小型车辆制动性能检测.docx

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小型车辆制动性能检测

小型汽车制动性能检测系统

班级：

车辆二班

学号：

姓名：

蒲乐

小型汽车制动性能检测系统

车辆二班蒲乐

一、概述

车辆制动性能检测发展背景及意义

随着我国经济及社会的发展，汽车已经成为人们生活中最新重要的代步工具。

它的数量剧增一方面给社会的发展带来了极大的好处，另一方面也给社会带来了许多问题，例如城市交通拥堵、交通事故频发等都对人们的生活和安全造成了不小的隐患。

其中在交通事故中因为车辆自身机械性能造成的安全事故是最主要的。

因此汽车出厂时时对汽车的性能检测显得尤为重要。

其中，制动性能的好坏，直接影响行车安全，关系到人的安全。

因此它是安保项中的重点检测项目之一。

在因车辆故障引起的事故中，制动系统故障占大约。

车辆制动性能的好坏，直接关系到行车安全，更关系到驾驶者的生命安全。

因此，为减少交通事故，世界各国有关法规明确规定在用车辆必须经过定期检验合格后才允许上路行驶，在车辆定期检验中，制动性能呗作为判定车辆安全技术状况的主要因素[]。

目前车辆制动性能检测的现状及发展

国外对车辆的制动性能的研究和检测发展较早，从上世纪七十年代开始，已经开始运用现代方法。

如计算机数字仿真、优化设计、可靠性设计等取代传统方法。

目前国外的车辆制动性能检测台现代化水平很高，领先国内很多。

我国的检测设备因为车辆的车型、技术和车况等原因，检测设备也多种多样。

我国的检测设备实在引进国外设备的基础上发展起来的，目前在用设备中有从日本及西欧进口的各种类型的检测设备，也有国内厂家生产的各类检测设备。

从产品结构上可以分为日本模式、西欧模式、平板式等。

从安装形式上可分为固定式和车载的流动式。

从其性能指标、技术档次可分为建议手动型、半自动型和全自动互联网型。

从检测方法上可分为路试法和台测法。

其中台测法又包括单抽反力式滚筒制动检测台、惯性式制动检测台和平板式制动检测台。

本文主要对台测法做重点介绍及研究。

路试法

进行路始法检测时，必须要求在特定的路面上进行检测，并在试验路面上划出及制动稳定性要求相应宽度的试验车道边线。

被检测车辆应提前在脚踏板上安装提供信号用的踏板套，而且在汽车适当位置安装上检测时需要的各种仪器，如速度计、第五轮仪等检测仪器。

将被测汽车沿着试验车道的中线行驶至高于规定的初速度后，置变速器于空档（自动变速汽车可置变速器于档），当滑行到规定的初速度时，急踩制动，使汽车停住，并同时操作速度计或第五轮仪等检测仪器，测出汽车的制动距离。

在紧急制动的同时，检查汽车制动的稳定性，看制动时汽车是否超出试车道边线。

对除气压制动外的汽车还应同时测取制动踏板力。

平板式制动检测台

平板式制动试验台是由测试平板、传感器、数据采集系统等构成的集称重、制动性能测试为一体的汽车检测设备。

检测时,被检车辆以～车速驶上测试平板,操作员根据显示信号踩下制动踏板,使车辆在测试平板上制动直至停车。

及此同时,数据采集系统采集制动过程中的全部数据,并作分析处理,然后把制动性能的测试结果显示出来。

平板式制动试验台能检测出汽车行驶制动过程中重心前移后的制动效果。

在平板式制动试验台上检测制动性能时,汽车比较接近实际行驶状态,具有及实际行驶制动中完全相同的受力情况,如图所示,图中忽略了汽车滚动阻力偶矩、空气阻力以及旋转质量减速成时产生的惯性力偶矩。

——前轮制动平板制动力;——后轮制动平板制动力;——制动平板对前轮的法向反作用力;——制动平板对后轮的法向反作用力;——汽车轴距;——汽车重力;——汽车质心至前轴中心线的距离;——汽车质心至后轴中心线的距离;——汽车的惯性力;——汽车质心高度

平板式制动试验台结构

反力式滚筒制动试验台

滚筒反力式汽车制动试验台的结构简图如图所示。

它由结构完全相同的左右两套车轮制动力测试装置和一套指示及控制装置组成。

每一套车轮制动力测试装置由框架、驱动装置、滚筒装置、第三滚筒和测量装置等组成。

当进行车辆制动性能检测时，先让车辆驶上制动系统台，使汽车后轮至于滚筒组之间。

通过延时电路启动电动机，经减速器、链传动和主、从动滚筒带动车轮低速旋转，待车轮转速稳定后驾驶员踩下制动踏板。

车轮在车轮制动器的摩擦力矩作用下开始减速旋转。

此时电动机驱动的滚筒对车轮轮胎的摩擦力克服制动器的摩擦力矩，维持车轮继续旋转。

同时在车轮轮胎对滚筒表面切线方向的摩擦力作用下，减速器壳体及测力杠杆一起朝滚筒转动相反方向摆动，测力杠杆一端的力或位移经传感器转换成及制动力大小成比例的电信号。

从测力传感器送来的电信号经放大滤波后，送往转换器转换成相应数字量，经计算机采集、存储和处理后，检测结果由打印机打印出来。

惯性式滚筒制动台检测

惯性式滚筒制动试验台按同时检测的轴数不同可分为单轴式、双轴式。

双轴惯性式滚筒制动试验台的结构简图，如图所示。

双轴惯性式滚筒制动试验台简图

飞轮传动器、变速器测速发电机、－光电传感器可移导轨

、电磁离合器移动架传动轴万向节后滚筒前滚筒

举升托板移动架驱动液压缸锁紧液压缸第三滚筒第三滚筒调节器

在惯性式制动检测实验台上，滚筒相当于移动的路面，试验台两对滚筒两侧带有的飞轮相当于行驶中的汽车。

其惯性质量和被测车辆的惯性质量相同。

因此滚筒传动系统具有相当于汽车在道路行驶的惯性。

当检测时，车轮和滚筒先以一定的速度转动，相当于汽车在路面上行驶，然后汽车制动，车轮停止转动。

轮胎对滚筒表面产生阻力，虽然这时驱动滚筒传动系统的动力（如电动机或汽车发动机的动力）已被切断。

但由于滚筒两侧带有相当于汽车的飞轮，飞轮带动滚筒继续转动，转动时传感器记录飞轮转动情况，传给计算机，则可由计算机对制动效果进行计算。

数据的采集

制动试验台所配备的测控系统, 目前主要有两类:

 ①以单片机为核心的智能化检测系统；②以 机为核心的微机检测系统。

前者功能比较单一, 以对汽车左、右轮制动力的定量测试为主, 不能准确、全面地反映汽车制动性能参数, 系统的可扩充性能也较差,难以实现更高层次的检测诊断及控制; 后者是近年来汽车检测行业十分关注并竞相研制开发的一类系统, 此类系统以机为核心, 有效地克服了单片机系统功能弱的缺点, 不但能实现对汽车制动性能各项技术参数的全面测试, 还能实现对检测台架的实时控制, 对各项测试数据进行系统分析及评价，同时, 为了满足汽车安全及综合性能检测线联网的需要，系统还可提供串行通信和基于 的网络通信两种联网接口。

目前国内已有多种此类系统研制成功, 并得到了应用, 但纵观目前投入使用的这些系统,其功能参差不齐, 特别是在有关数据采集及处理方法上存在较多的缺陷,从而导致系统的测量精度不高,不能真实地反映汽车制动的全过程

 数据采集系统的基本组成如图图所示。

由计算机作为数据采集系统前端处理机，变频器将信号传递给电机，控制左右电机转速同步。

圆编码器将编码结果反馈给数据采集卡，采集卡将数据传递给计算机，以便计算机作进一步的处理。

软件系统

 数据采集及处理软件使用. 软件环境下自行编写程序并调试,完成对采集数据

. 是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境，并且得到工业界和学术界的普遍认可和好评。

它能够以直观简便的编程方式、众多的源代码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持，为用户快捷地构建自己在实际工程中所需要的仪器系统创造了基础条件[]。

下图为. 的数据测试软件系统组成框图

数据测试软件系统组成框图

在实际测试中，软件系统成需要显示控制曲线图，计算制动距离，计算跑偏量，保存数据这几项功能，该软件流程图如下：

参考文献：

[]魏朗，现代汽车制动暴死系统技术，人民交通出版社，

[]陈凯，汽车制动性能检测方法研究[].丽水学院，浙江丽水

[]明平顺，现代汽车检测技术，人民交通出版社，

[]汽车综合性能检测，交通部公路司审定，上海科学技术文献出版社，

[]陈勇.汽车测试技术[].北京:

北京理工大学出版社.

第二章

本文卡丁车制动性能检测系统的选择及设计

设计方法的选择

通过对以上汽车制动性能检测系统的分析比对，考虑到需要得到小车的跑偏量，以及查阅相关书籍论文，我们选择使用滚筒惯性式制动性能检测平台。

设计思路的确定

设计该测试系统的思路如下

检测平台机械传动机构的设计

简述：

试验时，被检车驶上试验台，并将两主动轮分别置于左右两滚筒组之间。

发动机启动并通过传动齿轮组带动及滚筒相连的传动轴转动，前后两滚筒通过链式传动机构同时转动，此时按被检车辆行驶时的惯性等效质量配置的飞轮也一起旋转。

当达到试验转速时，断开离合器以卸去该检测机构动力，同时断开离合器以将左右两轮的检测机构分离。

同时被检车紧急制动，车轮制动后，滚筒飞轮依靠惯性继续转动，但在车轮跟及滚筒的摩擦下最终停止转动。

滚筒能转动的圈数相当于车轮的制动距离，滚筒转动圈数由装在滚筒端部的光电传感器、转变为电脉冲送入计数器记录。

通过对传感器及传感器得到的电信号的分析及处理，我们可以得到左右两轮各自的制动距离，并可以得到两轮的相对偏差。

检测平台机械传动机构相关参数的计算及确定

由检测原理，我们可以知道，在数据计算过程中，遵从能量等效原则检测时，卡丁车静止不动，车轮及滚筒接触，车轮转动带动滚筒及飞轮，应保证卡丁车平动动能等于飞轮、滚筒等结构件总的转动动能。

根据这一原则，我们确定了飞轮，滚筒，传动轴的尺寸。

卡丁车的平动动能计算

（）已知量

（）计算公式

总能量人和车的平动动能四个轮子的平动动能两个轮子的转动动能

（）得出数据

忽略车轮的平动动能和转动动能，最后得到卡丁车运动时的总能量为：

飞轮、滚筒等构件的参数选择

为了使我们设计的机构更为简洁，我们在设计时放弃使用外置飞轮的方案，而是将飞轮及滚筒合二为一，力求机构的精简。

我们求算机构参数的过程是：

首先确定飞轮的外径，在外径已知的情况下计算轴和滚筒的转动能量，最后根据能量相等原则计算出滚筒的长度。

如果滚筒长度不在可接受范围之内，则重新确定滚筒半径进行相同计算，直到得出可以接受的滚筒长度值为止。

（）假定滚筒外径

计算转动角速度

获得计算的已知量

（）计算主动轴的参数

已知量为

计算公式为

得

（）计算从动轴参数

已知量为

计算公式为

得

计算滚筒应具有的能量

（）确定滚筒尺寸参数

已知量为

待求量为

计算公式为

得

综上，通过计算，我们确定了检测台的一些具体参数，如下表：

参数名称

参数值

滚筒半径

滚筒长度

滚筒转速

飞轮

经计算，不需要飞轮