蔣一春　夏海峰

摘 要：汽車制動性能是汽車安全性的重要評價指標(biāo)之一，本文主要通過分析我國現(xiàn)有乘用車制動有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB 7258-2017《機動車運行安全技術(shù)條件》、GB 21670-2008《乘用車制動系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗方法》中的相關(guān)要求，對乘用車制動性能進行評價。

關(guān)鍵詞：汽車制動 制動性能 比較分析

Evaluation of Passenger Car Braking Standard on Automobile Braking Performance

Jiang Yichun Xia Haifeng

Abstract：Automobile braking performance is one of the important evaluation indexes of automobile safety. This article mainly analyzes the relevant standards of passenger car braking in China： GB 7258-2017 "Technical Conditions for Safety of Motor Vehicle Operation"， GB 21670-2008 " The relevant requirements in "Technical Requirements and Test Methods of Passenger Car Braking System" ， to evaluate the braking performance of passenger cars.

Key words：automobile braking， braking performance， comparative analysis

1 引言

汽車制動性能指標(biāo)是是汽車安全性能檢測的核心指標(biāo)。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，國內(nèi)汽車銷量急速上升，汽車的保有量也水漲船高，快速增加。因此我們應(yīng)該更加重視行車安全和交通安全。為了更好的維護目前社會經(jīng)濟安全穩(wěn)定，具有及時準(zhǔn)確、高效先進的汽車制動檢測是十分有必要的。

2 汽車制動過程

2.1 汽車制動受力分析

若要使正在行駛的車輛要停車，則需要對汽車施加一個與汽車前進方向相反的力，才能讓汽車停車。這個外力只能由汽車車身與空氣產(chǎn)生的摩擦力和輪胎與地面的摩擦力提供。但由于空氣阻力相對很小，所以主要是由地面與輪胎之間的摩擦力來提供這個力，這個力叫地面制動力。力越大，所產(chǎn)生的減速度越大，制動距離也會變得越短，因此可以看出地面制動力對汽車制動性能起著決定性的作用。

圖1表示的是發(fā)生制動時車輛單個車輪的受力分析，Tu是在制動器中摩擦襯片與制動鼓或盤之間產(chǎn)生的摩擦力矩，單位為N·m;FXb是地面制動力，單位為N。

顯然，從力矩平衡得到：

FXb=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （式1）

式中，r為車輪半徑（m）

2.2 過程分析

如圖2所示當(dāng)需要停車時，駕駛員反應(yīng)需要經(jīng)過一段時間后才能意識到停車動。經(jīng)過這段時間后，駕駛員開始踩踏制動踏板，從駕駛員開始發(fā)生踩踏這個動作開始經(jīng)過時間才能踩到制動踏板。從b點開始，駕駛員對制動踏板施加踩踏的力，汽車也隨之開始產(chǎn)生制動力，因為制動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在間隙，因此需要經(jīng)過才能產(chǎn)生制動減速度，從c點開始汽車才開始發(fā)生制動。c點之后，駕駛員對制動踏板的力逐漸增大，到d點時達到最大制動力，達到最大制動力后，制動力將維持一段時間基本保持不變，至f點駕駛員開始釋放制動踏板，但是制動力還需要經(jīng)過時間達到g點才能消失

從圖中可以看出，制動減速度與制動力基本成正相關(guān)關(guān)系。

從制動的全過程來看，總共包括駕駛員看到信號后作出制動反應(yīng)、汽車制動器開始起作用、持續(xù)制動和放松制動器四個階段。

3 制動性能評價指標(biāo)

3.1 制動距離

一般所指的制動距離是開始踩著制動踏板到完全停車的距離。

制動試驗通常將制動距離和制動減速度作為評價參數(shù)。不管是是歐盟汽車法規(guī)、美國汽車標(biāo)準(zhǔn)都將制動距離作為唯一的評價指標(biāo)或重要評價指標(biāo)之一。

（式2）

如上表所示，GB 7258-2017中要求的制動初速度為50km/h，而GB 21670-2008中發(fā)動機接合的0型試驗中規(guī)定試驗初速度為80%的最高車速。從初始試驗車速可以看出GB 7258-2017的初始車速更傾向于市區(qū)行駛的車速，更加貼合正常車輛行駛的制動性能評價。而GB 21670-2008的初始車速為最高車速的80%，更偏向于評價車輛在正常行駛極限車速下的制動性能評價。

3.2 充分發(fā)出的平均減速度

從（式2）看出，不管采取何種方法，除車輛本身制動性能以外，制動距離主要是受到試驗初速度和制動響應(yīng)時間的影響，車速越高，駕駛員需要保持較高的制動作用狀態(tài)的時間也越長，制動減速度也不可能保持不變。從這個角度而言，制動減速度比制動距離存在更多的優(yōu)勢。

MFDD=? ? ? ? ? （式3）

式中，ub為0.8u0的車速;u0為起始車速（km/h），ue為0.1u0的車速（km/h）;sb為u0到ub車輛經(jīng)過的距離（m）;se為u0到ue車輛經(jīng)過的距離（m）。

從表2可以看出GB 7258-2017規(guī)定的車輛充分發(fā)出的平均減速度要大于GB 21670-2008中對充分發(fā)出的平均減速度的規(guī)定，說明在低速情況下對制動效能的制動效率要求更高。

3.3 制動響應(yīng)時間

如上圖2所示，總稱為制動器的響應(yīng)時間。

制動響應(yīng)時間能更加直觀的反應(yīng)制動時，從駕駛員開始操作到制動器起作用的時間，制動響應(yīng)時間越短制動性能越好。

GB 7258-2017中在規(guī)定的初速度下急踩制動時，液壓制動的汽車制動協(xié)調(diào)時間應(yīng)小于等于0.35s。

GB 21670-2008中規(guī)定，制動時，從開始操縱控制裝置到最不利的車軸上的制動力達到表1和表2規(guī)定制動效能所經(jīng)歷的時間不應(yīng)超過0.6s。

3.4 制動時的方向穩(wěn)定性

制動過程中，有時會出現(xiàn)車輛偏離行駛方向、前輪抱死、后輪側(cè)滑、汽車失去了轉(zhuǎn)向能力，不能按駕駛員的操作意愿來行駛。制動時的方向穩(wěn)定性是指在制動過程中保持直線行駛或者可以按照設(shè)定彎道行駛的能力。

汽車制動時的方向穩(wěn)定性也是汽車制動性能評價的重要指標(biāo)，這關(guān)系著在制動時駕駛員對制動操作的控制能力

制動時汽車跑偏的主要原因汽車轉(zhuǎn)向軸的左、右車輪制動力偏差太大。

GB 7258-2017中規(guī)定乘用車制動不能偏離2.5m車道。

GB 21670-2008中規(guī)定，車輛在制動前沿試驗通道中線行駛，在制動過程中，不能偏離3.5m寬的試驗車道，橫擺角也應(yīng)小于等于15°。

3.5 臺式檢驗制動性能評價

臺式制動性能檢測主要分為平板制動試驗臺和滾筒制動試驗臺。主要設(shè)置在室內(nèi)，制動初速度較小，制動距離較短，因此通過儀器設(shè)備測得各軸制動力、車輪阻滯率、制動協(xié)調(diào)時間等數(shù)據(jù)，通過計算制動力百分比要求、制動力平衡要求、制動協(xié)調(diào)時間要求、車輪阻滯率要求來評價車輛制動性能。

通過對制動力百分比的要求，根據(jù)式2可以看出制動初速度v和制動減速度是影響制動距離的主要因素。而影響最主要因素就是制動力，因此對控制制動力的要求，就可以“等效”看成對制動距離和充分發(fā)出的平均減速度的評價。

由上表可以看出，GB 7258-2017中對液壓制動的制動協(xié)調(diào)時間要求最高，而比較大型的汽車：鉸接客車和無軌電車要求較低。

通過3.4可知，影響制動時的方向穩(wěn)定性的主要因素：“汽車左、右車輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左、右車輪制動器的制動力不相等”，因此對制動力平衡的要求，也可以“等效”看成對制動時的方向穩(wěn)定性的評價。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國乘用車制動法規(guī)中對乘用車制動性能主要通過：車輛的制動距離、制動充分發(fā)出的平均減速度、制動響應(yīng)時間與制動時的方向穩(wěn)定性等重要指標(biāo)進行評價。制動性直接關(guān)系到駕駛安全，進而影響交通安全。而大多數(shù)事故發(fā)生的原因就是車輛“剎不住”，也就是制動距離過長，因此制動距離與制動穩(wěn)定性是最主要的評價指標(biāo)。我國制動檢測法規(guī)：GB 21670-2008《乘用車制動系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗方法》、GB 7258-2017《機動車運行安全技術(shù)條件》中對上述制動性能評價項目制動了相應(yīng)的檢測方法，通過對車輛制動性能的檢測，能很好地避免制動性能不合格的車輛“上路”，從而在一定程度上避免一些交通事故的發(fā)生。

參考文獻：

[1]余志生.汽車?yán)碚?5版[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.3.

[2]王兆.乘用車制動標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)技術(shù)對比分析與研究.長春市：吉林大學(xué)，2008.

[3]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. GB 7258-2017機動車運行安全技術(shù)條件[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.

[4]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. GB 21861-2014機動車安全技術(shù)檢驗項目和方法[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[5]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. GB 21670-2008乘用車制動系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗方法[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[6]陳清華，朱治鋼.汽車制動性能檢測方法的比較與分析探究[J].內(nèi)燃機與配件，2020（13）：144-145.