汽車制動性能及其統(tǒng)計特征研究

尚超

摘 要：制動性能是評價汽車最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，是汽車安全檢測的基本項(xiàng)目之一。本文介紹了汽車制動性能檢測的評定指標(biāo)，包括汽車制動性能的評定指標(biāo)和影響因素；汽車制動性能的好壞，還涉及汽車制動性能的統(tǒng)計特征以及汽車制動性能系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。這幾個部分共同構(gòu)成汽車的制動性能系統(tǒng)，在分析這些的基礎(chǔ)上更好地發(fā)揮汽車的價值與使用價值。

關(guān)鍵詞：汽車；制動性能；統(tǒng)計特征

1.汽車制動性能的評定指標(biāo)

（1）汽車制動性能的評定指標(biāo)。制動性能涉及的兩個重要方面是制動方向的穩(wěn)定性和制動效能，而“汽車最大制動距離、最大制動減速度和最大制動踏板力又是衡量汽車制動效能的最終指標(biāo)”。[1]它們直接關(guān)系到行駛的安全性和操縱性。不同的汽車有不同的制動距離和制動速度，具體情況因車而異。同時，“制動時的方向穩(wěn)定性也是汽車制動性能的一個重要指標(biāo)”。[2]

（2）汽車制動性能指標(biāo)的因素分析。發(fā)動機(jī)是影響整個制動過程中最重要的因素與指標(biāo)。通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，得出許多數(shù)據(jù)，汽車前軸的利用附著系數(shù)總在后軸的利用附著系數(shù)之上，說明車的制動性能是比較穩(wěn)定的。而發(fā)動機(jī)制動的影響同樣使前、后軸利用附著系數(shù)更加接近某一固定曲線，從而提高制動效能。

根據(jù)余志生對制動距離的分析與計算公式，當(dāng)最大制動力F1小于附著力F2時的制動距離S為一定值時，依據(jù)制動時車輪的受力分析，汽車最大制動減速度取決于車輪的地面制動力F，它是造成汽車減速行駛的外部滑動摩擦阻力。因此，經(jīng)過一系列的假設(shè)條件后，證明地面的阻力與地面摩擦力也是影響汽車制動的主要因素。

2.汽車制動性能統(tǒng)計特征

汽車制動時產(chǎn)生的地面制動力大小決定著制動距離的長短。制動力越大，則制動距離越短；而制動力在軸內(nèi)兩輪上的平衡與否與制動時的方向穩(wěn)定性密切相關(guān)，一軸兩輪上的制動力越接近，則制動時的方向穩(wěn)定性越好。因此，在《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》中用4項(xiàng)指標(biāo)來衡量和評價用車輛的制動性能。

在4項(xiàng)指標(biāo)上，其中有兩項(xiàng)指標(biāo)分別用來評價車輛制動力的大小與其在軸間上的分配，記作F1和F2，在另兩項(xiàng)指標(biāo)上，用來記錄與評價制動力在軸內(nèi)兩輪的平衡，記為F3和F4，所以，我們可以構(gòu)造出一個衡量汽車制動性能的向量Q，Q是一個四維的隨機(jī)向量，可以表述為：

Q={F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4}

F1是制動力總和與汽車總質(zhì)量的比率（%）；F2是汽車軸承制動與軸荷之比（%）；F3是在制動力增長的過程中，前軸左右輪制動力差與該軸左右輪中制動力大者之比（%）；F4是在制動力增長的全過程中，后軸左右輪制動力差與該軸左右輪中制動力大者之比（%）。依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，判定4項(xiàng)指標(biāo)的合格標(biāo)準(zhǔn)為F1≥60%、F2≥60%、F3≤20%、F4≤24%。

3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。檢測系統(tǒng)由滾筒反力式制動試驗(yàn)臺、測力傳感器、速度傳感器、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡、電機(jī)控制電路、LED 顯示屏以及工控計算機(jī)等單元組成。滾筒反力式制動試驗(yàn)臺主要由測力杠桿和應(yīng)變測力傳感器組成。

（2）工作原理。在對汽車進(jìn)行制動力檢測時，需要被檢測的汽車駛?cè)胂鄳?yīng)的制動試驗(yàn)臺，車輪放置于主滾筒和從滾筒之間，并下壓第三滾筒，此時需要接通支架下的光電開關(guān)，通過延時的電路來啟動電動機(jī)，經(jīng)由減速器和主從滾筒帶動車輪進(jìn)行低速旋轉(zhuǎn)，然后用力踩下制動踏板。此時，車輪產(chǎn)生的制動力會作用在滾筒上，同時與滾筒的轉(zhuǎn)動方向相反，因而產(chǎn)生一反作用力矩。然后，控制裝置通過重要的傳感介質(zhì)即轉(zhuǎn)速傳感器，來獲知被測車輪的轉(zhuǎn)動情況，使機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.結(jié)束語

通過對汽車制動過程的多工況仿真計算，可實(shí)現(xiàn)汽車結(jié)構(gòu)、運(yùn)動參數(shù)及環(huán)境因素對汽車制動過程影響的研究，從而達(dá)到顯著提高汽車的制動性能的目的。另外，檢測汽車的制動性能也有許多行之有效的方式，有效地實(shí)現(xiàn)車輛的檢測與維護(hù)，在分析與統(tǒng)計汽車性能特征的基礎(chǔ)上最大限度地發(fā)揮汽車的效用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張 濤，王燕玲.汽車制動性能與測試[J].儀器儀表學(xué)報，2001，22（z1）.

[2]黃費(fèi)智，郭正康.一種汽車制動性能數(shù)字仿真方法的研究[J].中國機(jī)械工程，1996（05）：91—92.

（作者單位：河北省任丘市職教中心）