反力式滚筒制动试验台选用及检测不合格案例分析

摘要：滚筒制动试验台是机动车年审制动力的必备设备，其主要参数的好坏对检测结果影响较大。文章分析了反力式滚筒试验台检测受力影响因素、主要参数选择举例，同时对实际检测不合格案例进行分析，旨在论证检测项目，对检测从业人员提供选用参考，并对结果判定提供维修借鉴。

关键词：反力式；滚筒制动试验台；机动车年审；制动力；检测项目 文献标识码：A

中图分类号：U467 文章编号：1009-2374（2016）21-0060-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.029

1 滚筒试验台的选用

滚筒制动试验台是由左右两套车轮制动力测试单元和一套指示、控制装置组成。每一套车轮制动力测试单元由框架、驱动装置、滚筒组、举升装置、测量装置等构成，如图1为常用的反力式试验台：

检测时，将被检车辆的车轮置于两滚筒之间，放下举升器，试验台启动电动机，使滚筒带动车轮旋转，在车轮转速稳定后检测员踩住制动踏板。在车轮制动器作用下车轮减速旋转。此时滚筒对车轮产生的摩擦力克服制动器摩擦力矩，维持车轮继续旋转。在车轮对滚筒接触表面产生的切线方向的摩擦力作用下，减速器壳体与测力杠杆一起朝滚筒转动反方向摆动，测力杠杆一端的

力或位移被传感器检测后，转换成电信号给计算机处理，最后打印出检测结果。

下面分析检测时的受力情况，假设前、后滚筒直径相等且水平安置，测试车前、后车轮两中心水平高度相等，检测过程中忽略轮胎与滚筒间的滚动阻力，测试车轮在滚筒上制动时的受力情况如图2所示。

其中，G：车轮轮荷；N1、N2：前后滚筒对车轮的法向反力；F1、F2：前后滚筒与车轮间的切向力；F：车桥对车轴的水平推力；Mμ：制动器制动力矩；α：安置角；D：车轮直径；d：滚筒直径；L：滚筒中心距。

由物理学力学平衡原理，得到关系式：

（N1-N2）sinα+（F1+F2）cosα=F （1）

（N1+N2）cosα-（F1-F2）sinα=G （2）

假如两滚筒附着系数φ相同，且附着条件充分，则：

F1=N1×φ，F2=N2×φ （3）

将式（3）代入式（1）、式（2）得：

N1（sinα+φcosα）-N2（sinα-φcosα）=F （4）

N1（cosα-φsinα）+N2（cosα+φsinα）=G （5）

联立上式解得：

N1=[F（φsinα+cosα）+G（sinα-φcosα）]/（φ2+1）sin2α （6）

N2=[F（φsinα-cosα）+G（φcosα+sinα）]/（φ2+1）sin2α （7）

试验台可能测得最大制动力为：

Fmax=（N1+N2）×φ=φ×（G+φF）/（φ2+1）cosα

（8）

上式表明所测制动力受F、α、φ等参数的影响。

1.1 主要参数选择

制动检验台产品主要参数的检验以产品标准（技术条件）为依据，执行的标准有：《滚筒反力式汽车制动检验台》（GB/T 13564-2004）、《滚筒反力式制动试验台检定技术条件》（GB/T 11798.2-2001）等。

滚筒直径：制动试验台的滚筒相对固定，中心距不可调整，为增加安置角获得附着力，故减少滚筒直径，但直径过小，车轮滚动损耗会明显增加，国标规定：测试速度≥2.2km/h，滚筒直径≥240mm。

滚筒长度：该滚筒长度尺寸取决于被检车辆的轮距尺寸参数，常见轮距大致在1200～1700mm之间。

这里以成都成保发展股份有限公司的产品FZ-10C（图3）为例来来验证，该产品规格参数如下：

最大轴载质量t：10

可测轮制动力daN：3000

滚筒（粘砂）直径×长度㎜：240×1150

滚筒中心距l：41cm

测试速度km/h：2.5

示值误差%：±3

电动机功率kW：11×2

1.2 设备实测分析

车型SVW7180：R=30cm（忽律测试时的弹性变形），G1=561kg，G2=443kg；制动试验台FZ-10C：r=12cm，l=41cm。

由于车轮对滚筒的压力方向与重力方向不同，造成压力增大，车轮压在滚筒上后受到支撑反力为N1、N2：

上式计算结果表明：N1、N2相对G值的比值虽然偏大一点，造成压力增值偏大，但偏大有限。检测误差偏小，测得的制动力将接近于真实情况。实测数据报告结果见表1。

2 检测不合格案例分析

故障现象：一辆2007年凯越年审检测制动项目不合格。

维修过程检测单数据显示前轴最大制动力左235、右349，轴制动力百分比数据48.8%，制动力平衡数据32.6，初步判定左前制动力偏小导致制动百分比和制动平衡数据不合格，国标《机动车运行安全技术条件》（GB 7258-2012）第7.11.1.1和7.11.1.2条要求轴制动力与轴荷的百分比≥60%时，前轴制动力平衡要求≤24%。试车速度达到50紧急制动时明显往右跑偏，于是拆下左前轮检查刹车片无明显问题，刹车盘有明显沟槽，磨损也较大，跟客户商议后决定修理方案：保养制动分泵并换刹车油。分泵修理包保养后，在排空气放刹车油时修理人员发现了一个细节，感觉左前轮的出油压力明显偏小，查找左前轮分泵到制动总泵油管并无弯折漏油处，怀疑ABS压力调节器，拆下压力调节器用压缩空气吹油孔，发现LF这个孔的出口压力明显偏小，喇叭孔口四周有明显的水锈，问题已经找到，跟客户说明情况后，同意更换压力调节器，第二天货到后装车试车故障排除，车主年审上线顺利通过。

故障现象：一辆2004年高尔夫1.6年审检测制动项目不合格。

维修过程年审单显示制动力总和与整车重量比60.6%合格，前轴制动力平衡数据为25.8%不合格，前轮最大制动力右边262、左边337，过程差最大值点为右245、左332，根据数据判断问题出在右边制动系统，检查右边车轮轮胎气压均正常，检查制动蹄片无烧蚀硬化，制动盘表面也光整干净，拆下制动分泵发现分泵浮动销已经缺油，用手推动卡滞严重，检查另一边分泵发现活动自如，据此分析认为一边的制动分泵浮钳卡滞，导致制动力下降，造成上线检测两边制动力不平衡率过高，将分泵拆下来给浮销抹上黄油，装车后去年审，制动不平衡率为16.2顺利通过。

故障现象：一辆2004年金杯海狮年审检测制动项目不合格。

维修过程年审检测报告显示第二轴阻滞率为13.4%不合格，《机动车运行安全技术条件》（GB 7258-2012）第7.11.1.4条规定检验制动力时，汽车各车轮的阻滞力均应小于等于轮荷的10%，显然转动车轮的力过大，主要原因制动蹄片抱死、制动鼓变形、制动间隙过小、异物、轮毂轴承异常等，车主反映两天前刚做过年审前的保养检测，更换了制动蹄片，拆下一边制动鼓检查蹄片磨损很新，回位弹簧和张力机构也无明显损坏，制动鼓表面光滑无异物，测量制动鼓内径发现两处直径相差过大，分析认为是制动鼓失圆厉害，加上更换新制动蹄片，导致蹄片在与鼓最小直径处的间隙过小，从而导致上线检测阻滞率过大，更换新的制动鼓后调整制动间隙，第二天上线阻滞率下降为2.1%，完全符合标准。

底盘测功机检测制动上主要有以下三个项目：

2.1 制动力百分比

国标中的制动百分比规定乘用车、总质量不大于3500kg的汽车制动力总和与整车重量的百分比、轴制动力与轴荷的百分比，空载≥60%，满载≥50%，前轴≥60%，后轴≥20%，这个数据直接和制动力大小有关，影响了制动效能即制动距离与制动减速度，是汽车制动性能最重要评价指标。从制动分泵到总泵技术状况都有可能影响制动率大小。

2.2 制动力平衡

要求在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值，与测得的该轴左右轮最大制动力中大者之比，前制动：制动力>60%时，制动力不平衡<20%为合格；后制动：>60%时，不平衡<24%为合格；当后制动力<60%时，不平衡<8%为合格。此项多半是单边制动效果下降引起。

2.3 阻滞率

进行制动力检验时，汽车各车轮的阻滞力均应小于等于轮荷的10%，计算方式为阻滞率=左、右轮空转的力/左、右轮质量，主要原因是制动器咬滞，驻车装置调得太紧，也有可能是轮毂轴承缺油等。

反力式滚筒制动试验台在选用时要根据切实需要配备，使用时要注意考虑影响测量误差的因数，从而提高测量准确度，同时对检测结果也要学会分析判断，提高故障的排除能力。

参考文献

[1] 安相璧，王龙.反力式滚筒制动检验台影响因素试验分析[J].军事交通学院学报，2014，（2）.

[2] 蒋波.影响反力式滚筒试验台检测精度的因数[J].农业装备与车辆工程，2007，（4）.

[3] 杨道平.影响汽车滚筒反力式制动检验台测量结果的因素[J].山东交通科技，2013，（15）.

作者简介：范祖庆（1978-），男，江苏宜兴人，江阴职业技术学院机电工程系讲师，研究方向：车辆工程。

（责任编辑：王 波）