平板式制动检验台实际使用问题及优化研究

徐雷 谈格 徐汉成 蔡玲

【摘要】平板式制动检验台是用于检测车辆制动性能的设备，其在使用时会产生误差。目前，平板式制动检验台的检定装置实际使用时烦琐费力，稳定性差，溯源效率低，严重影响对设备进行的量值溯源。现行检定规程缺乏动态检测误差方面的考量，所以我们需要对此重视并加以分析。

【关键词】平板式制动检验台；工作误差；检定

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.06.031

Research on the Practical Application Problems and Optimization of the Flat Brake Inspection Platform

XU Lei， TAN Ge， XU Hancheng， CAI Ling

（Yancheng Metrology and Testing Institute， Yancheng 224001， China）

Abstract： The flat brake inspection bench is a device used to test the braking performance of vehicles， and its design principle may cause errors during use. At present， the calibration device of the flat brake inspection platform is cumbersome and laborious in actual use， with poor stability and low traceability efficiency， which seriously affects the quantity value traceability of the equipment. The current verification regulations lack consideration for dynamic detection errors， so we need to pay attention to and analyze them.

Key words： flat brake inspection bench； work error； verification

隨着社会经济越发繁荣，汽车保有量逐年增多。车辆检测机构为加快检测效率，多以更换平板式制动检验台作为安检首选。平板式制动检验台是模拟汽车行驶的平整路面，让机动车行驶在其平板上并实施制动。平板式制动检验台检测车辆制动力是一种动态的检测方法，较接近车辆的实际过程，而且能在一次测试过程中完成轴重、制动力、悬架性能、钢板弹簧刚度甚至侧滑量等检测。但是平板式制动检验台在实际工作使用中稳定性差，而且针对平板式制动检验台的检定装置使用起来烦琐费力，严重影响对该设备进行的量值溯源，所以有必要对平板式制动检验台进行分析研究。

平板式制动检验台具体结构见图1。

平板式制动检验台主要由四组制动台板、控制和显示装置、力传感器和辅助装置组成。其工作原理是利用车轮与平板间的摩擦力，带动平板沿车轮切向作用于测力传感器测得制动力，再通过垂直方向测力传感器检定出轮重，通过控制装置处理，计算出各车轮的动态轮重、制动率、制动时间、车轮阻滞力制动力、悬架性能、制动力平衡等参数值，并由显示器显示检测结果，最终经处理后得到车辆四轮制动及其相关的性能参数报告。

由于用平板式制动检验台检测车辆制动力是一种动态的检测方法，其检测时的受力分析如图2所示。平板式制动检验台比滚筒式制动检验台多了空气阻力、车轴中心垂直线偏移、轴距重心中心偏移影响等，所以会产生以下随机误差：1）车轮轨迹方向；2）制动减速度大小；3）受检测员的踩刹车习惯（制动踏板力）；4）黏砂板磨损老旧不均匀。因此检测机构经常反映，平板式制动检验台的制动率经常过高，且检测数值重复性不好，造成市面上平板式制动检验台综合使用率不高。

2.1标准检定装置系统误差大、人为操作误差大

目前，JJG 1020—2017《平板式制动检验台》检定规程介绍的检定装置为力传感器配合加载工具的使用方式，所以国内使用的是千斤顶配合标准力值传感器的检定工具组合。轴（轮）重仪的检定规程也是使用这些检定设备。该方法存在人力加载操作稳定性差、大吨位量程人力难加载、检测力值误差特别大，重复性难以保证等缺点。

2.2现用装置按检定规程步骤操作费时长，费时费力

平板式制动检验台检定规程对制动力和轮重指标的检定方法要求，在安装好检定装置后需要依次对制动力的起始力、漂移、示值误差（空载）、示值误差（加载）、回零误差、间差、重复性和轮重的漂移、示值误差（空载）、示值误差（加载）、回零误差（空载）、回零误差（加载）、重复性、偏载进行检定。在检定这些项目时，装卸检定装置和仪器反力支架及轮番搬运载荷耗费时间长，其中，平板式制动检验台含有4块板，所耗时间需乘以4。

根据笔者实际工作经验，按规程检定一组平板制动台需要2位熟练的检定员不停搬装卸检4小时以上。规程要求的几百千克载荷多次搬卸给工作人员带来了极大负担，严重影响检定工作的进行。

2.3检定过程易忽视大量程偏载

目前，市面上的平板式制动检验台分为以下不同规格：2米板、4米板、6米板、8米板、10米板。板子越长则会出现在平面难以调平、轴重制动传感器间隙调整困难等问题。不平整的平面产生了偏载，进而影响制动率的检测。

在检定过程中（如图3）因为板过长，无法每一米都兼顾，所以不能精准反映板体在不同位置的准确度，尤其是大量程的准确度。

2.4现行检定规程未能考虑动态检测的误差影响

在平板式制动检验台的实际使用中，因受到减速度惯量冲击影响，制动检验台的制动力、位移、传感器的动态特性（包括响应时间、频率响应）等在不同频率下存在非线性衰减，会导致动态检测误差，并且制动检验台在接收到制动操作信号后，需要一定的时间来响应并测量制动力和制动距离等参数。如果设备的响应时间较长，或者在不同工况下响应时间存在差异，也会引入动态检测误差。另外，制动检验台的机械部件也会具有一定的动态特性。例如，制动台板的弹性变形或机构回弹等情况，可能会影响测量结果的准确性。

2.5平板制动检验台的校准接口设计混乱不利于溯源

目前，佛山南华、安徽华燕、浙江江兴、安车等国内平板式制动检验台一线厂家，在设计平板式制动检验台制动力校准接口时，因无国标要求，都是只根据自身需求非标设计。其操作空间有大有小，设计位置有在设备顶端，也有在设备中间，加载方式有拉伸、旋压、顶压，配给标准传感器的接口有螺纹式、插销式。可谓一厂一式样，甚至一厂一型号一式样。

国家计量检定部门在申建社会公用计量标准时，不会同时准备所有非标的检定装置去溯源申报。所以，当遇到不符合当地计量部门配备装置所使用环境的平板式制动检验台时，当地的量值传递工作便无法开展。

3.1提升检定装置自动化测量水平

未来量值传递的过程不仅要注重检定装置的精准与否，还需要注重整个测量全过程、全要素，以及閉环管理。这些都是在设计检定装置时需要考虑的。

对平板式制动检验台进行自动化测量是未来发展趋势。自动化测量不仅能极大提高工作效率，还能弥补人力加载操作稳定性差、大吨位量程人力难加载、重复性难以复现等缺陷，更能减少目前检定方法所造成的人为误差。通过测量自动化还能多台同时进行计量检定，节省计量检定时间，提高工作效率。

3.2修订平板式制动检验台检定规程，增加动态检定要求

动态测量中的惯量因素是决定于静动态检定差异的主要因素。单纯只对平板式制动检验台进行静态检定，无法准确客观地反映平板式制动检验台的实际工作性能，这也是影响平板式制动检验台检测准确性的一个制约因素。

动态检定制动台制动力的过程，可以反映出机动车在行驶过程中车辆轴荷分配，不会出现静态检定过程中发生的重心偏移现象，针对小吨位的机动车也可以解决地面附着系数不高而引起的制动力偏低问题。动态检定更加接近车辆在路面上的制动，能够实际体现制动的曲线和机动车在行驶过程中的制动力。

3.3修订国标或者行标，统一规范设备厂家的计量交互接口

平板式制动检验台检验性能的国标要求保障了设备的检验指标满足需求。但计量校准接口设计标准的缺失，为检验工作埋下了隐患。在未来，我们要推进其标准的完善，补齐计量需求，夯实基础。

国家标准的修订可以确保在不同地区、不同单位使用的平板式制动检验台具有一致的性能要求和校准溯源方法。这样可以消除不同地方之间由于标准不一致而导致的测试结果差异，提高制动性能评估的准确性和可比性。通过修订国家标准，可以提高制动检验台的准确性和可靠性，确保对车辆制动性能的评估更加准确和可靠，进而提高车辆的制动安全性能。

计量校准接口标准的设立节约了社会生产成本，提高社会量值传递效率。根本目的是为更多样化和个性化的设备提供科学性和系统性的保障。

综上所述，未来平板式制动检验台检定的改进建议包括检定装置自动化改进，相关国标和检定规程的修订。通过提升与改进检定装置，可以提高工作效率、减少人为误差，并节省检定时间。通过修订检定规程，可以更准确地反映平板式制动检验台的实际工作性能，提高检测准确性。此外，修订国标或者行标，统一规范设备厂家的计量交互接口，以确保一致的性能要求和校准溯源方法，提高制动性能评估的准确性和可比性。

本文浅述了平板式制动检验台检定装置及其检定方法在实际工作中的一些问题，展望了未来的发展方向，也可用于很多传统检测设备和计量检定装置。未来的测量与量值传递一定更加精准高效。

【参考文献】

[1]王统.高精度平板式制动检验台测试系统的研究与开发[D].吉林：吉林大学，2016.

[2]袁岳超.基于平板式制动检验台的ABS汽车制动力检测分析研究[D].吉林：吉林大学，2016.

[3]李树珉，张建生，陈成法，等.平板式和滚筒反力式制动检验台检测影响因素对比分析[J].中国测试，2015，41（8）：125-128.

[4]戴蕾蕾.浅析平板式汽车制动检验台工作原理及制动力曲线[J].汽车维护理，2015（3）：72-73.

【作者简介】

徐雷，男，1991年出生，高级工程师，硕士，研究方向为交通设备计量。

（编辑：李加鹏）