汽车行驶时能在短时间内停车且维持行驶方向的稳定性,以及在下长坡时能维持一定车速的能力,称为汽车的制动性。自汽车诞生之日起,汽车的制动性就显得至关重要,并且随着汽车技术的发展和行驶速度的提高,而越来越重要。制动性直接关系到交通安全,重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关。
1 汽车制动性能的评价指标
评价汽车制动性能的指标主要有以下3个方面。
(1)制动效能,即制动距离与制动减速度,是指在良好路面上,汽车以一定初速度制动到停车的制动距离与制动时汽车的减速度,是制动性能最基本的评价指标。
(2)制动效能的恒定性。汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度,称为抗热衰退性能。此外,当汽车涉水时,水进入制动器,短时间内制动效能的降低称为水衰退。汽车应该在短时间内迅速恢复原有的制动效能。
(3)制动时汽车的方向稳定性,即制动时汽车不发生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能。
2 汽车制动性能检验方法的比较
检测站在评价汽车制动性能时,主要检测制动效能和制动时的方向稳定性,对于制动效能的恒定性,由于检测方法复杂,一般不进行检测。检测站在评价汽车制动性能时检测的参数主要包括制动力、制动减速度、制动距离及制动协调时间等。检测站对制动性能的检验方法分为台试检验(即通过制动检验台检测)和路试检验(即通过五轮仪或减速度仪检测)。路试检验可检测制动减速度、制动距离、制动协调时间和稳定性;台试检验可检测制动力、制动力平衡和车轮阻滞力。
2.1制动性能路试检验
《机动车运行安全技术条件》(GB 7258-2012)第7.11.3条规定,对台试检验制动性能结果有异议的,在空载状态下按第7.10条(路试检验制动性能)规定进行路试复检;对空载状态复检结果有异议的,以满载路试复检结果为准。这说明国家标准将制动性能路试检验作为最终判定制动性能的方法。制动性能路试检验能真实地反映车辆实际行驶过程中动态的制动性能如轴荷转移的影响,还能综合反映汽车其他系统的结构性能对汽车制动性能的影响,如转向机构、悬架系统结构等对制动方向稳定性的影响,并且不需要大型设备与厂房,但制动性能路试检验存在以下不足之处。
(1)不利于流水化作业,效率低。随着汽车保有量的急剧增加,现在的检测站每天要负担几百台次的检验任务,并且不单单是检测制动性能。路试检验需要较大的、与其他区域隔离且符合要求的场地,如果不是流水化作业,没有较高的效率,是不可能完成这样的任务的。
(2)只能作整体分析。制动路试检验以实际行驶和整个汽车作为研究对象,只能对整车制动性能进行定量评价,而对于各车轮的制动状况及制动力的分配,却无法检测,无法精确判断故障部位,不利于制定对不合格汽车的修正方案,不利于诊断故障发生的具体部位。
(3)具有一定的危险性。由于制动路试检验是一种较接近实际行驶的动态高速测试,特别是满载路试,如果检测的车辆存在制动故障,可能存在制动距离过长、方向稳定性较差等问题,因此存在一定的安全隐患。
2.2制动性能台试检验
按检测时被检车辆相对地面的运动状况,制动性能台试检验分为静态检测法和动态检测法。静态检测法采用滚筒反力式制动检验台,动态检测法采用平板式制动检验台。
2.2.1滚筒反力式制动检验台
现在汽车检测站将反力式滚筒制动检验台作为对汽车制动性能检验的最普遍的仪器设备,其优点有:车速较低,检测安全系数较高;便于流水化作业,检测经济迅速;重复性较好,能定量测定制动增长全过程,有利于判断故障部位及制定不合格汽车的修正方案;除了需要设备和=厂房外,受外界条件的限制较少,便于检测场地的布局。但其存在以下不足。
(1)检测状态与汽车真实制动状态不一致。汽车高速行车制动时,因动态轴荷的转移而导致汽车前轴的制动力要求大大提高,而由于滚筒式制动检验台的结构属于静态检测,无法模拟轴荷的转移。
(2)难以科学地检测汽车制动稳定性。汽车制动时是4个车轮受力,共同决定汽车制动时的稳定性,而利用滚筒式制动检验台进行制动稳定性的评判是将前后轴分开考虑的,以在制动力增长全过程中同时测得左右轮制动力差的最大值,与全过程中测得的该轴左右轮最大制动力中大者的比值来判断制动稳定性是否合格。这种评判方法只是简单地考虑单轴的制动过程中制动力差对稳定性的影响,而未考虑汽车前后轴车轮相互影响的关系对汽车制动稳定性的影响。利用滚筒式制动试验台检测时,同样无法真实反映轴荷转移对制动稳定性的影响。
(3)难以准确检测装有ABS的汽车制动性能。随着电子技术与汽车技术的发展,ABS的应用大大改善了汽车的制动性能,使得汽车在紧急制动时能够防止车轮完全抱死,而处于纵向附着力最大,侧向附着力也很大的半抱死半滚动的运动状态,使滑移率保持在10%~20%。在滚筒式制动检验台检测汽车的制动性能时,汽车相对速度只有3 km/h~5 km/h,该速度下ABS并不工作。这种测试实际上测试的仅仅是汽车在ABS不起作用情况下的制动性能,并不是汽车真实制动时的情况。