汽车制动性能检测方法对比分析

科学之友 Friend of Science Amateurs 2012年04月

－ 61 － 汽车制动性能检测方法对比分析

王 进 （湛江市运通机动车检测站有限公司，广东 湛江 524000） 摘 要：机动车制动系统检测是机动车安全技术检验的一项重要内容，是机动车安全行驶的重要保障，制动性能的好坏直接影响道路交通安全。文章针对滚筒反力式与平板式制动试验台检测对比方法进行了探讨。 关键词：汽车测试；滚筒反力式；平板式；制动试验；对比研究 中图分类号：U467.5 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）11－0061－02 随着交通运输业的快速发展，机动车保有量与日俱增。机动车检测行业作为行业管理中一个重要组成部分，也蓬勃发展起来。汽车制动性能是汽车运行安全技术条件的重要指标和必检项目，直接关系到行车的安全性。在汽车发生的交通事故中，由于制动系统的技术故障而造成的事故所占的比重很大，汽车制动性能被列为机动车定期审验的强制性检测项目，规定制动性能达不到《机动车运行安全技术条件》（GB7258－2004）（以下简称《条件》）要求的车辆不允许上路行驶。《条件》规定制动性能的检测分为路试检测和台试检测两类，台试检测又分为滚筒反力式和平板式制动试验台检测两种。 1 滚筒反力式制动试验台检测方法分析 滚筒制反力式汽车制动试验台是汽车制动性能检测中应用较广泛的检测设备，在滚筒制动试验台上检测汽车制动性能时可理解为汽车静止而路面在车轮下“滚动”。根据检测原理，车轮在滚筒上进行制动检测时滚筒反力式制动试验台所能提供的附着力与车轮所受的载荷H、滚筒与车轮表面的附着因数、安 置角α有关。很明显，该附着力受α、附着因数和H三个因素的影响。当α或H增大时，滚筒反力式制动试验台提供的附着力就大。而α与被测车轮的直径D、滚筒中心距L及滚筒直径Dg有关。即在滚筒上所测制动力不但与车轮滚筒间的摩擦系数有关，而且还与被测车轮的大小及滚筒反力式制动试验台的结构参数有关。这样就会出现同一辆车（D一定）在不同结构参数的滚筒反力式制动试验台（Dg和L为变量）上所测结果不同。其次，汽车在行驶中制动时惯性力会引起车辆轴荷前移，使前轴制动力增大，甚至可以达到静态轴荷的140%，而在滚筒上却没有因惯性作用而引起的轴荷前移，只有静态轴荷，因此前轮容易抱死，不易测到前轴制动器可能提供的最大制动力。而且，由于这种制动试验台的测试车速较低（不超过5 km/h），而限压阀、伺服比例阀及ABS均在车速10～20 km/h以上起作用，在滚筒上限压阀、伺服比例阀及ABS就不起作用。因此，滚筒反力式制动试验台由于自身结构及汽车处于静态的原因，又受滚筒与轮胎间附着因素的限制，对汽车的制动性能检测就会不准确。 表2 回收率测定试验 样品含量 / μg/L 加入量 / μg/L 测得值 / μg/L 回收率 / % 1.1 0.5 1.526 85.2 1.1 1.0 2.138 103.8 1.1 2.0 2.966 93.3 2.7 标准物质的测定 采用本方法测定国家环境保护总局提供的标准参考物GSBZ5004－88，标准值为2.02±0.16 μg/L，测定值为2.13 μg/L。 3 结束语 通过AFS－820型双道原子荧光光度计测定地表水中的砷，选择了适宜的条件，确定了硼氢化钾－酸体系和消解还原方法。本方法测定地表水中的痕量砷（浓度范围为0～10.0 μg/L）的相关系数R＝0.999 5，相对标准偏差和准确度均很好，能满足

检验要求。该方法操作简便、稳定性佳、干扰物较少，值得在监测领域推广运用。 参考文献： ［1］黄玲，许美玲.原子荧光法与石墨炉原子吸收法测定水中砷含量的比较［J］.广东科技，2009（20）. ［2］龚剑，占永革.原子荧光法测定地表水中砷的测量不确定度评定［J］.实验室研究与探索，2011（04）. ［3］张希宏，王国娟，刘秀苹.氢化物发生－原子荧光光谱法测定地表水中微量砷［J］.现代科学仪器，2007（01）. （编辑：李敏） On Using the Atomic Fluorescence Spectrometry to Determine Arsenic in Surface Water Cai Peng Abstract: Arsenic is an necessary test item in surface water monitoring and an important indicator in water environment monitoring. The article uses atomic fluorescence spectrometry to test arsenic in surface water, which makes arsenic in water dispelling in acidic medium, reducted to atomic state by potassium borohydride and using atomic fluorescence spectrometry to test. The experiments show that the atomic fluorescence spectrometry has the advantages of high accuracy, low detection limit, etc. Key words: atomic fluorescence spectrometry; arsenic; determination 科学之友 Friend of Science Amateurs 2012年04月

－ 62 － 2 平板式制动试验台检测方法分析 平板式制动试验台是低速动态惯性式制动试验台，它是在汽车行驶制动状态下进行的一种动态检测。检测时，汽车通过车轮在平板上附加的作用力与制动力大小相等、方向相反，该作用力使平板沿纵向位移，经传感器可测出各车轮的制动力。在车轮未抱死时，车轮在平板上的附加作用力就是所测的制动力。当车轮抱死之后，车轮在平板上的附加作用力就是所能测到的最大制动力，即附着力。检测时，汽车以5～10 km/h的车速上平板试验台，各车轮均驶上平板时急踩制动。此时汽车的限压阀、伺服比例阀及ABS开始工作，与汽车在道路上行驶时的情况相接近，从而得出相对准确的测试结果。一直以来有些从业人员对平板制动台的检测结果有疑问，主要有以下几点： （1）不同的车速具有不同的动能，速度越快具有的动能越大，所以不同的车速在平板制动台上所测得制动力也不会相同。汽车制动性能的好坏是汽车所有零部件作用后的最终效果的体现，最直观的反映就是汽车制动距离，而制动距离的长短主要由两大因素决定，一是汽车制动器摩擦副的摩擦力，二是轮胎与地面的摩擦力，而且是由二者之中的最小值决定。 （2）不同车速的同一汽车，在紧急制动时具有不同的轴荷转移，所测得的制动力也不相同。制动性能的评价指标包括制动效能、制动效能恒定性和制动方向稳定性3个方面。由于不同车速的汽车在紧急制动时，制动器摩擦副的摩擦力通过轮胎与地面的摩擦力使汽车车速发生变化，汽车最大制动力并不随车速的增加而增加，轮胎与地面的最大摩擦力也不随车速的增加而增加。汽车最大制动力只与汽车制动器摩擦副的最大摩擦力以及轮胎与地面的最大摩擦力有关，汽车最大制动力在数值上是汽车制动器摩擦副打滑或轮胎与地面打滑，此时只是平板制动台制动力传感器所受到的力。故这个力在不同车速下是相同的，由牛顿第二运动定律F＝m×a可知减速度值a也是相同的。所以说最大制动力与初速度并无关系，在不同的车速下得到的是相同的减速度值a，而汽车车速的变化将使汽车的重心发生变化从而产生轴荷转移现象，对同一辆汽车它的减速度值相同，轴荷转移量也相同。因此在紧急制动时汽车的轴荷转移值与汽车车速无关。 （3）平板制动台不能测量汽车的阻滞力。阻滞力就是一种制动力，即在未踩刹车踏板前的制动力。因汽车为滑行上板，车轮未受发动机驱动，行驶的汽车将会越走越慢，这就是车辆受到了阻力的结果。我们也可想象为车辆不动，4个平板如4个大滚筒转动，显然是能够测到4个轮的阻滞力的。当然移动的汽车会受到空气阻力的作用，由于车速较慢，可忽略不计。由此可见平板制动台是能够正确测量汽车阻滞力的。 （4）滚筒反力式制动台的测量重复性高于平板制动台。测量重复性最大的关注点在于滚筒制动台的滚筒转速恒定为2～5 km/h的线速度，对引车员没有控制车速的要求。而平板制动台对引车员要求较高，每次检测的滑行上板车速都不同，从而影响检测结果。笔者从事平板式制动台引车检测一年多，对于同一辆车完全有能力几次都以某个恒定车速滑行上制动台进行检测，车速误差在1～2 km/h之间，所以说重复性较好，几次测量值之 间的误差也在范围之内。 3 两种制动试验台对比分析 通过上述两种检测设备的检测过程对比可以看出：用滚筒反力式汽车制动试验台检测车辆需要对汽车的前后轴制动分别测量，不能反映汽车制动时前后轴动态载荷的变化，不能测量整车制动时的制动协调时间，不能全面地反映出制动性能以及影响制动的其他因素，如悬架或钢板弹簧的刚度等；用平板式制动试验台检测车辆的制动力与车辆在道路上的制动状况相似，更接近实际并能反映出该车制动时前后轴动态载荷的变化、悬架性能、钢板弹簧刚度（大车）等。现有平板式制动试验台对于二桥轴距在1 800～7 000 mm的车辆实施四轮同测，将四轮制动性能数据同时测得；对于三桥或以上超长车的测量可采用两板分轴测量方法来完成制动性能数据测取。使用平板式制动试验台检测车辆，能解决不能上线检测的车辆，将以往原始的路试方法，用台式制动模拟技术替代，确保判断结果的科学性与合理性。 对于汽车综合性能检测公司来说，在保证测量准确的前提下，减少每一项检测内容的时间，从而在单位时间内检测更多的车辆，是每个从业者所关心的问题。平板制动台由于集车辆称重、制动力检测于一身，大大地减少了检测时间。笔者所在单位有10 t平板制动台1台，13 t和10 t滚筒反力式制动台各1台，1辆汽车从称重台称重，再到滚筒制动台上测试完所有项目，需要时间大致要5～8 min，而用平板只要30～40 s。至于称重和制动一体的滚筒制动台，由于台体不固定，在检测过程中可能会造成台体位移，制动力检测结果没有其他2种精确。 滚筒反力式汽车制动试验台是主动式检测，采用大功率电机带动滚筒旋转，从而带动汽车轮胎旋转，消耗了大量的电能。而平板式制动试验台是被动式检测，用电部件只有几十只力传感器，用电量相对于滚筒测试台来说，几乎忽略不记。从节能方面来说，每年节约的电费也相当可观。在注重节能环保、追求低碳经济的今天，更是最好的选择。 平板式制动试验台的优越性已逐渐被国内有关管理部门及检测部门认识。《条件》已明确使用平板式制动试验台的检测方法，公安部3号文规定：“小型车应采用平板式制动试验台”，《条件》中规定：“用其他方法不能判断制动性能合格与否时，可采用平板式制动试验台进行测试”。GB/T17993－2005《汽车综合性能检测站能力的通用要求》中对制动性能检测能力要求性能应满足表A10的规定，平板式制动试验台可测试7项制动参数等。 4 结束语 总之，机动车安全技术检验中对机动车制动性能检验的目的是检查评定机动车的制动效能是否符合国家标准GB7258－2004机动车运行安全技术条件的要求。笔者认为平板制动台是汽车制动力检测的最佳工具，也是有条件上平板制动台的汽车检测站的最佳选择。 参考文献： ［1］李勇维.汽车反力滚筒式制动试验台测量结果差异分析［J］.计量与测试技术，2004（08）. （编辑：李敏） The Comparative Analysis of Detection Methods for Vehicle Braking Performance Wang Jin Abstract: Vehicle brake system detect is an important part of motor vehicle safety inspection, and an important guarantee for the safety of vehicle traveling. The braking performance has a direct impact on road traffic safety. The article discusses the contrast method of opposite－force roller and flat－plate brake tester detect. Key words: vehicle test; roller opposite－force type; flatbed; brake test; comparative study