反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)選用及檢測(cè)不合格案例分析

摘要：滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)是機(jī)動(dòng)車年審制動(dòng)力的必備設(shè)備，其主要參數(shù)的好壞對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大。文章分析了反力式滾筒試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)受力影響因素、主要參數(shù)選擇舉例，同時(shí)對(duì)實(shí)際檢測(cè)不合格案例進(jìn)行分析，旨在論證檢測(cè)項(xiàng)目，對(duì)檢測(cè)從業(yè)人員提供選用參考，并對(duì)結(jié)果判定提供維修借鑒。

關(guān)鍵詞：反力式；滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)；機(jī)動(dòng)車年審；制動(dòng)力；檢測(cè)項(xiàng)目 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U467 文章編號(hào)：1009-2374（2016）21-0060-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.029

1 滾筒試驗(yàn)臺(tái)的選用

滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)是由左右兩套車輪制動(dòng)力測(cè)試單元和一套指示、控制裝置組成。每一套車輪制動(dòng)力測(cè)試單元由框架、驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒組、舉升裝置、測(cè)量裝置等構(gòu)成，如圖1為常用的反力式試驗(yàn)臺(tái)：

檢測(cè)時(shí)，將被檢車輛的車輪置于兩滾筒之間，放下舉升器，試驗(yàn)臺(tái)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使?jié)L筒帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，在車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后檢測(cè)員踩住制動(dòng)踏板。在車輪制動(dòng)器作用下車輪減速旋轉(zhuǎn)。此時(shí)滾筒對(duì)車輪產(chǎn)生的摩擦力克服制動(dòng)器摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。在車輪對(duì)滾筒接觸表面產(chǎn)生的切線方向的摩擦力作用下，減速器殼體與測(cè)力杠桿一起朝滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)反方向擺動(dòng)，測(cè)力杠桿一端的

力或位移被傳感器檢測(cè)后，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)給計(jì)算機(jī)處理，最后打印出檢測(cè)結(jié)果。

下面分析檢測(cè)時(shí)的受力情況，假設(shè)前、后滾筒直徑相等且水平安置，測(cè)試車前、后車輪兩中心水平高度相等，檢測(cè)過(guò)程中忽略輪胎與滾筒間的滾動(dòng)阻力，測(cè)試車輪在滾筒上制動(dòng)時(shí)的受力情況如圖2所示。

其中，G：車輪輪荷；N1、N2：前后滾筒對(duì)車輪的法向反力；F1、F2：前后滾筒與車輪間的切向力；F：車橋?qū)囕S的水平推力；Mμ：制動(dòng)器制動(dòng)力矩；α：安置角；D：車輪直徑；d：滾筒直徑；L：滾筒中心距。

由物理學(xué)力學(xué)平衡原理，得到關(guān)系式：

（N1-N2）sinα+（F1+F2）cosα=F （1）

（N1+N2）cosα-（F1-F2）sinα=G （2）

假如兩滾筒附著系數(shù)φ相同，且附著條件充分，則：

F1=N1×φ，F(xiàn)2=N2×φ （3）

將式（3）代入式（1）、式（2）得：

N1（sinα+φcosα）-N2（sinα-φcosα）=F （4）

N1（cosα-φsinα）+N2（cosα+φsinα）=G （5）

聯(lián)立上式解得：

N1=[F（φsinα+cosα）+G（sinα-φcosα）]/（φ2+1）sin2α （6）

N2=[F（φsinα-cosα）+G（φcosα+sinα）]/（φ2+1）sin2α （7）

試驗(yàn)臺(tái)可能測(cè)得最大制動(dòng)力為：

Fmax=（N1+N2）×φ=φ×（G+φF）/（φ2+1）cosα

（8）

上式表明所測(cè)制動(dòng)力受F、α、φ等參數(shù)的影響。

1.1 主要參數(shù)選擇

制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)產(chǎn)品主要參數(shù)的檢驗(yàn)以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（技術(shù)條件）為依據(jù)，執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)有：《滾筒反力式汽車制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)》（GB/T 13564-2004）、《滾筒反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)檢定技術(shù)條件》（GB/T 11798.2-2001）等。

滾筒直徑：制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的滾筒相對(duì)固定，中心距不可調(diào)整，為增加安置角獲得附著力，故減少滾筒直徑，但直徑過(guò)小，車輪滾動(dòng)損耗會(huì)明顯增加，國(guó)標(biāo)規(guī)定：測(cè)試速度≥2.2km/h，滾筒直徑≥240mm。

滾筒長(zhǎng)度：該滾筒長(zhǎng)度尺寸取決于被檢車輛的輪距尺寸參數(shù)，常見(jiàn)輪距大致在1200～1700mm之間。

這里以成都成保發(fā)展股份有限公司的產(chǎn)品FZ-10C（圖3）為例來(lái)來(lái)驗(yàn)證，該產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)如下：

最大軸載質(zhì)量t：10

可測(cè)輪制動(dòng)力daN：3000

滾筒（粘砂）直徑×長(zhǎng)度㎜：240×1150

滾筒中心距l(xiāng)：41cm

測(cè)試速度km/h：2.5

示值誤差%：±3

電動(dòng)機(jī)功率kW：11×2

1.2 設(shè)備實(shí)測(cè)分析

車型SVW7180：R=30cm（忽律測(cè)試時(shí)的彈性變形），G1=561kg，G2=443kg；制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)FZ-10C：r=12cm，l=41cm。

由于車輪對(duì)滾筒的壓力方向與重力方向不同，造成壓力增大，車輪壓在滾筒上后受到支撐反力為N1、N2：

上式計(jì)算結(jié)果表明：N1、N2相對(duì)G值的比值雖然偏大一點(diǎn)，造成壓力增值偏大，但偏大有限。檢測(cè)誤差偏小，測(cè)得的制動(dòng)力將接近于真實(shí)情況。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告結(jié)果見(jiàn)表1。

2 檢測(cè)不合格案例分析

故障現(xiàn)象：一輛2007年凱越年審檢測(cè)制動(dòng)項(xiàng)目不合格。

維修過(guò)程檢測(cè)單數(shù)據(jù)顯示前軸最大制動(dòng)力左235、右349，軸制動(dòng)力百分比數(shù)據(jù)48.8%，制動(dòng)力平衡數(shù)據(jù)32.6，初步判定左前制動(dòng)力偏小導(dǎo)致制動(dòng)百分比和制動(dòng)平衡數(shù)據(jù)不合格，國(guó)標(biāo)《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》（GB 7258-2012）第7.11.1.1和7.11.1.2條要求軸制動(dòng)力與軸荷的百分比≥60%時(shí)，前軸制動(dòng)力平衡要求≤24%。試車速度達(dá)到50緊急制動(dòng)時(shí)明顯往右跑偏，于是拆下左前輪檢查剎車片無(wú)明顯問(wèn)題，剎車盤有明顯溝槽，磨損也較大，跟客戶商議后決定修理方案：保養(yǎng)制動(dòng)分泵并換剎車油。分泵修理包保養(yǎng)后，在排空氣放剎車油時(shí)修理人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)細(xì)節(jié)，感覺(jué)左前輪的出油壓力明顯偏小，查找左前輪分泵到制動(dòng)總泵油管并無(wú)彎折漏油處，懷疑ABS壓力調(diào)節(jié)器，拆下壓力調(diào)節(jié)器用壓縮空氣吹油孔，發(fā)現(xiàn)LF這個(gè)孔的出口壓力明顯偏小，喇叭孔口四周有明顯的水銹，問(wèn)題已經(jīng)找到，跟客戶說(shuō)明情況后，同意更換壓力調(diào)節(jié)器，第二天貨到后裝車試車故障排除，車主年審上線順利通過(guò)。

故障現(xiàn)象：一輛2004年高爾夫1.6年審檢測(cè)制動(dòng)項(xiàng)目不合格。

維修過(guò)程年審單顯示制動(dòng)力總和與整車重量比60.6%合格，前軸制動(dòng)力平衡數(shù)據(jù)為25.8%不合格，前輪最大制動(dòng)力右邊262、左邊337，過(guò)程差最大值點(diǎn)為右245、左332，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷問(wèn)題出在右邊制動(dòng)系統(tǒng)，檢查右邊車輪輪胎氣壓均正常，檢查制動(dòng)蹄片無(wú)燒蝕硬化，制動(dòng)盤表面也光整干凈，拆下制動(dòng)分泵發(fā)現(xiàn)分泵浮動(dòng)銷已經(jīng)缺油，用手推動(dòng)卡滯嚴(yán)重，檢查另一邊分泵發(fā)現(xiàn)活動(dòng)自如，據(jù)此分析認(rèn)為一邊的制動(dòng)分泵浮鉗卡滯，導(dǎo)致制動(dòng)力下降，造成上線檢測(cè)兩邊制動(dòng)力不平衡率過(guò)高，將分泵拆下來(lái)給浮銷抹上黃油，裝車后去年審，制動(dòng)不平衡率為16.2順利通過(guò)。

故障現(xiàn)象：一輛2004年金杯海獅年審檢測(cè)制動(dòng)項(xiàng)目不合格。

維修過(guò)程年審檢測(cè)報(bào)告顯示第二軸阻滯率為13.4%不合格，《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》（GB 7258-2012）第7.11.1.4條規(guī)定檢驗(yàn)制動(dòng)力時(shí)，汽車各車輪的阻滯力均應(yīng)小于等于輪荷的10%，顯然轉(zhuǎn)動(dòng)車輪的力過(guò)大，主要原因制動(dòng)蹄片抱死、制動(dòng)鼓變形、制動(dòng)間隙過(guò)小、異物、輪轂軸承異常等，車主反映兩天前剛做過(guò)年審前的保養(yǎng)檢測(cè)，更換了制動(dòng)蹄片，拆下一邊制動(dòng)鼓檢查蹄片磨損很新，回位彈簧和張力機(jī)構(gòu)也無(wú)明顯損壞，制動(dòng)鼓表面光滑無(wú)異物，測(cè)量制動(dòng)鼓內(nèi)徑發(fā)現(xiàn)兩處直徑相差過(guò)大，分析認(rèn)為是制動(dòng)鼓失圓厲害，加上更換新制動(dòng)蹄片，導(dǎo)致蹄片在與鼓最小直徑處的間隙過(guò)小，從而導(dǎo)致上線檢測(cè)阻滯率過(guò)大，更換新的制動(dòng)鼓后調(diào)整制動(dòng)間隙，第二天上線阻滯率下降為2.1%，完全符合標(biāo)準(zhǔn)。

底盤測(cè)功機(jī)檢測(cè)制動(dòng)上主要有以下三個(gè)項(xiàng)目：

2.1 制動(dòng)力百分比

國(guó)標(biāo)中的制動(dòng)百分比規(guī)定乘用車、總質(zhì)量不大于3500kg的汽車制動(dòng)力總和與整車重量的百分比、軸制動(dòng)力與軸荷的百分比，空載≥60%，滿載≥50%，前軸≥60%，后軸≥20%，這個(gè)數(shù)據(jù)直接和制動(dòng)力大小有關(guān)，影響了制動(dòng)效能即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度，是汽車制動(dòng)性能最重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。從制動(dòng)分泵到總泵技術(shù)狀況都有可能影響制動(dòng)率大小。

2.2 制動(dòng)力平衡

要求在制動(dòng)力增長(zhǎng)全過(guò)程中同時(shí)測(cè)得的左右輪制動(dòng)力差的最大值，與測(cè)得的該軸左右輪最大制動(dòng)力中大者之比，前制動(dòng)：制動(dòng)力>60%時(shí)，制動(dòng)力不平衡<20%為合格；后制動(dòng)：>60%時(shí)，不平衡<24%為合格；當(dāng)后制動(dòng)力<60%時(shí)，不平衡<8%為合格。此項(xiàng)多半是單邊制動(dòng)效果下降引起。

2.3 阻滯率

進(jìn)行制動(dòng)力檢驗(yàn)時(shí)，汽車各車輪的阻滯力均應(yīng)小于等于輪荷的10%，計(jì)算方式為阻滯率=左、右輪空轉(zhuǎn)的力/左、右輪質(zhì)量，主要原因是制動(dòng)器咬滯，駐車裝置調(diào)得太緊，也有可能是輪轂軸承缺油等。

反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)在選用時(shí)要根據(jù)切實(shí)需要配備，使用時(shí)要注意考慮影響測(cè)量誤差的因數(shù)，從而提高測(cè)量準(zhǔn)確度，同時(shí)對(duì)檢測(cè)結(jié)果也要學(xué)會(huì)分析判斷，提高故障的排除能力。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：范祖慶（1978-），男，江蘇宜興人，江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系講師，研究方向：車輛工程。

（責(zé)任編輯：王 波）