正碰試驗(yàn)車輛跑偏原因及調(diào)正方法

劉海明 楊陸峰 師玉濤 楊勁松 張世凱 劉濤

（長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心；河北省汽車工程技術(shù)研究中心）

由于各個(gè)國(guó)家的道路交通情況及駕駛習(xí)慣不同，每個(gè)國(guó)家的汽車碰撞安全法規(guī)也有所不同，而所有法規(guī)都對(duì)試驗(yàn)車輛碰撞后跑偏量有明確要求，此項(xiàng)要求的目的,無疑是為了確保試驗(yàn)最終結(jié)果的有效性。通過多年從事車輛安全工作并參與完成400余臺(tái)實(shí)車碰撞試驗(yàn)，所以對(duì)試驗(yàn)樣車的跑偏情況有了一些認(rèn)識(shí)，車輛跑偏較大對(duì)試驗(yàn)結(jié)果及精度的影響較大，超出數(shù)值范圍就意味著試驗(yàn)失敗，而對(duì)于試驗(yàn)車輛的跑偏現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)外針對(duì)此問題的解決方案及相關(guān)介紹較少[1]。因此，文章對(duì)實(shí)車碰撞試驗(yàn)中導(dǎo)致試驗(yàn)車輛跑偏的原因及相應(yīng)改進(jìn)措施進(jìn)行了探討研究。

1 幾種常見的牽引系統(tǒng)裝置

1.1 國(guó)內(nèi)外牽引裝置種類

牽引系統(tǒng)是進(jìn)行汽車碰撞試驗(yàn)的基礎(chǔ)裝備，現(xiàn)階段常用牽引裝置有很多，主要包括氣體或液體發(fā)射式、機(jī)械式、電動(dòng)機(jī)牽引式等，具體如下：

1）液體或氣體發(fā)射型碰撞加速度模擬準(zhǔn)確，調(diào)整方便，但價(jià)格昂貴；2）機(jī)械式是由橡膠繩驅(qū)動(dòng)、螺旋彈簧驅(qū)動(dòng)及重塊自由下落；3）電動(dòng)機(jī)牽引式是用大功率電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)卷筒纏繞鋼絲繩，牽引實(shí)車或臺(tái)車實(shí)現(xiàn)碰撞。

1.2 電動(dòng)機(jī)牽引式牽引系統(tǒng)

目前天津國(guó)家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、日本NSK公司的小尺寸模擬碰撞裝置、北京通縣交通部汽車試驗(yàn)場(chǎng)及長(zhǎng)城汽車安全試驗(yàn)室都采用電動(dòng)機(jī)牽引式的加速方式[2]。其具體參數(shù)，如表1所示。

表1 電動(dòng)機(jī)牽引系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

1.3 電動(dòng)機(jī)牽引式牽引系統(tǒng)特點(diǎn)及組成

電動(dòng)機(jī)牽引式牽引系統(tǒng)通過大功率電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)卷筒纏繞鋼絲繩，為碰撞車輛及臺(tái)車提供能量，使碰撞車輛、臺(tái)車以要求的速度、固定的方向勻速撞擊目標(biāo)。它具有雙電機(jī)雙轉(zhuǎn)轂?zāi)Σ羵鲃?dòng)，循環(huán)封閉鋼纜結(jié)構(gòu)，數(shù)字式直流調(diào)速裝置等特點(diǎn)，如圖1所示。

2 車輛出現(xiàn)跑偏的原因分析

2.1 碰撞車輛加速方式

實(shí)車碰撞試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)樣車有多種加速方式，不同試驗(yàn)方式的試驗(yàn)條件也不同，如試驗(yàn)跑道的路面質(zhì)量、跑道長(zhǎng)度、試驗(yàn)樣車狀態(tài)及樣車加速至碰撞過程中的運(yùn)行情況等,會(huì)造成不同的跑偏情況發(fā)生。目前，天津國(guó)家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、錦州錦恒汽車安全系統(tǒng)股份有限公司和長(zhǎng)城汽車安全試驗(yàn)室都采用鋼絲繩牽引式加速方式，所以在此主要針對(duì)采用鋼絲繩牽引加速方式試驗(yàn)造成跑偏量進(jìn)行分析研究[2]。

2.2 車輛跑偏原因

通過對(duì)近幾年完成的400多臺(tái)實(shí)車正面碰撞試驗(yàn)跑偏情況、牽引系統(tǒng)的運(yùn)行情況及對(duì)試驗(yàn)車輛的前期準(zhǔn)備工作進(jìn)行綜合分析，研究了造成試驗(yàn)樣車跑偏的主要原因。

造成試驗(yàn)樣車跑偏的原因主要有以下幾點(diǎn)：

1）在前期樣車準(zhǔn)備過程時(shí)，掛車鋼絲繩沒有掛正，主要為連接鋼絲繩和車體的松緊繩松緊不一樣或兩端所拴位置不對(duì)稱，如圖2所示。

2）掛車用兩條鋼絲繩長(zhǎng)度不一致，由于掛車選取鋼絲繩時(shí)兩根鋼絲繩不是一套，但相近，長(zhǎng)度有很小差別，此種跑偏主要為人為因素，在工作中多加注意可避免。

3）由于樣車發(fā)車前擺放不正，造成樣車行駛過程中出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，樣車由發(fā)車時(shí)就開始到最后一直跑偏，但由于有掛車鋼絲繩限制，樣車不至于跑出跑道，但在樣車脫鉤后存在超出法規(guī)要求的隱患，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。

4）試驗(yàn)樣車四輪定位未過，此種跑偏主要為車輛狀態(tài)不滿足，且試驗(yàn)人員未對(duì)車輛確認(rèn)到位或未確認(rèn)，樣車在行駛過程中會(huì)出現(xiàn)左右搖擺或偏向一側(cè)的現(xiàn)象，在脫鉤后存在跑偏的隱患。

5）對(duì)于底盤比較低的試驗(yàn)車，存在掛車用鋼絲繩與牽引小車脫離后與脫鉤機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉導(dǎo)致跑偏，此種跑偏情況的發(fā)生以低速試驗(yàn)較多，準(zhǔn)備時(shí)需注意掛車鋼絲繩松緊度要適中。

6）兩側(cè)輪胎氣壓不等，輪胎氣壓不等會(huì)使輪胎變得大小不一樣，行駛中會(huì)產(chǎn)生跑偏。

7）前減振器彈簧變形，兩側(cè)緩沖不一致。這需要委托方通過按壓或拆卸后比較來判斷減振器彈簧的好壞。

8）因有部分試驗(yàn)車為跑過可靠性試驗(yàn)車輛，有可能出現(xiàn)兩側(cè)的輪胎花紋不一樣，或花紋一深一淺，不一樣高。這也會(huì)出現(xiàn)車輛在行進(jìn)中跑偏。

3 車輛對(duì)正方法

針對(duì)統(tǒng)計(jì)分析出的當(dāng)前跑偏的主要影響因素，通過不斷的探討、分析、總結(jié)，得出了以下解決方案：

1）在接收試驗(yàn)樣車時(shí)，對(duì)樣車狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)確認(rèn)，詢問委托方樣車是否做過四輪定位；

2）將樣車沿軌道方向停好，把推車專用油板分別放于樣車四輪處，然后樣車四輪上板；

3）由6名試驗(yàn)人員進(jìn)行推車操作，樣車四輪處分別站一人，前后各一人；用尺子等在樣車前后端找到中間點(diǎn)，將鉛垂掛于中間標(biāo)記處；

4）以軌道寬度為基準(zhǔn)，樣車四輪處人員開始推車，將前后鉛垂調(diào)整至軌道中間處；

5）由車尾處人員向前推一個(gè)車位后停下，前后測(cè)量鉛垂偏離，偏離值在5 mm以下時(shí)，繼續(xù)向前走一個(gè)車位，再次測(cè)量，若在偏離范圍內(nèi)（根據(jù)試驗(yàn)類型確定），則此樣車狀態(tài)滿足試驗(yàn)要求，發(fā)車前進(jìn)行車輛對(duì)正即可。

4 效果驗(yàn)證

4.1 車輛在試驗(yàn)時(shí)狀態(tài)

通過對(duì)以上提到的跑偏原因進(jìn)行細(xì)節(jié)把控及按試驗(yàn)前對(duì)車輛進(jìn)行對(duì)正的方法進(jìn)行操作，在試驗(yàn)過程中進(jìn)行驗(yàn)證，以下為試驗(yàn)車輛在碰撞過程中狀態(tài)，具體如圖3和圖4所示。

4.2 車輛跑偏量驗(yàn)證方式1

車輛對(duì)正后，碰撞車上粘貼對(duì)正釘子，使其在碰撞蜂窩鋁（可變型碰撞壁障）上找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)，貼上Mark標(biāo)以確認(rèn)試驗(yàn)跑偏量。某車型正面40%偏置碰撞跑偏量為右5 mm，如圖5所示，偏移量下11 mm，如圖6所示，滿足法規(guī)±20 mm要求。

4.3 車輛跑偏量驗(yàn)證方式2

通過在碰撞壁前，對(duì)車前后在輪胎軌跡上重疊貼上白紙進(jìn)行確認(rèn)跑偏量，如圖7所示，為某車型正面40%偏置碰撞跑偏量為-9 mm，滿足法規(guī)±20 mm要求。

5 結(jié)論

通過以上對(duì)實(shí)車正面碰撞試驗(yàn)的偏移情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及在實(shí)際試驗(yàn)過程中進(jìn)行驗(yàn)證，最終試驗(yàn)車輛跑偏量滿足法規(guī)要求。所以試驗(yàn)過程中對(duì)以上提出造成跑偏的原因加以注意，通過整備前確認(rèn)和發(fā)車前的推車對(duì)正調(diào)整等方法進(jìn)行操作，能夠確保正面碰撞試驗(yàn)的偏移量滿足法規(guī)要求。