轻型客车制动系统匹配计算准确性提升分析

邱金泉

摘 要：文章介绍轻客客车制动系统匹配计算准确性提升。首先进行介绍制动系统匹配计算公式与输入参数，再通过输入参数调整重新计算结果。最终通过实测数据来确定计算公式的输入参数，提升理论匹配计算与实际值符合性。

关键词：制动系统计算 准确性 轻型客车

1 引言

新车型制动系统的设计开发，制动性能方面会进行制动器制动力分配系数、四轮抱死时的液压、空载和满载同步附着系数、利用附着系数与制动强度的关系曲线、制动减速度对应的制动踏板力、制动距离、驻车操纵力、制动主缸行程、制动踏板行程、制动器容量、失效制动效能、应急制动效能、真空助力器最小真空度。如果理论计算值与实际值差异越小，对掌握整车的实际制动性能越准确，并且其中一些制动性能项目是国家法规项目，故提升制动系统匹配计算准确性意义重大。

2 制动系统匹配计算准确性提升项目

制动器制动力分配系数β，理论计算公式如公式①。影响该计算结果因数有制动器因数、制动器缸径、制动有效半径。制动器缸径和制动有效半径确定参数后将不允许变更，并且这两个参数容易控制，实际与理论符合性高。故制动器制动力分配系数β计算值存在变量较大的因数是制动器因数，计算时采用制动器因数实测值代入校核。

四轮抱死时的液压ρ、理论计算公式如公式②。影响该计算结果因数有车辆轴荷、轴距、质心高度、车轮滚动半径、制动有效半径、制动器因数、制动器缸径。与理论值存在较大变量的因数有车辆轴荷、轴距、质心高度、车轮滚动半径、制动器因数，这几项在计算时采用实测值代入校核。

空载和满载同步附着系数φ，理论计算公式如公式③。影响该计算结果因数有制动器因数、制动器缸径、制动有效半径、轴距、质心高度。与理论值存在较大变量的因数有制动器因数、轴距、质心高度，这几项在计算时采用实测值代入校核。

利用附着系数与制动强度的关系曲线，前轴理论计算公式如公式④，后轴理论计算公式如公式⑤。影响该计算结果因数有制动器因数、制动器缸径、制动有效半径、轴距、车辆轴荷、质心高度。与理论值存在较大变量的因数有制动器因数、轴距、车辆轴荷、质心高度，这几项在计算时采用实测值代入校核。

制动减速度对应的制动踏板力F，理论计算公式如公式⑥、⑦。两个公式差异在于四轮同时抱死时的液压是否在于助力器拐点液压，当液压小于等于助力器拐点液压，采用公式⑥，当液压大于助力器拐点液压，采用公式⑦。影响该计算结果因数有制动主缸内径、四轮同时抱死液压、制动踏板杠杆比、真空助力器助力比、制动踏板和助力器及液压传动系统效率、助力器拐点输入力和输出压力。四轮抱死液压该项极为重要，并且该项对最重计算值有着很大的影响，那如何取值。依照《GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件》定义了路试道路条件，轮胎与地面间的附着系数大于或等于0.7。故计算时依照地面最大附着系数为0.7计算。其它与理论值存在较大变量的因数有制动踏板杠杆比、制动踏板和助力器及液压传动系统效率、助力器拐点输入力和输出压力，这几项在计算时采用实测值代入校核。

制动距离s，理论计算公式如公式⑧。定义初速度后，影响因为为制动减速度，制动减速度取决于轮胎与地面附着系数。故先测得附着系数后确定制动减速度，代入公式计算。

驻车操纵力FP，理论计算公式如公式⑨。影响该计算结果因数有轮胎滚动半径、车辆轴荷、驻车手柄杠杆比、驻车制动器杠杆比、驻车连接机构杠杆比、驻车制动器因数、驻车制动有效半径、系统效率。轮胎滚动半径、车辆轴荷、驻车手柄杠杆比、驻车制动器杠杆比、驻车连接机构杠杆比、驻车制动器因数均可将实测值代入公式计算，系统效率再通过不同驻车角度实测值来确定系統效率。

制动主缸行程δm，理论计算公式如公式⑩。通过该公式计算结果与实际值差异较大，该项可采用前后制动器所需要的液量试验报告、制动软管膨胀系数报告、制动辅助主机液量消耗试验报告数据计算制动主缸行程，在实例中进行详细说明。

制动踏板行程SB，理论计算公式如公式。影响该计算结果因数有制动主缸行程、制动主缸空行程、助力器空行程、制动踏板杠杆比、制动踏板空行程、制动踏板刚度。制动主缸行程可通过上式取得，各项空行程可依照试验报告数据取得，制动踏板刚度通过测试取得、制动踏板踏板杠杆比通过三维模拟仿真测得。以上数据进行计算。

3 实例说明

通过某轻型客车的制动主缸最大行程实例计算说明。首先计算四轮同时抱死液压值，定义轮胎与地面附着系数0.9，将车辆满载状态的前后轴荷、轴距、质心高度、车轮滚动半径、制动有效半径、制动器因数、制动器缸径以上实测值代入计算四轮同时抱死液压10MPa。其次计算四轮同时抱死液压时各零件所需要的液量。图1为前制动器所需要液量测试报告，对应10MPa所需液量为3.04ml，即3040mm2。图2为前制动器活塞回位量测试报告，取最大值0.34mm，计算其所需要消耗液量1192mm2。对应10MPa所需液量为1.1ml，即1100mm2。图3为后制动器活塞回位量测试报告，取最大值0.51mm，计算其所需要消耗液量741mm2。图4为制动软管膨胀量测试报告，前制动软管长度为260mm，对应膨胀量为153mm2。后制动软管长度为265mm，对应膨胀量为156mm2。取其最大值0.65ml，即650mm2。最后计算所有消耗液量，即两件前制动器抱死压力液量及回位消耗量、两件后制动器抱死压力液量及回位消耗量、两件前制动软管膨胀消耗量、两软件后制动软管膨胀消耗量、制动辅助主机液量消耗量共计13414mm2。最后，将所有消耗量转换为制动主缸行程40mm。与理论计算值29.9mm比较存差异达到33.78%。

4 结语

提高新车型制动系统匹配计算的准确性，计算使用的参数值首先选用零件的测试报告数据。如果零件为新开发状态尚无零件测试数据，则采用相当产品的测试数据。随着零件和整车开发推进，陆续将实际产品的测报报告数据代入计算，更新车型的制动系统匹配计算。当匹配计算值与实际符合性越高，计算值意义越大。

参考文献：

[1]GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件，2017.09.29.

[2]刘惟信.汽车设计，清华大学出版社，2001.07.