机动车坡道驻车制动效能检验的现状与探新

摘要： 文章通过对机动车驻车效能检验的现状分析，指出了目前以检测线台式制动方式检验结果代替车辆在实际坡道驻车制动效能的检验方式所带来的一些问题，提出了通过研发机动车坡道驻车制动模拟平台，探索精确、安全、便捷、经济的机动车驻车检验方式。

Abstract: By analyzing the status of the performance test of automotive vehicle rampway hand brake, the paper points out the problems of the current test method that test line desktop brake test results replace the actual rampway hand brake performance of vehicle, tries to explore the accurate, safe, convenient, economical way to test motor vehicle parking by developing the simulation platform of automotive vehicle rampway hand brake.

关键词： 机动车；坡道；驻车制动；检验

Key words: automotive vehicle；rampway；hand brake；test

中图分类号：U466文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）22-0052-02

1机动车坡道驻车制动检验的要求

机动车坡道驻车制动就是机动车在一定坡度的坡道上停车并保持原位的状况。随着我国汽车保有量的迅猛增加，城市道路上的机动车密度也越来越大，特别是在坡道上停车、等信号时，由于前后车辆的车间距较小，很容易出现溜车、追尾、刮蹭等车辆及人身伤害事故，所以良好有效的机动车驻车制动性能是道路交通安全的重要保证。对此，国家质量技术监督检验检疫总局了《机动车安全运行技术条件》（GB/T21861-2006）及《机动车安全技术检验项目和方法》（GB 21861-2008），对机动车驻车制动性能的要求以及相关的检测方法和检测设备都进行了明确的规定，并把机动车驻车制动性能的检测作为机动车年检的必检项目和否决项。

1.1 坡道驻车受力分析机动车驻车性能的优劣主要与车轮的制动力、轮胎与路面之间的附着系数、车辆总质量以及道路的坡度有关。

图1是车辆上坡状态驻车制动时的受力情况。图中L为汽车轴距；h和a分别为汽车质心的高度坐标和纵向坐标；α为坡道坡度角；G为整车的质量；N1和N2分别为路面对前后车轮的支承反力；Pz为后轮驻车制动力，前轮的滚动阻力忽略不计。

对前轮接地点取平衡力矩，得出以下关系：

当α为上坡状态轮胎与路面限定的驻车极限坡度角时，设此时的附着系数为?准，则有：

沿路面方向的平衡关系，有：

由以上受力分析可知，机动车在坡道驻车时，其驻车制动力的大小与车重与坡度角的正弦值成正比，同时还与轮胎与地面的附着系数密切相关。

1.2 驻车制动力检验要求目前我国机动车坡道驻车制动性能的检验是由国家质量监督检验检疫总局授权批准的各省市一级的机动车安全检测机构实施的。2009年10月国家质量监督检验检疫总局公布实施了《机动车安全技术检验机构监督管理办法》（第121号令），并依据有关的法律、法规出台了《机动车安全技术检验机构检验资格许可技术条件》，对机动车安全技术检验机构的设施设备、工作场所、工作环境及总体布局都提出了严格的要求和具体的实施办法。

按照GB 21861-2008《机动车安全技术检验项目和方法》中的相关规定：机动车的驻车性能检测采用路试和线上检验相结合的方式进行。对于路试驻车制动性能的要求是：“将车辆驶上坡度为20%（总质量为整备质量的1.2倍以下的车辆为15%），附着系数不小于0.7（混凝土或沥青路面）的坡道上，按正反两个方向保持固定不动，其时间不少于5min”。在检测线上检验车辆驻车制动性能的方式是利用滚筒反力式制动检验台测得驻车制动轴的制动力数值，再与各轴静载荷之和的数值换算成百分比，以决定是否合格。

2机动车坡道驻车制动性能的检测现状及存在的问题

2.1 机动车坡道驻车制动性能的检测现状根据我们对天津市及全国几十家主要城市机动车安检机构的调查分析，绝大多数检测机构对机动车坡道驻车制动性能的检验都是采用“线上检验”（反力式滚筒试验台，以下简称“台式检验”）替代“坡道检验”（简称路试）的方式检验驻车制动性能，少数机动车检测机构虽然装备了驻车制动检测坡道，但仍然无法满足机动车坡道驻车性能检验的许可技术条件和标准中的有关规定，究其原因主要是因为建造坡道占地面积大，而绝大多数机动车检测机构难以实现；尤其是对大轴距、超长车辆的检验必需增设足够长的过渡坡道以防止车辆“拖底”的现象；另外在大型车辆上、下坡道和驻车检验的过程中还存在着严重的安全隐患。所以多年以来形成了机动车驻车制动性能的检验是在“无坡道”的状况下进行的。

台式检测驻车制动性能通常是将机动车的驻车制动轴驶上反力式水平滚筒实验台，并以一定的车速使车轮向前转动，然后实施驻车制动，通过电脑计算出驻车时车轮制动力的大小，从而判定驻车检验结果是否符合要求。

2.2 目前驻车制动性能的检测存在的主要问题利用制动台检验驻车制动性能的方法，虽然操作简单，并在一定程度上反映机动车驻车能力的大小，但由于是在“无坡”状态的检测，其检测结果及精度与机动车在实际坡道上的制动性能存在较大的差异。主要体现在：

2.2.1 在实验台上测得的驻车制动力是按被测驻车辆在水平面上的整车重量作为计算参数的，按照GB 7258《机动车安全技术检验项目和方法》7.14.2的规定：驻车制动力的总和不应小于被测整车重量的20%。而机动车在坡道驻车时，所产生的驻车制动力必须大于整车的重量沿坡道向下的重力，如果按20%的坡度计算，被测车辆的驻车制动力要大于整车重量的1/3，而且随着坡道坡度的增加，对机动车的驻车力的要求会进一步提高。

2.2.2 在坡道驻车时，上、下坡的驻车概率基本上是50%，而由于机动车的结构和载荷分布的不同，导致机动车在上坡和下坡时的重心会发生变化，从而对驻车制动性能出现了方向性的差异，在GB 7258《机动车安全技术检验项目和方法》中也规定了检验驻车制动力时应进行坡道正、反两个方向的检测，而这一点对于线上检测确无法体现。

2.2.3 在GB 7258《机动车安全技术检验项目和方法》7.13.3中对于机动车驻车制动力的检验提出了一个时效性的指标，即机动车在规定坡度的坡道实施驻车制动时，其车辆保持不动的时间不应少于5min，而在台式检验时却无法满足这一要求。

综上分析，目前在大部分机动车检测机构普遍采用的机动车驻车制动性能的检验方式，即检测线上采用的台式制动力检验方式，与机动车在实际坡道上驻车制动状况及制动效果存在较大的差异，用台式驻车制动性能的检验结果代替坡道驻车也是不科学的。

3机动车坡道驻车制动检验模拟平台的研发及效果分析

鉴于台式与路试在机动车驻车制动性能检验过程中存在的差异，在GB 7258《机动车安全技术检验项目和方法》7.14.3中注明了“当对台式检验存在质疑时，可进行路试复验。并以满载路试检验结果为准”。可见采用路试的方法检验机动车驻车制动性能，能够较为客观真实的反映被检机动车辆的实际坡道驻车的状况。但正如前文所述，之所以绝大部分机动车安检机构没有采取路试检验驻车性能的方式，主要还是因为场地环境要求及检验安全的因素。

针对以上问题，以天津市交通职业学院、天津市交通科学技术研究所、天津市质量技术监督信息研究所组织有关专家通过广泛的调研分析，提出了一种新的检验机动车驻车制动性能的方案，即通过研发机动车坡道驻车制动检验模拟平台，解决目前台式与路试检验驻车制动性能存在的问题，为驻车制动检验实现安全、准确、便捷开辟了一种新的检验方法。

机动车坡道驻车制动检验模拟平台为钢梁结构、可组合液压举升模拟平台，其主要技术性能及特征：

3.1 坡道模拟平台结构设计可分别满足坡道为15%、20%双向驻车制动性能检验要求；模拟平台初始固定坡度不大于8%，并可在8%～20%之间自由设定，车辆上下平台安全方便，不会发生前后保险杠或底盘部位与地面接触现象。

3.2 模拟平台具备反复组合、重复使用功能，满足被检车辆不同轴距、不同车长变化的需求。同时模拟平台具有车辆锁止装置，能有效地防止被检车辆溜坡、滑移等情况发生。

3.3 模拟平台具有角度自调、自校及补偿功能车辆的举升、上下坡的换向、角度的设定、整车车重与驻车制动力的计算以及车辆在制动时限（＞5min）内的位移量在均由微机控制系统完成。

3.4 模拟平台具有可变附着系数仿真路面功能轮胎与路面的附着系数的大小直接影响到驻车制动性能的效果，在GB 7258《机动车安全技术检验项目和方法》中对驻车制动时轮胎与路面的附着系数明确规定为“不低于0.7”。但在实际上由于不同被测车辆轮胎类型及磨损程度的差异，导致检验时的很难保证轮胎与路面的附着系数大于0.7。本模拟平台在研发过程中尝试采用具有不同附着性能的材料所制作的模拟路面（样块），根据被检车辆轮胎的状况换用不同的模拟路面（样块），以保证驻车制动时的附着条件达到GB7258的相关要求。

4结论

目前广泛采用的滚筒式制动检验台检验驻车制动性能的方法存在偏差大、不安全等诸多因素，而机动车驻车坡道制动模拟平台的研发，可以满足机动车驻车制动性能路试技术条件要求，能够较为精确的检验机动车在上、下坡道上驻车制动效能，具有仿真性强、检验精度高、设备占地面积小、车辆移动安全便捷，消除了一些特种车辆在检验时底盘托底以及安全稳定性差的后顾之忧。特别是所研发的坡道驻车模拟平台具有自校性及可变附着系数的模拟路面的功能，提高了机动车安全性能检测的准确性与公正性，提升机动车道路交通事故的预防预警能力及安检数据准确度，对保障交通运输安全、改进机动车驻车制动检验方式具有一定的推广应用前景，并会产生良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]阎小方，党国军，熊庆哲．驻车制动力检验方法分析．汽车技术[J]．1997，（7）：51-52.

[2]蔡果.汽车驻车制动性能检验标准分析．公安大学学报[J].（自然科学版），1999，（4）：49.

[3]张伟．汽车驻车制动力监测结果真实性的探讨．汽车维护与修理[J].2001，（12）：38-39.