汽车检测与诊断技术(第4章4)

1、宋力 （1学时） 内蒙古工业大学交通运输系,汽车检测与诊断技术,一.汽车制动性能诊断参数和标准 （一）路试检验制动性能 （二）台试检验制动性能 二.汽车制动性能的检测方法 （一）路试制动性能检验方法 （二）台式制动性能检验方法,主要内容(第二部分),测制动力、制动力差、制动协调时间。,T2从踏板开始动作至制动力达到75%所需时间称制动协调时间。,汽车制动过程,4.4 制动系统检测与故障诊断,一.汽车制动性能诊断参数和标准 根据国家标准GB72582004机动车运行安全技术条件的规定，汽车制动性能的评价指标主要包括：制动距离、制动时间、制动减速度和制动力。,4.4 制动系统检测与故障诊断,（一）

2、路试检验制动性能 机动车行车制动性能和应急制动性能检验应在平坦、硬实、清洁、干燥且轮胎与地面间的附着系数不小于0.7的水泥或沥青路面上进行；检验时发动机应脱开。 路试时，可以检测制动距离和跑偏量，也可以检测制动减速度、制动协调时间和跑偏量。,4.4 制动系统检测与故障诊断,1. 行车制动性能检验 用制动距离检验行车制动性能 制动距离：是指机动车在规定的初速度下急踩制动时，从脚接触制动踏板（或手触动制动手柄）时起至机动车停住时止，机动车驶过的距离。,4.4 制动系统检测与故障诊断,4.4 制动系统检测与故障诊断, 用充分发出的平均减速度检验行车制动性能 充分发出的平均减速度FMDD：,式中： F

3、MDD充分发出的平均减速（m/s2）； V0制动初速度（km/h）； Vb0.8 V0时试验车辆的速度（km/h）； Ve0.1 V0时试验车辆的速度（km/h）； Sb在速度V0和Vb之间车辆驶过的距离（m）； Se在速度V0和Ve之间车辆驶过的距离（m）。,4.4 制动系统检测与故障诊断,制动协调时间：是指在急踩制动时，从脚接触制动踏板（或手触动制动手柄）时起至机动车减速度（或制动力）达到机动车充分发出的平均减速度（或所规定的制动力）的75时所需的时间。,4.4 制动系统检测与故障诊断,. 制动跑偏量 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

4、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。,4.4 制动系统检测与故障诊断,(4)行制动性能检验时的制动踏板力或制动气压应符合以下要求： 满载检验时 气压制动系：气压表的指示气压额定工作气压； 液压制动系：踏板力， 乘用车500N； 其它机动车700N。 空载检验时 气压制动系：气压表的指示气压600kPa； 液压制动系：踏板力 乘用车400N； 其它机动车450N。,4.4 制动系统检测

5、与故障诊断,2. 驻车制动性能检验 在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度为20（对总质量为整备质量的1.2倍以下的机动车为15）、轮胎与路面间的附着系数不小于0.7的坡道上正、反两个方向保持固定不动，其时间不少于5min。对于允许挂接挂车的汽车，其驻车制动装置必须能使汽车列车在满载状态时能停在坡度为12的坡道（坡道上轮胎与路面间的附着系数不应小于0.7）上。 检验时操纵力应符合下列规定：手操纵时，乘用车不应大于400N，其它机动车不应大于600N；脚操纵时，乘用车不应大于500N，其它机动车不应大于700N。,4.4 制动系统检测与故障诊断,（二）台试检验制动性能 台试主要检测制动力

6、、制动协调时间和左右轮制动力差。,4.4 制动系统检测与故障诊断,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。FurTu FuTu/r 地面制动力：地面对车轮的摩擦力 FxbFz Tu/r Fz地面垂直力 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FFz。 FxbF =0.65-0.8,一、复习：,4.4 制动系统检测与故障诊断,二.汽车制动性能的检测方法 （一）路试制动性能检验方法 1. 用接触式五轮仪检测制动性能 在道路试验中检测汽车整车性能时，经常要使用五轮仪，可以测出车辆行驶的距离、时间和速度。当五轮仪用于检测汽车制动性能时，能测出制动初速度、制动距离和

7、制动时间。,4.4 制动系统检测与故障诊断, 五轮仪的结构和工作原理 五轮仪一般由传感器和记录仪两部分组成，并附带一个脚踏开关。传感器部分与记录仪部分由导线相连接。脚踏开关带有触点的一端套在制动踏板上，另一端插接在记录仪上。 传感器部分的作用是把汽车行驶的距离变成电信号。它一般由充气车轮、传感器、支架、减振器和连接装置等组成,4.4 制动系统检测与故障诊断,4.4 制动系统检测与故障诊断,图4-50 五轮仪传感器部分 1-下臂 2-调节机构 3-固定板 4-上臂 5-手把 6-活节头 7-立架 8-减振器 9-支架 10-充气车轮 11-传感器,4.4 制动系统检测与故障诊断,图4-52 WL

8、Y5型微机五轮仪面板图 a）上面板 b）后面板,2. 用非接触式五轮仪检测制动性能 非接触式五轮仪以计算机为核心部件配以相应的I/O接口及外设，不需要与路面接触或设置任何测量标志，它由传感器和记录仪两部分组成。其传感器部分主要由一个光学系统和电池组成。这种传感器采用光电头相关滤波技术，工作时，安装在车身上的光电探测器（简称光电头）照射路面，由于路面图像的移动使光电池输出宽带随机信号，其主频与车速成正比关系，通过空间滤波器将与车速成正比的主频检出，送入记录仪部分进行速度运算和距离计算。,4.4 制动系统检测与故障诊断,记录仪部分主要由单板机、微型打印机、控制器、显示器等组成。它们的作用是计算、处

9、理传感器输送的信号和脚踏开关输送的开关信号，并显示或打印试验曲线及检测结果。 非接触式五轮仪因其测量精度高、传感器安装方便（通过吸盘和支架安装），所以，目前在汽车性能检测中得到了广泛的应用。,4.4 制动系统检测与故障诊断,4.4 制动系统检测与故障诊断,图4-53 非接触式五轮仪传感器 1-物镜 2-反射光束 3-受光元件 4-前置放大器 5-接线柱 6-光栅 7-支架 8-反射镜 9-灯泡 10-面镜,3. 用制动减速度仪检测制动性能 制动减速度也是评价制动性能的重要诊断参数之一。制动减速度按测试、取值和计算方法的不同，可分为制动稳定减速度、平均减速度和充分发出的平均减速度三种。 制动减速

10、度仪（以下简称为减速度仪）也称为制动仪，以检测制动稳定减速度和制动时间为主，用于整车道路试验。该种仪器小巧轻便，便于携带，不用五轮做传感器，并且对制动初速度和路面不平度要求也不高，因而使用较为方便。,4.4 制动系统检测与故障诊断, 减速度仪的结构与工作原理 目前使用的减速度仪已多为微机式智能化仪器，一般由仪器部分和传感器部分两部分组成，并附带一个脚踏开关。仪器部分和传感器部分既可以制成整体式，装在一个壳体内；也可以制成分体式，两者用导线相连接。国产QTZ型微机减速度仪为整体式，主要由电源、A/D转换器、8080A单板机、LED显示器和滑块式传感器等组成,4.4 制动系统检测与故障诊断,4.4

11、 制动系统检测与故障诊断,图4-63 QTZ型微机减速度仪框图,4.4 制动系统检测与故障诊断,图4-64 QTZ型微机减速度仪外形图 1-充电插座 2-熔丝 3-电源开关 4-脚踏开关插座 5-电压显示表头 6-水平仪气泡 7-LED 8-操作键 9-脚踏开关 10-可调支架,汽车制动时，由于惯性的作用，传感器产生随制动减速度变化而变化的电压信号，经AD转换器将这一模拟信号转变成微机能接受的数字信号后，输入到8080A单板机中进行存储及数据处理，测量结果由LED显示。,4.4 制动系统检测与故障诊断,（二）台式制动性能检验方法 按测试原理不同，可分为反力式和惯性式 按试验台支撑车轮形式不同，

12、可分为滚筒式和平板式 按试验台同时能测车轴数不同，可分为单轴式、双轴式和多轴式三类 目前国内车辆性能检测站多采用单轴反力式滚筒制动试验台,4.4 制动系统检测与故障诊断,1、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。 、驱动装置：减速器轴与主滚筒同轴，壳浮动，壳上装测力臂。 、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）=0.65-0.8。 、举升装置：方便车辆进出。,4.4 制动系统检测与故障诊断,、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

13、电机、差动变压器）信号变化。 、指示与控制： ）传感器信号放大后送经计算机显示打印，秒后指示电机停转，防止剥伤轮胎。 ）可指示制动力差，左右制动力大小，拖滞力。,4.4 制动系统检测与故障诊断,反力式制动试验台,4.4 制动系统检测与故障诊断,4.4 制动系统检测与故障诊断,2、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。,4.4 制动系统检测与故障诊断,滚筒试验台受力情况,4.4 制动系统检测与故障诊断,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、

14、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。,4.4 制动系统检测与故障诊断,滚筒试验台检测受力问题： 根据力学平衡原理，可以得出： （N1-N2）sin+(F1+F2)cos=0（Fx） (N1+N2)cos-(F1-F2)sin=G 以及 （F1+F2）R=Mr 由以上各式可得到： N2-N1=（F1+F2）cot=(Mr/R)cot,4.4 制动系统检测与故障诊断,滚筒试验台检测受力问题： 上式说明，后滚筒承受的压力较前滚筒为大。而且

15、制动力越大，安置角越小（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。,4.4 制动系统检测与故障诊断,滚筒试验台检测受力问题： 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F的大小为： 受安置角、附着系数和水平推力F（与非测试车轮的水平约束力）等三个因素影响，当安置角、附着系数和水平推力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N10，且F0，则可推得sin cos 0，即tan 。若滚筒附着系数按0.7计，则相应的安置角约为35左右。 应大于35 因为： 分母总是大于1的，F G， 小于1， F 必小于G。,3、诊断参数标准： 制动力：制动力与轴重的百分比。空车：60。 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