關(guān)于汽車(chē)駐車(chē)制動(dòng)性能檢驗(yàn)三種模型的差異分析

曹偉平++武旭平++麻偉明++藍(lán)岳明

摘 要：針對(duì)目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)機(jī)構(gòu)存在無(wú)駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)坡道現(xiàn)狀，該文提出了將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)坡道（坡度20%和15%）改成可以移動(dòng)的同樣坡度的駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)坡臺(tái)，并將小型的駐車(chē)制動(dòng)坡檢驗(yàn)坡臺(tái)與其他兩種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)方法進(jìn)行了理論分析和比較。得出結(jié)論：采用上述三種方法測(cè)試車(chē)輛駐車(chē)制動(dòng)性能是等效的。該方法操作簡(jiǎn)單、安全、準(zhǔn)確，可適用不能上檢測(cè)臺(tái)檢測(cè)的車(chē)輛及多軸、超長(zhǎng)車(chē)輛和三輪汽車(chē)等，這對(duì)改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)方法提供了一種新思路，也為國(guó)家和社會(huì)節(jié)省大量的資金和土地資源。

關(guān)鍵詞：駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn) 坡道 坡臺(tái) 小型化

中圖分類(lèi)號(hào)：U467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（c）-0061-02

汽車(chē)駐車(chē)制動(dòng)性能檢驗(yàn)是機(jī)動(dòng)車(chē)輛的重要檢驗(yàn)項(xiàng)目[1-3]。根據(jù)GB 7258-2012《機(jī)動(dòng)車(chē)安全運(yùn)行技術(shù)條件》和GB21861-2008《機(jī)動(dòng)車(chē)安全檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》規(guī)定，對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)駐車(chē)制動(dòng)性能檢驗(yàn)可采用標(biāo)準(zhǔn)坡道和制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)兩種檢驗(yàn)方法，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)坡道：機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)機(jī)構(gòu)必須具備坡度為20%和15%且輪胎與路面間的附著系數(shù)不小于0.7 的正、反兩個(gè)方向坡道。注2：在不具備試驗(yàn)坡道的情況下，在用車(chē)可參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)使用符合規(guī)定的儀器測(cè)試駐車(chē)制動(dòng)性能。另外，GB12676-1999《汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法》規(guī)定：駐車(chē)制動(dòng)靜態(tài)試驗(yàn)可采用坡道試驗(yàn)或牽引試驗(yàn)之一方法進(jìn)行。由于種種原因，目前國(guó)內(nèi)大部分機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)機(jī)構(gòu)仍存在無(wú)駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)坡道現(xiàn)狀。下面我們提出一種解決辦法，即將標(biāo)準(zhǔn)駐車(chē)坡道縮小，改成可以移動(dòng)的同樣坡度（20%和15%）的檢驗(yàn)坡臺(tái)，并將小型化后的駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)坡臺(tái)與其他兩種駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)方法進(jìn)行理論分析和比較。

1 車(chē)輛水平放置—水平推拉測(cè)試

車(chē)輛水平放置時(shí)，水平拉力為F，力臂為L(zhǎng)；車(chē)輪半徑為R；汽車(chē)總重量為G，前后輪重力分配為a：b，前后輪軸間距為S；后輪為駐車(chē)制動(dòng)輪。前輪可滾動(dòng)，最大滾動(dòng)摩擦力為；后輪可提供的最大靜摩擦力為；因?yàn)?、和F都是水平方向，當(dāng)車(chē)輛靜止時(shí)，水平方向合力為零，所以有[4，5]：

（1）

地面對(duì)后輪的支持力，以前輪觸地點(diǎn)為力矩轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)，則只有N2、F和G產(chǎn)生力矩。由力矩平衡方程，得與F和G的大小關(guān)系為：

（2）

地面對(duì)前輪的支持力大小，則有：

（3）

則由（1）（2）（3）式得：

（4）

2 車(chē)輛傾斜角度放置—利用自重測(cè)試

車(chē)輛水平放置時(shí)，重心高度為H，前后輪重力分配為a：b。車(chē)輪半徑為R；汽車(chē)總重量為G，前后輪軸間距為S；后輪為駐車(chē)制動(dòng)輪。前輪可滾動(dòng)，最大滾動(dòng)摩擦力為；后輪可提供的最大靜摩擦力為；地面對(duì)前后輪的支持力分別為N1和[6，7]。

以前輪觸地點(diǎn)為力矩轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)，則只有N2和G產(chǎn)生力矩。由力矩平衡方程，得和G的大小關(guān)系為：

（5）

斜面對(duì)前輪的支持力為：

（6）

沿著斜面方向的力的平衡方程為：

（7）

則：

（8）

其中為前輪的最大靜滾動(dòng)摩擦系數(shù)。

3 車(chē)輛水平放置于傾斜角度的支撐斜面上—利用自重測(cè)試（小型坡臺(tái)）

前后輪接觸斜面的位置點(diǎn)不再是前后輪軸的垂直向地的投影點(diǎn)，而是整體前移。前后輪所受到的沿著斜面的摩擦力和垂直于斜面的支持力仍然滿(mǎn)足以下方程：

（9）

車(chē)輛后輪為駐車(chē)制動(dòng)輪，前輪可滾動(dòng)，最大滾動(dòng)摩擦力為。車(chē)輛靜止在斜面時(shí)，有：

（10）

其中μ是后輪的最大靜摩擦系數(shù)。

以車(chē)輛后輪的接觸點(diǎn)為力矩轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)，有力矩平衡方程：

（11）

則：（12）

4 討論

（1）對(duì)于情形1，當(dāng)車(chē)輛水平測(cè)試時(shí)，調(diào)節(jié)牽引力F的大小。當(dāng)F設(shè)置為與車(chē)輛放置在傾角坡道上受到的沿斜面方向的重力分力相同，即F=Gsinθ時(shí)，可以得到車(chē)輛后輪的摩擦力大小為：

。同時(shí)，由于前輪的滾動(dòng)摩擦系數(shù)δ非常小，如果不考慮前輪滾動(dòng)摩擦?xí)r，即δ=0，。

（2）對(duì)于情形2，車(chē)輛傾斜角度放置，，同樣不考慮前輪滾動(dòng)摩擦?xí)r，即δ=0，。

（3）對(duì)于情形3，

，如果也不考慮前輪滾動(dòng)摩擦，即δ=0。那么。

（4）另外，當(dāng)車(chē)輛處于情形2的斜坡并且車(chē)頭朝下時(shí)，則

，如果不考慮前輪滾動(dòng)摩擦?xí)r，即δ=0，則后輪的摩擦力仍然是。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上理論分析，該文得出采用上述三種方法測(cè)試車(chē)輛駐車(chē)制動(dòng)性能是等效的。也就是說(shuō)，采用小型駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)坡臺(tái)可以替代國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的駐車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)坡道或牽引試驗(yàn)的方法。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 7258-2012，機(jī)動(dòng)車(chē)安全運(yùn)行技術(shù)條件[S].

[2] GB21861-2008，機(jī)動(dòng)車(chē)安全檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法[S].

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