当汽车直线向前行驶时,如果转向轮的前束角与外倾角值不匹配,车轮在向前方滚动的同时还要产生相对与地面的横向滑移,这种横向滑移通常称为侧滑。汽车侧滑检验台就是专用于检测汽车转向轮的前束角与外倾角配合是否适当的检验性测试设备。在汽车侧滑检验台上,侧滑量是指汽车在没有外加转向力影响的情况下,以时速 3~5km/h 直线行驶通过一定长度(通常是 1m)的汽车侧滑检验台时,滑板向内或向外横向移动的数值。对前轴采用非独立悬架的汽车,其转向轮的横向侧滑量应小于或等于±5m/km。如果汽车前轮侧滑量在标准误差范围内,对车辆使用没有太大的影响;但侧滑量过大时,将会造成汽车行驶不稳,阻力加大,转向沉重,燃油消耗增加,轮胎异常磨损等。
笔者在机动车检测站担任技术负责人,我随机抽取了 100 辆车的检测报告单进行分析,结果发现有 68%的车辆侧滑量不合格。分析其原因,大部分是车辆本身前轮定位不准引起,但也有一部份是由于侧滑检验台测量误差所致。故掌握汽车侧滑检验台的构造及工作原理,研究其标定方法,定期进行期间核查,并对设备进行正确保养,确保设备计量准确,为客户提供准确的车辆技术状况,为整改、调整和修理提供合理建议,对延长车辆使用寿命和安全行车具有重要的现实意义。
一、DLCH-10 汽车测滑检验台
DLCH-10 汽车测滑检验台由深圳大雷汽车检测设备有限公司生产,是经交通部汽车保修设备质量监督检验测试中心计量认证合格,配置有计算机控制系统的机动车辆侧滑检测设备,该型检验台主要用于动态测量汽车前轮侧滑量。
二、检验台构造及工作原理
(一)基本构造DLCH-10 汽车侧滑检验台主要由框架、放松板、测滑板、连杆机构、位移传感器、复位机构等组成(见图1)。
(二)技术参数
DLCH-10 汽车侧滑检验台技术
参数见表 1。
(三)工作原理
DLCH-10 汽车侧滑检验台由装于框架上的 2 组滑板组成, 2 组滑板中,沿进车方向的第一组滑板是放松板,用于对车轮实施放松;后一组滑板,用于测量汽车侧滑量,2 个滑板之间用杠杆机构连接,确保左右滑板等量运动。在滑板的下面,安装有滚轮和导向轴承,每个滑板由 4 个滚轮支承,滑板通过滚轮可在轨道上左右滑动(不能前后移动)。测量时车轮沿着滑动板滑动的方向垂直通过,在前轮外倾和前束的共同影响下,车轮通过磨擦力可以带动侧滑板向内或向外移动。滑板向内或向外移动的位移量(侧滑量)通过位移传感器转换成电信号,再将电信号传输给控制单元进行处理后,最终以数字形式通过指示装置显示出来。
三、检验台测量误差标准
DLCH-10 检验台测量误差衡量指标有侧滑量零值误差、零点漂移、报警点判定误差、示值重复性误差、左右滑板位移同步性误差和滑板移动所需作用力,详见表 2。
四、侧滑检验台标定
DLCH-10 汽车侧滑检验台长期工作后,由于零部件磨损、变形等原因会造成测量精度下降,因此要定期进行标定和调整,确保测量工作的可靠性。汽车侧滑检验台的标定必需遵照 JJG908-2009 《汽车侧滑检验台》标定规程 (2009 年 7 月 10 日发布,2010 年 1 月 10 日起实施)有关规定进行。
(一)标定时环境条件
天气气温应在 0~40℃范围,空气相对湿度小于或等于 85%;设备电源电压控制在 220V±10%范围;侧滑检验台应在无污染、无振动、无噪声、无电磁干扰的环境条件下进行标定,以免影响精度。
(二)标定用工具
2 个百分表 (量程 0~20mm)、1级、分度值 0.01;2 个磁性表座;2 个方箱(方钢或方铁均可);1 个弹簧拉力计(量程 0~200N)、2 级、分度值 5。
(三)标定项目与标定方法
1.外观及性能标定
通过目测观察、手感检查,仪器的铭牌、型号、制造厂商、生产日期、出厂编号和额定载荷都应清晰可见。检验台滑板应能移动自如、不存在晃动和阻滞现象。在车辆向前行驶方向,滑板不存在较大的间隙。电脑数字显示清晰,且在 5s 之内稳定。
2.零值误差标定侧滑检验台应处于水平位置,松开锁止装置,使侧滑板能自由运动。按图 2 所示将 2 个百分表安装好后,可靠固定在磁性表座上,分别安放在检验台框架左右两端,2 个方箱分别平稳安放在左右两侧滑板上,百分表测量探头与方箱侧面充分接触,百分表测杆轴线与测滑板移动方向一致,把电脑显示数值及百分表针调整到零位。
用手左右轻轻移动侧滑板,仔细观察侧滑量,当侧滑量超过 3m/km 时释放侧滑板,让侧滑板自由回复。以上试验重复 3 次,每次释放后侧滑量指示都应归零。将 3 次试验中最大偏离零位的一次示值作为标定值,该标定值应小于或等于 0.2m/km。
用手左右缓移动侧滑板,观察侧滑量指示 0.4m/km 时释放。同法重复3 次,每次释放后侧滑量指示都应归零。3 次之中最大偏离零位值对应的侧滑量应小于或等于 0.2m/km。
3.零点漂移标定
对于数字显示式侧滑检验台,先调好零位。每隔 10min 观察记数 1次,连续 3 次,在 30min 之内,每次漂离零位值均小于或等于 0.2m/km。
4.示值误差标定
使用微动工具缓慢移动侧滑板,选 择 侧 滑 检 验 台 示 值 3m/km、5m/km、7m/km 为 3 个测量点,分别读取百分表示值。向左、向右各重复 3 次,并按△i=xi-Si/L 公式计算示值误差,单位: m/km。公式中:△i 代表第 i 测量点示值误差;xi 为第 i 测量点侧滑检验台示值;Si 为第 i 测量点百分表3 次示值的平均值(mm);L 为沿车辆前进方向的滑板长度(m)。以上各测量 点 示 值 误 差 均 应 小 于 或 等 于 ±0.2m/km。
5.报警点判定误差标定
与示值误差标定同时进行,当滑板移动至报警点瞬间,读取百分表的数值。同法重复 3 次,以其平均值按△i=xi-Si/L 公式计算报警点判定误差,测量结果应小于或等于±0.2m/km。
6.示值重复性标定
与示值误差标定同时进行,选取各测量点 3 次示值中的最大偏差作为示值重复性误差,示值重复性误差应小于或等于 0.1m/km。
7.滑板位移同步性标定
按图 2 将百分表固定在磁性表座上,放在框架两端,方箱放在 2 滑板上,百分表触头与方箱接触,表针对零位。按住电脑“打印”键不放,打开电源开关,再放开“打印”键,使仪表进入标定状态。缓缓向内或向外移动滑板。当显示器显示±5m/km 时,同时读取左右 2 百分表上的数值,左右2 百分表读数值之差应小于或等于0.10mm。注意移动滑板时,移动量只准逐渐增加到 5.00mm,不允许超过后再退回。
8.侧滑板移动所需作用力标定
按照图 2 安装固定好百分表和方箱,百分表触头与方箱接触,调整百分表测杆轴线与滑板移动方向相一致,并把百分表指针调至零位。用弹簧拉力计检查初始拉力应在 40N以下。移动滑板 5.00mm,弹簧拉力计拉力应在 80N 以内。