汽車制動力的檢驗是汽車安全性能檢測中的重要內容。通過制動力的檢測不僅可以測得各制動力的大小,還可以了解汽車前、后軸制動力合理分配,以及兩側車輪制動力平衡狀況。由制動試驗臺測量制動力,在汽車綜合性能檢測站中已廣泛采用。但是,面對檢測結果,一些客戶甚至檢測人員由于認識上的誤區(qū),對附著力概念模糊,對其在車輛制動中所起作用認識不清,導致對車輛制動性能作出錯誤的評價。下面就著重分析附著力對汽車制動性能檢測結果的影響。為求明了,先談談車輛實際的制動情況。
我們知道,汽車制動器的制動力取決于制動器的結構、型式與尺寸大小、制動器摩擦副摩擦系數(shù)和車輪半徑。一般情況下其數(shù)值與制動踏板力成正比,即與制動系的液壓或氣壓大小成線性關系。對于結構、尺寸一定的制動器而言,制動器制動力主要取決于制動踏板力與摩擦副的表面狀況,如接觸面大小,表面有無油污等。
車輛制動時,車輛有滾動和抱死滑移兩種運動狀態(tài)。當制動踏板力較小時,制動器摩擦力矩不大,路面與輪胎間摩擦力(即地面制動力)足以克服制動器摩擦力矩而使車輪滾動。車輪滾動時地面制動力等于制動器制動力,且隨踏板力的增長成正比例增長。但當制動踏板力達到一定值,地面制動力等于附著力時,車輪即抱死不轉而出現(xiàn)滑拖現(xiàn)象。顯然,地面制動力受輪胎與路面附著條件的限制,其最大值不可能超過附著力。
當車輪抱死而滑拖后,隨著制動踏板力的繼續(xù)增大,制動器制動力由于制動器摩擦力矩的增長而直線上升,但當?shù)孛嬷苿恿_到附著力后便不再增加??梢姡孛嬷苿恿κ紫热Q于制動器制動力,但同時又受到地面附著條件的限制。所以汽車制動時必須具有足夠的制動器制動力,同時路面又能提供足夠高的附著力,才能獲得足夠的地面制動力。
在制動試驗臺上檢測車輪制動時,與車輛行駛中的制動情況極為類似。車輪也會出現(xiàn)兩種運動狀態(tài):一種是車輪轉動狀態(tài),此時試驗臺將測得與踏板力相應的最大車輪制動力(大小等于制動器制動力);另一種是車輪停轉(試驗臺滾筒相對車輪輪胎滑轉)狀態(tài),此時試驗臺測得的車輪制動力(相當于前述的地面制動力)將等于輪胎與試驗臺滾筒之間的附著力。這往往小于車輪制動器的制動力,而無法測得車輪制動力的最大值。因為附著力的大小是與滾筒之間的正壓力及附著系數(shù)有關。正壓力與軸荷大小、以及車輪在試驗臺上與滾筒之間的安置角有關,在實際檢測時該軸荷多半是車輛空載狀態(tài)。為排除這種檢測的不確切性,GB7258-1997《機動車運行安全技術條件》內規(guī)定可通過增加相應車軸上的附加質量或作用力來獲得足夠的附著力。
根據(jù)筆者長期在汽車檢測站的觀察分析,溝槽式滾筒制動試驗臺在檢測時,大多數(shù)車輛在檢測時車輪處于停轉(試驗臺滾筒相對車輪輪胎滑轉)狀態(tài),而此時,仍有一部分車輛制動檢測結果不合格??梢?,制動性能檢測的不合格時并不說明車輛本身制動性能有問題,而是因為附著力的影響使車輪最大制動力未被檢測出來。更換粘砂滾筒的制動試驗臺、增加相應車軸的附加質量、保持輪胎合適的氣壓、清除輪胎胎面上的水油泥、更換胎面磨損嚴重的輪胎等都是增加附著力的有效途徑。特別是對于檢測時車輪都處停轉而結果表明左右軸制動力不平衡的情況下,首先應檢查左右輪胎面磨損是否一致,氣壓是否一致。一些用戶通過對制動力偏小的車輪輪胎放氣(能增加附著力)達到了檢測合格的目的也說明了這一點。