汽车安全性能与检测

工程4汽车平安性能与检测汽车平安性能检测是指在不解体车辆的情况下利用公用的检测设备，对影响汽车平安性能的目的进展检测。平安性能的检测内容主要包括汽车制动性能检测、转向轮侧滑检测和车速表检测等。本工程主要引见运用反力式滚筒制动实验台、转向参数检测仪及车速表实验台分别检测汽车制动性能、转向系统性能及车速表性能的方法，运用的仪器和详细的检测步骤。义务1汽车制动性能与检测义务引入某客户驾驶汽车在高速公路上行驶时，前方车辆在没有打转向灯的情况下忽然变道，该客户立刻制动，但汽车在制动过程中出现跑偏景象，险些酿成交通事故。为了保证本人的行车平安，该客户随即将车辆送至4S店进展检测。检测汽车的制动性能，我们需求了解汽车制动性能的评价规范，掌握检测汽车制动性能所需设备的运用方法及检测技术，并可以对汽车的制动性能做出评价。知识链接一、制动性能评价目的制动系统是保证汽车行驶平安性能的主要安装，汽车制动性能的好坏直接关系到行车平安。据相关数据统计，在艰苦交通事故中，因制动间隔太长和跑偏所呵斥的事故大约占40%。根据GB7258—2004<机动车运转平安技术条件>的规定，汽车制动性能评价目的主要包括制动效能、制动效能的恒定性以及制动时方向的稳定性3个方面。1．制动效能制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的才干。制动效能的评价目的是制动力、制动间隔、制动减速度等方面的性能。(1)制动力汽车制动力是指汽车制动时，经过制动器作用于车轮使地面向车轮提供切向阻力。汽车制动力是从本质上评价制动性能的一个目的，检测制动力可用来评价制动效能，每个车轮制动力的大小均可检查，因此可以检查前、后轴制动力的分配能否合理以及制动力能否左右平衡等，有利于分析制动器的缺点并进展维修。〔2〕制动间隔制动间隔是指车辆在规定的初速度下，驾驶员开场支配制动踏板时起至车辆完全停住时的行驶间隔。从行车平安的角度思索，制动间隔是评价汽车制动性能最直观的一个目的，与汽车实践运转时的制动情况最接近，很多国家都采用制动间隔评价汽车的制动性。〔3〕制动减速度制动减速度反映了制动时汽车速度降低的速率。由于制动减速度的变化反映了制动力的变化，所以用制动减速度评价制动性能也是可行的。实践测试的过程中常用到平均制动减速度。平均制动减速度是制动过程中两个瞬时速度之差与两个瞬时速度的时间间隔的比值。2．制动效能的恒定性制动效能的恒定性是指确保制动作用可以耐久正常发扬的才干。制动效能是指以下两个方面：〔1〕抗热衰退的才干制动器摩擦资料因制动摩擦生热，制动器温度升高〔常坚持在300℃，在山区道路行驶，可达600～700℃〕，摩擦力矩下降，制动力下降，这种景象被称为热衰退景象。制动器的温度过高能够导致摩擦片磨损烧毁，呵斥平安隐患。因此摩擦片应具有很高的抗热衰退才干，此性能在汽车高速制动、短时间反复制动或下坡延续制动时极其重要。制动器抗热衰退性能普通采用一系列延续制动的制动效能坚持程度进展衡量。如图所示的盘式制动器比鼓式制动器的散热效果好，其中划线式制动盘的制动效果和散热才干均较好，打孔式制动盘的散热效果比平面式制动盘好。山区行车时热衰退是不可防止的，有些国家规定大货车必需加装辅助制动器，以保证汽车的制动性能足够恒定。〔2〕抗水衰退的才干当制动器被水浸湿后，短时间内制动力会下降，这种景象称为水衰退景象。汽车应尽快恢复其制动性能。划线式制动盘打孔式制动盘平面式制动盘3．制动时方向的稳定性制动时方向的稳定性，是指汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的才干，制动方向不稳定主要表现为制动跑偏、前轮失去转向才干。制动方向不稳定是呵斥交通事故的主要缘由。制动过程中不应出现跑偏、侧滑等景象。如图制动跑偏所示，制动跑偏是汽车在制动过程中自动向左或向右行驶。如图侧滑所示，侧滑是汽车在曲线道路行驶时，由于离心力引起汽车某轴或多轴横向挪动的景象，或因前轮定位不当，在行驶中偏离正常行驶方向的滑动。检验汽车制动时方向的稳定性，要求制动过程中车辆的任何部位都不得超出给定宽度的试车道。制动跑偏侧滑二、制动性能检测规范GB7258—2004<机动车运转平安技术条件>规定，检测汽车的制动性能可以用道路实验和台架实验两种方法。道路实验可以检测制动间隔和跑偏量，也可以检测制动减速度和制动时间，台架实验主要检测制动力与制动时间。假设检测结果符合检测规范，就可以认定汽车制动性能合格。因台架实验法检测制动性能不受外界条件的限制，反复性较好，故目前主要采用台架实验检测汽车的制动性能。1．台架实验检测规范(1)车轮制动力的规范汽车制动是经过轮胎与地面之间产生摩擦力〔即制动力〕来实现的，制动力越大，减速度越大，制动间隔也就越短。汽车、挂车在制动实验台上测出的车轮制动力应符合下表的要求。对空载检测制动力结果存在质疑时，可用表中规定的满载检测制动力的要求进展检测，检测时制动踏板力和制动气压应符合有关规定。台架实验检测制动力要求单位：%〔2〕车轮阻滞力的要求汽车各车轮的阻滞力不得大于车轮所在轴轴荷的5%。〔3〕制动力平衡的要求在制动力增长的全过程中，左右轮制动力差的最大值与该轴左右轮中制动力较大者之比，对前轴不应大于20%，对后轴〔及其他轴〕在轴制动力不小于该轴轴荷的60%时不应大于24%；当后轴〔及其他轴〕制动力小于该轴轴荷的60%时，在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值不应大于该轴轴荷的8%。〔4〕制动协调时间

液压制动的汽车不大于0.35s，气压制动的汽车不大于0.6s。〔5〕驻车制动性能的要求驻车制动性能检验规定检测车辆空载，乘坐一名驾驶员，驻车制动力总和应不小于该车在测试形状下整车重力的20%；对总质量为配备质量1.2倍以下的车辆，驻车制动力总和应为15%。当车辆经台架检验后对其制动性能存在质疑时，可用道路实验进展检测。2．道路实验检测规范路试检测普通是在受检的车辆上安装检测仪器，如制动减速度仪和第五轮仪，仪器用来检测车辆的制动间隔、制动减速度和制动协调时间。道路实验检测应在晴好天气，风速不大于3m/s的条件下，在平坦〔坡度不大于1%〕、坚实、清洁、枯燥的水泥或沥青路面上进展，并且轮胎与地面的附着系数不小于0.7。(1)制动间隔的检测规范经过测试汽车的制动间隔和制动稳定性应符合下表中的要求。对空载检验制动间隔存在质疑时，可按表中规定的满载检验制动间隔的要求重新进展检验。制动间隔和制动稳定性要求规范〔2〕应急制动性能检测规范汽车在空载和满载情况下进展应急制动性能检测，应急制动性能应符合下表的要求。应急制动性能检测规范〔3〕驻车制动性能检测

在空载形状下，驻车制动安装应能保证车辆在坡度为20%〔总质量为配备质量1.2倍以下的车辆为15%〕，轮胎与地面间的附着系数不小于0.7的坡道上正、反两个方向上坚持不动，其时间不少于5min。三、制动性能检测实验台常用的制动性能检测实验台主要有反力式滚筒实验台和平板式实验台。1．反力式滚筒制动实验台反力式滚筒制动实验台由机械安装和智能仪表两部分组成，如下图为反力滚筒式制动实验台机械安装。机械安装主要包括电动机、减速箱、左右对称分布的两套滚筒〔每套两个滚筒〕等部件。电动机提供实验台的驱动力，经过减速箱和传动链带动滚筒转动。滚筒用于支承被测车轮，并接受制动力。为了添加与轮胎间的附着系数，钢制滚筒外表多用刻槽、堆焊或黏砂等方法处置。其中，外表黏砂的效果较好。反力滚筒式制动实验台机械安装如下图的实验台在前、后滚筒之间还有一个细长的“第三滚筒〞，或称“第三轴〞，其一端装有转速传感器。检验时被测车轮支承在前后滚筒之间，并将“第三滚筒〞压下，“第三滚筒〞随车轮一同转动。当车轮制动接近抱死时，控制安装根据传感器发出的信号及时使驱动电机停顿转动，从而维护电机，使车轮不至于过度磨损。目前，反力式滚筒制动实验台多用配有单片机的智能控制仪表。控制仪表未来自传感器的信号经放大处置后，传输至数显安装上显示检测结果。这种数显仪表可以同时显示被测轴的左右轮制动力、左右制动力的平衡性以及制动协调时间等。假设配有打印机，还可打印制动过程曲线。2．平板式制动实验台平板式制动实验台是利用汽车低速驶上平板后忽然制动时的惯性力作用，来检验制动效果的制动检测设备。平板式制动实验台是综合性实验台，除能检验制动性能外，还可以测试轮重、前轮侧滑量以及悬架性能等参数。平板式制动实验台构造比较简单，主要由几块外表轧花的测试平板、传感器以及数据采集系统等组成，如平板式制动实验台图所示。平板式制动实验台共6块平板，前、后各2块，分别测试轴重、制动和悬架；中间部分为单滑板式侧滑实验台，其中，按照汽车行驶方向的左侧为侧滑板及放松板，右侧为空板。数据采集系统由传感器、放大器和多通道数据采集板等组成。来自各传感器的模拟量信号经放大后进入数据采集板，再由计算机进展数据处置，以显示检测过程数据曲线和打印数据结果。平板式制动实验台构造简单、安装方便，能耗远低于反力式滚筒制动实验台。同时，平板式制动实验台操作简单，日常维护的本钱低。但平板式制动实验台不能检测超长、超重、超宽的车辆，并且其检测数值的反复性差，每次测得的制动力会有较大的差别，所以运用不广泛。表示图实物图四、反力式滚筒制动实验台运用方法1.检验前仪器及车辆预备(1)检查实验台滚筒外表能否清洁，有无异物及油污，如有应去除干净。(2)使滚筒在无负荷形状下运转，检查并调整仪表指针至零位。(3)检查设备各指示灯任务能否正常。(4)检查各导线有无因损坏而呵斥接触不良的部位。(5)核实汽车各轴轴荷，利用汽车检测线公用称重仪检测轴荷，确保被检车辆轴荷在实验台允许载荷范围之内。(6)检查车辆轮胎气压、花纹深度能否符合规范规定，胎面能否清洁，不得夹有泥沙等杂物。称重仪显示安装2．测试步骤(1)汽车耿直居中驶入实验台，先将前轴车轮停放在制动台两滚筒之间。汽车停稳后，变速器置于空挡，制动系统处于放松形状。(2)车轮下压第三滚筒，保证车轮与第三滚筒接触严密。(3)起动电动机，坚持一定的采样时间〔5s〕，从仪表上读取阻滞力。(4)在显示屏提示制动后，驾驶员缓踩制动踏板究竟，然后再松开，仪器测得左、右轮制动增长全过程数值；假设为驻车制动，那么拉紧驻车制动支配装量，测得驻车制动力数值。(5)电动机停转。(6)按以上程序依次测试其他车轴。(7)一切车轴的制动踏板制动及驻车制动性能检测终了后，车辆驶离实验台。义务２汽车转向系统性能与检测义务引入某日，某客户在发动其购买不久的新车时，出现了转向盘转动困难的景象。该客户将汽车熄火，重新起动后，转向恢复正常。该客户将汽车送至4S店进展检测。检测汽车转向系统，需求了解主要检测工程和要求，掌握转向系统的主要参数，掌握检测设备的运用方法，从而对汽车转向系统的主要性能做出评价。知识链接一、转向系统主要检测工程及要求转向系统需求检测的工程及参数主要有转矩、转向盘自在转动量和最小转弯直径等。GB7258—2004<机动车运转平安技术条件>中规定内容如下：1．转矩转矩是指汽车在转向过程中驾驶员施加在转向盘上的力。转矩大小可以反映转向系统的支配轻便性和灵敏性。GB7258—2004<机动车运转平安技术条件>中规定机动车在平坦、枯燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度，在5s内沿螺旋线从直线行驶过渡到以直径为24m的圆周行驶，施加于转向盘外缘的最大切向力不应大于245N。2．转向盘自在转动量转向盘自在转动量是指汽车转向轮处于直线行驶位置静止不动时，转向盘可以自在转动的角度，是转向系统各传动衔接部件间隙的总反映。转向盘自在转动量过大，将直接导致汽车转向不灵敏，影响行车平安；另外由于转向系统内存在着较大的传动间隙，减弱了对转向轮的约束，从而导致汽车直线行驶时不稳定。GB7258—2004<机动车运转平安技术条件>中规定机动车转向盘的最大自在转动量见下表。机动车转向盘的最大自在转动量3．最小转弯直径转向盘转到极限位置时，车辆内外侧各车轮胎面中心〔假设为双胎，那么为双胎中心〕在平整地面上的轨迹圆直径〔见右图〕为转弯直径。此时车轮外侧转向轮胎面中心在平整地面上的轨迹圆直径中的较大者为最小转弯直径。转弯直径GB7258—2004<机动车运转平安技术条件>中对转弯通道圆的外圆直径和内圆直径〔见右图〕也做了相关规定。车辆一切点〔后视镜、下视镜和天线除外，下同〕在平整地面上的投影均位于园内的最小外圆即转弯通道圆外圆〔直径D1〕。车辆一切点在平整地面上的投影均位于圆外的最大内圆即转弯通道圆内圆〔直径D2〕。GB7258—2004<机动车运转平安技术条件>中规定汽车和汽车列车〔不计具有作业功能的公用安装的突出部分〕、轮式迁延机运输机组必需能在同一个车辆通道圆内经过，车辆通道圆的外圆直径D1为25.00m，车辆通道圆的内圆直径D2为10.60m。转弯通道圆二、转向参数检测仪1．转向参数检测仪的外形与组成转向系统普通用转向参数检测仪进展检测。如右图所示为国产ZL-A型转向盘转角、扭矩检测仪的外形，主要由支配盘、主机箱、打印机、显示器、指示灯、电源开关、衔接叉和定位杆等组成。2．转向参数检测仪的功能ZL-A型转向盘转角、扭矩检测仪具有检测转矩、转向盘自在转动量等主要功能和打印检测结果的附加功能。ZL-A型转向盘转角、扭矩检测仪三、转向盘检测仪的运用方法1．组装取出ZL-A型转向盘转角、扭矩检测仪，将衔接叉组装到检测仪上，如图4-2-4所示。2．安装转向盘检测仪将转向盘检测仪安装在转向盘上，固定好衔接叉的紧固螺栓，如图4-2-5所示。图4-2-4组装转向盘转角、扭矩检测仪图4-2-5安装转向盘检测仪3．安装定位杆

将检测仪定位杆安装到转角调零旋钮的中心孔内，另一端固定于前挡风玻璃上，如图4-2-6所示。4．接通电源接通转向盘检测仪的电源，并翻开电源开关，如图4-2-7所示。图4-2-6安装检测仪定位杆图4-2-7翻开电源开关5．调整仪器归零为防止检测时出现误差，仪器需预热30s后转动转角调零旋钮，使转角显示器归零，如图4-2-8所示。6．转向盘的自在行程检测在转向轮不动的情况下，左右转动转向盘到略有阻力时停顿，此时转角显示器显示的数字就是转向盘的自在行程。图4-2-8转动转角调零旋钮7．转向盘转矩的检测转动检测仪，此时转矩显示器显示的数据就是转向盘的转矩，如图4-2-9所示。8．任务场地整理封锁电源开关，取下检测仪，整理设备和场地。图4-2-9转向盘转矩的检测四、最小转弯直径的检测方法实验车辆的技术情况应符合汽车普通实验条件的规定，GB/T12540—2021<汽车最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测定方法>规定了适用于前轮转向的各类汽车的最小转弯直径的测定方法。1．实验条件要求(1)实验场地为平整的混凝土或沥青地面，场地大小应能允许车辆做直径不小于30m的圆周运动。(2)汽车配备的轮胎应符合该车的技术条件规定。(3)汽车应为空载，只乘坐一名驾驶员，全轮着地。2．实验仪器行驶轨迹显示安装及钢卷尺〔量程不小于30m，精度不小于0.1%〕。3．实验方法(1)根据需求，选择车身上离转向中心最远点、最近点和车轮胎面中心上方安装行驶轨迹显示安装〔普通用喷水针，针头与地面的间隔小于50mm〕。(2)汽车处于最低挡并以较低车速行驶，转向盘转到极限位置，坚持不变，待车速稳定后起动轨迹显示安装，车辆行驶一周，使各测点分别在地面上显示出封锁的运动轨迹之后，将车辆开出丈量区域。(3)用钢卷尺丈量各测点在地面上构成的轨迹圆直径，应在相互垂直的两个方向丈量，丈量时应向左、向右挪动，读取最大值，取算术平均值作为实验结果。(4)汽车向左转和向右转各测定1次，假设实验结果之差在0.1m以内，那么取两个实验结果的平均值作为最终结果，否那么取最大值为最终结果。用同样的方法测出车辆通道圆的外圆直径及内圆直径。义务３车速表检测义务引入某客户的汽车在正常行驶的过程中，车速表的指针忽然出现不正常指示的情况，无论是车辆怠速还是熄火，车速表的指针都指向40km/h的位置。该客户将汽车送至4S店进展检测。对车速表进展检测，需求了解汽车车速表的技术规范，掌握车速表性能检测设备的运用方法，可以对汽车车速表的性能做出评价。知识链接一、汽车车速表车速表是指示汽车行驶速度的仪表，普通同里程表组合在一同，被称为车速里程表。车速表的种类很多，常见的有磁感应式和电感应式车速表。1．磁感应式车速里程表

磁感应式车速里程表的构造如图4-3-1所示，其车速里程表驱动轴由变速器输出轴经软轴驱动。汽车行驶时，车速表驱动轴带动U形永久磁铁旋转，在指针活动盘上产生涡流磁场和转矩，驱使指针活动盘抑制盘形弹簧弹力做同向旋转，从而带动指针在刻度盘上指示相应的车速值。车速越快，永久磁铁旋转越快，指针活动盘上的涡流转矩越大，指针活动盘带着指针偏转的角度越大，指示的车速值也越大；反之，车速越慢，那么指示的车速值越小。另外车速里程表驱动轴旋转还带动三套蜗轮蜗杆按一定传动比传动，从而逐级带动计数轮转动，计数器为十进制，右边数字轮每旋转一周，相邻的左边数字轮指示数便自动添加1，从右往左其单位依次为0.1km、1km、10km等，依此类推，就能累计出汽车的行驶里程。汽车停驶时，永久磁铁以及蜗轮蜗杆均停顿转动，指针活动盘上的涡流转矩消逝，在盘形弹簧作用下使转速表指针回到“0〞位置，同时里程表也停顿计数。当汽车继续行驶时，里程表开场继续计数。图4-3-1磁感应式车速里程表2．电子式车速里程表电子式车速里程表的组成如图4-3-2所示，电子式车速里程表主要由车速传感器、电子电路、车速表和里程表四部分组成。车速传感器由变速器驱动，可以产生正比于汽车行驶速度的电信号。

电子电路的作用是将车速传感器传送的具有一定频率的电信号，经整形、触发、输出一个与车速成正比的电流信号。车速表实践上是一个磁电式电流表，当汽车以不同车速行驶时，从电子电路输出的与车速成正比的电流信号便驱动车速表指针偏转，从而指示相应的车速。

里程表由一个步进电动机及六位数字的十进位齿轮计数器组成。车速传感器输出的频率信号，经功率放大器驱动步进电动机，带动六位数字的十进位齿轮计数器任务，从而积累行驶的里程。

图4-3-2电子式车速里程表

为确保车速表指示准确，汽车运用过程中应按规定对车速表进展检测。二、车速表构成误差的缘由汽车运用一段时间之后，车速表的误差往往会增大。呵斥车速表构成误差的缘由主要有两个要素：一是车速表本身的缘由，二是汽车轮胎的缘由。1．车速表本身的缘由

当汽车长期运用后，车速表内部的机械零件会出现磨损变形、永磁资料退磁老化以及元件损坏等景象，这些要素都会呵斥车速表指示值误差增大。2．汽车轮胎的缘由由车速表任务原理可知，车速表的指示值与车轮的转速成正比，而汽车行驶的速度相当于驱动轮的线速度，线速度不仅与转速有关，还与车轮的半径有关。由于轮胎是一个充气的弹性体，所以汽车行驶时，轮胎遭到垂直载荷、车轮驱动力和地面阻力等作用下会发生弹性变形。另外，由于轮胎磨损、气压不符合规范〔过高或缺乏〕等缘由也会影响车轮半径的变化。因此，即使在驱动轮转速不变〔车速表的指示值也不变〕的情况下，上述缘由也会引起实践车速与车速表指示值不一致的景象。三、关于车速表技术要求的国家规范车速表的检测方法通常有道路实验法和室内台架实验法两种。道路实验法是汽车以不同的车速等速经过某一预定长度的实验路段，测定经过路段的时间，计算实践车速，并与驾驶室内的车速表实践指示值进展对照，即可求出不同车速下车速表的指示误差。台架实验法是在滚筒式车速表实验台上进展。GB7258—2004<机动车运转平安技术条件>中规定，车速表指示车速V1与实践车速V2之间应符合以下关系式：0≤V1—V2≤(V2/10)+4并规定，车速表校验应在滚筒式车速表实验台上进展，无法进展台架实验的汽车，可路试检验车速表误差。在进展实验台检验时，有以下两种测试规范：(1)当车速表的指示值〔V1〕为40km/h时，车速表实验台仪表指示数值〔V2〕在32.8～40km/h范围内为合格。(2)当车速表实验台仪表指示数值〔V2〕为40km/h时，该车车速表的指示值〔V1〕在40～48km/h范围内为合格。车速表的允许误差只需正偏向，这样可使车速表的显示值偏快一些，可防止超速行驶。四、车速表实验台车速表的台架实验普通运用车速表实验台，也可以运用底盘测功机。利用车速表实验台进展校验的方法是将被测车辆耿直驶上实验台，使车轮停放在滚筒的中间位置，在一定的车速下，将车速表指示值与实验台的速度指示值进展比较。车速表实验台有三种构造方式，分别为规范型、驱动型、综合性实验台。驱动型车速表实验台由其自带的电动机驱动。综合性实验台是将车速表校验、底盘测功或制动实验台等功能集一身的实验台。如以下图所示，规范型车速表实验台是目前运用较多的实验台，其本身没有驱动安装，而是由被测车的驱动轮驱动。主要由滚筒、举升器、丈量安装和显示仪表几部分组成。规范型车速表实验台1．滚筒实验台左、右两端各有两个滚筒，用于支承汽车的驱动轮。由于在丈量过程中，汽车的差速器起作用会呵斥左、右驱动轮转速不等，所以实验台第一排的两个滚筒由联轴器连在一同，转速一样。滚筒为钢制，直径范围为185～370mm。2．举升器举升器设置于前、后两个滚筒之间，为气动安装。测试时，举升器处于下降形状，由滚筒支承车轮。在开场测试之前和测试终了后，升起举升器平台，