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文档简介

1、某客户驾驶汽车在高速公路上行驶时,前方车辆在没有打转向灯的情况下突然变道,该客户立即制动,但汽车在制动过程中出现跑偏现象,险些酿成交通事故。为了保证自己的行车安全,该客户随即将车辆送至 4S 店进行检测。检测汽车的制动性能,我们需要了解汽车制动性能的评价标准,掌握检测汽车制动性能所需设备的使用方法及检测技术,并能够对汽车的制动性能做出评价。知识链接一、制动性能评价指标制动系统是保障汽车行驶安全性能的主要装置,汽车制动性能的好坏直接关系到行车安全。据相关数据统计,在重大交通事故中,因制动距离太长和跑偏所造成的事故大概占 40%。根据 GB 72582004机动车运行安全技术条件的规定,汽车制动性

2、能评价指标主要包括制动效能、制动效能的恒定性以及制动时方向的稳定性3个方面。1制动效能制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的能力。制动效能的评价指标是制动力、制动距离、制动减速度等方面的性能。(1) 制动力汽车制动力是指汽车制动时,通过制动器作用于车轮使地面向车轮提供切向阻力。汽车制动力是从本质上评价制动性能的一个指标,检测制动力可用来评价制动效能,每个车轮制动力的大小均可检查,因此可以检查前、后轴制动力的分配是否合理以及制动力是否左右平衡等,有利于分析制动器的故障并进行维修。(2) 制动距离制动距离是指车辆在规定的初速度下,驾驶员开始操纵制动踏板时起至车辆完全停住时的行驶距离。从行车安全的角

3、度考虑,制动距离是评价汽车制动性能最直观的一个指标,与汽车实际运行时的制动情况最接近,很多国家都采用制动距离评价汽车的制动性。(3) 制动减速度制动减速度反映了制动时汽车速度降低的速率。由于制动减速度的变化反映了制动力的变化,所以用制动减速度评价制动性能也是可行的。实际测试的过程中常用到平均制动减速度。平均制动减速度是制动过程中两个瞬时速度之差与两个瞬时速度的时间间隔的比值。2制动效能的恒定性制动效能的恒定性是指确保制动作用能够持久正常发挥的能力。制动效能是指以下两个方面:(1) 抗热衰退的能力制动器摩擦材料因制动摩擦生热,制动器温度升高(常保持在 300 ,在山区道路行驶,可达 600 70

4、0 ),摩擦力矩下降,制动力下降,这种现象被称为热衰退现象。制动器的温度过高可能导致摩擦片磨损烧毁,造成安全隐患。因此摩擦片应具有很高的抗热衰退能力,此性能在汽车高速制动、短时间重复制动或下坡连续制动时极其重要。制动器抗热衰退性能一般采用一系列连续制动的制动效能保持程度进行衡量。如图 所示的盘式制动器比鼓式制动器的散热效果好,其中划线式制动盘的制动效果和散热能力均较好,打孔式制动盘的散热效果比平面式制动盘好。山区行车时热衰退是不可避免的,有些国家规定大货车必须加装辅助制动器,以保证汽车的制动性能足够恒定。(2) 抗水衰退的能力当制动器被水浸湿后,短时间内制动力会下降,这种现象称为水衰退现象。汽

5、车应尽快恢复其制动性能。划线式制动盘打孔式制动盘平面式制动盘3制动时方向的稳定性制动时方向的稳定性,是指汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力,制动方向不稳定主要表现为制动跑偏、前轮失去转向能力。制动方向不稳定是造成交通事故的主要原因。制动过程中不应出现跑偏、侧滑等现象。如图制动跑偏所示,制动跑偏是汽车在制动过程中自动向左或向右行驶。如图侧滑所示,侧滑是汽车在曲线路线行驶时,由于离心力引起汽车某轴或多轴横向移动的现象,或因前轮定位不当,在行驶中偏离正常行驶方向的滑动。检验汽车制动时方向的稳定性,要求制动过程中车辆的任何部位都不得超出给定宽度的试车道。制动跑偏侧滑二、制动性能检测标准

6、GB 72582004机动车运行安全技术条件规定,检测汽车的制动性能可以用道路试验和台架试验两种方法。道路试验可以检测制动距离和跑偏量,也可以检测制动减速度和制动时间,台架试验主要检测制动力与制动时间。若检测结果符合检测标准,就可以认定汽车制动性能合格。因台架试验法检测制动性能不受外界条件的限制,重复性较好,故目前主要采用台架试验检测汽车的制动性能。1台架试验检测标准(1) 车轮制动力的标准汽车制动是通过轮胎与地面之间产生摩擦力(即制动力)来实现的,制动力越大,减速度越大,制动距离也就越短。汽车、挂车在制动试验台上测出的车轮制动力应符合下表 的要求。对空载检测制动力结果存在质疑时,可用表中规定

7、的满载检测制动力的要求进行检测,检测时制动踏板力和制动气压应符合有关规定。台架试验检测制动力要求单位:%(2)车轮阻滞力的要求汽车各车轮的阻滞力不得大于车轮所在轴轴荷的 5%。(3)制动力平衡的要求在制动力增长的全过程中,左右轮制动力差的最大值与该轴左右轮中制动力较大者之比,对前轴不应大于 20%,对后轴(及其他轴)在轴制动力不小于该轴轴荷的 60% 时不应大于 24%;当后轴(及其他轴)制动力小于该轴轴荷的 60% 时,在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值不应大于该轴轴荷的 8% 。(4)制动协调时间液压制动的汽车不大于0.35 s,气压制动的汽车不大于 0.6 s。(5)驻

8、车制动性能的要求驻车制动性能检验规定检测车辆空载,乘坐一名驾驶员,驻车制动力总和应不小于该车在测试状态下整车重力的 20%;对总质量为装备质量 1.2倍以下的车辆,驻车制动力总和应为15%。当车辆经台架检验后对其制动性能存在质疑时,可用道路试验进行检测。2道路试验检测标准路试检测一般是在受检的车辆上安装检测仪器,如制动减速度仪和第五轮仪,仪器用来检测车辆的制动距离、制动减速度和制动协调时间。道路试验检测应在晴好天气,风速不大于3 m/s 的条件下,在平坦(坡度不大于1%)、坚实、清洁、干燥的水泥或沥青路面上进行,并且轮胎与地面的附着系数不小于0.7。(1) 制动距离的检测标准经过测试汽车的制动

9、距离和制动稳定性应符合下表中的要求。对空载检验制动距离存在质疑时,可按表中规定的满载检验制动距离的要求重新进行检验。制动距离和制动稳定性要求标准(2) 应急制动性能检测标准汽车在空载和满载情况下进行应急制动性能检测,应急制动性能应符合下表的要求。应急制动性能检测标准(3) 驻车制动性能检测在空载状态下,驻车制动装置应能保证车辆在坡度为 20%(总质量为装备质量1.2 倍以下的车辆为 15%),轮胎与地面间的附着系数不小于 0.7 的坡道上正、反两个方向上保持不动,其时间不少于 5 min。三、制动性能检测试验台常用的制动性能检测试验台主要有反力式滚筒试验台和平板式试验台。1反力式滚筒制动试验台

10、反力式滚筒制动试验台由机械装置和智能仪表两部分组成,如图所示为反力滚筒式制动试验台机械装置。机械装置主要包括电动机、减速箱、左右对称分布的两套滚筒(每套两个滚筒)等部件。电动机提供试验台的驱动力,通过减速箱和传动链带动滚筒转动。滚筒用于支承被测车轮,并承受制动力。为了增加与轮胎间的附着系数,钢制滚筒表面多用刻槽、堆焊或黏砂等方法处理。其中,表面黏砂的效果较好。反力滚筒式制动试验台机械装置如图所示的试验台在前、后滚筒之间还有一个细长的“第三滚筒”,或称“第三轴”,其一端装有转速传感器。检验时被测车轮支承在前后滚筒之间,并将“第三滚筒”压下,“第三滚筒”随车轮一起转动。当车轮制动接近抱死时,控制装

11、置根据传感器发出的信号及时使驱动电机停止转动,从而保护电机,使车轮不至于过度磨损。目前,反力式滚筒制动试验台多用配有单片机的智能控制仪表。控制仪表将来自传感器的信号经放大处理后,传输至数显装置上显示检测结果。这种数显仪表可以同时显示被测轴的左右轮制动力、左右制动力的平衡性以及制动协调时间等。如果配有打印机,还可打印制动过程曲线。2平板式制动试验台平板式制动试验台是利用汽车低速驶上平板后突然制动时的惯性力作用,来检验制动效果的制动检测设备。平板式制动试验台是综合性试验台,除能检验制动性能外,还可以测试轮重、前轮侧滑量以及悬架性能等参数。平板式制动试验台结构比较简单,主要由几块表面轧花的测试平板、

12、传感器以及数据采集系统等组成,如平板式制动试验台图所示。平板式制动试验台共 6 块平板,前、后各 2 块,分别测试轴重、制动和悬架;中间部分为单滑板式侧滑试验台,其中,按照汽车行驶方向的左侧为侧滑板及放松板,右侧为空板。数据采集系统由传感器、放大器和多通道数据采集板等组成。来自各传感器的模拟量信号经放大后进入数据采集板,再由计算机进行数据处理,以显示检测过程数据曲线和打印数据结果。平板式制动试验台结构简单、安装方便,能耗远低于反力式滚筒制动试验台。同时,平板式制动试验台操作简单,日常维护的成本低。但平板式制动试验台不能检测超长、超重、超宽的车辆,并且其检测数值的重复性差,每次测得的制动力会有较

13、大的差异,所以应用不广泛。示意图实物图四、反力式滚筒制动试验台使用方法1.检验前仪器及车辆准备(1)检查试验台滚筒表面是否清洁,有无异物及油污,如有应清除干净。(2)使滚筒在无负荷状态下运转,检查并调整仪表指针至零位。(3)检查设备各指示灯工作是否正常。(4)检查各导线有无因损坏而造成接触不良的部位。(5)核实汽车各轴轴荷,利用汽车检测线专用称重仪检测轴荷,确保被检车辆轴荷在试验台允许载荷范围之内。(6)检查车辆轮胎气压、花纹深度是否符合标准规定,胎面是否清洁,不得夹有泥沙等杂物。称重仪显示装置2测试步骤(1) 汽车正直居中驶入试验台,先将前轴车轮停放在制动台两滚筒之间。汽车停稳后,变速器置于

14、空挡,制动系统处于放松状态。(2) 车轮下压第三滚筒,保证车轮与第三滚筒接触紧密。(3) 起动电动机,保持一定的采样时间(5 s),从仪表上读取阻滞力。(4) 在显示屏提示制动后,驾驶员缓踩制动踏板到底,然后再松开,仪器测得左、右轮制动增长全过程数值;若为驻车制动,则拉紧驻车制动操纵装量,测得驻车制动力数值。(5) 电动机停转。(6) 按以上程序依次测试其他车轴。(7) 所有车轴的制动踏板制动及驻车制动性能检测完毕后,车辆驶离试验台。某日,某客户在发动其购买不久的新车时,出现了转向盘转动困难的现象。该客户将汽车熄火,重新起动后,转向恢复正常。该客户将汽车送至4S 店进行检测。检测汽车转向系统,

15、需要了解主要检测项目和要求,掌握转向系统的主要参数,掌握检测设备的使用方法,从而对汽车转向系统的主要性能做出评价。知识链接一、转向系统主要检测项目及要求转向系统需要检测的项目及参数主要有转矩、转向盘自由转动量和最小转弯直径等。 GB 72582004机动车运行安全技术条件中规定内容如下:1转矩转矩是指汽车在转向过程中驾驶员施加在转向盘上的力。转矩大小可以反映转向系统的操纵轻便性和灵活性。GB 72582004机动车运行安全技术条件中规定机动车在平坦、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶,以 10 km/h 的速度,在 5 s 内沿螺旋线从直线行驶过渡到以直径为 24 m 的圆周行驶,施加于转向盘外

16、缘的最大切向力不应大于245 N。2转向盘自由转动量转向盘自由转动量是指汽车转向轮处于直线行驶位置静止不动时,转向盘可以自由转动的角度,是转向系统各传动连接部件间隙的总反映。转向盘自由转动量过大,将直接导致汽车转向不灵敏,影响行车安全;另外由于转向系统内存在着较大的传动间隙,减弱了对转向轮的约束,从而导致汽车直线行驶时不稳定。GB 72582004机动车运行安全技术条件中规定机动车转向盘的最大自由转动量见下表。机动车转向盘的最大自由转动量3最小转弯直径转向盘转到极限位置时,车辆内外侧各车轮胎面中心(若为双胎,则为双胎中心)在平整地面上的轨迹圆直径(见右图)为转弯直径。此时车轮外侧转向轮胎面中心

17、在平整地面上的轨迹圆直径中的较大者为最小转弯直径。转弯直径GB 72582004机动车运行安全技术条件中对转弯通道圆的外圆直径和内圆直径(见右图)也做了相关规定。车辆所有点(后视镜、下视镜和天线除外,下同)在平整地面上的投影均位于园内的最小外圆即转弯通道圆外圆(直径 D1)。车辆所有点在平整地面上的投影均位于圆外的最大内圆即转弯通道圆内圆(直径D2)。GB 72582004机动车运行安全技术条件中规定汽车和汽车列车(不计具有作业功能的专用装置的突出部分)、轮式拖拉机运输机组必须能在同一个车辆通道圆内通过,车辆通道圆的外圆直径D1 为 25.00 m,车辆通道圆的内圆直径D2 为10.60 m。

18、转弯通道圆二、转向参数检测仪1转向参数检测仪的外形与组成转向系统一般用转向参数检测仪进行检测。如右图所示为国产 ZL-A 型转向盘转角、扭矩检测仪的外形,主要由操纵盘、主机箱、打印机、显示器、指示灯、电源开关、连接叉和定位杆等组成。2转向参数检测仪的功能ZL-A 型转向盘转角、扭矩检测仪具有检测转矩、转向盘自由转动量等主要功能和打印检测结果的附加功能。 ZL-A 型转向盘转角、扭矩检测仪三、转向盘检测仪的使用方法1组装取出ZL-A型转向盘转角、扭矩检测仪,将连接叉组装到检测仪上,如图4-2-4所示。2安装转向盘检测仪将转向盘检测仪安装在转向盘上,固定好连接叉的紧固螺栓,如图4-2-5 所示。图

19、4-2-4组装转向盘转角、扭矩检测仪图4-2-5安装转向盘检测仪3安装定位杆将检测仪定位杆安装到转角调零旋钮的中心孔内,另一端固定于前挡风玻璃上,如图4-2-6 所示。4接通电源接通转向盘检测仪的电源,并打开电源开关,如图4-2-7 所示。图4-2-6安装检测仪定位杆图4-2-7打开电源开关5调整仪器归零为防止检测时出现误差,仪器需预热 30 s 后转动转角调零旋钮,使转角显示器归零,如图 4-2-8 所示。6转向盘的自由行程检测在转向轮不动的情况下,左右转动转向盘到略有阻力时停止,此时转角显示器显示的数字就是转向盘的自由行程。图 4-2-8转动转角调零旋钮7转向盘转矩的检测转动检测仪,此时转

20、矩显示器显示的数据就是转向盘的转矩,如图4-2-9 所示。8工作场地整理关闭电源开关,取下检测仪,整理设备和场地。图4-2-9转向盘转矩的检测四、最小转弯直径的检测方法试验车辆的技术状况应符合汽车一般试验条件的规定,GB/T 125402009汽车最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测定方法规定了适用于前轮转向的各类汽车的最小转弯直径的测定方法。1试验条件要求(1) 试验场地为平整的混凝土或沥青地面,场地大小应能允许车辆做直径不小于30 m的圆周运动。(2) 汽车装备的轮胎应符合该车的技术条件规定。(3) 汽车应为空载,只乘坐一名驾驶员,全轮着地。2试验仪器行驶轨迹显示装置及钢卷尺(量程不

21、小于30 m,精度不小于0.1%)。3试验方法(1) 根据需要,选择车身上离转向中心最远点、最近点和车轮胎面中心上方安装行驶轨迹显示装置(一般用喷水针,针头与地面的距离小于 50 mm)。(2) 汽车处于最低挡并以较低车速行驶,转向盘转到极限位置,保持不变,待车速稳定后起动轨迹显示装置,车辆行驶一周,使各测点分别在地面上显示出封闭的运动轨迹之后,将车辆开出测量区域。(3) 用钢卷尺测量各测点在地面上形成的轨迹圆直径,应在相互垂直的两个方向测量,测量时应向左、向右移动,读取最大值,取算术平均值作为试验结果。(4) 汽车向左转和向右转各测定 1 次,若试验结果之差在 0.1 m 以内,则取两个试验

22、结果的平均值作为最终结果,否则取最大值为最终结果。用同样的方法测出车辆通道圆的外圆直径及内圆直径。某客户的汽车在正常行驶的过程中,车速表的指针突然出现不正常指示的情况,无论是车辆怠速还是熄火,车速表的指针都指向 40 km/h 的位置。该客户将汽车送至 4S 店进行检测。对车速表进行检测,需要了解汽车车速表的技术标准,掌握车速表性能检测设备的使用方法,能够对汽车车速表的性能做出评价。知识链接一、汽车车速表车速表是指示汽车行驶速度的仪表,一般同里程表组合在一起,被称为车速里程表。车速表的种类很多,常见的有磁感应式和电感应式车速表。1磁感应式车速里程表磁感应式车速里程表的结构如图 4-3-1 所示

23、,其车速里程表驱动轴由变速器输出轴经软轴驱动。汽车行驶时,车速表驱动轴带动 U 形永久磁铁旋转,在指针活动盘上产生涡流磁场和转矩,驱使指针活动盘克服盘形弹簧弹力做同向旋转,从而带动指针在刻度盘上指示相应的车速值。车速越快,永久磁铁旋转越快,指针活动盘上的涡流转矩越大,指针活动盘带着指针偏转的角度越大,指示的车速值也越大;反之,车速越慢,则指示的车速值越小。另外车速里程表驱动轴旋转还带动三套蜗轮蜗杆按一定传动比传动,从而逐级带动计数轮转动,计数器为十进制,右边数字轮每旋转一周,相邻的左边数字轮指示数便自动增加1,从右往左其单位依次为 0.1 km、1 km、10 km等,依此类推,就能累计出汽车

24、的行驶里程。汽车停驶时,永久磁铁以及蜗轮蜗杆均停止转动,指针活动盘上的涡流转矩消失,在盘形弹簧作用下使转速表指针回到“0”位置,同时里程表也停止计数。当汽车继续行驶时,里程表开始继续计数。图 4-3-1磁感应式车速里程表2电子式车速里程表电子式车速里程表的组成如图 4-3-2 所示,电子式车速里程表主要由车速传感器、电子电路、车速表和里程表四部分组成。 车速传感器由变速器驱动,能够产生正比于汽车行驶速度的电信号。 电子电路的作用是将车速传感器传送的具有一定频率的电信号,经整形、触发、输出一个与车速成正比的电流信号。车速表实际上是一个磁电式电流表,当汽车以不同车速行驶时,从电子电路输出的与车速成

25、正比的电流信号便驱动车速表指针偏转,从而指示相应的车速。里程表由一个步进电动机及六位数字的十进位齿轮计数器组成。车速传感器输出的频率信号,经功率放大器驱动步进电动机,带动六位数字的十进位齿轮计数器工作,从而积累行驶的里程。图 4-3-2电子式车速里程表为确保车速表指示精确,汽车使用过程中应按规定对车速表进行检测。二、车速表形成误差的原因汽车使用一段时间之后,车速表的误差往往会增大。造成车速表形成误差的原因主要有两个因素:一是车速表自身的原因,二是汽车轮胎的原因。1车速表自身的原因当汽车长期使用后,车速表内部的机械零件会出现磨损变形、永磁材料退磁老化以及元件损坏等现象,这些因素都会造成车速表指示

26、值误差增大。2汽车轮胎的原因由车速表工作原理可知,车速表的指示值与车轮的转速成正比,而汽车行驶的速度相当于驱动轮的线速度,线速度不仅与转速有关,还与车轮的半径有关。由于轮胎是一个充气的弹性体,所以汽车行驶时,轮胎受到垂直载荷、车轮驱动力和地面阻力等作用下会发生弹性变形。另外,由于轮胎磨损、气压不符合标准(过高或不足)等原因也会影响车轮半径的变化。因此,即使在驱动轮转速不变(车速表的指示值也不变)的情况下,上述原因也会引起实际车速与车速表指示值不一致的现象。三、关于车速表技术要求的国家标准车速表的检测方法通常有道路试验法和室内台架试验法两种。道路试验法是汽车以不同的车速等速通过某一预定长度的试验

27、路段,测定通过路段的时间,计算实际车速,并与驾驶室内的车速表实际指示值进行对照,即可求出不同车速下车速表的指示误差。台架试验法是在滚筒式车速表试验台上进行。GB 72582004机动车运行安全技术条件中规定,车速表指示车速V1与实际车速V2之间应符合下列关系式:0 V1V2(V2/10)+4 并规定,车速表校验应在滚筒式车速表试验台上进行,无法进行台架试验的汽车,可路试检验车速表误差。在进行试验台检验时,有以下两种测试标准:(1) 当车速表的指示值(V1)为 40 km/h 时,车速表试验台仪表指示数值(V2)在32.8 40 km/h范围内为合格。(2) 当车速表试验台仪表指示数值(V2)为

28、 40 km/h 时,该车车速表的指示值(V1)在40 48 km/h范围内为合格。车速表的允许误差只有正偏差,这样可使车速表的显示值偏快一些,可避免超速行驶。四、车速表试验台车速表的台架试验一般使用车速表试验台,也可以使用底盘测功机。利用车速表试验台进行校验的方法是将被测车辆正直驶上试验台,使车轮停放在滚筒的中间位置,在一定的车速下,将车速表指示值与试验台的速度指示值进行比较。车速表试验台有三种结构形式,分别为标准型、驱动型、综合性试验台。驱动型车速表试验台由其自带的电动机驱动。综合性试验台是将车速表校验、底盘测功或制动试验台等功能集一身的试验台。如下图所示,标准型车速表试验台是目前应用较多的试验台,其自身没有驱动装置,而是由被测车的驱动轮驱动。主要由滚筒、举升器、测量装置和显示仪表几部分组成。标准型车速表试验台1滚筒试验台左、右两端各有两个滚筒,用于支承汽车的驱动轮。因为在测量过程中,汽车的差速器起作用会造成左、右驱动轮转速不等,所以试验台第一排的两个滚筒由联轴器连在一起,转速相同。滚筒为钢制,直径范围为 185 370 mm。2举升器举升器设置于前、后两个滚筒之间,为气动装置。测试时,举升器处于下降状态,由滚筒支承车轮。在开始测试之前和测试结束后,升起举升器

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