探索汽车滚筒制动试验台的改进方法

■苏波

探索汽车滚筒制动试验台的改进方法

■苏波

反力式滚筒制动试验台是汽车制动性能检测应用较为广泛的检测设备，应探讨其在稳定检测状态下的各种影响因素，文章对滚筒制动试验台安全检测中出现的问题进行了分析，并就此提出了相应的解决办法。

制动性能；制动力；问题；滚筒

1 滚筒制动试验台存在的一些问题

1.1 最大制动力问题

滚筒式试验台测试的目的是通过测量滚筒和车轮之间的切向力来判断车辆的制动能力。而在车轮滚动不抱死的情况下，切向力才能真实地反映被测车轮所具有的最大制动力，在车轮抱死的情况下，所测的结果仅为车轮与滚筒之间的附着力，低于被测车轮所具有的最大制动力[1]。

1.2 安置角问题

安置角与被检车轮直径d、滚筒中心距L及滚筒直径D有关，其对检测结果的影响很大。同一制动试验台，当整车质量相同，车轮直径较小时，安置角较大，制动力测量值偏大。对于滚筒中心距和直径固定不变的制动试验台，如果检测不同类型的车辆，则由于轮胎直径的不同，安置角也不同，会出现检测误差。适当加大安置角对检测有利，但不是越大越好，因为当安置角增大时轮胎变形增大，阻滞力会相应增加[2]。

1.3 车轮的受力状况不一致

车辆是在实际情况下，车轮的一小块面积与地面接触，而在滚筒试验台上车轮却是与前后滚筒同时接触，存在2个接触面，并且由此引出由于车轮直径不同所造成的“安置角”问题。由于车轮直径大小的变化，导致车轮受力状况不一致，直接影响检测结果。

1.4 测试时机不一致

实际车辆在制动过程中前后桥是几乎同时作用的，但在滚筒式制动试验台上必须分别对前后桥进行制动测试。

1.5 测试时间的长短

滚筒式制动试验台用时较长，仅完成制动检测就需要3～5 min。平板式检测试验台用时较短，验车时只需将车辆以5～10 km/h的速度开上试验台踩上一脚制动，可同时完成前后桥的制动、轴重、侧滑及减振器等的检测，提高了检测速度，节省检测时间[3]。

2 对滚筒制动试验台部分问题的改进探索

2.1 制动时随着制动器制动力的加大，轮胎的运动出现状态分析

刚开始车轮作纯滚动状态，车轮的角速度没有改变，此时车速为v=w·r。轮胎留在路面的的印痕与其胎面花纹基本一致。然后，轮胎相对路面产生一定程度的相对滑动，即车轮处于边滚边滑的运动状态，w值变小，此时v>w· r。最后车轮已被完全抱死没有转动m=0，车轮在路面上，作完全的拖滑。此时路面上已看不出轮胎的花纹印痕，而是一条深黑色的带条纹的拖印。这说明制动时随着制动器的摩擦力矩的加大，车轮的滚动成分越来越少，而滑动成分越来越大，直至完全没有滚动只有滑动。

在滚筒反力式制动检验台上希望既能测到最大制动力，同时又把轮胎的剥伤降低到最低程度，也就是在保证测到最大制动力后能及时释放制动或让电动机及时停止转动(即滚筒及时停止转动)，避免轮胎仍在制动以至于被抱死而电动机仍带动滚筒转动，造成轮胎的剥伤。

2.2 改进方法

设置多一个滚筒，传感器滚筒安装在弹簧支撑的浮动臂上。由于行程开关和延时继电器的作用，两驱动滚筒相继启动。驱动滚筒带动车轮旋转，车轮又带动传感滚筒旋转，它们接触的线速度相同。镶在传感滚筒上的磁铁，每转一转使转速传感器产生一个电信号，送入控制系统，再换算成接触点的线速度。当车轮制动时，驱动滚筒的速度不变，传感滚筒随车轮的转速发生变化。该车轮与驱动滚筒作纯滚动时滑移率为零，车轮完全抱死时滑移率为100%，当滑移率为20%的时候，控制系统切断电机的电源，驱动滚筒停止转动，此瞬间测得的制动力作为最大值。这与制动理论相吻合，即汽车制动时，车轮与地面的滑移率为20%左右时，能产生最大制动力，比完全抱死时制动力大。

这一滚筒用来比较测力滚筒与被测车轮的转速，即能测二者间的滑移率。滚筒在弹力的作用下紧紧地压住车轮并和车轮同步旋转，它反映出的速度即是车轮的瞬时速度。滚筒的一端开有数个小孔利用这些小孔能使磁电传感器产生脉冲信号，由这些脉冲信号和滚筒的直径能准确测出滚筒的速度。因为滚筒的速度是由拖动系统决定的，所以，我们可即时获得制动过程中各个时刻的车轮滑移率。滚筒兼有汽车到位和启动拖动系统的开关作用。汽车进入台架时，会将滚筒压下去，利用这个动作，我们设置了一个磁电传感器。当汽车到位时，磁电开关关闭，制动测试系统开启，进入制动力测试状态。当车轮没压实滚筒驶离后，拖动系统不能启动或自动停机。■

[1]戚扬,韩北山.汽车故障诊断[M].北京:人民交通出版社,1982 [2]中国汽车工程协会.汽车安全技术[M].北京:人民交通出版社,2004

[3]李军.汽车使用性能与检测技术[M].北京:人民交通出版社, 2002

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.14.109

（作者单位：山东东营市技师学院）