中美日乘用車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

艾紅霞

(中國汽車工程研究院股份有限公司，重慶 401122)

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中美日乘用車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

艾紅霞

(中國汽車工程研究院股份有限公司，重慶 401122)

從乘用車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)慣量的計(jì)算方法、熱電偶安裝位置、試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)參數(shù)對(duì)中美日乘用車制動(dòng)器臺(tái)架標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比分析，進(jìn)一步了解中美日乘用車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求和側(cè)重點(diǎn)，為乘用車制動(dòng)器設(shè)計(jì)、臺(tái)架試驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)制修訂提供參考。

乘用車；制動(dòng)器；臺(tái)架試驗(yàn)；標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

0　引言

我國作為汽車保有量大國，乘用車已經(jīng)成為市場的主體。而制動(dòng)器又是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其性能是影響汽車安全的重要因素，是汽車安全行駛的保障[1-3]。制動(dòng)器的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)價(jià)制動(dòng)器性能的主要依據(jù)。分析比較各國乘用車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)的差異，可以幫助人們更好地理解各國的標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品測試和評(píng)價(jià)提供可供參考的依據(jù)。

作者對(duì)我國乘用車臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)QC/T564-2008《乘用車制動(dòng)器性能要求及臺(tái)架試驗(yàn)方法》[4]、美國乘用車臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)SAEJ212-1998《乘用車制動(dòng)系統(tǒng)測功機(jī)試驗(yàn)規(guī)程》[5]、日本乘用車臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)JASOC406-2000《乘用車制動(dòng)器測功機(jī)試驗(yàn)方法》[6]進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比分析。

1　中美日乘用車臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

1.1慣量計(jì)算的對(duì)比

QC/T564-2008《乘用車制動(dòng)器性能要求及臺(tái)架試驗(yàn)方法》慣量計(jì)算方法如下：

I=mr2

(1)

式中：I為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算值，kg·m2;m為汽車滿載情況下，以0.45g的制動(dòng)減速度進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，被試制動(dòng)器所對(duì)應(yīng)車輪承受的那部分質(zhì)量。當(dāng)同一制動(dòng)器用于不同車型時(shí)，取最大質(zhì)量。

前制動(dòng)器:

后制動(dòng)器:

我國標(biāo)準(zhǔn)QC/T564-2008考慮的是單工位制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)慣例的計(jì)算方法，在QC/T564-1999版標(biāo)準(zhǔn)中，則是雙工位的慣量計(jì)算方法，但由于我國慣性試驗(yàn)臺(tái)以單工位的為主，標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂[7]。

美國乘用車臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)SAEJ212-1998《乘用車制動(dòng)系統(tǒng)測功機(jī)試驗(yàn)規(guī)程》中慣量計(jì)算方法如下：

(2)

式中：I為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；W為車重力；g為重力加速度，其值為9.8m/s2。

美國乘用車臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)SAEJ212-1998《乘用車制動(dòng)系統(tǒng)測功機(jī)試驗(yàn)規(guī)程》針對(duì)的是一前一后制動(dòng)器兩工位制動(dòng)試驗(yàn)。

日本乘用車臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)JASOC406-2000《乘用車制動(dòng)器測功機(jī)試驗(yàn)方法》中慣量的計(jì)算，對(duì)于單工位測功機(jī)，采用公式(1)計(jì)算慣量；對(duì)于雙工位測功機(jī)，則采用公式(2)計(jì)算慣量。

從慣量的計(jì)算方法分析，日本標(biāo)準(zhǔn)中考慮得更為全面，不僅考慮了單工位，也充分考慮了雙工位慣量的計(jì)算。

1.2熱電偶安裝方式及距離的對(duì)比

中、美、日乘用車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)的熱電偶安裝方式基本相同的(圖1為安裝在摩擦片上的熱電偶安裝方式)，但在熱電偶頭至摩擦片距離上略有差異(見表1)[5，8-9]。對(duì)于安裝在旋轉(zhuǎn)件上的，其安裝距離差異比較大。但由于安裝在旋轉(zhuǎn)件的方式需要集流環(huán)引出，而且由于旋轉(zhuǎn)件(制動(dòng)鼓和制動(dòng)盤)均為金屬件，在安裝孔的制造上，相對(duì)比較復(fù)雜。目前主要采用的是將熱電偶安裝在摩擦片上的安裝方式。

從表1可看出：對(duì)于安裝在旋轉(zhuǎn)件上的距離，美國標(biāo)準(zhǔn)在盤式制動(dòng)器的安裝距離翻倍，日本和我國的標(biāo)準(zhǔn)是基本一致的。但我國關(guān)于熱電偶安裝距離的引用標(biāo)準(zhǔn)為QC/T556-1999，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)制動(dòng)盤鼓材料的技術(shù)發(fā)展和熱電偶技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行更新，而且，數(shù)據(jù)也略顯粗糙，沒有公差范圍。

1.3試驗(yàn)項(xiàng)目的對(duì)比

3國標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)的試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)比如表2所示。從試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)比分析：我國乘用車臺(tái)架制動(dòng)器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)增加了磨損項(xiàng)目；美國乘用車臺(tái)架制動(dòng)器試驗(yàn)在第一次衰退恢復(fù)使用后增加了一次效能試驗(yàn)，并有制動(dòng)失效裝置的性能試驗(yàn)；日本標(biāo)準(zhǔn)則考慮了初期制動(dòng)器尺寸的測量和浸水恢復(fù)試驗(yàn)，在衰退試驗(yàn)后有高溫效能、冷效能，在恢復(fù)試驗(yàn)后有效能點(diǎn)選做項(xiàng)目，相對(duì)我國和美國的標(biāo)準(zhǔn)差異較大。從標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的制定分析，日本標(biāo)準(zhǔn)更加完善和全面。

表2　試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)比

1.4主要項(xiàng)目參數(shù)設(shè)置的對(duì)比

磨合試驗(yàn)條件對(duì)比如表3所示。

表3　磨合試驗(yàn)條件對(duì)比

注：前指前制動(dòng)器；后指后制動(dòng)器。

第一次效能試驗(yàn)條件對(duì)比如表4所示。

表4　第一次效能試驗(yàn)條件對(duì)比

注：前指前制動(dòng)器；后指后制動(dòng)器。

表5　最高車速與制動(dòng)初速　km·h-1

注：P1: vmax≥140km/h;P2: 140km/h>vmax>110km/h;P3:110km/h≥vmax>90km/h;P4:vmax≤90km/h。

第一次衰退恢復(fù)試驗(yàn)條件對(duì)比如表6所示。

表6　第一次衰退恢復(fù)試驗(yàn)條件對(duì)比

注：前指前制動(dòng)器；后指后制動(dòng)器。

從以上主要試驗(yàn)項(xiàng)目的條件差異分析，美國標(biāo)準(zhǔn)比我國標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，而日本標(biāo)準(zhǔn)則劃分得更細(xì)致，速度等級(jí)區(qū)分以及前后制動(dòng)器的試驗(yàn)溫度的區(qū)分都比我國和美國的標(biāo)準(zhǔn)更細(xì)、條件也更嚴(yán)格。

除了以上各項(xiàng)指標(biāo)的差異分析外，對(duì)于試驗(yàn)設(shè)備的精度要求、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的允許誤差等，我國標(biāo)準(zhǔn)普遍比美日標(biāo)準(zhǔn)要求略低。由于考慮到我國制造業(yè)的水平、高精度的加工設(shè)備等現(xiàn)實(shí)的原因，為了適應(yīng)國情進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

表7　QC/T 564-2008中制動(dòng)初速度和制動(dòng)周期

(3)

表8　JASO C406-2000中制動(dòng)初速度和制動(dòng)周期

注：P1、P2、P3、P4含義同表5。

2　結(jié)束語

從以上標(biāo)準(zhǔn)差異分析得出：各國標(biāo)準(zhǔn)存在差異化，與本國的制造業(yè)水平密切相關(guān)。我國的標(biāo)準(zhǔn)在制修訂的過程中，吸收了國外標(biāo)準(zhǔn)的精髓(主要的對(duì)標(biāo)體系為美標(biāo))，也加入了本土的特色。比如速度等級(jí)的區(qū)分、磨損試驗(yàn)的增加等；但也要充分消化、吸收，比如：熱電偶安裝距離的參數(shù)就顯得粗糙而不精細(xì)；恢復(fù)試驗(yàn)的制動(dòng)管路壓力的規(guī)定與基準(zhǔn)試驗(yàn)相同，但基準(zhǔn)試驗(yàn)中控制的卻是減速度。要成為制造強(qiáng)國，必須要在標(biāo)準(zhǔn)體系上向國際逐步靠攏，以適應(yīng)未來全球采購的趨勢。

總之，通過對(duì)中美日三國乘用車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析，能更全面地了解各國標(biāo)準(zhǔn)的差異和側(cè)重點(diǎn)，為設(shè)計(jì)和試驗(yàn)提供參考，為標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提供參考。

【1】汽車工程手冊編輯委員會(huì).汽車工程手冊試驗(yàn)篇[M].北京：人民交通出版社,2001:201-202.

【2】余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007：89-97.

【3】王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006：90-102.

【4】QC/T564-2008,乘用車制動(dòng)器性能要求及臺(tái)架試驗(yàn)方法[S].

【5】SAEJ212-1998BrakeSystemDynamometerTestProcedures-PassengerCar[S].

【6】JASOC406-2000PassengerCar-brakingDevice-dynamometerTestProcedures[S].

【7】李洪山.乘用車制動(dòng)器試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)規(guī)范的研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2010.

【8】QC/T556-1999汽車制動(dòng)器溫度測量和熱電偶安裝[S].

【9】JISD0210GeneralRulesofBrakeTestMethodofAutomobilesandMotorCycles[S].

ComparisonandAnalysisontheDynamometerTestStandardofPassengerCarBrakeoftheU.S.,JapanandChina

AIHongxia

(ChinaAutomobileEngineeringResearchInstituteCo.,Ltd.,Chongqing401122,China)

Fromthecalculationmethodofinertiaofthepassengercarbrakedynamometertest,thermocoupleinstallationposition,testitems,testparametersoftheU.S.,JapanandChinapassengercarbrakestandardwerecomparedandanalyzed,tofurtherunderstandtheU.S.,JapanandChinapassengercarbrakedynamometerteststandardrequirements.Thecomparisonandanalysisprovidereferenceforpassengercarbrakedesignandtestandrevisionofthestandard.

Passengercar;Brake;Dynamometertest;Standardcomparison

2016-05-24

艾紅霞(1976—)，女，碩士，工程師，主要從事與汽車產(chǎn)品檢測認(rèn)證相關(guān)研究工作。E-mail：aihongxia@caeri.com.cn。

TP806；U463.51

B

1674-1986(2016)07-083-03