汽车安全技术检测讲义.doc

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1、车辆安全技术检测（讲义）目 录第一章 概述3 第一节 车辆检测基础知识3 第二节 车辆技术性能检测的基本内容、方法特点及发展概况4第二章 汽车安全性能检测8 第一节、汽车制动性能的检测8 第二节、汽车侧滑量的检测15 第三节、汽车车速表的检测23 第四节、汽车前照灯的检测29第三章 汽车环保性能检测33 第一节、汽车尾气排放的检测33 第二节、汽车噪声的检测42附录57第一章 概述第一节 车辆检测基础知识一、车辆检测的概念及意义（一）车辆检测的概念车辆检测通常指使用现代检测技术和设备，对车辆进行不解体检测，它多用于在用车的检测。通过检测，对在用车的技术状况、使用性能给出一个正确的评价。（二）车

2、辆检测的意义车辆检测对保证交通安全、加强环境保护、提高运输能力和降低生产成本都具有重要的意义。1、汽车技术性能检测诊断技术是改革汽车维修制度、实行视情维修的必要手段。早期的汽车维修方式采用“事后维修”和定期强制保养，带来了一系列问题。事后维修，不坏不修，维修只是在汽车出现了故障后进行的修理，这种方式隐含着对人身安全的威胁和造成财产重大损失的危机。强制定期保养往往造成盲目修理或失修现象。在汽车技术性能检测诊断技术水平十分低下的条件下，这两种维修方式是可行的。随着制造工艺改进，汽车寿命延长，过去那种维修方式很不适应今天的形势。目前，广泛采用了“视情维修”制度，它能最大限度地发挥零件的使用潜力，减少

3、了不必要的拆卸，大大地提高了机器的可靠性和使用经济效益。显然，如果没有一定的检测诊断手段，要实现视情维修只是一句空话。我国交通部在汽车运输业车辆技术管理规定中指出：“车辆修理应贯彻视情修理的原则，即根据车辆检测诊断和鉴定的结果视情按不同的作业范围和深度进行，既要防止拖延修理造成车况恶化，又要防止提前修理造成的浪费。”、“各地交通运输管理部门和运输单位应积极推广检测诊断技术。”2、发展汽车诊断技术是提高维修效率、监督维修质量的迫切需要。随着汽车工业的发展，汽车保有量迅猛增长。目前，我国汽车年产量已达到160多万辆。汽车保有量增加，维修任务量相应加大；从另一方面来看，汽车结构日益复杂，例如，197

4、0年美国平均每辆小汽车电子装置价值25美元；而1985年已迅速上升到900美元；现在小轿车电子装置价值已超过4000美元。由此产生的后果是熟练汽车维修工严重短缺，单纯凭经验进行汽车维修已不能适合现代汽车技术要求。在车辆技术保障中，资料统计，查找故障的时间为70左右，而排除与维修的时间占30。车辆结构日益复杂，使故障诊断的地位越来越重要。可以这样说，在车辆技术保障中，离不开汽车检测诊断技术。没有检测诊断技术，汽车技术保障系统中就缺少一个重要的环节；没有检测诊断技术，车辆的技术状况就不能迅速地恢复；没有检测诊断技术，车辆维修保障体制就只会停留在事后维修和定期维修方式上。所以汽车检测诊断技术在汽车技

5、术保障中处于十分关键性的地位。3、加强汽车安全技术检测，是保征行车安全的有效手段。随着机动车保有量的逐年增加，公路交通事故和对环境的污染成为愈来愈不可忽视的社会问题。据统计，自有汽车以来，全世界死于车祸的总人数已超过2500万人。近几年，因车辆事故每年大约死亡55万人，伤1000多万人。我国因交通事故每年死亡人数近10万人，伤超过25万人，造成的经济损失十分惊人。面对着日益严峻的交通形势，“中华人民共和国道路交通管理条例”规定：机动车安全性能的检测，一般应在公安部门委托的机动车辆安全技术检测站上进行。采用先进的仪器对机动车辆的技术状况做出准确的判断，发现问题及时维修，是确保交通安全的有效措施。

6、二、车辆检测的类型及作用根据检测目的的不同，车辆检测可分为以下两种类型：1、安全性能检测： 专门检测在用汽车是否符合安全标准和防止公害法规有关规定，执行监督任务，目的在于确保汽车具有符合要求的外观、良好的安全性能和符合污染物排放标准的排放性能，以强化汽车的安全管理。该项检测由公安部负责管理。2、综合性能检测： 对汽车各种性能均进行检测。对汽车实行定期和不定期的综合性能检测，目的是在不解体情况下，确定运输车辆的工作能力和技术状况，对维修车辆实行质量监督，以保证运输车辆的安全运行，提高运输效能及降低消耗，使运输车辆具有良好的经济效益和社会效益。该项检测由交通部负责管理。总的说来，汽车检测诊断有两个

7、不同的目的：对显现出故障的汽车，通过检测诊断查找故障的确切部位和发生的原因，从而确定排除故障的方法；对汽车技术状况进行全面检查，确定汽车技术状况是否满足有关技术标准的要求及与标准相差的程度，以决定汽车是否继续行驶或采取何种措施延长汽车的使用寿命。第二节 车辆技术性能检测的基本内容、方法特点及发展概况一、汽车技术性能检测的基本内容包括： 安全性检测：包括制动、侧滑、转向、灯光等。通过该项检测，减少由于车辆安全设施不完善、车辆性能欠佳及技术状况不良所造成的交通事故。 可靠性检测：包括异响、磨损、变形、裂纹等。 动力性检测：包括车速、加速能力、底盘输出功率等。 经济性检测：主要指燃料消耗。环保性检测

8、；噪声和废气排放等。通过以上各项检测，能迅速反映汽车各机构、系统、总成和零部件的技术状况，及时发现并排除故障，保证车辆良好的技术性能，达到车辆噪声和污染物排放控制的目的，以保护环境，减少汽车对人类健康所造成的危害。二、车辆检测诊断的方法及特点汽车检测诊断是由检查、分析、判断等一系列活动完成的。从完成这些活动的方式看，汽车检测诊断主要有两种基本方法，一是传统的人工经验检测诊断法，二是利用现代仪器设备检测诊断法。1、人工经验检测诊断法 是通过路试和对汽车或总成工作情况的观察，凭借检测诊断人员丰富的实践经验和一定的理论知识，利用简单工具以及眼看、手摸、耳听等手段，边检查、边试验、边分析，进而对汽车技

9、术状况进行定性分析或对故障部位和原因进行判断的诊断方法。该方法不需要专用仪器设备，可随时随地应用，但其缺点在于：检测诊断速度慢，准确性差，并要求检测诊断者具有丰富的实践经验和较高的技术水平。2、现代仪器设备检测诊断法 是在人工经验检测诊断法的基础上发展起来的检测诊断方法。该方法可在不解体情况下，利用建立在机械、电子、流体、振动、声学、光学等技术基础上的专用仪器设备，对汽车总成或机构进行测试，并通过对诊断参数测试值、变化特性曲线、波形等的分析判断，定量确定汽车的技术状况。采用微机控制的专用仪器设备能够自动分析、判断、打印检测诊断结果。现代仪器设备检测诊断法的优点是检测诊断速度快、准确性高、能定量

10、分析；缺点是投资大、占用固定厂房等。三、车辆检测技术的发展概况（一）汽车检测诊断技术的发展早在20世纪中叶，工业化发达国家就形成了以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术。随着汽车技术的进步，国外汽车检测诊断技术发展很快，并且大量应用了声学、光学、电子技术、物理、化学与机械相结合的检测诊断技术，检测诊断仪器设备在汽车诊断技术中从无到有，所占比重愈来愈大，并经历了从低级到高级的发展过程。首先，一些简单的测试仪表，如转速表、气压表、真空表、电压表、电流表等被应用到了汽车诊断工作，其测试结果被作为人工经验诊断的依据，使汽车诊断从“耳听、手摸”的定性阶段逐步向定量阶段过渡。20世纪80年代，随着计算机技

11、术的发展，出现了汽车检测诊断、数据采集处理自动化、检测结果直接打印等功能的汽车检测仪器。在此基础上，为了加强汽车管理，各工业发达国家相继建立了汽车检测诊断站，使汽车检测制度化。专用诊断设备的问世是仪器设备诊断的第二个发展阶段。电子技术的进步，特别是电子计算机的成就及其在专用诊断设备上的应用，对汽车诊断技术产生了重大影响。在上述技术背景下，诊断设备由单机发展为配套，由单功能发展为多功能，由手工操纵发展为自动控制，并逐步开发出实用的汽车诊断专家系统。目前已研制出来并投入使用的汽车诊断设备中，用于发动机诊断的主要有：发动机无负荷测功仪、发动机综合测试仪、电子示波器、点火正时仪、废气分析仪、发动机异响

12、诊断仪、机油快速分析仪、铁谱分析仪、油耗计、气缸漏气量检测仪等；用于底盘诊断的主要有：制动试验台、侧滑试验台、转向轮定位仪、车速表试验台、灯光检验仪、底盘测功机、车轮动平衡机等。汽车检测诊断技术也是随着汽车技术的进步和汽车运行条件的改善而不断发展的。随着汽车工业的发展，汽车结构越来越复杂，电子化程度越来越高，电子控制燃油喷射系统、电子控制汽车防抱死制动系统、自动变速器等新结构在汽车上的应用已日趋普遍；高速公路建设对汽车的使用性能，特别是高速行驶下的安全性能提出了更高的要求。这些不但使人工经验检测诊断法难以适应，同时提出了开发新型汽车诊断设备的客观需求。在科学技术高速发展的今天，人类越来越重视自

13、身安全的保障和自然界的生态平衡，可持续发展受到广泛关注。因此，今后汽车诊断设备的发展将集中在汽车安全性能、排放性能和汽车新结构的诊断方面，并向多功能综合式和自动化方向发展，同时，测试仪表也将向更加精密和小型化发展，并能随车安装并在工作过程中显示。虽然汽车诊断技术发展很快，但目前的诊断仪器设备还只能诊断汽车的部分性能和故障，对某些总成如离合器、变速器、差速器、主传动等的故障诊断，目前还缺乏方便、实用的仪器设备可以利用。汽车的外观检查，如车体是否周正，车身和驾驶室钣金件是否开裂、变形，油漆是否脱落、锈蚀，甚至一些能引起重大事故的部位的缺陷，如转向横拉杆、直拉杆球头松旷，传动轴和车轮螺栓松动等，都离

14、不开人工经验检查。因此，人工经验诊断法虽有一定的缺点，但在某些方面仍是仪器设备诊断法所不能代替的。（二）国内外车辆检测基本情况及检测管理模式目前，世界各国普遍实行国家车检制度，但由于社会经济和科技发展速度及国情的差别，每个国家的发展历程和管理模式均有所不同。 1、国外典型国家或地区车辆检测基本情况 (1)日本 日本是亚洲率先实行政府强制执行定期车辆捡查的国家，开始年份为1947年，按照道路车辆法规规定，货车、租用车、出租车及公共汽车检查周期为1年，轿车和轻型车为3年。检查项目为侧滑（A）、制动(B)、车速表(S)、前照灯(H)、外观和底盘（PL），除轻型汽车由轻型汽车协会指定工厂执行外，其它车

15、辆均由国立车检站或委托的民间车检站执行。目前，全日本国立车检站为83个(共拥有10T、3T和柴油车专用检测线250条，全部为自动线)。在东京建有全日本汽车档案数据中心，实现了车辆档案电子数据处理及联网，在任何国立车检站可检索和打印任意一辆登记注册过的汽车资料。日本的车检模式为政府车检部门负责，政府检测站与民间车检站相结合。 (2)德国 政府制定法律，实施车检制度。国家对检测项目和标准等有相应的规定，由公众机关(工业技术监督协会)负责检车，不以盈利为目的。单机检测设备的自动化水平较高，普遍采用智能仪表。检测项目具有：前轮定位、制动、灯光、转向机构、悬架装置、车体、污染物排放、轮胎等。除用设备检测

16、外，还要由经验丰富的检验员检验，以保证车检质量。 (3)美国各州有自己的法规，对检验项目、标准做出相应的规定。在用汽车大多在民间检测站进行，使用一些单机多功能检测设备。检测项目主要有：前轮定位、制动、灯光、转向机构、悬架装置、车体、污染物排放、轮胎等。检测员经考核合格后发给执照，可在任一检测站检测车辆。其检测模式为民间负责制。总体上讲，工业化发达国家的汽车检测诊断，在管理上实现了“制度化”；在检测指标上实现了“标准化”；在检测技术上向“智能化、自动化检测”方向发展。第一、检测管理制度化在工业发达国家，汽车检测工作由交通部门统一管理，在全国各地建立了由交通部门认证的汽车检测场(站)，负责新车的登

17、记和在用车的安全检测，修理厂修过的汽车也要经过汽车检测场的检测，以确定其安全性能和排放是否符合国家的标准。第二、检测指标标准化工业发达国家的汽车检测有一整套的标准。判断受检汽车技术状况是否良好，是以标准中规定的数据为准则，有量化指标，避免主观上的误差。如美国规定，经过修理后的汽车只有经过严格的安全与环保检测后，才能出厂。除对检测结果有严格完整的标准以外，国外对检测设备也有标准规定，如检测设备的检测性能、检测精度、具体结构都有严格的规范，对检测设备的使用周期、技术更新等都做出了具体要求。第三、检测技术智能化和自动化国外汽车检测诊断设备正向智能化、自动化、精密化和综合化方向发展，应用新技术，开拓新

18、的领域，研制新的检测设备。计算机的广泛应用，出现了汽车检测控制自动化、检测结果直接打印等多项功能的现代综合性能检测技术与设备。例如，国外生产的汽车制动检测仪、全自动前照灯检测仪、发动机分析仪、计算机四轮定位仪等自动检测设备，技术十分先进。目前在汽车检测线上正投入使用的检测诊断系统，集检测、信号采集、处理、打印及车辆调度于一体，使汽车检测诊断过程全自动化。这样不仅避免了人为错误，提高了检测的快速性和准确性，而且可以将检测资料存储于计算机中，对汽车进行全寿命管理。 2、我国车辆检测基本情况 我国的机动车安全性能检测是从80年代初开始的，当时由于机动车数量少(80年，机动车保有量为208.84万辆，

19、其中汽车为178.29万辆)，这项工作是以车管部门为主自行检验的。经短短二十几年的发展，我国的机动车检测工作已经上了一个大台阶，从传统方式过渡到机械、电子、仪表一体的科学年代。目前，全国30个省、自治区、直辖市公安机关自建和委托其他部门建设的检测站有1100多个，检测线1500多条，基本满足了机动车检测的需要。 我国机动车检测工作特点： （1）管理机关为各公安交通管理部门。制定有一整套的管理办法、规章、制度，检测工作较为科学合理。 （2）我国地域宽广，各地机动车保有量不均，必须采用固定检测站为主，流动检测站为辅的布局。 （3）车辆技术性能差异较大，检测标准要做到既能满足检验先进水平的现代车辆，

20、又能满足检验一般水平的车辆，保证检测的结果准确和公正。 （4）检测站的人员文化水平及素质较低，必须加强和教育，才能适应检测工作的需要。 为加强机动车检测设备行业的管理，在公安部交通管理局领导下，由中国机动车安全检测研究会承办编印了中国机动车安全检测设备产品推荐目录(一)、(二)，为整顿检测设备生产秩序提供了依据。当前影响机动车检测设备使用和管理的重要问题是缺少检测设备标准和行业标准，以规范生产厂家的行为，在条件成熟时制定国家标推。今后，我国汽车检测诊断技术应向如下三方面发展：(1)完善与硬件配套的软件建设，制定定量化的检测标准； (2)在大型检测诊断设备研制方面，向声、光、电等自动化技术方向发

21、展，进一步提高诊断系统的智能化水平；(3)汽车检测诊断实现网络化，提高信息资源共享、硬件共享、软件共享水平。利用信息高速公路，将全国的汽车检测站联成一个广域网，使交通管理部门随时掌握车辆状况。第二章 汽车安全性能检测 第一节、汽车制动性能的检测一、汽车制动检测作用与检测标准（一）汽车制动性能与行车安全 制动系统是汽车底盘的主要组成部分，汽车制动性能直接影响汽车行驶、停车的安全性，是汽车安全行车的重要因素之一，因此也是汽车检测诊断的重点。制动性能主要指汽车按驾驶员的指令，减速以至停车的能力。汽车具有良好的制动性能，在紧急情况下可以化险为夷；在正常行驶时，由于制动系统的安全保障作用，可以提高汽车的

22、平均行驶速度，从而提高汽车的运输生产效率。汽车制动性能好坏对于汽车行驶安全性和运输生产效率都有重要影响。资料统计表明，重大交通事故中，因制动距离太长或紧急制动时侧滑失控等情况而产生的比率占4050。只有良好的制动性才能保证在安全行车的条件下提高行车速度，获得较高的运输效率。 汽车制动性能的评价包括三个方面： 1、制动效能，即制动距离或制动减速度。制动距离最直接影响行车安全，是人们最关心的指标。但是，制动距离受车速影响，也受道路条件、驾驶员的反应敏捷程度等非汽车本身结构因素的影响。检测汽车制动距离和制动减速度需要较高的道路条件，检测效率较低，很难适应大量汽车的检测。制动减速度是由地面制动力产生的

23、，故可以利用车轮的地面制动力来计算出汽车的减速度，即可以用制动力的检测来代替汽车制动减速度的测量。 2、制动效能的恒定性。主要检查连续制动后，汽车制动效能下降的程度，这对连续下坡的汽车的安全也很重要。 3、制动时的方向稳定性。这是指制动时汽车不跑偏、侧滑及失去转向的能力。以上三方面都对汽车行驶安全有影响，是汽车制动性能的重要指标，其中制动效能的影响是最经常、最重要的。随着道路的改善，汽车动力性能的提高，制动跑偏、侧滑对安全的影响也十分突出，因此方向稳定性也是一个必须保证的重要指标。新型的轿车制动系统要求在制动时不抱死跑偏，其制动系装有车轮制动自动防抱死装置，可在保证一定制动效能的前提下紧急制动

24、而不会侧滑，并且驾驶员还有一定的方向控制能力。如我国的机动车运行安全技术条件（GB7258-1997）规定：良好附着的道路，座位数9的载客汽车，制动初速为50km/h，制动距离38m，不能跑偏。（二）汽车制动性能检测参数和标准 汽车制动系统所应满足的基本要求和行车制动系统、应急制动系统、气压制动系统、液压制动系统、贮气筒、制动管路和制动报警装置等所应满足的要求见GB72581997机动车运行安全技术条件（附录一）。根据该标准，可以用路试和台试两种方法检测汽车的制动性能：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；台试主要检测制动力、制动协调时间和左右轮制动力差

25、。其中之一符合标准规定时，即可认为汽车制动性能合格。 1、制动距离 制动距离S指汽车在规定的初速度下紧急制动时，从脚接触制动踏板起到车辆停车时止所驶过的距离，包括在制动器起作用时间内驶过的距离S2和在汽车以最大减速度持续制动时间内所驶过的距离S3。 制动距离可按下列公式估算： （2-1）式中v0制动初速度（km/h）； j制动减速度（ms2）。 制动减速度j与各个车轮制动力之和Fz的关系为 代入式21，则 （2-2） 式中 G汽车总重（N）； g重力加速度（ms2）。 汽车在持续制动时间内抱死拖滑时，所能达到的最大制动减速度为 代入式21，则 （2-3） 式中路面附着系数。 制动距离S是评价汽

26、车制动性能最直观的参数，制动距离的试验过程与汽车实际运行中的制动情况最为接近。用制动距离作为参数评价汽车制动性能时，制动距离和制动稳定性应满足GB72581997机动车运行安全技术条件中表2：“制动距离和制动稳定性要求”的规定。但通过路试检测汽车的制动距离时，需要较大试车场地，而且对轮胎的磨损较大；同时由于制动距离是一个整车制动性能参数，因而不能反映出各个车轮的制动性能及制动力的分配情况。 2、制动减速度 制动减速度反映了制动时汽车速度降低的快慢，据式21，在规定的汽车制动初速度v0下，制动距离决定于制动减速度j和制动器作用时间t2=t2+t2。因此可以通过测试制动减速度j、制动协调时间tz和

27、制动稳定性评价汽车的制动性能。 根据GB7258一l997机动车运行安全技术条件的规定，用制动减速度评价汽车的制动性能，是以充分发出的平均减速度FMDD作为参数的。 式中 vb0.8 v0车辆的速度（kmh）； ve0.1 v0车辆的速度（kmh）； 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）。 FMDD是车辆在制动过程中制动减速度的一个较稳定的平均值，能较真实地反映车辆制动系统的实际情况。当制动过程比较平稳，制动减速度比较稳定时，也可以认为充分发出的平均减速度是采样时段的平均加速度，即为（vb- ve）3.6tbe （ms2）。式中tbe （

28、s）为车速由vb降至ve所用的时间。 汽车经道路试验，在规定初速度下急踩制动时充分发出的平均减速度和制动稳定性应满足GB72581997机动车运行安全技术条件中表3：“制动减速度和制动稳定性要求”的规定。可采用速度分析仪、制动减速度仪测出有关参数后，再计算出充分发出的平均减速度。 制动协调时间定义为：在急踩制动时，从踏板开始动作至车辆减速度（或制动力）达到标准中规定的车辆充分发出的平均减速度（或标准中规定的制动力）的75时所需的时间。显然，制动协调时间tz是制动器作用时间t2的主要部分。根据GB7258一1997机动车运行安全技术条件，单车制动协调时间应不大于0.6s，汽车列车制动协调时间应不

29、大于0.8s。 用减速度仪检测汽车的制动减速度，仪器本身结构简单、使用方便，但试验的重复性较差，且受路面附着系数的影响很大。制动减速度是一个整车性能参数，也不能反映各车轮的制动性能状况。 3、制动力 由式22可见，汽车制动距离取决于制动力的大小和制动器起作用时间的长短，因此可以采用制动力和制动协调时间评价汽车的制动性能；同时，为使汽车具有良好的制动稳定性，左、右车轮的制动力必须满足平衡要求；汽车的驻车制动装置也必须满足相应要求。利用制动力作为诊断参数时，可以通过台架试验对汽车的行车制动性能和驻车制动性能进行检测。 根据GB7258一1997机动车运行安全技术条件的规定，通过台试检测汽车制动性能

30、时，所应满足的要求如下： 在制动试验台上测出的制动力应符合表21的要求。表21 台试检验制动力要求车辆类型制动力总和与整车重量的百分比轴制动力与轴荷的百分比空 载满 载前 轴后 轴汽车、汽车列车、无轨电车和四轮农用运输车60%50%60%三轮农用运输车60%摩托车60%50%轻便摩托车55%50% 空载和满载状态下的测试均应满足此要求。 在制动力增长全过程中，左、右轮制动力差与该轴左右轮中制动力大者之比对前轴不得大于20，对后轴不得大于24。 汽车和无轨电车的单车制动协调时间应不大于0.6s，汽车列车则应不大于0.8s。 进行制动力检测时，车辆各轮的阻滞力均不得大于该轴轴荷的5。 机动车制动完

31、全释放时间（从松开制动踏板到制动消除所需要的时间）对单车不得大于0.8s。当采用制动试验台检验车辆（两轮、边三轮摩托车和轻便摩托车除外）驻车制动的制动力时，车辆空载，乘坐一名驾驶员，使用驻车制动装置，驻车制动力的总和应不小于该车在测试状态下整车重量的20。对总质量为整备质量1.2倍以下的车辆，此值为15。当车辆经台架检验后，对其制动性能有质疑时，可用路试检验方法进行复检，并以满载路试时的检验结果为准。 利用台架试验检测汽车制动性能时，由于可测出车轮制动力大小，因此可据此分别分析各车轮的制动能力；同时，台架试验速度快，占地面积小，因此在汽车检测站广泛采用制动试验台以制动力为参数来检测汽车的制动性

32、能。二、汽车制动试验台的结构及工作原理 在试验室条件下，常用制动试验台测试汽车的制动力进行汽车制动性能的检测。 制动试验台按测试原理不同，可分为反力式和惯性式两类；按试验台支承车轮形式不同，可分为滚筒式和平板式两类；按检测参数不同，可分为测制动力式、测制动距离式和综合式三种；按试验台的测量、指示装置传递信号方式不同，可分为机械式、液力式和电气式三类；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所用制动检验设备多为单轴反力式滚筒制动试验台。1、单轴反力式滚筒制动试验台结构及工作原理（1）单轴反力式滚筒制动试验台的结构 反力式滚筒制动试验台由滚筒装置、驱动装

33、置、举升装置、测量装置、指示与控制装置等组成，其结构简图见图2-1图2-1单轴反力式滚筒制动试验台简图1-电动机 2-压力传感器 3-减速器 4-滚筒 5-第三滚筒 6-电磁传感器 7-链传动 8-测量指示仪表 为同时测试左、右车轮的制动力，滚筒装置、驱动装置和测量装置左、右对称，独立设置，而控制装置和显示装置则是共用的。 1）滚筒装置 滚筒装置由左、右独立设置的两对滚筒构成，可以单独测试同一轴左、右车轮的制动力。一般四个滚筒的直径相同，滚筒两端由滚筒轴承支承并安装在机架上。前、后滚筒间常采用链传动。当驱动装置驱动后滚筒，并通过链条带动前滚筒旋转时，滚筒装置作为活动路面，支承被测车辆，传递运动

34、使车轮旋转，并在制动试验时传递制动力。 各种型号制动试验台的滚筒直径不一，一般在105300mm之间；滚筒线速度在0.1kmh5kmh之间。滚筒直径大时，轮胎在滚筒上滚动时变形小，滚动阻力小，但所需电动机功率大、体积大；滚动直径小时，则体积小，电动机功率小，但车轮滚动阻力大。为提高滚筒与轮胎间的附着系数，需对滚筒表面进行专门处理。常见的加工处理方法有： 开有纵向浅槽的金属滚筒 在滚筒外圆表面沿轴向开有若干间隔均匀、有一定深度的沟槽。这种滚筒表面附着系数最高可达0.65。在制动试验车轮抱死时，容易剥伤轮胎。当表面磨损且沾有油、水时，附着系数将急剧下降。 表面粘有熔烧铝矾土砂粒的金属滚筒 这种滚筒

35、表面无论干或湿时，其附着系数可达0.8。 表面具有嵌砂喷焊层的金属滚筒 喷焊层材料选用NiCrBSi自熔性合金粉末及钢砂。这种滚筒表面新的时候其附着系数可达0.9以上，其耐磨性也较好。 高硅合金铸铁滚筒 这种滚筒表面带槽、耐磨，附着系数可达0.70.8，价格便宜。 表面带有特殊水泥覆盖层的滚筒 这种滚筒比金属滚筒表面耐磨，表面附着系数可达0.70.8。但表面易被油污与橡胶粉粒附着，使附着系数降低。 有的滚筒制动试验台在主、从动滚筒之间设置一直径较小，既可自转又可上下摆动的第三滚筒，平时由弹簧使其保持在最高位置。而在设置有第三滚筒的制动试验台上，大都取消了举升装置。在第三滚筒上装有转速传感器。在

36、检验时，被检车辆的车轮置于主、从动滚筒上的同时压下第三滚筒，并与其保持可靠接触。控制装置通过转速传感器即可获知被测车轮的转动情况。当被检车轮制动，转速下降至接近抱死时，控制装置根据转速传感器送出的相应电信号使驱动电动机停止转动，以防止滚筒剥伤轮胎和保护驱动电机。第三滚筒除了上述作用外，有的试验台上还作为安全保护装置用，只有当两个车轮制动测试单元的第三滚筒同时被压下时，试验台驱动电机电路才能接通。 2）驱动装置 驱动装置由电动机和减速器（扭力箱）构成。电动机输出的转矩和转速经减速器的减速增扭后，驱动滚筒装置的后滚筒旋转。减速器有蜗轮蜗杆一圆柱齿轮两级减速、少齿差行星齿轮减速、传动带一圆柱齿轮两级

37、减速等多种型式。减速器外壳由两个轴承浮动安装在支架上，可以绕后滚筒中心线摆动。主滚筒与从动滚筒由链传动连接而同步旋转。 3）举升装置 为了便于汽车出入制动试验台，在主、从动两滚筒之间设置有举升装置。该装置通常由举升器、举升平板和控制开关等组成。举升器常用的有气压式、电动螺旋式和液压式三种型式：气压式是用压缩空气驱动气缸中的活塞或使气囊膨胀完成举升作用；电动螺旋式是由电动机通过减速器带动螺母转动，迫使丝杠轴向运动起举升作用；液压式是由液压举升缸完成举升动作。带有第三滚筒的制动试验台不用举升装置。 4）测量装置 制动力测量装置主要由测力杠杆和传感器组成。测力杠杆一端与传感器连接，另一端与减速器壳体

38、连接，被测车轮制动时，测力杠杆与减速器壳体将一起绕主动滚筒（或绕减速器输出轴）轴线摆动。传感器将测力杠杆传来的、与制动力成比例的力（或位移）转变成电信号输送到指示、控制装置。传感器有应变测力式、自整角电机式、电位计式和差动变压器式等多种类型。日本式制动试验台多采用自整角电机式测量装置，而欧洲式以及近期国产制动试验台多用应变测力式传感器。图22为测力装置和驱动装置示意图。图22 测力装置和驱动装置示意图1压力传感器 2测力杠杆 3减速器 4主动滚筒 5电动机 6从动滚筒 7车轮 5）指示与控制装置 目前制动试验台控制装置都采用电子式。为提高自动化与智能化程度，有的控制装置中配置计算机。指示装置有

39、指针式和数字显示式两种。带计算机的控制装置多配置数字显示器，但也有配置指针式指示仪表的。带计算机的指示与控制装置主要由计算机、放大器、AD转换器、数字显示器和打印机等组成，其控制框图如图23所示。图23计算机控制框图 （2）单轴反力式滚筒制动试验台工作原理1）车轮制动试验时的受力分析 图24所示为被测车轮在滚筒试验台上进行制动测试时的受力情况。图24车轮在实验台上试验时的受力简图G-车轮所受的载荷 F-车桥对车轮轴的水平推力 N1、N2-滚筒对车轮的支反力 FX1、FX2-滚筒对车轮的切向摩擦力，F=N FX1、FX2-车轮对滚筒的切向反作用力 -滚筒与车轮表面的附着系数T-制动器摩擦力矩 T

40、f1、Tf2-车轮滚动阻力矩 -安置角， 根据力学平衡原理可列出下列关系式： N1（sin+cos）-N2（sin-cos）F Nl（cos-sin）+N2（cos+sin）G 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（与非测试车轮的制动性能有关）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，

41、即N10，且F0，则可推得sin-cos0，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。 从以上分析可见：适当大的安置角对检测有利，但并不是越大越好，因为当安置角增大时，车轮轮胎相对变形增大，迟滞损失增加，滚筒带动车轮旋转的附加转矩增大，仪器示值大，影响测量精度，同时增加车轮驶离滚筒时的困难。2）工作原理 进行车轮制动力检测时，被检汽车驶上制动试验台，车轮置于主、从动滚筒之间，放下举升器（或压下第三滚筒，装在第三滚筒支架下的行程开关被接通）。通过延时电路起动电动机，经减速器、链传动和主、从动滚筒带动车轮低速旋转，待车轮转速稳定后，驾驶员踩下制动踏板。车轮在车轮制动器的摩擦力

42、矩T作用下开始减速旋转。此时电动机驱动的滚筒对车轮轮胎周缘的切线方向作用制动力Fxl、Fx2以克服制动器摩擦力矩，维持车轮继续旋转（如图2-4）。与此同时，车轮轮胎对滚筒表面切线方向附加一个与制动力方向反向等值的反作用力Fxl、Fx2, 在Fxl、Fx2形成的反作用力矩作用下，减速器壳体与测力杠杆一起朝滚筒转动相反方向摆动，测力杠杆一端的力或位移经传感器转换成与制动力大小成比例的电信号。从测力传感器送来的电信号经放大滤波后，送往AD转换器转换成相应数字量，经计算机采集、存贮和处理后，检测结果由数码管显示或由打印机打印出来。打印格式与内容由软件设计而定。一般可以把左、右轮最大制动力、制动力和、制

43、动力差、阻滞力和制动力时间曲线等一并打印出来。在制动过程中，当左、右车轮制动力和的值大于某一值时，计算机即开始采集数据，采集过程所经历时间是一定的（如3s）。经历了规定的采集时间后，计算机发出指令使电动机停转，以防止轮胎剥伤。在有第三滚筒的制动试验台上，在制动过程中，第三滚筒的转速信号由传感器转变成电信号后输入计算机，计算车轮与滚筒之间的滑移率。当滑移率达到一定值（如20）时，计算机发出指令使电动机停转。如车轮不驶离试验台，延时电路将电动机关闭310s后又自动起动。检测过程结束，车辆即可驶出制动试验台。 由于制动力检测技术条件要求是以轴制动力占轴荷的百分比来评判的，对总质量不同的汽车来说是比较

44、客观的标准。为此除了设置制动试验台外，还必须配备轴重计或轮重仪，有些复合式滚筒制动试验台还装有轴重测量装置。称重传感器（应变片式）通常安装在每一车轮测试单元框架的4个支承脚处。 GB72581997机动车安全运行技术条件中定义的制动协调时间是从驾驶员踩下制动踏板的瞬间作为起始计时点，为此，在制动测试过程中必须由驾驶员通过套装在汽车制动踏板上的脚踏开关向试验台指示、控制装置发出一个“开关”信号，开始时间计数，直至制动力与轴荷之比达到标准规定值的75时的瞬间为止。这段时间历程即为制动协调时间，通常可以通过试验台的计算机执行相应程序来实现。 由于制动测试时滚筒的转动速度较低，其与实际制动状况相差甚远，这将影响所测制动力上升速度，使制动协调时间延长。若其与采样时间不能很好匹配时，甚至可能影响所测制动力值大小。 目前