笔者曾做过以下制动台比对检测。一是用一车辆由同一人操作,先在某检测站同生产厂商的、结构完全相同的2个制动台上分别检测2次制动力和与制动偏差,然后取平均值为检测数据进行比对,发现2个制动台的检测数据之间的误差为5%~10%。这说明在结构参数相同的制动台上,由同一人检测同一车辆的相同制动参数时就有5%以上的误差。二是用同一车辆在其他检测站,用不同生产厂商的同级别制动台再做比对检测,发现检测数据之间的误差竟高达15%-220/c.这说明在不同参数的制动台上检测时,检测数据之间的误差增大。
上述制动力和与制动偏差检测数据的误差均超过了限值(3%)。同一车辆的制动参数在同一检测站相同结构制动台上做比对检测,测出的数据竟然存在这么大的差异,那如何判定哪台设备测量不准呢?又如何给车主合理的解释呢?这种状况不仅给检测工作带来麻烦,也让车主们产生质疑。检测站为此曾多次对制动台进行检查及校准,但问题始终没能解决。最让人费解的是制动台都经过法定的计量检定,且都在检定有效期内。连结构参数完全相同的制动台测出的数据都不同,这怎么保证汽车制动性能检测数据的准确性与一致性呢?类似汽车制动性能检测数据的准确性与一致性问题,在尾气和烟度检测时也时有发生,这应引起检测站和管理部门足够的重视及关注。下面,笔者浅析影响汽车制动检测数据准确性与一致性的因素,希望对广大同仁有所帮助。
1.影响汽车制动检测数据准确性与一致性的因素
影响汽车制动检测数据准确性与一致性的因素有很多,如环境温度、环境湿度、地面附着力、电源稳定性等,但主要还是计量检定、设备结构、程序控制和人员操作等4项。
1.1检定的影响
长期以来,检测站均按GB/T 11798-2001《机动车安全检测设备检定技术条件》进行检定。制动台检定时,是用测力装置将静态负载加到传感器上,根据检定加载力和显示值计算出示值误差,并依此判定检定是否合格。实测制动力和检定的加载力都属力的范畴,分析制动力时,除要关注力的大小、方向外,还要关注制动力的作用点。实测制动力的作用点在滚筒上,因此检定的加载力也应作用在滚筒上。若检定加载力跳过滚筒链条加到传感器上,因作用点的错误其检定结果必然出错。GB/I' 11798-2001中规定的检定方法,切断了实测制动力是从滚筒经链条等部件传到传感器的传输路径,忽略了实测制动力在通过滚筒、链条等部件时,会被吸收和衰减的问题,这必然影响制动力检测数据的准确性。因为传感器加载检定的路径和实际制动力传递路径的不等效,造成滚筒、链条等部件没有参与量值溯源,由传感器加载的量值溯源不能等效实测制动力示值的溯源,这种检定也不符合溯源性要求的,因此检定方法错误是造成制动台测量数据准确性与一致性误差超过限值最关键的因素。
GB/1' 13564-2005《滚筒反力式汽车制动检验台》和JJG 906-2009((滚筒反力式制动台检定规程》都对制动台检定的加载位置作了修改,明确规定制动力检定的加载要在滚筒或滚筒等效位置进行,这就明确了检定路径和实测参数传输路径等效的规定,这样检定合格后的制动台的测量示值才能真正溯源到国家计量基准,才能保证检测数据的准确性与一致性。
1.2制动台结构参数及技术状况的影响
不同生产厂商的制动台因其结构参数(如滚筒直径、滚筒中心距、滚筒线速度、前后滚筒高度差、滚筒附着系数等)的不同会影响滚筒包角、轮胎变形量及设备传动阻力,所以不同参数的制动台的检测数据会有所不同。
制动台左右电动机通过链条将动力传到主滚筒以带动车轮转动。大部分制动台左右滚筒的动力传动路径是对称的,在维护质量和链条松紧度正常的情况下,给左右滚筒施加相同的负载,制动台输出的左右制动力示值应相等。中置式结构的制动台一侧电动机和主滚筒相连,另一侧电动机却与副滚筒相连,通过链条再将副滚筒动力传到主滚筒。这种制动台虽然紧凑,但左右滚筒的动力传递路径不同,容易产生左右偏差超标,静态检定时虽可通过调正放大器来消除这些偏差,但实际检测时,因为影响检测数据的因素太多又不宜控制,所以笔者不建议使用这类制动台。
制动台的技术状况对检测准确性的影响是不能被忽略的,即便2台生产厂商、结构参数完全相同的制动台,静态检定都合格,由于装配或维护质量及使用频率不同,会造成轴承和链条松紧,润滑或紧固状况,测力杆件、球关节、传感器特性等存在差别,这些因素会影响实测制动力示值的大小,最终造成检测数据不同。
1.3计算机测控系统的影响
检测站现已普遍采用自动测控技术进行车辆检测,从车辆定位、设备工作、参数检测都由计算机自动控制完成。由于计量检定时没有对测控系统检定的内容,因此测控系统的正确与否会直接影响到实测结果的准确性。计算机自动测控系统主要有单片机(二次仪表)系统和工控机系统,这2种模式在检测站都有使用,关键是检测程序一定要符合检测标准的要求。笔者曾发现某些检测站制动工位单片机存在轴重分辨率为5 kg(分度太粗),左右制动力不是双通道采样,制动力检测过程不足60个采样点,左右制动力最大偏差变成了左右最大制动力的偏差,甚至报告打印值和二次仪表显示值不符等问题。上述问题不论是硬件配置不足,还是程序编制错误,都将影响到检测数据的准确性与一致性。
1.4人员操作的影响
在实践中,有些引车员已经摸索出了如何增加制动力和及如何降低左右制动力偏差的方法。有时为了提高检测合格率,引车员会用违规的操作方法,使一些制动性能有问题的车辆通过检测,这不仅增加了车辆行车时的安全隐患,还影响了汽车制动检测数据准确性与一致性。
2.建议
关于如何提高汽车制动性能检测数据的准确性与一致性,笔者有以下几点建议。
(1)目前有部分早期生产的制动台仍在使用,生产厂商应尽早提供从滚筒加载的测力装置,以满足这些制动台在维护自校时的加载需求,为制动台检测数据的准确性与一致性提供必备的技术基础。
(2)标准GB/T 135642005对各级别制动台滚筒直径等机械部件的参数尺寸都作出了明确规定,建议检测站在更新制动台时,同一地区尽可能统一使用推荐的制动台,使该地区的制动台结构参数一致,这不仅可以提高检测数据的一致性,还可为本地区建立更好的比对平台打下基础。
(3)制动测控系统是汽车检测中最重要的检测设备,建议在制动标准中增加测控系统硬件和检测程序等内容的技术指标和要求,使整个制动检测系统有个完整的技术标准,同时检定时也要对测控系统进行检定。
多年来,检测站为了提高汽车检测质量和测量准确性,已做了大量的工作,如开展人员技能竞赛,比对设备,审核报告的完整性和正确性,从过程数据中倒查软件的正确性和数据处理准确性等。笔者相信,随着检定方法等新标准的实施,汽车检测数据的准确性与一致性一定会有更大地提高。