便攜式制動(dòng)儀路試駐車(chē)制動(dòng)性能的方法

開(kāi)平市恒量汽車(chē)檢測(cè)站 張郁森

中山市道路運(yùn)輸車(chē)輛綜合性能小欖檢測(cè)站 吳 明

汽車(chē)檢測(cè)站通常分別建有20%和15%駐車(chē)坡道各1個(gè)，臺(tái)試多軸車(chē)登錄時(shí)容易把駐車(chē)制動(dòng)軸登錄錯(cuò)誤（例如1、3軸登錄成2、3軸或只登錄3軸），錯(cuò)檢漏檢駐車(chē)制動(dòng)軸容易造成錯(cuò)判，對(duì)汽車(chē)列車(chē)駐車(chē)制動(dòng)有異議時(shí)，均需路試檢測(cè)。由于大部分客車(chē)和小部分乘用車(chē)的車(chē)身前端離地高度H與前懸的長(zhǎng)度L之比（H/L）小于0.2，所以，這些車(chē)輛難以駛上20%的坡道，而且2個(gè)坡道占地面積較大，嚴(yán)重影響汽車(chē)檢測(cè)站的場(chǎng)地規(guī)劃和檢測(cè)流程，存在造價(jià)高、操作性差、效率低的弊端。為此，筆者按《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》（GB 7258—2017）第7.10.3款，無(wú)需試驗(yàn)坡道，參照GB 7258—2017的空載車(chē)輛行車(chē)制動(dòng)路試和臺(tái)試標(biāo)準(zhǔn)，研究、試驗(yàn)和探討了采用便攜式制動(dòng)儀路試駐車(chē)制動(dòng)性能的一種檢測(cè)方法。

（1）汽車(chē)路試檢測(cè)駐車(chē)制動(dòng)性能，當(dāng)駐車(chē)制動(dòng)裝置起作用后，駐車(chē)制動(dòng)力逐漸上升，汽車(chē)減速度逐漸增加，車(chē)速逐漸減小，當(dāng)車(chē)速減小至0.8倍制動(dòng)初速度后，駐車(chē)制動(dòng)力和汽車(chē)減速度達(dá)到穩(wěn)定階段，當(dāng)車(chē)速減小至0.1倍制動(dòng)初速度后，駐車(chē)制動(dòng)力基本穩(wěn)定，但汽車(chē)減速度開(kāi)始急劇下降，因此，在所檢汽車(chē)上安裝便攜式制動(dòng)儀，所檢汽車(chē)充分發(fā)出的平均減速度（MFDD）反映了駐車(chē)制動(dòng)力穩(wěn)定階段的平均制動(dòng)減速度，穩(wěn)定階段的平均駐車(chē)制動(dòng)力F=（M＋m）×MFDD，單位為N，其中M為所檢汽車(chē)路試的空載整車(chē)質(zhì)量，m為汽車(chē)傳動(dòng)系轉(zhuǎn)動(dòng)件當(dāng)量慣量，單位為kg。設(shè)所檢車(chē)型的空載行車(chē)制動(dòng)MFDD限值為A，臺(tái)試空載整車(chē)制動(dòng)率限值為Φ，路試駐車(chē)制動(dòng)力為F（單位為N），路試駐車(chē)MFDD的限值為a。

（2）受制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的檢測(cè)能力限制，空載乘用車(chē)行車(chē)制動(dòng)路試與臺(tái)試的限值不等效，臺(tái)試Φ=0.65與路試MFDD=0.62 m/s2才等效，滿載車(chē)輛更不等效，但非乘用車(chē)空載的路試與臺(tái)試的整車(chē)制動(dòng)性能是等效的，可估算各種非乘用車(chē)類(lèi)別傳動(dòng)系轉(zhuǎn)動(dòng)件當(dāng)量慣量m，A×（M＋m）=Φ×M×g，g為重力加速度，取9.8 m/s2，則m=（Φ×M×g-A×M）/A= M×（Φ×g-A）/A。F=(M＋m)×MFDD，單位為N。

（3）非乘用車(chē)類(lèi)別的路試駐車(chē)MFDD限值為a。因?yàn)镕≥0.2×M×g，（M＋m）×a≥0.2×M×g，那么a≥0.2×M×g/（M＋m），也可以采用相似性原理來(lái)確定a。

對(duì)于空載路試行車(chē)制動(dòng)，A×（M＋m）=Φ×M×g，對(duì)于空載路試駐車(chē)制動(dòng)，a×（M＋m）= 0.2×M×g，兩者相除，則A/a=Φ/0.2，那么a=0.2×A/Φ。按GB 7258—2017計(jì)算的各參數(shù)見(jiàn)表1所列。

（4）由于部分品牌車(chē)輛的電子駐車(chē)制動(dòng)在設(shè)計(jì)時(shí)一般有以下程序：高速行駛啟動(dòng)電子手駐車(chē)制動(dòng)，此時(shí)車(chē)輛的制動(dòng)并非機(jī)械的駐車(chē)制動(dòng)，而是采取應(yīng)急制動(dòng)，即通過(guò)ESP控制單元以略小于行車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)力對(duì)全部車(chē)輪進(jìn)行液壓制動(dòng)，只有當(dāng)車(chē)輛較低速接近靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，才能直接用電子駐車(chē)制動(dòng)來(lái)實(shí)施機(jī)械駐車(chē)。例如，大眾車(chē)的電子駐車(chē)制動(dòng)在7 km/h以上的車(chē)速時(shí)是應(yīng)急制動(dòng)，只有當(dāng)車(chē)速在7 km/h以下時(shí)，才能直接施以駐車(chē)的機(jī)械制動(dòng)，即便是車(chē)輛熄火，該功能依然有效。因此，需要確定在很低的制動(dòng)初速度下能否檢測(cè)駐車(chē)制動(dòng)的MFDD，以及駐車(chē)制動(dòng)力路試值與臺(tái)試值是否相一致。采用山東賽格測(cè)試儀器有限公司SG-630N型號(hào)的便攜式制動(dòng)儀，試驗(yàn)車(chē)輛為北京現(xiàn)代手動(dòng)變速器乘用車(chē)，分別在不同的制動(dòng)初速度下路試駐車(chē)制動(dòng)性能，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2所列。

MFDD的平均值為（2.034＋2.083＋1.999＋2.111＋2.178）/5=2.081，由表2可得結(jié)論：由于駐車(chē)制動(dòng)力相比行車(chē)制動(dòng)力更小，允許更小的制動(dòng)初速度，不需要很長(zhǎng)的路試跑道，而且檢測(cè)MFDD受制動(dòng)初速度的影響很小。由于乘用車(chē)空擋4個(gè)車(chē)輪等轉(zhuǎn)動(dòng)件的當(dāng)量慣量約為0.02M，因此駐車(chē)制動(dòng)力與整車(chē)重量之比為1.02M×2.081/（9.8×M）=0.2166=21.7%。

該車(chē)輛臺(tái)試測(cè)量2次，駐車(chē)制動(dòng)率分別為22.9%和22.7%，均值為22.8%，路試值相對(duì)臺(tái)試值誤差（0.217-0.228）/0.228=-4.8%，其原因之一是路試時(shí)車(chē)上多坐了一個(gè)人。

由于坡道駐車(chē)制動(dòng)路試是2個(gè)方向，故要低速倒車(chē)路試駐車(chē)制動(dòng)，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3所列。

MFDD的平均值為（2.217＋2.186＋2.024＋2.136＋2.136）/5=2.14，由表2和表3可知，相對(duì)前進(jìn)時(shí)的MFDD平均值（2.081）的差異為（2.14-2.081）/2.081=2.8%，前進(jìn)與倒車(chē)路試駐車(chē)的檢測(cè)值也并無(wú)實(shí)質(zhì)性的差異。

（5）用一臺(tái)電子駐車(chē)制動(dòng)大客車(chē)進(jìn)行試驗(yàn)，該車(chē)無(wú)法駛上20%的駐車(chē)坡道，制動(dòng)初速度大于8 km/h時(shí)為應(yīng)急制動(dòng)，制動(dòng)初速度小于8 km/h時(shí)為機(jī)械的駐車(chē)制動(dòng)，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4所列。

MFDD的平均值為（2.790＋2.812＋2.809＋2.820＋2.892）/5=2.825，按其他汽車(chē)的當(dāng)量慣量約為0.089M來(lái)計(jì)算，駐車(chē)制動(dòng)力與整車(chē)重量之比為1.089M×2.825/（9.8×M）=0.314=31.4%。該車(chē)輛臺(tái)試測(cè)量3次，駐車(chē)制動(dòng)率分別為30.9%、30.8%、30.9%，均值為30.9%，路試值相對(duì)臺(tái)試值誤差（0.314-0.309）/0.309=1.6%。由此可見(jiàn)，對(duì)于電子駐車(chē)制動(dòng)車(chē)輛可以在較低車(chē)速下檢測(cè)機(jī)械的駐車(chē)制動(dòng)性能。

表1 不同機(jī)動(dòng)車(chē)類(lèi)型駐車(chē)制動(dòng)性能的參數(shù)

表2 手動(dòng)變速器乘用車(chē)前進(jìn)路試駐車(chē)數(shù)據(jù)

表3 手動(dòng)變速器乘用車(chē)倒車(chē)路試駐車(chē)數(shù)據(jù)

表4 電子駐車(chē)大客車(chē)路試駐車(chē)數(shù)據(jù)

綜上便攜式制動(dòng)儀路試駐車(chē)制動(dòng)性能方法，可得以下結(jié)論。

（1）檢測(cè)駐車(chē)制動(dòng)的MFDD受制動(dòng)初速度的影響很小，允許更小的制動(dòng)初速度。在低于7 km/h的初速度時(shí)可以檢測(cè)機(jī)械駐車(chē)制動(dòng)和電子駐車(chē)制動(dòng)的駐車(chē)制動(dòng)性能。

（2）由于無(wú)需測(cè)量制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間，可確保取樣的制動(dòng)減速度是近似于與x軸平行的直線。

（3）檢測(cè)站可以無(wú)需2個(gè)駐車(chē)制動(dòng)坡道，節(jié)約投資和場(chǎng)地，適應(yīng)性、準(zhǔn)確性和操作性都很好。