汽车检测线专项训练-5(实训指导书与工作页)汽车侧滑,制动,轴重的检测

学生工作页-7

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7-1汽车侧滑的检测

    汽车前轮定位参数是影响汽车操纵性和稳定性的重要因素。汽车如果没有正确的前轮定位，将引起转向沉重、操纵困难、增加驾驶员的劳动强度，同时，转向车轮在向前滚动时将会产生横向滑移现象，即车轮侧滑。因此，汽车转向轮定位值是汽车安全检测中的重点检测项目之一。

    国家标准GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》和GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》，对汽车有关转向轮定位参数的检测作了如下一些规定：

    ①机动车转向轮转向后应能自动回正，以使机动车具有稳定的直线行驶能力。

    ②机动车前轮定位值应符合该车有关技术条件。

    ③机动车转向轮的横向侧滑量，用侧滑仪检测时，其值不得超过5m/km。

    汽车前轮定位参数的检测，有静态检测法和动态检测法两种。静态检测法是在汽车静止的状态下，用车轮定位仪对前轮定位值进行检测，已在第三章中讲述过。

    动态检测法是使汽车以一定的行驶速度通过侧滑试验台，从而测量转向轮的横向侧滑量。侧滑量是指汽车直线行驶位移量为1km时，转向轮的横向位移量。侧滑量的单位是：m/km。汽车侧滑试验台是用以检测汽车前轮侧滑量的一种专门设备。而汽车前轮的侧滑量主要受转向轮外倾角及转向轮前束值的影响。所以，侧滑试验台就是为检测汽车转向轮外倾角与前束值这两个参数配合是否恰当而设计的一种专门的室内检测设备。

一、汽车侧滑试验台的结构与工作原理 

(一)转向轮定位值引起的侧滑

    经分析汽车转向轮的前束值与外倾角对其侧滑的影响比较大。

    (1)转向轮前束引起的侧滑

    转向轮有了前束后，在滚动过程中力图向内收拢，只是由于转向桥不可能缩短，因此，在实际滚动过程中才不至于真正向内滚拢。但由此而形成的这种内向力势必成为加剧轮胎磨损的隐患。

    又假设让两个只有前束而没有外倾的转向轮向前驶过，如图4-7所示的滑动板，也可以看到左右转向轮下的滑动板在转向轮内向力的反作用力的推动下，出现图4-7中虚线所示分别向外侧滑移的现象。其单边转向轮的外侧滑量St为：

图4-7 由车轮前束引起滑动板的侧滑

    (2)转向轮外倾角引起的侧滑

    转向轮外倾角的存在，在滚动过程中车轮将力图向外张开，只是由于转向桥不可能伸长，因此，在实际滚动过程中才不至于真正向外滚开。但由此而形成的这种外张力势必成为加剧轮胎磨损等的隐患。

    假设让两个只有外倾而没有前束的转向轮同时向前驶过两块相对于地面可以左右滑动的滑动板，就可以看到左右转向轮下的滑动板在转向轮外张力的作用力的推动下，出现如图4-8中虚线所示，将分别向内侧滑移。其单边转向轮的内侧滑量Sc为：

    侧滑试验台就是应用上述滑板原理来检测出转向轮的侧滑量的。

图4-8 由车轮外倾角引起滑板的侧滑

(二)滑板式侧滑试验台的结构与工作原理

    汽车侧滑检验设备按其测量参数可以分为两类：一类是测量车轮侧滑量的滑板式侧滑试验台，另一类是测量车轮侧向力的滚筒式侧滑试验台。上述两种试验台都属于动态侧滑试验台。

    滑板式侧滑试验台，按其结构又可分为单板式侧滑试验台和双板式恻滑试验台两种形式。前者只有一块侧滑板，检验时汽车只有一侧车轮从试验台上通过，后者共有左右两块侧滑板，检验时汽车左、右车轮同时从侧滑板上通过。它们一般均由测量装置、指示装置和报警装置等组成，下面主要介绍双板式侧滑试验台。

    (1)测量装置

    测量装置由框架、左右两块滑动板、杠杆机构、回位装置、滚轮装置、导向装置、锁止装置、位移传感器及信号传递装置等组成。该装置能把前轮侧滑量测出并传递给指示装置。

    滑动板的下部装有滚轮装置和导向装置，两滑动板之间连接有曲柄机构、回位装置和锁止装置。在侧向力作用下，两滑动板只能在左右方向上作等量同向位移，在前后方向上不能位移。

    按滑动板位移量传递给指示装置方式的不同，测量装置可分为机械式和电测式两种。机械式侧滑试验台，不便于远距离传输，近年来已很少使用。

    电测式测量装置是把滑动板的位移量通过位移传感器变成电信号，再经过放大与处理而传输给指示装置的一种结构形式，可以借助于导线，将测量结果长距离传输，或与控制单元接通，处理十分方便。

    (2)指示装置

    指示装置有指针式和数字式。指针式指示装置如图4-9所示，指示装置能把测量装置传递来的滑动板侧滑量，按汽车每行驶1km侧滑lm定为一格刻度，所以每一格代表汽车每行驶1km侧滑lm。根据指针偏向IN或OUT的方向确定出侧滑方向。IN表示正前束，OUT表示负前束。

图4-9 指针式指示装置

1-指针式表头；2-报警用蜂鸣器或信号灯；3-电源指示灯；4-导线；5-电源开关

    近年来国内各厂家生产的侧滑试验台采用数字式指示装置，多以单片机进行数据采集和处理，因而具有操作方便、运行可靠、抗干扰性强等优点，同时还能对检测结果进行分析、判断、存储、打印和数字显示等功能。当滑动板侧滑时通过位移传感器转变成电信号，经过放大与信号处理后成为0～5V的模拟量，再经A/D转变成数字量，输入微机运算处理，然后显示出检测结果或由打印机打印出检测结果。数字式指示装置如图4-10所示。

图4-10 数字式指示装置

1-电源接通键；2-电源断开键；3-数码显示器；4-电源指示灯；5-打印键；6-复位键；7-报警灯

二、汽车侧滑的检测方法 

    侧滑试验台的型号、结构型式、允许轴重不同，其使用方法也有所区别。在使用前一定要认真阅读使用说明书，以掌握正确的使用方法。侧滑试验台的一般使用方法如下。

1、检测前的准备

    (1)试验台的准备

    ①检查侧滑试验台导线连接情况，在导线连接良好的情况下打开电源开关，查看指针式仪表的指针是否在机械零点上，或查看数码管是否亮度正常并都在零位上，发现故障，及时清除。

    ②检查侧滑试验台上面及其周围的清洁情况，如有油污、泥土、砂石及水等应予清除。

    ③打开侧滑试验台的锁止装置，检查滑动板能否在外力作用下左右滑动自如，外力消失后回到原始位置，且指示装置指在零点。

    ④检查报警装置在规定值时能否发出报警信号，并视需要进行调整或修理。

    (2)被检汽车的准备

    ①轮胎气压应符合规定。

    ②轮胎上粘有油污、泥土、水或花纹沟槽内嵌有石子时，应清理干净。

    ③轮胎花纹深度必须符合GB7258—2004《机动车运行安全技术条件》的规定。

2、检测方法

    (1)拔掉滑动板的锁止销钉，接通电源。

    (2)汽车以3～5km／h的速度垂直侧滑板驶向侧滑试验台，使前轮平稳通过滑动板。

    (3)当前轮完全通过滑动板后，从指示装置上观察侧滑方向并读取、打印最大侧滑量。

    (4)检测结束后，切断电源并锁止滑动板。

    对于后轮有定位的汽车，仍可按上述方法检测后轴是的侧滑量，从而诊断后轴的定位值是否失准。

汽车轴重制动检测仪结构以及工作原理

轴（轮）重仪的种类、结构和工作原理 

    为在利用反力式制动台检测汽车制动性能时必须要了解汽车的轴重，轴重仪也就成了必不可少的设备。 

    轴（轮）重仪顾名思义也就是用来度量汽车轴（轮）重量的仪器，实际上也就是一台称重的衡器。从结构角度来讲轴重仪分为机械式和电子式两种，从实际来看电子式的轴（轮）重仪结构简单，精度高，可输出电信号，便于计算机连网，所以使用的比较广泛。 

    电子式的轴（轮）重仪由四个相同的称重传感器（一般为应变式传感器）和一块承重的平板组成。四只传感器在承重平板的四角下方，汽车车轮压在承重平板上以后，轴（轮）重力作用于平板四角下的四只传感器上，使传感器应变桥产生弹性变形，应变电桥失平衡，电桥输出不平衡电压，这个电压的大小与应变桥的变形量成线性关系，电桥的变形量又与其所受的重力大小有关，且也成线性关系。汽车桥的重量通过传感器已转换成为可线性替代这个重量的信号电压，反过来讲，可通过测量这个信号电压的大小来度量其承受重力的大小。 

    许多公司生产的轴（轮）重仪是与制动台合为一体的，制动台的台体相当于以上所提到的承重平板，四只传感器置于制动台台架之下（制动台悬浮于四只传感器之上），传感器承载的重量减去台架的重量（除皮重）即为被称的轴（轮）重。 

制动台的种类、结构和工作原理 

    制动试验台按测量方式的不同分为平板式、滚筒式等，目前使用最多的还是滚筒式反力制动试验台。按滚筒直径大小和滚筒线速度高低分为大滚筒和小滚筒、高速台和低速台；就滚筒制动台而言也因其表面结构不同有沟槽式、粘砂式、复合材料式等。 

    以上提到的几种结构的滚筒式反力制动试验台各有特色。高速台由于速度较高，比较接近汽车的实际运行状况，检测效果应比低速台为好，缺点是电力消耗较大，且一定要有自动停电机装置（第三滚筒极其配套技术）；低速台因其有滚筒小制造成本低、电力消耗较小、相对占地面积较小等特点也有一定市场（以前日本万穗、弥荣等产品大都属于此类）；沟槽式滚筒结构简单、加工容易，早期常被采用，但由于滚筒表面附着系数较低（尤其是雨天）目前已很少采用；粘砂滚筒和复合材料滚筒的表面附着系数较高，且干、湿状态附着系数变化不大，比较适合在制动台上使用（早期主要是在欧美产品中使用，现在也已在国内广泛使用）。 

    滚筒式反力制动试验台由两组滚筒和电机、台架、扭力箱组成。测量时被测车轮驶入制动台两滚筒之间，电机通电后驱动扭力箱和滚筒转动，由于被测车轮轮胎冠面与两滚筒相切，车轮也就被驱动（通过胎冠面和滚筒表面的摩擦），待电机运转平稳后，滚筒表面通过摩擦仅传给被测车轮一个很小的力（未制动时仅克服被测车轮的滚动阻力），悬浮的扭力箱（相对机架悬浮）也仅承受很小扭力；制动时扭力箱是要承受被测车轮的制动力，被测车轮的制动力通过扭力箱转换成与滚筒转动方向相反的旋转扭力（可利用扭力箱来拉或者压测力传感器获得制动力的信号），制动试验台的主要目的就是要测量出这个力，并将其标准量化。

平板式

7-3汽车制动系的检测

一、对汽车制动系的要求

    汽车制动系统技术状况的变化直接影响汽车行驶的安全性。GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》对汽车的制动性能提出了严格的要求，部分内容如下：

    (1)机动车必须设置行车制动、应急制动和驻车制动装置，应能保证汽车行车制动、应急制动和驻车制动的其中一个或两个系统的操纵机构的任何部件失效时，仍具有应急制动功能。

    (2)行车制动系的制动踏板自由行程应符合该车的有关技术条件。

    (3)行车制动在产生最大制动作用时的踏板力，对于座位数小于或等于9的载客汽车应不大于500N，对于其他车辆不大于700N。驻车制动手操纵时，座位数小于或等于9的载客汽车应不大于400N，其他车辆不大于600N。脚操纵时座位数小于或等于9的载客汽车应不大于500N，其他车辆不大于700N。

    (4)液压行车制动在达到规定的制动效能时，踏板行程不得超过踏板全行程的3/4，制动器装有自动调整间隙装置的车辆的踏板行程不得超过全行程的4/5。驻车制动的操纵装置一般应在操纵装置全行程的2/3以内产生规定的制动效能，驻车制动机构装有自动调节装置时允许在全行程的3/4以内达到规定的制动效能。

    (5)采用气压制动的机动车当气压升至600kPa且不使用制动的情况下，停止空气压缩机3min后，其气压的降低值应不大于10kPa。在气压为600kPa的情况下，将制动踏板踩到底，待气压稳定后观察3min，单车气压降低值不得超过20kPa，列车气压降低值不得超过30kPa。

    (6)采用液压制动的机动车在保持踏板力为700N达到1min时，踏板不得有缓慢向地板移动的现象。

    (7)气压制动系统必须装有限压装置，确保储气筒内气压不超过允许的最高气压。

    (8)采用气压制动系统的机动车，发动机在75%的标定功率转速下，4min(汽车列车为6min，城市铰接公共汽车和无轨电车为8min)内气压表的指示气压应从零开始升至起步气压(未标起步气压者，按400kPa计)。

    (9)汽车和无轨电车行车制动必须采用双管路或多管路，当部分管路失效时，剩余制动效能仍能保持原规定值的30%以上。

    (10)机动车在运行过程中，不应有自行制动现象。当挂车与牵引车意外脱离后，挂车应能自行制动，牵引车的制动仍然有效。

为了保证汽车具有良好的制动性能，制动系统一般应达到：

    ①制动性能良好 即制动距离、制动力、制动减速度和制动协调时间应符合要求。

    ②制动稳定性良好 即制动不跑偏，不侧滑。用制动距离检验制动性能时，要求车辆的任何部位不能超过规定的试车道宽度；在制动试验台上进行性能检验时，左右轮制动力差符合规定的标准。

    ③操纵轻便 即操纵制动系统的力不能过大，应符合标准规定。

    ④工作可靠 即制动系统的零部件必须十分可靠，并保证在遇到特殊情况时能够有足够的应急制动性能。

二、制动性能的检测 

    根据国家标准GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》的规定，机动车可以用制动距离、制动减速度和制动力检测制动性能，检测设备有五轮仪、制动减速度仪和制动试验台。

    制动性能检测分台试法和路试法两种。用五轮仪和制动减速度仪检测汽车制动性能时，须在道路试验中进行，称路试法。台试法使用制动试验台进行检测。与路试法相比，台度法具有迅速、准确、经济、安全，不受自然条件的，以及试验重复性好和能定量地指示出各车轮的制动力等优点，因而在国内外获得了广泛应用。

(一)制动试验台检测制动性能

1、制动试验台的结构与工作原理

    (1)制动试验台的类型

    制动试验台根据不同分类方法有多种类型，按试验台测量原理不同，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；按试验台检测参数不同，可分为测制动力式、测制动距离式和多功能综合式三类；按试验台测量装置至指示装置传递信号方式不同，可分为机械式、液压式和电气式三类；按试验台同时能测车轴数不同，又可分为单轴式、双轴式和多轴式三类。上述类型中，单轴测力式(测制动力)滚筒制动试验台获得了广泛应用。

    (2)测力式滚筒制动试验台的组成

    单轴测力式滚筒制动试验台的结构如图4-11所示。它由框架、驱动装置、滚筒装置、测量装置、举升装置和指示与控制装置等组成。

图4-11 单轴测力式滚筒制动试验台

1-电动机；2-减速器；3-测量装置；4-滚筒装置；5-链传动；6-指示与控制装置；7-举升装置

    驱动装置 驱动装置由电动机、减速器和传动链条等组成。电动机的转动通过减速器内的蜗轮蜗杆传动和一对圆柱齿轮传动后传递给主动滚筒，主动滚筒又通过链传动把动力传递给从动滚筒。减速器与主动滚筒共用一轴，减速器壳体处于浮动状态。车轮制动时，该壳体能绕轴摆动，把制动力矩传给测力杠杆。

    滚简装置 滚简装置由四个滚筒组成，左右各一对设置，滚筒相当于一个活动路面，被测车轮置于两滚筒之间，用来支承被检车轮并在制动时承受和传递制动力。

    测量装置 测量装置主要由测力杠杆、测力传感器等组成。测力杠杆一端与传感器连接，另一端与减速器壳体连接，装在测力杠杆前端的测力传感器，有自整角电机式、电位计式、差动变压器式或电阻应变片式等多种类型，传感器能把测力杠杆的位移或力变成反映制动力大小的电信号，送入指示与控制装置。

    举升装置 为了便于汽车出入试验台，在两滚筒之间设有举升装置。举升装置一般由举升器、举升平板和控制开关等组成，举升器有气压式、液压式和电动式等形式。

    指示与控制装置 指示装置有电子式与微机式之分。电子式的指示装置多配以指针式仪表，这种仪表有一轴单针式和一轴双针式两种型式，单针式只指示一个车轮的制动力，左右车轮需分别设置，双针式可同时指示左右轮制动力。微机式指示装置多配以数字式显示器。控制装置有手动式和微机自动式两种。

    (3)制动试验台检测原理

    将被检车左右车轮置于每对滚筒之间，用电动机通过减速器、链传动使主、从动滚筒带动车轮旋转，然后用力踩下制动踏板，车轮给滚筒一个与其转动方向相反的摩擦作用力矩，该力矩大小与滚筒对车轮的制动力矩相等，并驱动浮动的减速器壳体偏转，迫使连接在减速器壳体上的测力杠杆产生位移，通过测力传感器转换成反映制动力大小的电信号，由微机采集、处理后，指令电动机停转，并由指示装置指示或由打印机打印检测到的数值。

    制动力的诊断参数标准是以轴制动力占轴荷的百分比为依据的，因此必须在测得轴荷及轴制动力后才能评价轴制动性能，所以，测力式滚筒制动试验台需要配备轴重计或轮重仪，有些制动试验台本身带有内置式轴重测量装置。另外，有些试验台在两滚筒之间装有直径较小的第三滚筒，其上带有转速传感器，其作用是一旦检测时车轮制动抱死，其上的转速传感器送出的电信号可使滚筒立即停转，防止轮胎剥伤。

2、制动试验台的检测方法

    以测力式滚筒制动试验台介绍使用方法。

    (1)将制动试验台指示与控制装置上的电源开关打开，按使用说明书的要求预热至规定时间。

    (2)如果指示装置为指针式仪表，检查指针是否在零位，否则应调零。

    (3)检查并清洁制动试验台滚筒上粘有泥、水、砂、石等杂物。

    (4)核实汽车各轴轴荷，不得超过制动试验台允许载荷。

    (5)检查并清除汽车轮胎粘有泥、水、砂、石等杂物。

    (6)检查汽车轮胎气压是否符合规定，否则应充气至规定气压。

    (7)升起制动试验台举升器。

    (8)汽车被测车轴在轴重计或轮重仪上检测完轴荷后，应尽可能沿垂直于滚筒的方向驶入制动试验台。先前轴，再后轴，使车轮处于两滚筒之间。

    (9)汽车停稳后变速杆置于空档位置，行车制动器和驻车制动器处于完全放松状态，能测制动时间的试验台还应把脚踏开关套在制动踏板上。

    (10)降下举升器，至举升器平板与轮胎完全脱离为止。

    (11)如制动试验台带有内置式轴重测量装置，则应在此时测量轴荷。

    (12)起动电动机，使滚筒带动车轮转动，先测出车轮阻滞力。

    (13)用力踩下制动踏板，检测轴制动力。一般在1.5～3.0s后或第三滚筒(如带有)发出信号后，制动试验台滚筒自动停转。

    (14)读取并打印检测结果。

    (15)升起举升器，驶出已测车轴，驶入下一车轴，按上述同样方法检测轴荷和制动力。

    (16)当与驻车制动器相关的车轴在制动试验台上时，检测完行车制动性能后应重新起动电动机，在行车制动器完全放松的情况下，用力拉紧驻车制动器操纵杆，检测驻车制动性能。

    (17)所有车轴的行车制动性能及驻车制动性能检测完毕后，升起举升器，汽车驶出制动试验台。

(二)汽车制动性能检测标准

    国家标准GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》在检验制动性能参数标准中有以下规定。

1、台式检测标准(制动力的诊断参数标准)

    (1)行车制动性能检测

    ①制动力 汽车、汽车列车在制动试验台上测出的制动力应符合表4-3的要求，对空载检测制动力有质疑时，可用表中规定的满载检验制动力要求进行检测。

表4-3 台式检测制动力要求

    ②制动力平衡要求 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应≤20％，对后轴应≤24％。

    ③制动协调时间 制动协调时间是指在紧急制动时，从踏板开始动作至车轮制动力达到表4-3所规定的制动力的75%时所需时间。汽车单车制动协调时间应≤0.6s，汽车列车制动协调时间应≤0.8s。

    ④车轮阻滞力 车轮阻滞力是指行车和驻车制动装置处于完全释放状态，变速器置空档位置时，试验台驱动车轮所需的作用力。汽车各车轮的阻滞力不得大于该轴轴荷的5%。

    (2)驻车制动性能检测

    当采用制动试验台检查车辆驻车制动力时，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倍以下的汽车，此值应为15%。

2、路试检测标准(制动距离、制动减速度的诊断参数标准)

    (1)行车制动性能检测

    ①制动距离 车辆在规定的初速度下的制动距离和制动稳定性应符合表4-4的要求，对空载检测制动距离有质疑时，可用表中满载检测的制动性能要求进行检测。

表4-4 制动距离和制动稳定性要求

    ②充分发出的平均减速度 汽车、汽车列车在规定的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符合表4-5的要求。对空载检测制动性能有质疑时，可用表中满载检测的制动性能要求进行检测。

    ③制动协调时间 制动协调时间是指在急踩制动时，从踏板开始动作至车辆减速度达到表4-5规定的车辆充分发出的平均减速度的75%时所需的时间。单车制动协调时间应≤0.6s，列车制动协调时间应≤0.8s。

    (2)驻车制动性能检验

    在空载状态下，驻车制动装置应能保证车辆在坡度为20%(总质量为整备质量的1.2倍以下的车辆为15%)、轮胎与路面间的附着系数≥0.7的坡道上正、反两个方向保持固定不动的时间应≥5min。

表4-5 制动减速度和制动稳定性要求