本章主要介紹行車制動效能試驗(yàn)、制動衰退試驗(yàn)、電子控制制動系統(tǒng)試驗(yàn)，分別從試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)內(nèi)容、數(shù)據(jù)處理和評價方法等方面陳述，最后以具體試驗(yàn)實(shí)例展 示試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理過程。

概 述

汽車的制動性能是指汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力。制動性能是汽車的重要使用性能之一，它的好壞直接關(guān)系到行車的安全。因此，不管是新車出廠，還是在用車輛年檢，都將其制動性能作為重點(diǎn)檢測項目之一。汽車的制動性能主要由三個方面來評價，即制動效能、制動效能的恒定性、制動時汽車的方向穩(wěn)定性。此外，汽車的制動性能還包括駐車制動能力、制動響應(yīng)時間、防抱死制 動系統(tǒng)的效能等。對于純電動汽車，還增加了再生制動系統(tǒng)的效能和安全性。

國際上較常用的汽車制動性能標(biāo)準(zhǔn)有 ECE R13、ECE R13H、FMVSS135、FM-VSS126、ISO 6597 等。

我國汽車制動性能的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)有 GB 21670—2008《乘用車制動系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》、GB 12676—2014《商用車輛和掛車制動系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》、GB/T 34588— 2017《重型商用車輛 轉(zhuǎn)彎制動 開環(huán)試驗(yàn)方法》、GB/T 13594—2003《機(jī)動車和掛車防抱制動性能和試驗(yàn)方法》、QC/T 1089—2017《電動汽車再生制動系統(tǒng)要求及試驗(yàn)方法》。

制動性能試驗(yàn)項目主要包括行車制動效能試驗(yàn)、制動衰退試驗(yàn)和電子控制制動系統(tǒng)試驗(yàn)。其中，行車制動效能試驗(yàn)包括冷態(tài)制動效能試驗(yàn)（又稱 0 型試驗(yàn)）和應(yīng)急制動效能試驗(yàn)；制動衰退試驗(yàn)包括制動熱衰退試驗(yàn)（又稱 I 型試驗(yàn)）和涉水制動試驗(yàn)；電子控制制動系統(tǒng)試驗(yàn)包括防抱制動系統(tǒng)性能試驗(yàn)和再生制動系統(tǒng)試驗(yàn)，此外，還有駐車制動試驗(yàn)、制 動時間響應(yīng)試驗(yàn)等。

制動性能試驗(yàn)方法包括臺架試驗(yàn)法和道路試驗(yàn)法，當(dāng)前通常使用的 試驗(yàn)方法是道路試驗(yàn)法。進(jìn)行道路試驗(yàn)時，應(yīng)先進(jìn)行磨合試驗(yàn)，然后再 進(jìn)行后續(xù)動態(tài)試驗(yàn)。進(jìn)行動態(tài)試驗(yàn)時，推薦先進(jìn)行空載試驗(yàn)，后進(jìn)行滿 載試驗(yàn)。對于乘用車，制動熱衰退試驗(yàn)應(yīng)在其他所有動態(tài)試驗(yàn)項目完成 后進(jìn)行。

行車制動效能試驗(yàn)

行車制動效能是指汽車在堅實(shí)、平坦路面上從一定初速度制動到停車的制動距離與制動減速度，它是汽車制動性最基本的評價指標(biāo)。汽車的行車制動系統(tǒng)應(yīng)保證駕駛員在行車 過程中能控制車輛安全、有效地減速和停車。

一、試驗(yàn)設(shè)備

行車制動效能的試驗(yàn)方法包括臺架試驗(yàn)法和道路試驗(yàn)法。臺架試驗(yàn)設(shè)備有滾筒式制動試驗(yàn)臺、平板式制動試驗(yàn)臺等。汽車道路試驗(yàn)法的主要設(shè)備包括衛(wèi)星定位天線、數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)、踏板力傳感器、輪速傳感器、制動觸發(fā)器等。設(shè)備連接如圖 6-1 所示，其中衛(wèi)星定位天線放置在試驗(yàn)車的車頂中心位置，踏板力傳感器、制動觸發(fā)器放置在制動踏板處，其 余設(shè)備放置在試驗(yàn)車中，由試驗(yàn)人員操作并記錄。

圖 6-1   設(shè)備連接

二、磨合試驗(yàn)

在進(jìn)行行車制動效能道路試驗(yàn)時，應(yīng)先進(jìn)行磨合試驗(yàn)，試驗(yàn)過程包括磨合前的檢查試驗(yàn)和磨合行駛試驗(yàn)。

磨合前的檢查試驗(yàn)用于初步檢查汽車的制動性能和各儀表狀況。若存在較嚴(yán)重的問題，則應(yīng)在檢修好后再進(jìn)行試驗(yàn)；如果制動性能和儀表性能難以恢復(fù)，則中斷試驗(yàn)。

先對汽車制動系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)檢查，包括制動器磨損及調(diào)節(jié)檢查、制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢查、 控制力與管路壓力比例關(guān)系檢查、儲液罐 / 主缸檢查、報警信號檢查、儲能與供能檢查， 以及電力再生式制動系檢查。

動態(tài)檢查試驗(yàn)應(yīng)在平坦、硬實(shí)、清潔、干燥且附著系數(shù)不小于 0.7 的混凝土或?yàn)r青路面上進(jìn)行，試驗(yàn)時風(fēng)力應(yīng)不致影響試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)前制動器應(yīng)處于冷態(tài)。

試驗(yàn)時，制動初速度為 30km/h，末速度為 0，減速度為 3m/s2，或保持相應(yīng)的踏板制動力、制動管路壓力，制動間隔距離1.6km，制動次數(shù)為10 次。同時，測量制動管路壓力、制動減速度及制動器溫度。

車輛在制動前沿試驗(yàn)通道中線行駛，在制動過程中保持穩(wěn)定，橫擺角應(yīng)不大于 15°， 不應(yīng)偏離試驗(yàn)通道，也不應(yīng)發(fā)生異常振動。

試驗(yàn)中應(yīng)按規(guī)定加載車輛。空載是指車輛處于整備質(zhì)量狀態(tài)，除駕駛員外，前排座椅上可坐一人記錄試驗(yàn)結(jié)果。滿載是指包括駕駛員、試驗(yàn)記錄人員和所需的試驗(yàn)設(shè)備的質(zhì)量在內(nèi)，將車輛加載至最大設(shè)計總質(zhì)量，確保質(zhì)量分配符合汽車企業(yè)規(guī)定。如有幾種不同的 質(zhì)量分配方案，則應(yīng)采用前后軸質(zhì)量分配之比最大的方案。

2、磨合行駛試驗(yàn)

在進(jìn)行各項制動性能試驗(yàn)前，應(yīng)該對車輛進(jìn)行磨合行駛。乘用車與商用車的磨合行駛具體方法有所不同。

（1）乘用車磨合行駛

將車輛滿載，以最高車速的 80%（≤ 120km/h）作為初速度行駛，再以 3m/s2 的減速度開始制動，當(dāng)速度降至初速度的 50% 時，松開踏板，將車速加速至初速度，重復(fù)試驗(yàn)。

磨合總次數(shù)為 200 次。如因條件限制不能連續(xù)完成 200 次，則可根據(jù)具體情況調(diào)整試驗(yàn)次數(shù)。

（2）商用車磨合行駛

商用車磨合行駛的制動初速度為 60km/h，制動末速度約為 20km/h。若為全盤式制動系統(tǒng)，首先以約 2m/s2 的制動減速度進(jìn)行 30 次制動，然后以 4m/s2 的制動減速度進(jìn)行 30 次制動；若為前盤后鼓式或全鼓式制動系統(tǒng)，首先以約 2m/s2 的制動減速度進(jìn)行 100 次制動， 然后以 4m/s2 的制動減速度進(jìn)行 100 次制動。在磨合過程中，制動盤或制動鼓的溫度不應(yīng)超過 200℃。

三、冷態(tài)制動效能試驗(yàn)

冷態(tài)制動效能試驗(yàn)是檢測汽車制動效能的主要方法，也是確認(rèn)汽車制動安全的一項主要試驗(yàn)，主要檢測試驗(yàn)車輛的制動距離、制動減速度等。

冷態(tài)制動效能試驗(yàn)又稱為 0 型試驗(yàn)，包括動力裝置脫開的 0 型試驗(yàn)和動力裝置接合的0 型試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中需關(guān)閉再生制動裝置，或使其產(chǎn)生的制動力不得超過系統(tǒng)設(shè)計所保證的最低水平。

1、動力裝置脫開的 0 型試驗(yàn)

試驗(yàn)按表 6-1 中各車型規(guī)定的車速進(jìn)行。對因最高設(shè)計車速限制而不能達(dá)到規(guī)定車速的車輛，可用試驗(yàn)時所能達(dá)到的最高車速進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時，在附著條件良好的水平路面 上，將車輛加速至試驗(yàn)規(guī)定車速以上 5km/h，脫開檔位，在車速下降至試驗(yàn)規(guī)定車速時全力進(jìn)行行車制動。

表 6-1 0 型試驗(yàn)條件

注：v 為規(guī)定的試驗(yàn)車速；S 為制動距離；dm 為充分發(fā)出的平均減速度；F 為制動踏板力；vmax 為最高車速。

重復(fù)上述制動過程，確認(rèn)車輛在未發(fā)生車輪抱死的情況下所能達(dá)到的最佳制動性能符合要求。

2、動力裝置接合的 0 型試驗(yàn)

對于乘用車，該項試驗(yàn)僅適用于最高車速 vmax>125km/h 的車輛。試驗(yàn)按表 6-1 規(guī)定的車速進(jìn)行；對于 vmax>200km/h 的車輛，試驗(yàn)車速取為 160km/h 試驗(yàn)時，在附著條件良好的 水平路面上將車輛加速至試驗(yàn)規(guī)定車速以上 5km/h，采用相應(yīng)的最高檔行駛，松開加速踏板但保持檔位不變，在車速下降至試驗(yàn)規(guī)定車速時進(jìn)行行車制動。采用的制動控制力（或 管路壓力）與動力裝置脫開的 0   型試驗(yàn)接近。制動控制力應(yīng)在整個制動過程中保持恒定， 確保達(dá)到最大的制動強(qiáng)度但不會發(fā)生車輪抱死。

對于商用車，該項試驗(yàn)應(yīng)在表 6-1 所指的各種車速下進(jìn)行，最低試驗(yàn)車速為車輛最高設(shè)計車速的 30%，最高試驗(yàn)車速為車輛最高設(shè)計車速的 80%。對于裝備限速器的車輛，限速器的限制車速將作為車輛的最高設(shè)計車速。

四、應(yīng)急制動性能試驗(yàn)

應(yīng)急制動是指在常規(guī)的行車制動失效后，在適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)將車停住。汽車應(yīng)急制動裝置必須可控制、可調(diào)節(jié)，且應(yīng)保證在行車制動只有一處失效的情況下，在規(guī)定的距離內(nèi)將 汽車停住。因此，有必要進(jìn)行應(yīng)急制動性能試驗(yàn)。

應(yīng)急制動試驗(yàn)應(yīng)以一定的初速度，按發(fā)動機(jī)脫開的 0 型試驗(yàn)條件進(jìn)行，試驗(yàn)時作用在行車制動控制裝置上的力應(yīng)在一定范圍內(nèi)。

對于乘用車，應(yīng)急制動的初速度為 100km/h，制動控制力應(yīng)在 65~500N 的范圍內(nèi)。對于商用車，應(yīng)急制動初速度要求如下：M2 和 M3 類車為 60km/h ；N1 類車為 70km/h ；N2 類車為50km/h；N3 類車為40km/h。對于因最高設(shè)計車速限制而不能達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)車速的車輛，可以所能達(dá)到的最高車速進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)應(yīng)模擬行車制動系統(tǒng)的實(shí)際失效狀態(tài)進(jìn)行。對于氣制動車輛，應(yīng)分別斷開前、后行車制動氣室來模擬前、后軸失效；對于液壓制動車輛，應(yīng)分別斷開制動主缸前、后腔出油硬管與制動軟管轉(zhuǎn)接處來模擬前、后軸失效。

應(yīng)急制動的制動距離 S 和充分發(fā)出的平均減速度 dm 應(yīng)滿足的要求見表 6-2。對于乘用車，作用在行車制動控制裝置上的力應(yīng)在 65 ~ 500N 的范圍內(nèi)。對于商用車，當(dāng)制動采用手控裝置時，控制力不大于 600N ；當(dāng)采用腳控裝置時，控制力不大于 700N。

表 6-2 應(yīng)急制動的性能要求

此外，應(yīng)急制動試驗(yàn)應(yīng)模擬行車制動系統(tǒng)的實(shí)際失效狀態(tài)進(jìn)行。裝備電力再生式制動系的車輛，還應(yīng)保證行車制動系輸出的電動部件完全失效，且失效狀態(tài)導(dǎo)致電動部件產(chǎn)生 最大制動力，在這兩種失效狀態(tài)下檢查應(yīng)急制動性能。

五、行車制動效能評價指標(biāo)

行車制動效能的直接評價指標(biāo)有制動距離和充分發(fā)出的平均減速度（MFDD），間接指標(biāo)有制動穩(wěn)定性要求和制動協(xié)調(diào)時間。對于制動距離或制動減速度的要求，符合其中之一 即為合格。

1、制動距離

制動距離，是指從駕駛員開始促動制動系統(tǒng)的控制裝置開始至車輛停住時所駛過的距 離。乘用車制動初速度為 50km/h 時，空載檢測制動距離要求不大于 19m，滿載檢測制動距離要求不大于 20m。商用車制動初速度為 50km/h 時，空載檢測制動距離要求不大于 21m， 滿載檢測制動距離要求不大于 22m。

2、制動穩(wěn)定性要求

制動穩(wěn)定性要求，是指制動過程中車輛任何部位都不允許超過規(guī)定寬度的試驗(yàn)通道邊緣線。按照國標(biāo)要求，乘用車制動試驗(yàn)過程中車輛不能偏離 3.5m 寬的試驗(yàn)通道，對商用車的試驗(yàn)通道的要求則是 3.7m 寬。同時，制動試驗(yàn)過程中車輛的橫擺角應(yīng)不大于 15°。

3、充分發(fā)出的平均減速度

汽車在規(guī)定初速度下急踩制動踏板時，充分發(fā)出的平均減速度及制動穩(wěn)定性要求應(yīng)符 合表 6-2 的規(guī)定，且制動協(xié)調(diào)時間對液壓制動的汽車應(yīng)不大于 0.35s，對氣壓制動的汽車應(yīng)不大于 0.60s，對汽車列車、鉸接客車和鉸接式無軌電車應(yīng)不大于 0.80s。制動協(xié)調(diào)時間， 是指在急踩制動踏板時，從腳接觸制動踏板時起至車輛減速度（或制動力）達(dá)到國標(biāo)規(guī)定 的車輛充分發(fā)出的平均減速度的 75％時所需的時間。

車輛制動時充分發(fā)出的平均減速度 dm 可表達(dá)為

4、制動踏板力（或制動氣壓）

國標(biāo)對制動性能試驗(yàn)時的制動踏板力或制動氣壓做了相應(yīng)要求：

1）滿載試驗(yàn)時，對于氣壓制動系統(tǒng)，要求氣壓表的指示氣壓不大于額定工作氣壓；對于液壓制動系統(tǒng)，要求乘用車的踏板力不大于 500N，商用車的踏板力不大于 700N。

2）空載試驗(yàn)時，對于氣壓制動系統(tǒng)，要求氣壓表的指示氣壓不大于 600kPa ；對于液壓制動系統(tǒng)，要求乘用車的踏板力不大于 400N，商用車的踏板力不大于 450N。

5、制動踏板行程

液壓行車制動在達(dá)到規(guī)定的制動效能時，踏板行程應(yīng)不大于踏板全行程的 3/4 ；制動器裝有自動調(diào)整間隙裝置的機(jī)動車的踏板行程不應(yīng)大于踏板全行程的 4/5，且乘用車不應(yīng)大于 120mm，其他機(jī)動車不應(yīng)大于 150mm。