制动衰退试验
制动效能的恒定性是评价汽车制动性能的指标之一,主要是指汽车在高速高强度制动、下长坡连续制动、涉水等工况下保持冷态制动效能的特性。这一性能主要用抗热衰退 性能以及抗水衰退性能表示。
一、制动热衰退试验
汽车制动过程中,汽车行驶的动能被制动器转变为热能并吸收,使得制动器摩擦材料受热后,摩擦系数下降,从而导致制动效能降低。因此,需要按照国家标准进行汽车的制 动热衰退试验,也称 I 型试验。该试验按照制动器加热过程、热态性能试验、恢复性能试验的步骤依次进行。采用最高档,以表 6-3 规定的初速度 v1 进行两次动力装置脱开的 0 型试验,确定车辆满载时产生 3m/s2 的减速度所需的控制力或管路压力,同时确认车速能在规定的时间 Δt 内从 v 下降至 v 。之后,以上述确定的力在车速为 v 时开始制动,使车辆产生 3m/s2 的平均减速度。在车速下降至 v2 时解除制动,选择最有利的档位使车速快速恢复到 v1 ,在最高档维持该车速至少 10s,然后再次制动并确认两次开始制动之间的时间间隔等于 Δt。时间测量装置应在第一次制动操作时起动或重新设置。重复上述“制动 - 解除制动”过程,次数见表 6-3。
对装备有电力再生式制动系的车辆,动力电池在试验开始时的荷电状态应确保电力再生式制动系产生的制动力不超过系统设计所保证的最低水平。注:vmax 为车辆的最高设计时速;Δt 指从一次制动开始到下一次制动开始所经历的时间。在上述制动器加热过程最后一次制动结束后,可以测定行车制动系的热态制动性能。车辆应在动力装置脱开的情况下,立即加速至 0 型试验车速,所使用的平均控制力不应超过满载 0 型试验中实际使用的控制力。车辆在未发生车轮抱死的情况下,其热态性能不应低于满载 0 型试验实际性能的 60%和 0 型试验规定性能的 75%(商用车为 80%)。对装备电力再生式制动系的车辆,为进行对比,还应在与热态试验相同的车速下进行冷态制动试验,应将动力电池荷电状态调整至适当水平,使电力再生式制动产生的制动力 与热态试验接近。如车辆在 0 型试验控制力下能达到 0 型试验性能的 60%,但不能达到规定性能的75%,可采用不超过 500N(商用车为 700N)的更高的控制力进一步进行热态性能试验。两次试验结果均应记入试验报告。热态性能试验结束后,立即在动力装置接合的情况下,以 3m/s2 的平均减速度、从50km/h 的车速进行四次停车制动。各次制动的起点之间允许有 1.5km 的距离。每次制动结束后,立即在最短的时间内加速至 50km/h 并保持该车速直至进行下次制动。恢复过程结束时,应立即加速至 0 型试验车速,进行动力装置脱开的 0 型试验,以不超过相应 0 型试验的平均控制力测定行车制动系的恢复性能。恢复性能不应低于动力装置脱开的 0 型试验结果的 70%,但也不应超过 150%。装备电力再生式制动系的车辆,应在无电力再生式制动部件参与制动的条件下进行恢复试验。使制动器冷却到环境温度,确认制动器未发生粘合。对装有自动磨损补偿装置的车辆,应在最热的制动器冷却降温至 100℃时,检查车轮是否能自由转动。评价制动器抗热衰退性能的指标主要是制动效能衰退率,即二、涉水制动试验
制动器被水浸湿后,其表面会产生水膜,使摩擦系数下降,从而导致制动效能降低, 这就是制动器的水衰退现象。涉水制动试验就是考察抗水衰退性能,其性能也用衰退率评 价,同样制动效能下衰退率越小,说明抗水衰退性能越强。图 6-2 所示为某乘用车正在进行涉水试验。涉水制动试验的基本思想和操作要点与制动器热衰退试验类似,分为基准试验、涉水试验、恢复试验这三个试验步骤。基准试验的制动初速度为 30km/h,制动末速度为 0。最大总质量不大于 3500kg 的汽车制动减速度为 4.5m/s2 ;最大总质量大于 3500kg 的汽车制动减速度为 3.0m/s2。制动器初始温度不大于 90℃,共制动三次。试验过程中测量制动减速度、制动踏板力或制动管路压力以及制动器初始温度。将试验车辆驶入水槽,车轮浸入水中的深度应大于车轮半径,并使制动器处于放松状态,然后驾驶车辆以 10km/h 以下的车速在水槽中往返行驶。行驶 2min 后驶出水槽。试验车辆涉水后,驶出水槽 1min 时进行恢复试验。恢复试验的制动初速度为 30km/h, 制动末速度为 0。最大总质量不大于 3500kg 的汽车制动减速度为 4.5m/s2 ;最大总质量大于 3500kg 的汽车制动减速度为 3.0m/s2。冷却车速为 30km/h,制动间隔距离为 500m。试验时,记录制动踏板力、制动管路压力、制动减速度。在试验过程中测量制动减速度,另外测量制动踏板力或制动管路压力。计算衰退率, 评价制动器的抗水衰退性能。注:本文节选自工业和信息化部“十四五”规划教材《新能源汽车试验学》,本书可作为高等院校车辆工程、新能源汽车、交通工程及相关专业的教材,也可供有关研究人员、工程技术人员和管理人员参考。