车辆胎压对汽车检验侧滑测试及刹车测试的影响

张坚 顾晓明 金柏龙

摘 要：主要探讨车辆胎压对汽车检验的影响，汽车检验的项目为侧滑测试及刹车测试。以五种不同的胎压16、22、32、48及51 PSI 进行测试，并分析胎压对侧滑测试及刹车测试的影响，以探讨胎压对测试法规的适用性。侧滑测试系统（属定位系统）以机械性连杆机构为主，包含前束，后倾角，外倾角，内倾角及转向前展等五项角度的量测。以双筒式滚轮刹车测试器量测刹车力及平衡度。结果显示胎压从16至51 PSI 车辆的侧滑度，刹车力及平衡度皆在法规规定范围内。

关键词：汽车检验;策划测试;刹车测试

在科技日新月异发展下，汽车工业也随着大幅改变，从早期的引擎多以机械结构为主要动作方式。但因电子工业的大量兴盛，现今的汽车零件也取而代之用电子设备作为驱动车辆的主力，不管科技如何演变，汽车工业仍为所更的产业中不可缺少的角色，因汽车在人们日常环境中占更的重要角色无法由其它运输设备所替代，可知汽车在人们一般生活中所占的角色是如此重要，自然的汽车的安全性也当无可避免[1]。对车辆的安全行驶性将更赖车辆定期检验为安全把关的守护工作。

汽车检验为政府机关为汽车所更人及使用人甚至一般道路上行人等把关的最后手段，促使汽车使用人在车辆安全无虞情况下行驶于道路上，汽车检验依赖立法者订定概括条款后再行授权行政机关订立道路安全规则使车辆受检验时更依循标准，依道路安全规则将检验的种类区分成新车检验、定期檢验、临时检验，此次所作研究是针对车辆定期检验项目中的车辆侧滑（一般外界所称的底盘定位系统）及车辆刹车前轮系统作研究，但不会连同后轮系统作研究，原因在于车子的刹车系统在动作时，全车刹车80%左右由前轮刹车作制动效果，后轮所占刹车效能只更少量的20 %左右，所以前轮刹车制动的效果是如此重要[2，3]。另外研究侧滑系统的原因是为使车辆在行驶中获得稳定性不可缺少的因素[4]。本研究针对车辆检验时仪器设备对车辆胎压的影响作利弊得失的探讨，可作为现行车辆检验时参考的依据。

1 研究方法

测试项目包含车重测试，侧滑测试及刹车测试，测试车辆为HONDA ACCORD AMC DXAF 4D。将车辆进行基本保养，使车辆在正常状况下以三个公司所制造的检验设备进行测试。以五种不同的胎压 16、22、32、48 及 51 PSI 进行测试，并分析探讨胎压对侧滑测试及刹车测试的影响，以探讨胎压对测试标准的适用性。侧滑测试系统（属定位系统）以机械性连杆机构为主，包含前束，后倾角，外倾角，内倾角及转向前展等五项角度的量测。以双筒式滚轮刹车测试器量测刹车力及平衡度。

2 实车测试分析

实车测试分析轮胎压力对车辆检验时的误差影响，将车辆区分成五种轮胎压力，分别为 16、22、32、48 及 51 PSI 五种胎压进行测试，对车辆侧滑及车辆刹车测试仪器误差数值作比较及分析，在 5 种数值区分成原厂车辆设定胎压状态为 32 PSI，在 50 %时所得胎压为 16 PSI及70 %时为22.4 PSI，大于150 %时为48 PSI，大于160 %时胎压为51.2 PSI。

利用轮胎压力变化对侧滑及刹车效能的测试结果作分析。由五种不同种类的胎压分别输入车辆轮胎 16、22、32、48 及 51 PSI 压力，所得的实测数据分析后再分类成侧滑度及刹车力和平衡度，结果如表1所示。行驶的汽车因制动、转动惯性和其他原因，引发某一轴的车轮或两轴的车轮出现横向移动（即向侧面发生甩动）的现象，称为侧滑。汽车侧滑，有四轮侧滑、前轮侧滑、后轮侧滑三种情况。车辆的侧滑度取决于前轮定位前束及内倾角、外倾角的角度变化大小，但车轮的胎压增加或减少，将会对轮胎因胎压压力增加后车轮轮胎驶过活动滑板时，轮胎面与滑板接触面积的减少使滑动板位移量也随之增加，相反轮胎的胎压减少接触面积增大，轮胎与滑板间受胎面积增加将减少滑板位移量，产生滑板受面积的制动效果[5，6]。

在轮胎压力 16 PSI 时侧滑度只更+0.1，胎压从 22 PSI 至 32 PSI时胎压侧滑度达到-0.7 差距较大，由此可以判定侧滑度随胎压增加向-IN 负向移动之后趋向平稳，侧滑度也在法规标准正负 5.0 范围内。制动性能是汽车主要性能之一，它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。刹车系统多为碟式刹车系统及鼓式刹车系统，实测的系统为碟式刹车系统，利用轮胎压力大小进行对左右两轮刹车力比较获得两轮刹车力的差是否在平衡度范围内。汽车的制动力取决于制动器的摩擦力，但能使汽车制动减速的制动力，还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时，汽车轮胎将在地面上出现滑移。车辆刹车测试器主要为利用两滚筒，前滚筒驱动另一滚筒止动原理来达成车辆刹车时轮胎因滚筒接触产生摩擦力，摩擦力变为滚筒的阻力，阻力使滚筒驱动力降低将降低的数据由计算机分析后，转变成实测结果的数据。

胎压增加到 48 PSI 压力时两轮的左轮刹车力为 337 kg 右轮刹车力 267 kg，此时平衡度差别最大，平衡度公式（大刹车力-小刹车力）÷大刹车力×100%。两轮刹车力差约在 20.8%，相反的胎压 32 PSI 压力时则左右两车的刹车力分别为左轮 290 kg 右轮为 291 kg，获得的平衡度在 0.3%，反而降低了两轮平衡度的差，由此可判定胎压升高会随轮胎接触面积减少导致平衡度升高，但再将胎压增加致 51 PSI 时反而降低，可知胎压在 32 PSI 时应属最合于标准，32 PSI为原厂所设定的压力，轮胎压力与两轮的平衡度之关系在压力愈高的情况下平衡度也会随着升高，但升高到 51 PSI 时会再下降至 6.9%。将前轮和后轮的刹车相加所获得的力，就是总刹车力，计算刹车总力公式，摩擦力等于正向力（如果是平地，则正向力就是车重）乘以摩擦系数 Fr=μN;Fr 是摩擦力，μ是摩擦系数，N 是正向力。手刹车力检验时把计算机测试所获得数据与标准相互比较即可判断是否合于标准值。总刹车力及手刹车力在五种胎压下所获得的结果都在法规标准范围内。

3 结论

结果显示，胎压从 16 至 51 PSI 车辆的侧滑度，刹车力及平衡度皆在法规规定范围内。轮胎气压增大可使车辆侧滑增大，但这种现象不明显。本研究针对车辆检验时仪器设备对车辆胎压的影响作利弊得失的探讨，可作为现行车辆检验时参考的依据。

参考文献：

[1]王建强，苏建，贾正锐等.汽车车轮侧滑量检测存在问题及对策研究[J].汽车技术，2004（07）：30-32.

[2]张俊，朱浮声，武泽锋.刹车时轮胎动态接触压力的三维有限元分析[J].东北大学学报（自然科学版），2007，28（11）：1652-1655.

[3]张开生，李跃华，郭国法等.一种自动改变机动车胎压的紧急制动装置及其方法：CN 103507792 A[P].2014.

[4]孙昊，黄旭英，庄敏等.传感器在汽车上的应用和发展[J].时代汽车，2017（12）：39.

[5]褚桂阳.关于侧滑检测暨修改标准问题的探讨[J].公路交通科技，2000，17（02）：64-66.

[6]徐永能，刘述芳，施树明等.独立悬架车辆转向轮侧滑及其影响因素的试验研究[J]. 汽车技术，2006（12）：34-37.