汽車制動(dòng)性能測試實(shí)驗(yàn)重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列課件----汽車制動(dòng)性能測試實(shí)驗(yàn)重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2010年12月 編制,本節(jié)主要內(nèi)容：簡介汽車制動(dòng)性能方面理論知識(shí)，性能試驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅饕獌x器設(shè)備及其工作原理，實(shí)驗(yàn)步驟。重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理,,一、理論基礎(chǔ)（1/11）,汽車的制動(dòng)性是指汽車行駛時(shí)，能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定和下長坡時(shí)能維持較低車速的能力。1．制動(dòng)性的評價(jià)指標(biāo) (1) 制動(dòng)效能：用制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、

2、制動(dòng)力來評價(jià)。(2) 制動(dòng)效能的恒定性 ：抗熱或水衰退性。(3) 制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性：制動(dòng)時(shí)按照駕駛意圖行駛的能力。,制動(dòng)性測試,一、理論基礎(chǔ)（2/11）,2．制動(dòng)時(shí)車輪的受力 (1) 地面制動(dòng)力FXb地面制動(dòng)力越大，制動(dòng)減速度就越大，制動(dòng)距離就越短，所以地面制動(dòng)力對汽車的制動(dòng)性能有著至關(guān)重要的影響。,制動(dòng)性測試,一、理論基礎(chǔ)（3/11）,2．制動(dòng)時(shí)車輪的受力 (2) 制動(dòng)器制動(dòng)力 在輪胎周緣為了克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的

3、力稱為制動(dòng)器制動(dòng)力，以符號(hào)Fμ表示。,制動(dòng)性測試,一、理論基礎(chǔ)（4/11）,2．制動(dòng)時(shí)車輪的受力 (3) 地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力與附著力之間的關(guān)系 車輪純滾動(dòng)時(shí)：FXb= Fμ，隨著踏板力增大而增大。車輪滑動(dòng)時(shí)：FXb達(dá)到極限值不再增大， Fμ還可以隨著踏板力增大而增大， FXb< Fμ 。,制動(dòng)性測試,一、理論基礎(chǔ)（5/11）,3．汽車的制動(dòng)效能及其恒定性 (1) 制動(dòng)距離（二個(gè)階段） 起作用階段，制動(dòng)距離S1為 ：

4、u0為制動(dòng)初速度(km/h)，t1為駕駛員反應(yīng)時(shí)間(s) ，t2為制動(dòng)器機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)時(shí)間(s) 。,制動(dòng)性測試,一、理論基礎(chǔ)（6/11）,3．汽車的制動(dòng)效能及其恒定性 (1) 制動(dòng)距離（二個(gè)階段） 制動(dòng)持續(xù)階段，制動(dòng)距離S2為 ：m為汽車總質(zhì)量(kg)，ε為旋轉(zhuǎn)零件的當(dāng)量質(zhì)量與汽車質(zhì)量的比值Δm/m ，F(xiàn)為為各輪制動(dòng)力總和 (N) 。,制動(dòng)性測試,一、理論基礎(chǔ)（7/11）,3．汽車的制動(dòng)效能及其恒定性 (1) 制動(dòng)距離

5、（二個(gè)階段） 總的制動(dòng)距離為：,制動(dòng)性測試,決定汽車制動(dòng)距離的主要因素是：制動(dòng)器起作用的時(shí)間 最大地面制動(dòng)力 制動(dòng)初速度 整車質(zhì)量,一、理論基礎(chǔ)（8/11）,3．汽車的制動(dòng)效能及其恒定性 (2) 制動(dòng)減速度制動(dòng)減速度是制動(dòng)時(shí)車速相對于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。 制動(dòng)力持續(xù)時(shí)間內(nèi)，當(dāng)?shù)孛嬷苿?dòng)力尚未達(dá)到地面最大附著力，則制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離分別為：,制動(dòng)性測試,一、理論基礎(chǔ)（9/11）,3．汽車的制動(dòng)效能及其恒定性 (2) 制動(dòng)減速度

6、但是實(shí)際上地面附著系數(shù)是持續(xù)下降的，因此……。,制動(dòng)性測試,一、理論基礎(chǔ)（10/11）,3．汽車的制動(dòng)效能及其恒定性 (2) 制動(dòng)減速度但是實(shí)際上地面附著系數(shù)是持續(xù)下降的，因此只能用平均減速度評價(jià)制動(dòng)效能。,制動(dòng)性測試,,一、理論基礎(chǔ)（11/11）,3．汽車的制動(dòng)效能及其恒定性 (3) 制動(dòng)效能的恒定性 制動(dòng)器在較長時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行較大強(qiáng)度的制動(dòng)，或高速制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器的溫度會(huì)上升很快，摩擦副間摩擦系數(shù)常會(huì)有顯著下降，造成制動(dòng)

7、器制動(dòng)力下降，這種現(xiàn)象稱為制動(dòng)器的熱衰退。如何解決？ 4．制動(dòng)時(shí)汽車的方向的穩(wěn)定性制動(dòng)跑偏，后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力 。,制動(dòng)性測試,二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?(1) 了解汽車制動(dòng)性的含義、評價(jià)指標(biāo)及相關(guān)參數(shù)；(2) 分別掌握汽車道路試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)的步驟；(3) 理解制動(dòng)時(shí)車輪的受力情況；(4) 掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法；(5) 計(jì)算出評價(jià)汽車的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對汽車制動(dòng)性能進(jìn)行評價(jià)。,制動(dòng)性測試,三、實(shí)驗(yàn)所用的主要儀器和

8、設(shè)備,五輪儀（用于路試）：整車可以測出制動(dòng)初速度、距離和時(shí)間。減速度儀（用于路試）：以檢測制動(dòng)穩(wěn)定減速度和制動(dòng)時(shí)間為主，用于整車道路試驗(yàn)。平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)（用于臺(tái)試）,制動(dòng)性測試,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(1/11),1．五輪儀的結(jié)構(gòu)及工作原理,制動(dòng)性測試,五輪儀控制箱,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(2/11),1．五輪儀的結(jié)構(gòu)及工作原理,制動(dòng)性測試,五輪儀傳感器,1—20 in自行車輪 2—電磁傳感器3—叉架 4—活塞桿5—儲(chǔ)氣

9、筒 6—汽缸7—?dú)夤?8—?dú)んw 9—螺母 10—絲桿 11—手柄 12—調(diào)節(jié)軸 13—固定板,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(3/11),1．五輪儀的結(jié)構(gòu)及工作原理 (1) 傳感部分：一般由輪子、傳感器、支架、減振器和連接裝置等組成。 (2) 記錄部分：其作用是把傳感部分送來的電信號(hào)和內(nèi)部產(chǎn)生的時(shí)間信號(hào)進(jìn)行控制和計(jì)數(shù)，并計(jì)算出車速，然后指示出來。,制動(dòng)性測試,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(4/11),1．五輪儀的結(jié)構(gòu)

10、及工作原理電磁式傳感器工作原理：安裝在輪子的中心，由永磁環(huán)、線圈、內(nèi)齒環(huán)、外齒盤和車軸等組成并形成閉合磁回路。內(nèi)齒環(huán)與充氣車輪固裝 ，外齒盤與車軸固裝工作中不轉(zhuǎn)動(dòng)。,制動(dòng)性測試,輪子旋轉(zhuǎn),內(nèi)齒環(huán)圍繞外齒盤轉(zhuǎn)動(dòng),二者之間間隙變化,閉合磁路磁阻變化,線圈磁通量變化,輸出電信號(hào),四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(5/11),1．五輪儀的結(jié)構(gòu)及工作原理光電式傳感器工作原理：,制動(dòng)性測試,輪子轉(zhuǎn)動(dòng),光孔板隨之轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)過一小孔，光源光線照射光敏管一次

11、,產(chǎn)生一電脈沖信號(hào),送入記錄儀,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(6/11),1．五輪儀的結(jié)構(gòu)及工作原理,制動(dòng)性測試,傳感器部分送來的電信號(hào),,整形成矩形脈沖后通過控制器,,送入測距電路進(jìn)行測距計(jì)數(shù),,經(jīng)數(shù)據(jù)選擇器及譯碼器,螢光數(shù)碼管直接顯示汽車行駛距離,,,送入車速計(jì)數(shù)電路,,通過時(shí)標(biāo)電路以0.36 s瞬時(shí)車速值通過寄存器、譯碼器,由另一組數(shù)碼管直接顯示汽車行駛速度,,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(7/11),2．減速度儀的結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)：,制

12、動(dòng)性測試,QTZ型微機(jī)減速度儀外形圖1-電源開關(guān) 2-踏板開關(guān)插座 3-蓄電池表頭 4-水平泡 5-LED顯示器 6-操作鍵7-踏板開關(guān)8-可調(diào)支腳 9-充電 10-熔絲,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(8/11),2．減速度儀的結(jié)構(gòu)及工作原理工作過程,制動(dòng)性測試,汽車制動(dòng),慣性力,制動(dòng)減速度變化,滑塊式傳感器產(chǎn)生電壓信號(hào),A/D轉(zhuǎn)換器,數(shù)字信號(hào),LED顯示,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(9/11),2．減速度儀的結(jié)構(gòu)及工作原理

13、工作原理（滑塊式）,制動(dòng)性測試,汽車制動(dòng),,滑塊克服彈簧拉力發(fā)生位移,,與滑塊固定一體的齒條通過嚙合的齒輪使動(dòng)光柵轉(zhuǎn)動(dòng),,光敏管接收到光信號(hào),,變成電脈沖信號(hào)經(jīng)整形后送到微機(jī),1-阻尼桿 2-光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 3-齒條 4-彈簧 5-滑塊機(jī)構(gòu),四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(10/11),3．平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的工作原理 結(jié)構(gòu)：平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)主要由幾塊表面軋花的測試平板、傳感器以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。,制動(dòng)性測試,1-制動(dòng)、懸架、軸重測

14、試平板 2-側(cè)滑測試平板 3-數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理(11/11),3．平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的工作原理 工作原理：,制動(dòng)性測試,被測汽車以5~10 km/h的速度開上測試平板,,駕駛員踩下制動(dòng)踏板,,車輛制動(dòng)并停住,,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采集全部數(shù)據(jù),,分析處理打印輸出,五、實(shí)驗(yàn)步驟（1/4）,1．道路試驗(yàn)步驟 (1) 試驗(yàn)場地準(zhǔn)備試驗(yàn)路面應(yīng)為干燥、平整的混凝土，道路縱向任意50 m長度上的坡度應(yīng)小于1%，路拱坡度小于2%

15、，風(fēng)速小于5 m/s，氣溫不超過35 ℃。(2) 試驗(yàn)車輛準(zhǔn)備滿載：試驗(yàn)車輛處于廠定最大質(zhì)量狀態(tài)，其載荷分布均勻?？蛰d：汽車油箱加至廠定容積的90%，加滿冷卻液和潤滑劑，攜帶隨車工具和備胎，另包括200 kg質(zhì)量(駕駛員、一名試驗(yàn)員和儀器的質(zhì)量)。(3) 實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝五輪儀安裝在汽車的后面，用4個(gè)螺栓通過五輪儀固定板牢固的固定在汽車上，將踏板套套在制動(dòng)踏板上。,制動(dòng)性測試,五、實(shí)驗(yàn)步驟（2/4）,1．道路試驗(yàn)步驟 (4)

16、儀器設(shè)備校準(zhǔn)和使用時(shí)的調(diào)整（略）(5) 實(shí)際測試打開試驗(yàn)設(shè)備，駕駛員將試驗(yàn)車輛加速到30 km/h以上，觀察顯示器，并將車輛慢慢穩(wěn)定到30 km/h。開始踩制動(dòng)，當(dāng)制動(dòng)停止時(shí)，立即按下五輪儀上的“停止”鍵，使存儲(chǔ)器不再存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，此時(shí)顯示器顯示制動(dòng)的初速，按一下“距離”鍵，則顯示出累加的距離值，然后按“打印”鍵，即可打印出試驗(yàn)全部數(shù)據(jù)和制動(dòng)過程曲線。如需進(jìn)行下次試驗(yàn)，則按一下“復(fù)位”鍵。用減速度儀記錄制動(dòng)減速度和制動(dòng)時(shí)間。(6) 汽

17、車滿載和空載分別試驗(yàn)5次,制動(dòng)性測試,五、實(shí)驗(yàn)步驟（3/4）,2．室內(nèi)試驗(yàn)步驟 (1) 打開計(jì)算機(jī)和傳感器電源。通電后，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)測試和傳感器的測試。如一切正常，屏幕上將顯示首頁頁面。(2) 按F2鍵，輸入被測試車輛的車牌號(hào)等信息，然后按確認(rèn)鍵，屏幕將進(jìn)入測試畫面。(3) 將被測試車輛停在距離試驗(yàn)臺(tái)一個(gè)車位以外的位置，方向正對試驗(yàn)臺(tái)。(4) 檢查并確認(rèn)測試平板上無任何雜物。,制動(dòng)性測試,五、實(shí)驗(yàn)步驟（4/4）,2．室內(nèi)

18、試驗(yàn)步驟 (5) 將車輛以5～10 km/h的速度駛上制動(dòng)平板。前輪駛上平板后踩下離合器，在4個(gè)車輪分別駛上各自平板后，這時(shí)制動(dòng)指示燈就會(huì)亮。此時(shí)急踩制動(dòng)踏板，畫面將顯示前后制動(dòng)力數(shù)據(jù)。(6) 在指示燈熄滅后，起步并拉緊駐車制動(dòng)，畫面將顯示駐車制動(dòng)力以及側(cè)滑和懸架等項(xiàng)目的數(shù)據(jù)。 (7) 將車輛駛出試驗(yàn)臺(tái)。(8) 在鍵盤上按Page up、Page down 鍵，可翻頁查看前后制動(dòng)力、駐車制動(dòng)力以及懸架測試的數(shù)據(jù)曲線。(9) 按