,一方面投射到光電池5上產(chǎn)生光強(qiáng)信號驅(qū)動光度計,另一方面經(jīng)反射鏡7,將影像投射到投影屏6上。18April2006Page2718April2006Page28檢測時,先用車輛擺正校準(zhǔn)器找準(zhǔn)車輛與儀器的相對位置(檢測距離3m)。然后移動受光器和儀器臺架到適當(dāng)位置,使得光軸位置上下偏斜指示計和光軸位置左右偏斜指示計指示均為零。因此,在此位置上光電池N01和N02;N03和N04處于光照平衡狀態(tài),表明儀器受光器正好對準(zhǔn)了前照燈的主光軸。于是,通過投影屏可以看到前照燈影像與屏幕中心的偏移情況。光軸偏斜量通過投影屏上的刻度值讀出(投影屏幕刻度法),或者通過光軸刻度盤將影像調(diào)回屏幕中心,由光軸刻度盤讀出(光軸刻度盤法)。
18April2006Page2918April2006Page3018April2006Page31a)、光電池檢測方式:光電池產(chǎn)生的偏差信號--驅(qū)動光軸偏移量指示計,--驅(qū)動電機(jī)移動光接收箱,當(dāng)偏差信號為零時,電機(jī)停轉(zhuǎn)。中央光電池檢測光強(qiáng),副受光器光電池則檢測光軸偏移量。在光接收箱內(nèi)部有一透鏡組件、光電池與光檢測系統(tǒng)。在底箱內(nèi)裝有兩個方向的驅(qū)動系統(tǒng)。
(2)自動追蹤光軸式18April2006Page32在光接受箱的正面裝有上下左右四個光電池,用作光軸追蹤。當(dāng)上下光電池受到的光照度不同時,產(chǎn)生的偏差信號驅(qū)動上下傳動部件中的電機(jī),牽引光接受箱向光照平衡的位置移動。左右光電池的偏差信號將驅(qū)動左右傳動部件中的電機(jī),使儀器向左或向右移動,直到光軸位置偏差信號為零。18April2006Page33如果在儀器定位于主光軸位置時,通過聚光透鏡的光束偏離中心位置,必然會產(chǎn)生偏差信號。左右偏移的偏差信號驅(qū)動左右電機(jī)使透鏡移動,以減少這一偏差,亦即使得會聚的光束向光電池組中心逼近。上下偏移偏差信號則驅(qū)動透鏡在垂直方向上作調(diào)整,以使光點(diǎn)能在垂直方向逼近光電池組的中心。透鏡在兩個方向的位移量由分別安裝在兩個方向上的位移傳感器檢測,并送檢測電路處理。18April2006Page3418April2006Page35在聚光鏡板上的一組有4個,呈對稱分布,專門用來跟蹤光束的方向。若光束方向偏下,則上下兩個光電池受光不同,輸出的電動勢差驅(qū)動電機(jī)使屏幕向下移動;同理若光束偏左,則左右兩個光電池的輸出將驅(qū)動電機(jī)使屏幕向左移動。使光束最終能夠照射到屏幕中心在光接收板上另有5個光電池,分別安裝在接收板的上下、左右對稱位置及中心處。它們是用于測量光束照射位置和發(fā)光強(qiáng)度的,當(dāng)儀器屏幕跟蹤到前照燈光束后,屏幕便停止移動。此時若光束無偏斜,光束聚光后照到光接收板中間的光電池上。若光束有偏斜,盡管聚光鏡板的上下和左右光電池的受光量是分別相等的,但光接收板上下或左右光電池受光量并不相等。18April2006Page36根據(jù)此電動勢差,再驅(qū)動光接收板上下左右移動,直到光束中心與中心光電池重合為止。此時便可由中心光電池測量發(fā)光強(qiáng)度;同時根據(jù)光接收板的移動量,便可測量出光束上下偏斜量和左右偏斜量。自動跟蹤式前照燈儀檢測效率很高,不過目前主要是測量遠(yuǎn)光光束。18April2006Page3718April2006Page3818April2006Page392)FD-103型自動前照燈檢測儀光接受箱(CCD攝像頭、聚光透鏡、控制電路)、輔助追光器、步進(jìn)電機(jī)等組成。燈光—光接收箱—聚光鏡—聚焦在焦平面—CCD攝像(CPU控制、D/A供電)在焦平面的光斑—計算機(jī)軟件處理圖象—差值送執(zhí)行控制器—步進(jìn)電機(jī)。輔助追光—快速(但不精確)找出車燈光軸的基本位置18April2006Page4018April2006Page4118April2006Page4218April2006Page4318April2006Page4418April2006Page4518April2006Page463.2前輪側(cè)滑檢測3.2.1前輪側(cè)滑檢測的意義側(cè)滑是指車輪胎面在前進(jìn)過程中的橫向滑移現(xiàn)象。前輪定位參數(shù):主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、前輪外傾角和前輪前束。其中對前輪側(cè)滑起決定作用的是前輪外傾和前束。若這兩個參數(shù)配合得好,側(cè)滑就可以很小或者為零:反之側(cè)滑量會比較大。檢查側(cè)滑的目的和意義檢查前輪定位是否合理側(cè)滑量太大,會引起汽車行駛方向不穩(wěn)、轉(zhuǎn)向沉重、增加輪胎磨損、加大燃油消耗,甚至操縱失準(zhǔn)而導(dǎo)致交通事故。18April2006Page471、主銷后傾角(20一30)主銷后傾的作用形成回正的穩(wěn)定力矩。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪偶然受到外力作用而稍有偏轉(zhuǎn),如圖向右偏轉(zhuǎn),將使汽車向右轉(zhuǎn)向,這時由于離心力的作用,在點(diǎn)b處,路面對車輪作用著一個側(cè)向反作用力Y,對車輪形成繞主銷軸線作用的力矩YL,其方向與車輪偏轉(zhuǎn)方向相反,從而保證汽車穩(wěn)定的直線行駛,故稱此力矩為穩(wěn)定力矩。但此力矩也不宜過大,否則使轉(zhuǎn)向盤沉重,穩(wěn)定力矩的大小取決于力臂L和離心力Y,而力臂又取決于主銷后傾角的大小?,F(xiàn)代汽車由于輪胎氣壓降低,彈性增加,而使穩(wěn)定力矩增加。有些汽車主銷后傾角可以減少到接近于零,甚至為負(fù)值,(紅旗牌轎車主銷后傾角為-1030’).18April2006Page4818April2006Page492、主銷內(nèi)傾角(SAISteeringAxlelnclination)(1)主銷內(nèi)傾角也有使車輪自動回正的作用。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪在外力作用下由中間位置偏轉(zhuǎn)一個角度時,轉(zhuǎn)向輪會使整個汽車前部向上抬起一個相應(yīng)的高度,這樣汽車的重力作用下有使轉(zhuǎn)向輪回復(fù)到原來中間位置(勢能最低狀態(tài))的效應(yīng)。18April2006Page5018April2006Page51(2)主銷內(nèi)傾角使轉(zhuǎn)向操縱輕便主銷內(nèi)傾使主銷軸線延長線與路面交點(diǎn)到車輪中心面與地面交線的距離C減小。減少轉(zhuǎn)向時駕駛員加在轉(zhuǎn)向盤上的力矩,使轉(zhuǎn)向操縱輕便。同時也可減少從轉(zhuǎn)向輪傳到轉(zhuǎn)向盤上的沖擊力。但C值也不宜過小,即內(nèi)傾角不宜過大,否則在轉(zhuǎn)向時,車輪繞主銷偏轉(zhuǎn)的過程中,輪胎與路面間將產(chǎn)生較大的滑動,從而增加了輪胎與路面間的摩擦阻力,使轉(zhuǎn)向變得很沉重,而且加速輪胎的磨損。一般內(nèi)傾角為50-80。18April2006Page5218April2006Page533、前輪外傾角(camber--10)如果空載時車輪垂直于路面安裝,則滿載時,車橋和懸架系統(tǒng)將因承載變形,而可能出現(xiàn)車輪內(nèi)傾。車輪內(nèi)傾一方面會加速輪胎的偏磨損,另一方面路面對車輪的垂直反力沿輪轂的軸向分力將使輪轂壓向輪轂外端的小軸承,加重了外端小軸承及輪轂緊固螺母的負(fù)荷,降低它們的使用壽命。因此,為了使輪胎磨損均勻和減輕輪轂外端小軸承的負(fù)荷,以防止車輪出現(xiàn)內(nèi)傾,安裝車輪時預(yù)先使車輪有一定的外傾角。其次,車輪有了外傾也可以與拱形路面相適應(yīng),并在不增加主銷內(nèi)傾角的情況下減小轉(zhuǎn)臂,使轉(zhuǎn)向操縱輕便。18April2006Page544、前輪前束(toe-in)在安裝車輪時,使汽車兩前輪的中心平面不平行,兩輪前邊緣距離B,小于兩輪后邊緣距離A,A—B之差稱為前輪前束。前束的作用車輪有了外傾角以后,當(dāng)車輪滾動時有向外滾開的趨勢,由于車橋的約束,車輪不可能向外滾開,車輪將在地面上一邊向前滾動,一邊側(cè)向滑動,從而加速輪胎的磨損。前束使車輪產(chǎn)生向內(nèi)滾動的趨勢,使前輪在外傾和前束的作用下每一瞬間滾動方向接近于向著正前方,減小側(cè)向滑動量。18April2006Page5518April2006Page565、后輪前束:當(dāng)汽車行駛時,在驅(qū)動力F作用下,后軸將產(chǎn)生一定彎曲,使車輪出現(xiàn)前張現(xiàn)象,而預(yù)先設(shè)置的前束角就是用來抵消這種前張的。6、后輪外傾角有兩個作用:
①由于外傾角是負(fù)值,可增加車輪接地點(diǎn)的跨度,增加汽車的橫向穩(wěn)定性;
②負(fù)外傾角是用來抵消當(dāng)汽車高速行駛且驅(qū)動力F較大時,車輪出現(xiàn)的負(fù)前束(前張),以減少輪胎的磨損。某些后輪驅(qū)動的重型汽車上,由于采用獨(dú)立懸架和脊骨式車架,為了保持加載后汽車行駛時輪胎處于正確的接地位置,減少磨損,后輪也設(shè)計成有—定的正外傾角,如太脫拉138型汽車。
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7.包容角主銷內(nèi)傾角和車輪外傾角的和叫包容角。在懸架系統(tǒng)沒有損壞的情況下,內(nèi)傾角和外傾角會有變化,但是包容角不變。主銷內(nèi)傾角雖然一般都不能調(diào)整,但是主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角和包容角的變化,能幫助我們判斷懸架系統(tǒng)的主要構(gòu)件是否完好。18April2006Page588.后輪推進(jìn)角推進(jìn)角后輪的行進(jìn)方向與汽車縱向幾何中心線形成的角度。引起后橋軸線與前橋軸線不平行的原因后橋彈簧座磨損,后橋下懸臂膠套損壞,整體式后橋膠套損壞,均會。后輪沿推進(jìn)線給汽車一個力矩,引起汽車跑偏,這是汽車跑偏的一個重要原因。當(dāng)然,如果汽車后輪軸線沒有偏斜,但是兩后輪的前束不一致,也會形成推進(jìn)角,從而引起跑偏。18April2006Page59后輪前束的計算方法與前輪前束一樣,是兩輪前束角的代數(shù)和。
總前束=前束(左輪)+前束(右輪)后輪的推進(jìn)角是兩后輪前束差值的一半:
ThrustAngle=(toeL-toeR)/2
一般規(guī)定推進(jìn)線朝左為負(fù),朝右為正。18April2006Page60整體式后橋后輪垂直裝在后橋上,不能調(diào)整前束和車輪外傾角。有的獨(dú)立懸架后橋但是前束并不能調(diào)整。這樣,當(dāng)后橋軸線有偏斜,或者后輪獨(dú)立懸架的拉臂有變形,均會引起后輪前束失準(zhǔn),后輪的推進(jìn)線就產(chǎn)生了。18April2006Page61當(dāng)0.40〉后輪推進(jìn)線〉0.10,就應(yīng)當(dāng)用前輪前束來補(bǔ)償,這叫做補(bǔ)償四輪定位。比如某汽車左后輪前束為0.20,右后輪前束為0.60,后輪推進(jìn)角為(0.20-0.60)/2=-0.20。這將使汽車向右跑偏。為此,要把前輪總前束調(diào)為向左,即讓右前輪前束比左前輪大0.20。一般前輪補(bǔ)償為0.30~0.40,如果推進(jìn)角太大,則應(yīng)考慮校正或更換后橋或后懸臂。18April2006Page623.2.2側(cè)滑檢測原理及檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定1、前輪外傾和前束:前輪外傾的作用避免汽車承重后,前梁變形引起前輪出現(xiàn)內(nèi)傾,從而加速輪胎的磨損和加大輪轂外側(cè)軸承負(fù)荷適應(yīng)拱形路面。車輪有了外傾角在滾動時,兩個車輪企圖向各自的外側(cè)滾開的趨勢。由于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束車輪不可能向外滾開;于是車輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊滑的現(xiàn)象,從而增加了輪胎的磨損(不過由于輪胎胎面的側(cè)向彈性,不一定發(fā)生真正的側(cè)滑,只是存在一種側(cè)滑的傾向)。18April2006Page6318April2006Page64前束為了消除前輪外傾帶來的不良后果,在安裝前輪時,使兩輪中心平面不平行。在沿前進(jìn)方向上,兩輪前端距離小于后端距離(B與A之差)。由于前束的作用,車輪在前進(jìn)時,兩輪力圖向內(nèi)側(cè)滾動。同樣由于機(jī)械上的約束,車輪不可能向內(nèi)側(cè)滾動,這就又出現(xiàn)了車輪邊滾動邊向外滑的現(xiàn)象(或存在這種傾向)。18April2006Page65可見,在側(cè)滑(側(cè)滑傾向)的方向上,前輪外傾與前束是相反的。若前束調(diào)整得合適,可以完全抵消前輪外傾引起的側(cè)滑傾向或作用,使總的側(cè)滑量為零,由于前輪側(cè)滑是前輪外傾與前輪前束共同作用的結(jié)果,為此在測量時,我們可以讓汽車通過只能橫向移動的滑板,觀察前輪外傾和前束對滑板的橫向推動作用。
18April2006Page662、雙滑板側(cè)滑試驗臺的測量原理(1)由前束引起的側(cè)滑作用讓有前束的前輪駛過只能橫向移動的滑板。由于前束的存在,每個車輪都將邊滾向外側(cè)推動滑板。若車輪滾過一段距離D之后,滑板總的滑移量是L2-L1,其中L2>Ll。平均每個車輪的滑移量就是(L2-L1)/2。注意:滑移量是左右兩個車輪共同作用的結(jié)果。不論兩輪的偏斜情況是否對稱,都不會影響以上的分析。
18April2006Page67側(cè)滑量定義由于滑移量的大小與車輪駛過的距離有關(guān),側(cè)滑量是指每駛過單位距離引起的單輪橫向滑移量(mm/m每前進(jìn)1m時橫向滑移的mm數(shù))
。18April2006Page68(2)由前輪外傾引起的側(cè)滑作用若讓僅有前輪外傾而無前束的車輪駛過滑板,由于前輪外傾力圖使車輪邊滾邊散開的作用受到約束,前輪只能邊滾邊向內(nèi)側(cè)滑移,從而推動滑板向內(nèi)側(cè)移動。18April2006Page69與前面的分析相似,若車輪駛過距離為D,滑板總的滑移量是L2-L1,注意其中L2<L1。平均單邊的滑移量仍是(L2-L1)/2。則前輪外傾引起的側(cè)滑量為其中為S2負(fù)值。18April2006Page70
(3)總的側(cè)滑量
由前輪外傾和前束引起的側(cè)滑作用相反,由于Sl為正而S2為負(fù),總的側(cè)滑量為二者的代數(shù)和。
①側(cè)滑現(xiàn)象是左右兩個車輪共同造成的,側(cè)滑量規(guī)定為每個輪側(cè)滑量的平均值。
②側(cè)滑量是有符號的?;逑蛲饣瑫r為正前束的影響較大;滑板向內(nèi)滑為負(fù)前輪外傾的影響較大。
③側(cè)滑量實用單位不是(mm/m)而是(m/km)。兩個單位不同,但在數(shù)值上是一樣的。例如若側(cè)滑量是+3.5(mm/m),也等于+3.5(m/km)。18April2006Page713、單滑板側(cè)滑試驗臺的測量原理
單滑板試驗臺僅用一塊滑板,汽車左前輪從這塊滑板上駛過,右前輪則從地面上駛過(假定側(cè)滑僅由前束造成)。
(1)左輪正直,右輪有偏斜假設(shè)左輪與汽車縱向平面完全平行,右輪調(diào)前束時有偏斜。因右輪行駛時有向內(nèi)側(cè)滾動的趨勢,而左輪走在滑板上,右輪的內(nèi)滾趨勢受不到什么約束(我們在此忽略一些次要因素,例如汽車行駛的慣性,以及滑板相對底座的摩擦力等),這樣,滑板在右側(cè)車輪的側(cè)向推力作用下會向左移動一段距離c。汽車的行駛方向也會向左偏斜??梢哉J(rèn)為,此時滑板的滑移是右輪造成的。18April2006Page72(2)右輪正直,左輪有偏斜由于右輪完全正直,又走在地面上,它與地面之間的附著力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑板與底座間的摩擦力。于是,汽車會按照直線行駛。而左輪走在滑板上的這段時間里,左輪向內(nèi)側(cè)滾動的趨勢卻受到約束,所以左輪只能邊走邊將滑板推向左側(cè),滑板便會形成滑移量d。所以在這種情況下滑板的滑移是由左側(cè)車輪造成的。18April2006Page7318April2006Page74(3)總的效果在左、右車輪都有偏斜(也不論這種偏斜是由前輪外傾還是前束造成)的一般情況下,據(jù)前面分析可知,滑板的總滑移量應(yīng)是左右兩輪共同作用的結(jié)果。具體側(cè)滑量的計算方法與雙滑板時類似,即有:
18April2006Page754、有關(guān)側(cè)滑的檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國標(biāo)GB7258-97中規(guī)定,機(jī)動車轉(zhuǎn)向輪的橫向側(cè)滑量,使用側(cè)滑試驗臺(包括雙板和單板試驗臺)檢測時應(yīng)不大于5m/km。注意:這里所指的是絕對值,即側(cè)滑量應(yīng)在±5m/km之間18April2006Page763.2.3側(cè)滑試驗臺的結(jié)構(gòu)及工作原理側(cè)滑試驗臺主要包括機(jī)械和電氣兩大部分。機(jī)械部分滑板、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、滾輪、彈簧等電氣部分傳感器、信號調(diào)理電路、指示儀表18April2006Page7718April2006Page781、機(jī)械部分兩塊滑板分別支承在各自四個滾輪上,每塊滑板通過與其連接的導(dǎo)向軸承在導(dǎo)軌內(nèi)滾動,保證了滑板能夠沿左右方向滑動而限制了其縱向的運(yùn)動。左右滑板通過中間的三連桿機(jī)構(gòu)連接起來,從而保證兩塊滑板作同時向內(nèi)或同時向外的運(yùn)動。相應(yīng)的位移量通過位移傳感器轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)放大處理后送到指示儀表。復(fù)位彈簧可以起到自動復(fù)位的作用,以使滑板在不受力時能夠保持中間位置(零位)。18April2006Page792、電氣部分電氣部分依傳感器種類的不同而有不同形式。目前常用的主要有電位計式、自整角機(jī)式、差動變壓器式。(1)電位計式測量裝置電位計式測量裝置的原理非常簡單。將一個可調(diào)電阻安裝在側(cè)滑試驗臺底座上,其活動觸點(diǎn)通過傳動機(jī)構(gòu)與側(cè)滑板相連,從而將滑板的位移量變?yōu)殡娢挥嫽顒佑|點(diǎn)的位移。18April2006Page80
(2)自整角機(jī)式測量裝置
自整角機(jī)是一種控制電機(jī),它由發(fā)送機(jī)和接收機(jī)組成(A、B、C三相定子繞組;一個轉(zhuǎn)子勵磁繞組)。
當(dāng)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的轉(zhuǎn)子位置一致時,兩臺電機(jī)定子繞組中的感應(yīng)電動勢大小相等、方向相反,在無外力作用時,兩個電機(jī)都將處于靜止?fàn)顟B(tài)。
此時若發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子有一角度轉(zhuǎn)動,則兩臺電機(jī)定子感應(yīng)電動勢不再平衡,在定子回路中將產(chǎn)生均衡電流,此電流的磁場會吸引接收機(jī)的轉(zhuǎn)子也偏轉(zhuǎn)同一個角度。實現(xiàn)了兩臺電機(jī)之間
沒有機(jī)械連接、卻可以按同一個角度偏轉(zhuǎn)的效果。應(yīng)用中將側(cè)滑試驗臺滑板的橫向移動通過杠桿機(jī)構(gòu)齒條齒輪,直線運(yùn)動旋轉(zhuǎn)運(yùn)動發(fā)送機(jī),接收機(jī)用來驅(qū)動儀表指針轉(zhuǎn)動。儀表指針的偏轉(zhuǎn)角度側(cè)滑板的位移量完全成正比。18April2006Page81(3)差動變壓器式測量裝置
初級和次級線圈都套在一個可以活動的鐵心(隨滑板移動)上,初級線圈中通以交流電--兩段次級線圈中都會感應(yīng)出交流電壓信號鐵心在中間位置時,兩段次級線圈感應(yīng)電動勢
大小相等,經(jīng)整流及差動電路處理后輸出信號為零若鐵心往某一方向移動時,則兩段次級線圈感應(yīng)電動勢不再相等,經(jīng)電路處理后便會輸出一個直流差動信號,而且信號的極性與鐵心移動方向有關(guān)這種信號送到儀表后,不僅可以指示側(cè)滑數(shù)值大小,還可以指示數(shù)值的正負(fù),也就是滑板移動的方向。18April2006Page82(4)指示儀表指針式、數(shù)字式。自整角機(jī)式測量裝置一般連接指針儀表(結(jié)構(gòu)簡單、維修方便,直觀);差動變壓器式連接數(shù)字式儀表(單片機(jī)系統(tǒng)功能較強(qiáng))。
18April2006Page83§3-3軸重的檢測軸重是指汽車某一軸所承受的重量。在汽車定期檢驗中,是為了配合制動性能的檢驗而進(jìn)行軸重測量。3.3.1汽車軸重儀的結(jié)構(gòu)電子式軸重儀由機(jī)械稱體(包括承載裝置和傳感器)和顯示儀表兩部分組成,結(jié)構(gòu)比較簡單。
1、機(jī)械稱體部分機(jī)械稱體部分由機(jī)架、承載臺板(秤臺)、傳感器等部件組成。18April2006Page842、顯示儀表部分顯示儀表實際上是一個單片機(jī)系統(tǒng),物理量傳感器放大A/D轉(zhuǎn)換CPU處理分析、換算譯碼和驅(qū)動電路送到LED數(shù)碼管十進(jìn)制數(shù)字形式(一般是五位數(shù)字)顯示出軸重值。由于采用了智能化儀表,所以軸重儀具有數(shù)字濾波、自動零位跟蹤調(diào)整、累加等較強(qiáng)的功能,測量精度較高,分辨率可達(dá)1kg,示值誤差可達(dá)2%以下。對于雙承載板的軸重儀,即可顯示軸重,也可分別顯示左右輪重。18April2006Page853.3.2軸重儀的測量原理軸重儀應(yīng)滿足以下兩個基本條件:第一,所有傳感器承受的總重量應(yīng)與被測軸重成正比;第二,在允許范圍內(nèi),測量結(jié)果應(yīng)與車輪在承載板上停放的位置無關(guān)。設(shè)軸重為W,其重心位于稱臺上任意一點(diǎn)M,四個傳感器將會受到大小不等的壓力。四個力的大小比例與M點(diǎn)的位置有關(guān)。但四個傳感器的支撐力Fa、Fb、Fc和Fd的總和必定等于軸重W。18April2006Page86方法一:機(jī)械結(jié)構(gòu)保障測量載荷W與載荷作用點(diǎn)無關(guān)18April2006Page87方法二:應(yīng)變片串聯(lián)保證測量載荷W與載荷作用點(diǎn)無關(guān)四個傳感器的應(yīng)變片采用串聯(lián)的方法連接為全橋,這樣無論車輪處于平板的任何位置,可準(zhǔn)確的測量汽車軸荷。為便于討論,設(shè)在等臂電橋(R1=R2=R3=R4)中只有一個橋臂(單臂)工作。18April2006Page88若橋臂R1的每個應(yīng)變片的在軸重作用下產(chǎn)生不同的電阻變化時,則:若電橋四臂都工作,輸出電壓是單臂工作的四倍。由此可知:多片串聯(lián)工作不能增加電橋的輸出電壓,但在每一個橋臂上可以求取均值,這個均值是四個傳感器在載荷作用下產(chǎn)生的變化量。18April2006Page89§3-4制動性能檢測3.4.1制動性能檢測的意義制動作用強(qiáng)制正在行駛的車輛減速以至停車;防止汽車停在坡路上自行下滑(即駐車制動);限制下坡行駛的汽車車速;讓汽車行駛的更快。道路條件的改善和提高,汽車平均車速在逐漸提高,從而制動性能對道路交通事故的影響也在加大,汽車制動性能的好壞對行車安全有重要的影響。18April2006Page90
3.4.2制動過程分析1、制動時車輪受力情況當(dāng)駕駛員突然踩下制動踏板時,制動鼓受到制動蹄的壓力FX而形成摩擦制動力矩Mì,力矩方向與車輪轉(zhuǎn)動方向相反。即有:其中:
Mì—制動力矩(Nm);
Fx—制動蹄壓向制動鼓的法向力(N)
ì—制動蹄、鼓間的摩擦系數(shù)
r制動鼓半徑(m)。18April2006Page91制動力矩Mì傳到車輪后,對車輪外緣產(chǎn)生的制動力(制動器制動力)。其中
Fb
制動器制動力(N);
R車輪半徑(m)。18April2006Page92實際上,對汽車的最終制動作用是通過地面實現(xiàn)的。制動時,車輪基本不轉(zhuǎn)或慢速轉(zhuǎn)動而汽車卻因慣性作用而有繼續(xù)前進(jìn)的趨勢,于是這種制動作用使車輪對地面將產(chǎn)生—個向前的作用力Fì,其反作用力就是地面對車輪的制動力(地面制動力Fb)。Fb是與制動蹄的壓力,只要不斷加大制動蹄的壓力FX,F(xiàn)b也可以一直增加下去。Fg是地面給車輪的作用力,它不會超過車輪與地面之間的附著力F?。18April2006Page93若駕駛員逐漸加大施于制動踏板的力Fp,制動蹄鼓間的壓力FX將從零逐漸增加,F(xiàn)b也逐漸增大,此時地面制動力Fg也隨之增加。在Fp小于一定值Fpo的情況下,地面制動力Fg就等于制動器制動力Fb,而車輪則可能由純滾動逐漸進(jìn)入邊滾動邊滑動的狀態(tài)。當(dāng)踏板力Fp≥Fpo后,F(xiàn)b≥F?,而Fg(=F?)不再增加。此時車輪被制動器抱死,再不能滾動,汽車將處完全滑移狀態(tài)。18April2006Page942、緊急制動過程分析
駕駛員緊急制動整個過程可分為幾個時間段:(1)駕駛員反應(yīng)時間t1感觀踩制動踏板。t1=t1’+tl”t1’是駕駛員從遇到制動信號到開始剎車動作的反應(yīng)時間,
t1”是從剎車動作開始到右腳踩到制動踏板的一段時間。駕駛員反應(yīng)時間一般為0.3-1.0秒(與生理心理狀況有關(guān))。18April2006Page95(2)制動器作用時間t2制動器作用時間是指從制動器開始動作到它能夠發(fā)出最大制動力的一段時間。它由t2’和t2”組成。
t2’是從駕駛員踩到踏板,到產(chǎn)生制動作用的一段時間,也叫制動器反應(yīng)時間。(自由行程、制動器摩擦副存在著間隙)。
t2”是制動力逐漸增大的過程所對應(yīng)的時間,或稱為制動力上升時間。制動器作用時間一般為0.2—0.7秒(制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式、踩踏板的速度)。18April2006Page96(3)制動力持續(xù)時間t3制動力達(dá)到穩(wěn)定的最大值,制動作用得到充分發(fā)揮。是使汽車穩(wěn)定減速的一段時間。制動力持續(xù)時間的長短是不一定(與制動前汽車的初速度、制動力的大小、制動器的性能、路面情況等有關(guān))。緊急制動的目的是要停車,制動力持續(xù)到車停下來為止(大約2秒鐘)。18April2006Page97(4)制動釋放時間t4
這是從駕駛員松開踏板直到制動完全消除所需的一段時間。一般為0.2-1.0秒。
18April2006Page983、制動減速度與制動距離的分析(1)制動減速度
F=ma制動力F隨時間變化的曲線與制動減速度的變化曲線是基本一致的(不考慮迎風(fēng)阻力等因素變化的影響)在GB7258-97標(biāo)準(zhǔn)中,采用了“充分發(fā)出的平均減速度”MFDD(MeanFullyDevelopedDeceleration)的概念。MFDD是車輛制動過程中制動減速度的一個比較穩(wěn)定的平均值,能真實地反映車輛制動系統(tǒng)的實際狀況。MFDD的定義是:制動過程中,車速從:0.8Vo到0.1Vo時段內(nèi)的平均減速度。即:18April2006Page99在國標(biāo)GB7258-97以及實用中,采用下式計算MFDD:
Sb——在速度V0和Vb之間車輛駛過的距離(m);
Se——在速度V0和Ve之間車輛駛過的距離(m)。18April2006Page100
(2)制動距離在t2’段,由于制動器還未起作用,故這段時間內(nèi)汽車作勻速運(yùn)動。在t2”段,制動力逐漸增加,汽車的減速度也相應(yīng)增大。在t3段,制動力達(dá)到穩(wěn)定的最大值,汽車作勻減速運(yùn)動。在t4段,制動踏板在松開,制動力逐漸減小到零。由于實際制動時,汽車一般會在t3段結(jié)束前停下來,可不考慮t4
這段時間對汽車運(yùn)動的影響。
18April2006Page101制動期間速度和加速度等都在變化,所以制動距離的計算比較復(fù)雜。經(jīng)簡化之后,制動距離可用以下公式計算:18April2006Page1024、緊急制動時的軸荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象緊急制動時,汽車各軸的實際載荷(動態(tài)軸荷)與靜態(tài)時的載荷(即軸重)是不同的。制動時,汽車速度急劇減小,汽車有繼續(xù)向前沖的趨勢(慣性力的作用Fi)。因汽車重量是通過彈性懸架系統(tǒng)作用在車輪上的。由于慣性力的存在,緊急制動時汽車會產(chǎn)生“點(diǎn)頭”和“翹尾”現(xiàn)象。其最終結(jié)果是,盡管汽車的總質(zhì)量未變。但與靜態(tài)時相比,前軸動態(tài)載荷增大,而后軸動態(tài)載荷減小。18April2006Page1035、制動跑偏與制動側(cè)滑現(xiàn)象
(1)制動跑偏是由制動時的左右不對稱因素所引起的。例如左右輪(尤其是轉(zhuǎn)向輪)產(chǎn)生的地面制動力大小不等、輪胎結(jié)構(gòu)或氣壓不同、懸架剛度有差異、車輛左右兩邊載荷不均以及路面狀況不同等。其結(jié)果都會使制動時左右兩側(cè)地面制動阻力不等,車輛就容易駛向阻力大的一側(cè)。圖中F1、F2、F3,和F4分別為各輪所受地面制動力,其中,左前輪制動力偏大。Fi為汽車總的慣性力。顯然,制動力的合力并不在汽車中心線上,而是偏向左側(cè)。這樣,在慣性力Fi和制動阻力共同作用下,汽車就容易向左跑偏。18April2006Page104
(2)制動側(cè)滑是制動時車輛產(chǎn)生橫向滑移的現(xiàn)象。若制動時前輪先抱死(失去橫向附著力)而后輪未抱死,此時若前輪受到小的干擾力f,就很容易橫向移動(側(cè)滑),整車會以其后軸S處為中心發(fā)生偏轉(zhuǎn)。但因汽車重心在S點(diǎn)前面,慣性力Fi具有自動回正作用,所以整車尚處于穩(wěn)定狀態(tài),能夠按直線減速停車,但在彎道上行駛時容易失去方向控制能力。若后輪先抱死(失去橫向附著力),在受到橫向干擾而側(cè)滑時,前軸S處成了偏轉(zhuǎn)中心。此時因慣性力Fi作用在S點(diǎn)的后面,導(dǎo)致車輛立即失去穩(wěn)定性,極易出現(xiàn)甩尾或打轉(zhuǎn)現(xiàn)象。所以后軸先抱死是非常危險的。若前、后各輪同時抱死,則可以避免后軸側(cè)滑,還可以最大限度地發(fā)揮前、后軸的制動效能,算是三者中最好的一種狀況,但制動過強(qiáng)時汽車也會喪失轉(zhuǎn)向能力??梢?,完全抱死的制動對安全行車是不利的。18April2006Page10518April2006Page1063.4.3對制動系統(tǒng)的基本要求及評價指標(biāo)
1、對制動系統(tǒng)的基本要求
(1)要有足夠的制動力,以保證汽車能夠迅速、平穩(wěn)地停車。
(2)制動操作要輕便(踏板力、手剎力都不應(yīng)使駕駛員疲勞),
(3)應(yīng)具有坡度停車制動的功能(即駐車制動)。
(4)汽車應(yīng)具有應(yīng)急制動功能。
(5)不能自行制動。
(6)應(yīng)具有制動方向穩(wěn)定性。即在緊急制動時,汽車能夠保持穩(wěn)定的方向,不至于出現(xiàn)跑偏、側(cè)滑(甩尾)之類現(xiàn)象(制動力在前、后軸間分配的合理性)。
(7)應(yīng)具有制動效能恒定性。也就是指制動器摩擦副的摩擦系數(shù)應(yīng)盡量不受制動器工作時產(chǎn)生的高溫和外界進(jìn)入的水的影響。18April2006Page1072、制動性能的評價指標(biāo)從制動效能、制動效能的恒定性、制動時方向穩(wěn)定性三個方面綜合評價汽車的制動性能。
1)制動效能指制動距離、制動減速度、制動力和制動時間等方面的性能。
①制動距離行車安全的角度。
②制動減速度能反映出制動力的變化,可以用平均減速度MFDD的大小來評價制動性能。
③制動力利用檢測制動力來評價制動性能有許多好處??梢詸z查每個輪制動力的大小,進(jìn)而檢查制動力的分配是否合理、制動力左右是否平衡等,對分析制動器的故障和維修很有幫助。
④制動時間“在緊急制動中,從踏板開始動作至減速度或制動力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的75%時所需的時間”。
18April2006Page1082)制動效能的恒定性
①要求制動器材料應(yīng)具有抗熱衰退的能力。(摩擦、溫度摩擦系數(shù)減小,制動力下降,摩擦片磨損燒壞,而影響制動性能)。
②制動器應(yīng)具有較好的水濕恢復(fù)能力。當(dāng)制動器被水浸濕后制動力會下降,要求它能夠盡快恢復(fù)其制動性能。3)制動時方向的穩(wěn)定性要求制動時車輛不應(yīng)出現(xiàn)跑偏;側(cè)滑等現(xiàn)象。檢驗時,要求車輛的任何部位都不得超出給定寬度的試車道。18April2006Page1093.4.4國標(biāo)對檢驗制動性能的有關(guān)規(guī)定
1、路試檢驗用路試的方法主要檢驗行車制動性能和應(yīng)急制動性能。這些檢驗應(yīng)在平坦、堅實、清潔、干燥的水泥或瀝青路面上進(jìn)行,并且輪胎與地面的附著系數(shù)應(yīng)不小于0.7。
(1)用制動距離檢驗行車制動性能機(jī)動車在規(guī)定初速度下的制動距離和制動穩(wěn)定性應(yīng)符合表3-2。對空載檢驗制動距離有質(zhì)疑時,可用滿載檢驗的要求進(jìn)行。
18April2006Page110(2)用充分發(fā)出的平均減速度:MFDD檢驗行車制動性能。在規(guī)定的初速度下緊急制動時,MFDD和制動穩(wěn)定性應(yīng)符合表3-3的要求。并且汽車單車制動協(xié)調(diào)時間應(yīng)不大于0.6s,汽車列車制動協(xié)調(diào)時間應(yīng)不大于0.8s。(3)應(yīng)急制動檢驗汽車在空載和滿載情況下進(jìn)行應(yīng)急制動性能檢驗,應(yīng)急制動性能應(yīng)符合下表的要求。(4)駐車制動性能檢驗在空載狀態(tài)下,駐車制動裝置應(yīng)能保證車輛在坡度為20%(總質(zhì)量為整備質(zhì)量的1.2倍以下的車輛為15%)、輪胎與路面間的附著系數(shù)不小于0.7的坡道上正、反兩個方向保持不動,其時間不少于5min。檢驗時手剎操縱力應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。
18April2006Page11118April2006Page1122、臺試檢驗
(1)制動力檢驗各種汽車在制動試驗臺上測出的制動力應(yīng)符合表3—5的要求。其中對空載檢驗制動力有質(zhì)疑時,可用表中規(guī)定的滿載檢驗制動力要求進(jìn)行檢驗。18April2006Page113
(2)制動力平衡要求“在制動力增長全過程中同時測得的左右輪制動力差的最大值,與全過程中測得的該軸左右輪最大制動力中大者之比,對前軸不得大于20%,對后軸在后軸制動力大于等于后軸軸荷的60%時不得大于24%;當(dāng)后軸制動力小于后軸軸荷的60%時,在制動力增長全過程中同時測得的左右輪制動力差的最大值不得大于后軸軸荷的8%?!?/p>
(3)制動力協(xié)調(diào)時間普通汽車制動協(xié)調(diào)時間應(yīng)不大于0.6s,汽車列車制動協(xié)調(diào)時間應(yīng)不大于0.8s。
18April2006Page114(4)阻滯力(拖滯)
是解除制動后車輪轉(zhuǎn)動時受到的殘余阻力?!案鬈囕喌淖铚坏么笥谠撦S軸荷的5%”。
(5)駐車制動性能檢驗
車輛應(yīng)空載,乘坐一名駕駛員,駐車制動力的總和應(yīng)不小于該車在測試狀態(tài)下整車重量的20%;對總質(zhì)量為整備質(zhì)量1.2倍以下的車輛,此值為15%。18April2006Page1153.4.5制動檢測設(shè)備及檢驗原理
1、第五輪儀第五輪儀能夠測量時間、速度和行程等參數(shù)。18April2006Page116
2、減速度儀減速度儀(擺錘式和滑塊式)通過測量制動減速度來檢測制動性能。18April2006Page117若設(shè)擺錘質(zhì)量為m,所受重力為G,在勻減速運(yùn)動時所受慣性力為一恒定值F,G與F二者沿擺錘運(yùn)動的切向分力分別為Gt和Ft,則擺錘將在Gt和Ft平衡時保持一個固定位置。根據(jù)力的平衡關(guān)系,可以得到:
Gsiné=Fcosé
因G=mg,F(xiàn)=ma(其中g(shù)為重力加速度,a為制動減速度),故有因此可以得到
mgsiné=macosé
因此可以得到:
a=gtgé
可見,減速度與擺的偏斜角é的正切成正比。所以只要測量出擺的偏斜角é,就可以算出減速度的大小。
18April2006Page118
3、反力滾筒式制動試驗臺
(1)基本結(jié)構(gòu)機(jī)械裝置、智能儀表。機(jī)械方面:兩套滾筒(每套兩個)、電動機(jī)、減速箱等部件。滾筒用于支撐被測車輪,并承受制動力。電動機(jī)一方面提供試驗臺的驅(qū)動力,通過減速箱和傳動鏈帶動滾筒轉(zhuǎn)動;同時,電動機(jī)也是接受制動反作用力并將其傳遞給傳感器的重要設(shè)備。18April2006Page119滾筒的直徑和表面材料直接影響到測量的精度。從模擬路面的角度看,滾筒的直徑應(yīng)盡可能大一些,轉(zhuǎn)速應(yīng)盡量高一些。但直徑太大、轉(zhuǎn)速太高則設(shè)備費(fèi)用較高,且占地也大。目前在進(jìn)口或國內(nèi)開發(fā)的產(chǎn)品中,大體上可劃分為兩類:一類是日本式,特點(diǎn)是小滾筒、低轉(zhuǎn)速、低成本;另一類是歐洲式,產(chǎn)品傾向于大滾筒和高轉(zhuǎn)速,成本也比較高。18April2006Page12018April2006Page12118April2006Page122(2)檢測原理18April2006Page123
(3)滾筒試驗臺檢測能力問題高級轎車滾筒試驗臺上測得的總制動力偏小,而路試檢驗卻證明這些車輛的制動性能非常好。檢測時,滾筒帶動車輪轉(zhuǎn)動。N1、N0分別為滾筒的支撐反力,F(xiàn)1、F2分別為滾筒對車輪的摩擦力,G為輪重(車輪所受載荷),Mr為制動阻力矩,R是車輪半徑,角á稱為安置角。圖中的FX代表來自非測試車輪的水平約束力(后面將會講到),此處我們暫設(shè)Fx=018April2006Page124根據(jù)力學(xué)平衡原理,可以得出:18April2006Page125上式說明,后滾筒承受的壓力較前滾筒為大。而且制動力越大,安置角á越小(例如車輪直徑較大),N2與Nl的差別就越大(N2增大而N1減小)分析表明,當(dāng)á較小而制動力大到一定程度,有可能出現(xiàn)Nl=0,會影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。由于非測試軸的重量以及與地面間存在的附著力,被測車輪以至整車還不至于因此而退出試驗臺水平約束力對提高檢測能力是十分重要的。為了盡可能測到真實的最大制動力,避免被測車輪“爬”上后滾筒,有時不得不在非測試車輪后邊墊上三角塊(用鋼索將車?yán)。?8April2006Page126
若á角合適,能測到的制動力就可能大一些。當(dāng)制動力增大到一定程度后,車輪將被抱死。此時F1與F2也達(dá)到了各自的附著力,即18April2006Page127從而滾筒所能提供的最大附著力為:
滾筒所能提供的最大附著力(也就是試驗臺所能測到的最大穩(wěn)定制動力)F?與輪重G、附著系數(shù)?以及安置角有關(guān)。而角á又與滾筒直徑、前后滾筒間距以及被試車輪直徑有關(guān)。車輪制動力是按在路上實際制動時前后軸的動態(tài)軸荷分配的,現(xiàn)代汽車前軸分配的制動力甚至可達(dá)整車制動力的80%左右。此時前軸制動力與前軸動態(tài)載荷的比例等于或接近附著系數(shù),即約0.75-0.8;但是此制動力與前軸靜態(tài)載荷(軸重)之比,??沙^100%。所以,在這種試驗臺上有可能測不到前軸的最大制動力。18April2006Page12818April2006Page129
綜上所述,反力滾筒式制動試驗臺由于所能檢測的最大制動力與安置角、附著系數(shù)、軸重(包括被測軸與非被測軸)有關(guān),所以當(dāng)這些參數(shù)不夠大時,往往難以測出最大制動力。18April2006Page130
5、平板式制動試驗臺
(1)平板式制動試驗臺的結(jié)構(gòu)原理它利用汽車低速駛上平板后突然制動時的慣性力作用,來檢驗制動效果、輪重、前輪側(cè)滑量等參數(shù)。18April2006Page131平板式試驗臺是一種新型的集制動、軸重、懸架效率、測滑多種測試功能于一體的汽車檢測系統(tǒng)。該試驗臺基于動態(tài)原理進(jìn)行檢測,充分考慮了后軸載荷轉(zhuǎn)移到前軸對制動性能的影響,因而具有如實反映汽車制動性能的獨(dú)特優(yōu)勢,該試驗臺還具有車輪表面附著性能很好、接觸面的干濕程度對測試結(jié)果影響小、制動檢測過程中,四塊板可以同步顯示,清楚明確,便于對過程分析、檢測結(jié)果沒有系統(tǒng)誤差等特點(diǎn)。18April2006Page132平板試驗臺的工作原理平板式試驗臺一般由測試平板、測量顯示系統(tǒng)和踏板力計組成。平板共6塊,其中4塊為制動(軸重)測試板,一塊為側(cè)滑測試板,還有一塊為空板(不起測試作用)。每塊制動(軸重)測試板經(jīng)過兩類力傳感器與地面固接、安裝在一起,一類是測量汽車行使方向輪胎作用于平板上的水平力傳感器,另一類為測量輪胎作用于平板垂直力的傳感器;側(cè)滑板下設(shè)置一位移傳感器測量汽車前輪定位參數(shù)的綜合變化量(側(cè)滑量)。進(jìn)行檢測時,汽車以5~10公里/小時的速度駛上試驗臺。前輪在通過第一塊制動(軸重)板,經(jīng)過側(cè)滑板,駛向第二塊制動(軸重)板,當(dāng)前輪處于第二塊制動(軸重)板的幾何中心附近,駕駛員踩下制動踏板,由于慣性力的作用,車輪對平板作用了水平力、垂直力、側(cè)滑力,其值分別由拉力
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