汽車檢測(cè)與診斷技術(shù) 第4章 汽車底盤的檢測(cè)與診斷4.ppt

1、宋力 （1學(xué)時(shí)） 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)交通運(yùn)輸系,汽車檢測(cè)與診斷技術(shù),一.汽車制動(dòng)性能診斷參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn) （一）路試檢驗(yàn)制動(dòng)性能 （二）臺(tái)試檢驗(yàn)制動(dòng)性能 二.汽車制動(dòng)性能的檢測(cè)方法 （一）路試制動(dòng)性能檢驗(yàn)方法 （二）臺(tái)式制動(dòng)性能檢驗(yàn)方法,主要內(nèi)容(第二部分),測(cè)制動(dòng)力、制動(dòng)力差、制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。,T2從踏板開始動(dòng)作至制動(dòng)力達(dá)到75%所需時(shí)間稱制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。,汽車制動(dòng)過(guò)程,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,一.汽車制動(dòng)性能診斷參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB72582004機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件的規(guī)定，汽車制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括：制動(dòng)距離、制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)減速度和制動(dòng)力。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,（一）

2、路試檢驗(yàn)制動(dòng)性能 機(jī)動(dòng)車行車制動(dòng)性能和應(yīng)急制動(dòng)性能檢驗(yàn)應(yīng)在平坦、硬實(shí)、清潔、干燥且輪胎與地面間的附著系數(shù)不小于0.7的水泥或?yàn)r青路面上進(jìn)行；檢驗(yàn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)脫開。 路試時(shí)，可以檢測(cè)制動(dòng)距離和跑偏量，也可以檢測(cè)制動(dòng)減速度、制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間和跑偏量。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,1. 行車制動(dòng)性能檢驗(yàn) 用制動(dòng)距離檢驗(yàn)行車制動(dòng)性能 制動(dòng)距離：是指機(jī)動(dòng)車在規(guī)定的初速度下急踩制動(dòng)時(shí)，從腳接觸制動(dòng)踏板（或手觸動(dòng)制動(dòng)手柄）時(shí)起至機(jī)動(dòng)車停住時(shí)止，機(jī)動(dòng)車駛過(guò)的距離。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷, 用充分發(fā)出的平均減速度檢驗(yàn)行車制動(dòng)性能 充分發(fā)出的平均減速度FMDD：,式中： F

3、MDD充分發(fā)出的平均減速（m/s2）； V0制動(dòng)初速度（km/h）； Vb0.8 V0時(shí)試驗(yàn)車輛的速度（km/h）； Ve0.1 V0時(shí)試驗(yàn)車輛的速度（km/h）； Sb在速度V0和Vb之間車輛駛過(guò)的距離（m）； Se在速度V0和Ve之間車輛駛過(guò)的距離（m）。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間：是指在急踩制動(dòng)時(shí)，從腳接觸制動(dòng)踏板（或手觸動(dòng)制動(dòng)手柄）時(shí)起至機(jī)動(dòng)車減速度（或制動(dòng)力）達(dá)到機(jī)動(dòng)車充分發(fā)出的平均減速度（或所規(guī)定的制動(dòng)力）的75時(shí)所需的時(shí)間。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,. 制動(dòng)跑偏量 制動(dòng)跑偏由左右不對(duì)稱因素引起：左右制動(dòng)力、地面制動(dòng)力、輪胎氣壓、懸架剛度、左右載荷。 側(cè)

4、滑： 制動(dòng)時(shí)車輛橫向滑移現(xiàn)象。 車輪抱死時(shí)車輪與地面橫向附著力為零。 汽車受橫向作用時(shí)側(cè)向滑動(dòng)。 前輪抱死后輪未抱死時(shí)，整車會(huì)以后軸中心發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但車重心在S點(diǎn)前面，慣性力Fi有回轉(zhuǎn)作用，但彎道方向失控。 后輪抱死時(shí)以前軸中點(diǎn)S偏移，慣性力加劇側(cè)滑。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,(4)行制動(dòng)性能檢驗(yàn)時(shí)的制動(dòng)踏板力或制動(dòng)氣壓應(yīng)符合以下要求： 滿載檢驗(yàn)時(shí) 氣壓制動(dòng)系：氣壓表的指示氣壓額定工作氣壓； 液壓制動(dòng)系：踏板力， 乘用車500N； 其它機(jī)動(dòng)車700N。 空載檢驗(yàn)時(shí) 氣壓制動(dòng)系：氣壓表的指示氣壓600kPa； 液壓制動(dòng)系：踏板力 乘用車400N； 其它機(jī)動(dòng)車450N。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)

5、與故障診斷,2. 駐車制動(dòng)性能檢驗(yàn) 在空載狀態(tài)下，駐車制動(dòng)裝置應(yīng)能保證機(jī)動(dòng)車在坡度為20（對(duì)總質(zhì)量為整備質(zhì)量的1.2倍以下的機(jī)動(dòng)車為15）、輪胎與路面間的附著系數(shù)不小于0.7的坡道上正、反兩個(gè)方向保持固定不動(dòng)，其時(shí)間不少于5min。對(duì)于允許掛接掛車的汽車，其駐車制動(dòng)裝置必須能使汽車列車在滿載狀態(tài)時(shí)能停在坡度為12的坡道（坡道上輪胎與路面間的附著系數(shù)不應(yīng)小于0.7）上。 檢驗(yàn)時(shí)操縱力應(yīng)符合下列規(guī)定：手操縱時(shí)，乘用車不應(yīng)大于400N，其它機(jī)動(dòng)車不應(yīng)大于600N；腳操縱時(shí)，乘用車不應(yīng)大于500N，其它機(jī)動(dòng)車不應(yīng)大于700N。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,（二）臺(tái)試檢驗(yàn)制動(dòng)性能 臺(tái)試主要檢測(cè)制動(dòng)力

6、、制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間和左右輪制動(dòng)力差。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,制動(dòng)器制動(dòng)力是克服制動(dòng)器摩擦力矩而在輪緣上施加的切向力。FurTu FuTu/r 地面制動(dòng)力：地面對(duì)車輪的摩擦力 FxbFz Tu/r Fz地面垂直力 附著系數(shù) Fu可增大，但Fxb不會(huì)無(wú)限增加。車輪對(duì)地面的附著力FFz。 FxbF =0.65-0.8,一、復(fù)習(xí)：,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,二.汽車制動(dòng)性能的檢測(cè)方法 （一）路試制動(dòng)性能檢驗(yàn)方法 1. 用接觸式五輪儀檢測(cè)制動(dòng)性能 在道路試驗(yàn)中檢測(cè)汽車整車性能時(shí)，經(jīng)常要使用五輪儀，可以測(cè)出車輛行駛的距離、時(shí)間和速度。當(dāng)五輪儀用于檢測(cè)汽車制動(dòng)性能時(shí)，能測(cè)出制動(dòng)初速度、制動(dòng)距離和

7、制動(dòng)時(shí)間。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷, 五輪儀的結(jié)構(gòu)和工作原理 五輪儀一般由傳感器和記錄儀兩部分組成，并附帶一個(gè)腳踏開關(guān)。傳感器部分與記錄儀部分由導(dǎo)線相連接。腳踏開關(guān)帶有觸點(diǎn)的一端套在制動(dòng)踏板上，另一端插接在記錄儀上。 傳感器部分的作用是把汽車行駛的距離變成電信號(hào)。它一般由充氣車輪、傳感器、支架、減振器和連接裝置等組成,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,圖4-50 五輪儀傳感器部分 1-下臂 2-調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 3-固定板 4-上臂 5-手把 6-活節(jié)頭 7-立架 8-減振器 9-支架 10-充氣車輪 11-傳感器,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,圖4-52 WL

8、Y5型微機(jī)五輪儀面板圖 a）上面板 b）后面板,2. 用非接觸式五輪儀檢測(cè)制動(dòng)性能 非接觸式五輪儀以計(jì)算機(jī)為核心部件配以相應(yīng)的I/O接口及外設(shè)，不需要與路面接觸或設(shè)置任何測(cè)量標(biāo)志，它由傳感器和記錄儀兩部分組成。其傳感器部分主要由一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)和電池組成。這種傳感器采用光電頭相關(guān)濾波技術(shù)，工作時(shí)，安裝在車身上的光電探測(cè)器（簡(jiǎn)稱光電頭）照射路面，由于路面圖像的移動(dòng)使光電池輸出寬帶隨機(jī)信號(hào)，其主頻與車速成正比關(guān)系，通過(guò)空間濾波器將與車速成正比的主頻檢出，送入記錄儀部分進(jìn)行速度運(yùn)算和距離計(jì)算。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,記錄儀部分主要由單板機(jī)、微型打印機(jī)、控制器、顯示器等組成。它們的作用是計(jì)算、處

9、理傳感器輸送的信號(hào)和腳踏開關(guān)輸送的開關(guān)信號(hào)，并顯示或打印試驗(yàn)曲線及檢測(cè)結(jié)果。 非接觸式五輪儀因其測(cè)量精度高、傳感器安裝方便（通過(guò)吸盤和支架安裝），所以，目前在汽車性能檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,圖4-53 非接觸式五輪儀傳感器 1-物鏡 2-反射光束 3-受光元件 4-前置放大器 5-接線柱 6-光柵 7-支架 8-反射鏡 9-燈泡 10-面鏡,3. 用制動(dòng)減速度儀檢測(cè)制動(dòng)性能 制動(dòng)減速度也是評(píng)價(jià)制動(dòng)性能的重要診斷參數(shù)之一。制動(dòng)減速度按測(cè)試、取值和計(jì)算方法的不同，可分為制動(dòng)穩(wěn)定減速度、平均減速度和充分發(fā)出的平均減速度三種。 制動(dòng)減速

10、度儀（以下簡(jiǎn)稱為減速度儀）也稱為制動(dòng)儀，以檢測(cè)制動(dòng)穩(wěn)定減速度和制動(dòng)時(shí)間為主，用于整車道路試驗(yàn)。該種儀器小巧輕便，便于攜帶，不用五輪做傳感器，并且對(duì)制動(dòng)初速度和路面不平度要求也不高，因而使用較為方便。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷, 減速度儀的結(jié)構(gòu)與工作原理 目前使用的減速度儀已多為微機(jī)式智能化儀器，一般由儀器部分和傳感器部分兩部分組成，并附帶一個(gè)腳踏開關(guān)。儀器部分和傳感器部分既可以制成整體式，裝在一個(gè)殼體內(nèi)；也可以制成分體式，兩者用導(dǎo)線相連接。國(guó)產(chǎn)QTZ型微機(jī)減速度儀為整體式，主要由電源、A/D轉(zhuǎn)換器、8080A單板機(jī)、LED顯示器和滑塊式傳感器等組成,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,4.4

11、 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,圖4-63 QTZ型微機(jī)減速度儀框圖,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,圖4-64 QTZ型微機(jī)減速度儀外形圖 1-充電插座 2-熔絲 3-電源開關(guān) 4-腳踏開關(guān)插座 5-電壓顯示表頭 6-水平儀氣泡 7-LED 8-操作鍵 9-腳踏開關(guān) 10-可調(diào)支架,汽車制動(dòng)時(shí)，由于慣性的作用，傳感器產(chǎn)生隨制動(dòng)減速度變化而變化的電壓信號(hào)，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器將這一模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成微機(jī)能接受的數(shù)字信號(hào)后，輸入到8080A單板機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)處理，測(cè)量結(jié)果由LED顯示。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,（二）臺(tái)式制動(dòng)性能檢驗(yàn)方法 按測(cè)試原理不同，可分為反力式和慣性式 按試驗(yàn)臺(tái)支撐車輪形式不同，

12、可分為滾筒式和平板式 按試驗(yàn)臺(tái)同時(shí)能測(cè)車軸數(shù)不同，可分為單軸式、雙軸式和多軸式三類 目前國(guó)內(nèi)車輛性能檢測(cè)站多采用單軸反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái),4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,1、基本結(jié)構(gòu)： 由電機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)滾筒、測(cè)量、舉升、測(cè)量與指示裝置組成。 、驅(qū)動(dòng)裝置：減速器軸與主滾筒同軸，殼浮動(dòng)，殼上裝測(cè)力臂。 、滾筒裝置：主、副滾筒同軸，表面有保證附著系數(shù)的材料（溝槽、粗砂）=0.65-0.8。 、舉升裝置：方便車輛進(jìn)出。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,、測(cè)量裝置：制動(dòng)時(shí)，主動(dòng)齒輪受到滾筒齒輪的反作用力使主（驅(qū)）動(dòng)齒輪與變速器殼一起反轉(zhuǎn)（箱體浮動(dòng)又偏心安裝）殼體上刃口使杠桿移動(dòng)，杠桿使電位計(jì)（自整角

13、電機(jī)、差動(dòng)變壓器）信號(hào)變化。 、指示與控制： ）傳感器信號(hào)放大后送經(jīng)計(jì)算機(jī)顯示打印，秒后指示電機(jī)停轉(zhuǎn)，防止剝傷輪胎。 ）可指示制動(dòng)力差，左右制動(dòng)力大小，拖滯力。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái),4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,2、工作原理： 電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿蝸輪齒輪滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)力F1、F2，剎車時(shí)F1、F2反作用到滾筒，筒作用到齒輪，前體受力擺動(dòng)，杠桿力作用到傳感器。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,滾筒試驗(yàn)臺(tái)受力情況,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,滾筒試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)受力問(wèn)題： 檢測(cè)時(shí)，滾筒帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，車輪在滾筒上的受力情況如上圖示。其中，N1、

14、N2分別為滾筒的支撐反力，F(xiàn)1、F2分別為滾筒對(duì)車輪的摩擦力，G為輪重力（車輪所受載荷），Mr為制動(dòng)阻力矩，R是車輪半徑，角稱為安置角。圖中的Fx代表來(lái)自非測(cè)試車輪的水平約束力，此處我們暫設(shè)Fx=0。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,滾筒試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)受力問(wèn)題： 根據(jù)力學(xué)平衡原理，可以得出： （N1-N2）sin+(F1+F2)cos=0（Fx） (N1+N2)cos-(F1-F2)sin=G 以及 （F1+F2）R=Mr 由以上各式可得到： N2-N1=（F1+F2）cot=(Mr/R)cot,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,滾筒試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)受力問(wèn)題： 上式說(shuō)明，后滾筒承受的壓力較前滾筒為大。而且

15、制動(dòng)力越大，安置角越?。ɡ畿囕喼睆捷^大），N2與N1的差別就越大（N2增大而N1減?。?。分析表明，當(dāng)較小而制動(dòng)力大到一定程度，有可能出現(xiàn)N1=0，這意味著車輪開始脫離前滾筒，進(jìn)入一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，如下圖示，會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。,4.4 制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷,滾筒試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)受力問(wèn)題： 根據(jù)力學(xué)平衡原理可列出下列關(guān)系式： 聯(lián)立上式解得：,車輪制動(dòng)時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)所能測(cè)出的最大制動(dòng)力受輪胎與滾筒間附著力的限制。附著力F的大小為： 受安置角、附著系數(shù)和水平推力F（與非測(cè)試車輪的水平約束力）等三個(gè)因素影響，當(dāng)安置角、附著系數(shù)和水平推力F增加時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)所能提供的附著力相應(yīng)增大。而安置角與被測(cè)車輪的直徑D、試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、滾筒中心距L、滾筒直徑d有關(guān)。當(dāng)D、d、減小，L增大時(shí)，會(huì)使安置角增大。,為了防止測(cè)試制動(dòng)力時(shí)整車滑移，希望受檢測(cè)車輪不脫離前滾筒，即N10，且F0，則可推得sin cos 0，即tan 。若滾筒附著系數(shù)按0.7計(jì)，則相應(yīng)的安置角約為35左右。 應(yīng)大于35 因?yàn)椋?分母總是大于1的，F(xiàn) G， 小于1， F 必小于G。,3、診斷參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)： 制動(dòng)力：制動(dòng)力與軸重的百分比。空車：60。 制動(dòng)力差：左右制動(dòng)力差，與該軸上左、右輪制動(dòng)力百分比，前軸不大