汽车制动性能及其统计特征研究

尚超

摘 要：制动性能是评价汽车最重要的技术指标之一，是汽车安全检测的基本项目之一。本文介绍了汽车制动性能检测的评定指标，包括汽车制动性能的评定指标和影响因素；汽车制动性能的好坏，还涉及汽车制动性能的统计特征以及汽车制动性能系统的组成结构和工作原理。这几个部分共同构成汽车的制动性能系统，在分析这些的基础上更好地发挥汽车的价值与使用价值。

关键词：汽车；制动性能；统计特征

1.汽车制动性能的评定指标

（1）汽车制动性能的评定指标。制动性能涉及的两个重要方面是制动方向的稳定性和制动效能，而“汽车最大制动距离、最大制动减速度和最大制动踏板力又是衡量汽车制动效能的最终指标”。[1]它们直接关系到行驶的安全性和操纵性。不同的汽车有不同的制动距离和制动速度，具体情况因车而异。同时，“制动时的方向稳定性也是汽车制动性能的一个重要指标”。[2]

（2）汽车制动性能指标的因素分析。发动机是影响整个制动过程中最重要的因素与指标。通过相关的实验，得出许多数据，汽车前轴的利用附着系数总在后轴的利用附着系数之上，说明车的制动性能是比较稳定的。而发动机制动的影响同样使前、后轴利用附着系数更加接近某一固定曲线，从而提高制动效能。

根据余志生对制动距离的分析与计算公式，当最大制动力F1小于附着力F2时的制动距离S为一定值时，依据制动时车轮的受力分析，汽车最大制动减速度取决于车轮的地面制动力F，它是造成汽车减速行驶的外部滑动摩擦阻力。因此，经过一系列的假设条件后，证明地面的阻力与地面摩擦力也是影响汽车制动的主要因素。

2.汽车制动性能统计特征

汽车制动时产生的地面制动力大小决定着制动距离的长短。制动力越大，则制动距离越短；而制动力在轴内两轮上的平衡与否与制动时的方向稳定性密切相关，一轴两轮上的制动力越接近，则制动时的方向稳定性越好。因此，在《机动车运行安全技术条件》中用4项指标来衡量和评价用车辆的制动性能。

在4项指标上，其中有两项指标分别用来评价车辆制动力的大小与其在轴间上的分配，记作F1和F2，在另两项指标上，用来记录与评价制动力在轴内两轮的平衡，记为F3和F4，所以，我们可以构造出一个衡量汽车制动性能的向量Q，Q是一个四维的随机向量，可以表述为：

Q={F1，F2，F3，F4}

F1是制动力总和与汽车总质量的比率（%）；F2是汽车轴承制动与轴荷之比（%）；F3是在制动力增长的过程中，前轴左右轮制动力差与该轴左右轮中制动力大者之比（%）；F4是在制动力增长的全过程中，后轴左右轮制动力差与该轴左右轮中制动力大者之比（%）。依据相关文献，判定4项指标的合格标准为F1≥60%、F2≥60%、F3≤20%、F4≤24%。

3.系统结构和工作原理

（1）系统结构。检测系统由滚筒反力式制动试验台、测力传感器、速度传感器、信号调理电路、数据采集卡、电机控制电路、LED 显示屏以及工控计算机等单元组成。滚筒反力式制动试验台主要由测力杠杆和应变测力传感器组成。

（2）工作原理。在对汽车进行制动力检测时，需要被检测的汽车驶入相应的制动试验台，车轮放置于主滚筒和从滚筒之间，并下压第三滚筒，此时需要接通支架下的光电开关，通过延时的电路来启动电动机，经由减速器和主从滚筒带动车轮进行低速旋转，然后用力踩下制动踏板。此时，车轮产生的制动力会作用在滚筒上，同时与滚筒的转动方向相反，因而产生一反作用力矩。然后，控制装置通过重要的传感介质即转速传感器，来获知被测车轮的转动情况，使机器正常运转。

4.结束语

通过对汽车制动过程的多工况仿真计算，可实现汽车结构、运动参数及环境因素对汽车制动过程影响的研究，从而达到显著提高汽车的制动性能的目的。另外，检测汽车的制动性能也有许多行之有效的方式，有效地实现车辆的检测与维护，在分析与统计汽车性能特征的基础上最大限度地发挥汽车的效用。

参考文献：

[1]张 涛，王燕玲.汽车制动性能与测试[J].仪器仪表学报，2001，22（z1）.

[2]黄费智，郭正康.一种汽车制动性能数字仿真方法的研究[J].中国机械工程，1996（05）：91—92.

（作者单位：河北省任丘市职教中心）