实验三-制动检测实验指导书.doc

实验三 汽车制动检测台架实验指导书

适用专业：汽车服务工程专业、车辆工程专业 　 实验时数：2

一、实习目的与要求
汽车检测线是车辆安全检测的重要组成部分，通过本实习应达到以下基本要求:
1.掌握实验原理及实验方法。
2.熟悉汽车制动检测台架实验的国家标准。

二、实习内容
汽车制动检测台架实验

三、实验用仪器设备：
汽车制动试验台；汽车一辆。

四、实验方法与步骤：
1.控制部分的操作
1.1使用前打开电源，预热30分钟。
2.2首先进入汽车检测。
2.3从系统设置中选取手动和自动。从检测设置中设置要检测的项目。
2.4车辆登陆，并输入车辆的信息。
2.汽车制动力的检验
首先在轴重试验台上称出轴中。然后把车开到试验台上，降下托板。让滚筒转起来，这时首先采集车轮的阻滞力。然后踩制动，当左右轮的制动力之和大于500N时，控制中心自动采集制动力的大小，然后3秒钟电机停转，测试结束。

五、实验报告：
1.原理概述。
2.实验内容及步骤。
3.数据记录及处理。
4.实验结论及问题讨论。

复 习
一、制动性评价参数：
1.制动力、距离、制动减速度
2.制动效能的恒定性
3.方向稳定性、跑偏、侧滑、失去转向能力。
(一）制动系统的组成

（二）制动力
制动器制动力是克服制动器摩擦力矩而在轮缘上施加的切向力。Fu·r＝Tu Fu＝Tu/r
地面制动力：地面对车轮的摩擦力
Fxb＝Fz·φ＜ Tu/r
　　　　　Fz――地面垂直力
　　　　　φ――附着系数
Fu可增大，但Fxb不会无限增加。车轮对地面的附着力Fφ＝Fz·φ。
Fxb≤Fφ ф=0.65-0.8
（三）制动跑偏
制动跑偏由左右不对称因素引起：左右制动力、地面制动力、轮胎气压、悬架刚度、左右载荷。
侧滑：
　　制动时车辆横向滑移现象。
　　车轮抱死时车轮与地面横向附着力为零。
　　汽车受横向作用时侧向滑动。
　　前轮抱死后轮未抱死时，整车会以后轴中心发生偏转，但车重心在S点前面，惯性力Fi有回转作用，但弯道方向失控。
后轮抱死时以前轴中点S偏移，惯性力加剧侧滑。
（四）制动性诊断参数和标准
１、制动距离，跑偏量（50公里时，20m，2.5m）
２、制动减速度、制动协调时间、制动跑偏量。
３、制动力、制动力差、制动协调时间。
制动协调时间：从踏板开始动作至车轮达到标准制动力75％所需的时间0.6s。

二、反力式制动试验台：
（一）基本结构：
由电机、减速器、驱动滚筒、测量、举升、测量与指示装置组成。
1、驱动装置：减速器轴与主滚筒同轴，壳浮动，壳上装测力臂。
2、滚筒装置：主、副滚筒同轴，表面有保证附着系数的材料（沟槽、粗砂）ф=0.65-0.8。
3、举升装置：方便车辆进出。

4、测量装置：制动时，主动齿轮受到滚筒齿轮的反作用力使主（驱）动齿轮与变速器壳一起反转（箱体浮动又偏心安装）壳体上刃口使杠杆移动，杠杆使电位计（自整角电机、差动变压器）信号变化。
5、指示与控制：
１）传感器信号放大后送经计算机显示打印，３秒后指示电机停转，防止剥伤轮胎。
２）可指示制动力差，左右制动力大小，拖滞力。
（二）工作原理：
电机驱动蜗杆－蜗轮－齿轮－滚筒转动。驱动力F1、F2，刹车时F1′、F2′反作用到滚筒，筒作用到齿轮，前体受力摆动，杠杆力作用到传感器。
滚筒试验台受力情况

滚筒试验台检测受力问题：
检测时，滚筒带动车轮转动，车轮在滚筒上的受力情况如上图示。其中，N1、N2分别为滚筒的支撑反力，F1、F2分别为滚筒对车轮的摩擦力，G为轮重力（车轮所受载荷），Mr为制动阻力矩，R是车轮半径，角α称为安置角。图中的Fx代表来自非测试车轮的水平约束力，此处我们暂设Fx=0。
根据力学平衡原理，可以得出：
（N1-N2）sinα+(F1+F2)cosα=0（＝Fx）
(N1+N2)cosα-(F1-F2)sinα=G
以及 （F1+F2）R=Mr
由以上各式可得到：
N2-N1=（F1+F2）cotα=(Mr/R)cotα
上式说明，后滚筒承受的压力较前滚筒为大。而且制动力越大，安置角α越小（例如车轮直径较大），N2与N1的差别就越大（N2增大而N1减小）。分析表明，当α较小而制动力大到一定程度，有可能出现N1=0，这意味着车轮开始脱离前滚筒，进入一种不稳定的状态，如下图示，会影响测试结果的准确性。
根据力学平衡原理可列出下列关系式：

联立上式解得：

车轮制动时，试验台所能测出的最大制动力受轮胎与滚筒间附着力的限制。附着力Fφ的大小为：

受安置角α、附着系数φ和水平推力F（与非测试车轮的水平约束力）等三个因素影响，当安置角α、附着系数φ和水平推力F增加时，试验台所能提供的附着力相应增大。而安置角α与被测车轮的直径D、试验台的结构参数、滚筒中心距L、滚筒直径d有关。当D、d、减小，L增大时，会使安置角α增大。
为了防止测试制动力时整车滑移，希望受检测车轮不脱离前滚筒，即N1＝0，且F＝0，则可推得sin α－ φ cos α＝0，即tan α ＝ φ。若滚筒附着系数按0.7计，则相应的安置角α约为35°左右。 α应大于35°
因为：

分母总是大于1的，F φ＜ φG， φ小于1， F φ必小于G。
三、诊断参数标准：
v 制动力：制动力与轴重的百分比。空车：≥60％。
v 制动力差：左右制动力差，与该轴上左、右轮制动力百分比，前轴不大于20％，后轴不大于24％。
v 车轮阻滞力：不大于轴荷的5％。
四、缺点：
v 制动时车速低，ABS不起作用。
v 无惯性前移，前轴制动力失准。
v 车轮大小与安置角有关，影响精度。
v 不能测方向稳定性（侧滑、跑偏）