摘要:GB 20073-2006 《摩托车和轻便摩托车制动性能要求及试验方法》标准中,对制动试验中的减速度、控制力及附着系数等关键参数,在不同试验状态时的含义和要求交待的较为含糊,造成不同人员有不同的理解,从而使试验方法产生偏差。
制动性能的好坏,是车辆行驶安全的重要指标之一,作为摩托车生产企业,应该生产出制动性能优良,安全可靠的产品;作为摩托车检验机构,应该能够严格准确的检测车辆制动性能好坏,并做出准确评判。无论是企业的设计开发人员,还是检验的试验人员,都应该了解制动试验过程原理,准确撑握试验方法和评判标准,从而才能从设计、生产、检验各环节杜绝不合格的产品流向市场。笔者主要针对GB 20073-2006《摩托车和轻便摩托车制动性能要求及试验方法》标准中规定的摩托车制动性能试验过程及方法进行探讨,与大家交流对标准的理解和分享检测试验方法的心得。
1 制动过程概述
以目前国内市场最普通的两轮摩托车为例,选用英国Racelog公司生产的VBOX3i型道路试验测试设备进行测试,电脑记录试验过程数据。图1为某次制动试验的过程数据,图中的曲线清晰地记录了控制力凡速度v、减速度d、距离S和时间t等试验参数。
控制力曲线从开始施加到接近上限(≤200 N)大约经过0.5s的时间,一直保持该控制力直到制动结束,控制力值平缓波动;速度曲线初段由于控制力刚施加时,速度下降不明显,后段平缓下降;减速度曲线基本呈倒抛物线型,中段达到最大,并保持了一段时间;距离曲线平稳增大,随着速度的降低,曲线斜率减小;横坐标为时间,从初速度60 km/h减速到0,历时约4 s。
2 关于减速度
标准中对制动性能的要求可以通过制动}F离来判定,也可以通过减速度来判定,由于制动距离的限值要求需根据每次制动试验的初速度来计算得到,故在测试过程中会比较繁琐,通常制动性能试验都是通过减速度来判定。在0型试验、I型试验(衰退试验)和湿制动试验中,标准对减速度的定义和求取方法都不太一样,需加以区分和理解。
a)充分发出的平均减速度dm:根据标准定义,充分发出的平均减速度dm是求取0.8倍初速度vb至0.1倍初速度vc之间的平均减速度,也就是说只截取了一次制动过程中间部分的数据,剔除了一头一尾不稳定的数据。由图1各曲线看到,这一要求非常科学合理,因为控制力刚施加时有个传递过程,减速度迅速增大;同时,制动快结束时,车辆停止前的瞬间,减速度突然消失,会有一小段不平稳区间。计算平均减速度的公式如下,计算时注意速度单位的转换。
式中:dm----平均减速度,m/S2
Vb----0.8倍初速度,M/S
VC----0.1倍初速度,M/S
Sc----速度达到0.1倍初速度时刻的制动距离,m
Sb----速度达到0.8倍初速度时刻的制动距离,m
Tc----速度达到0.1倍初速度时刻的制动时间,S
Tb----速度达到0.8倍初速度时刻的制动时间,S
b) 0.5~1.0 S之间的平均减速度(d0.5s~d1.0s ):标准中提到,“在施加制动后的0.5~1.0 S之间,用湿制动器获得的平均减速度至少应为相同制动力条件下,干制动器所获得值的60%”。该要求的目的是评判制动力施加的最初阶段,制动器是否会因淋水后造成摩擦片与制动盘之间打滑,制动力衰减过大,导致车辆雨天行驶时制动性能下降。根据此要求,分别求取干、湿制动试验从控制力施加开始0.5~1.0 S之间的平均减速度,并对两者进行对比。计算公式如下所示。
式中:d0.5~10S----0.5~10S之间的平均减速度,m/s2
V0.5s----0.5 s时刻的速度,m/s
V1.0s----0.1 s时刻的速度,m/s