汽车液压制动器试验台开发研究

【摘要】作为衡量汽车安全性能的重要条件，汽车制动性能的好坏决定了汽车的安全性能。汽车制动多功能试验台能够对汽车制动系统进行耐久试验和性能试验，是一种具备多功能且集成度高的专用设备。文中对试验台各个系统的设计分别进行了叙述。

【关键词】制动器；试验台；真空助力器

由于汽车制动性能的好坏对于整车的安全性能有着非常重要的影响，因此对汽车制动性能进行试验成为保证汽车安全的一项重要措施。真空助力器带制动主缸是汽车制动系统中的重要部件，真空助力器的好坏直接影响了汽车的制动性能。因此研发出一种能够有效检测汽车制动器性能的试验台就显得很有必要。

一、制动器性能要求

制动器是产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件。汽车行驶时能在短距离内停车且维持实行方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。制动性直接关系到交通安全。重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，所以汽车的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。而制动系统只有符合制动性能水平和安全规范的要求，才能起到它应有的安全作用。改善汽车的制动性，始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务，下面就对制动性能的要求分别进行叙述。

1、制动效率

制动效率是指车轮不抱死的最大制动减速度与车轮和地面间摩擦系数的比值，也就是车轮将要抱死时的制动器强度和被利用的附着系数之比。

2、制动效能

制动效能是汽车制动性能最基本的评价指标。制动效能是指在良好的路面上，汽车以一定的初速度制动到停车时的制动距离或制动过程中的减速度。

3、制动响应时间

制动响应时间的定义为：从制动操纵装置开始工作，到制动系统产生一定大小的制动力所需要的时间。因此，如果测定实际制动中的响应时间，便需要在每一被制动车轮上安装扭矩传感器。资料表明，制动系统的响应时间足以影响以制动减速度或制动距离作为评价指标的制动效能。而液压制动系统的制动时间一般都极短，以致可以忽略不计。所以，一般只需要检测气动制动系统的相应时间。

4、可控制性

制动系统的可控制性是通过实际制动过程中驾驶员对制动效果的感觉来评价的。亦即，它不是通过某个或几个制动参数来评价的。比如在车轮抱死时，驾驶员仍然觉得车辆是稳定的，并且在减少踏板力后，车辆的转向性能又能完全恢复控制，那么可以说该车辆的可控制性较好。

5、吸、散热能力

紧急停车制动期间的吸热能力，或持续制动期间的散热能力，即为制动器的吸、散热能力。吸、散热能力常常相当于热容量或制动器的抗热衰退能力。它是用一系列重复紧急停车制动次数来评价的。

二、汽车制动器多功能试验台主机工作原理

在了解了制动器性能要求，也充分的考虑了现有助力器带主缸性能试验台及类似产品的不足和汽车制动器多功能试验台应当满足的要求之后，提出了试验台的设计方案。整个系统有几个部分组成，分别是控制系统、驱动系统、液压系统、真空系统、检测系统以及高低温箱。

系统中高低温箱具有两个工作室，可以实现试验件高低温试验环境，其中高低温箱的第一工作室用来安装试件，而第二工作室则是真空助力器的进气工作室。系统在驱动方式上也有两种，一种是气动驱动，另外一种则是电动驱动。液压系统中则有ABS发生器及负载系统，可以提供主缸输出所需要的压力环境，它可以对试件的工作环境进行模拟，也可以提供ABS脉冲以便进行ABS耐久性能的测试。而真空系统则是为真空助力器提供真空源。检测系统和控制系统则可以对传感器检测的信号进行分析处理，做出控制指令从而实现协调系统工作的目的。

三、汽车制动器多功能试验台系统设计

1、高低温箱结构设计

在经过对空间、受力和自身重量等因素的考虑之后，最终确定了高低温箱箱体框架以方钢管焊接的形式制成。高低温箱的两个工作室之间以支架相隔。高低温箱内外蒙皮后箱体壁厚为150mm，内外蒙皮之间通过添加填充物以实现保温的目的。在高低温箱两个工作室中间支架上有四个法兰，这四个法兰可以安装四个工位的试件，各个工位最大可以承受5kN的推力。

2、驱动系统设计

上文提到所设计的试验台包括两种驱动方式，电动和气动这两种方式可以自由的进行切换。图1显示的是气动推力系统示意图。试验台的电动驱动装置中包含了驱动电机、电动缸等部分，电动缸是启动驱动的主要部分。力和导向由滑杆传递，驱动装置输出力就可以被传递到高低温箱的内部。此外系统中摆杆架、推杆、双螺纹连杆及助力器连杆共同构成了摆角机构。

3、真空系统设计

试验台的真空系统通过单台真空泵实现四个工位助力器真空源的供应，且系统每个工位真空回路都安装了真空调压阀，这样能够满足试验件所需要的压力了，而两通电磁阀则是通过工控机对真空回路的开关进行控制。系统中的四个工位都设置了气压传感器，气压传感器可以实现对各个工位的单独测控，试验台上的工控机显示器及传感器自带的显示器都能直接显示真空度。系统中过滤器则是起到了保护真空元器件的作用。

四、结论

汽车制动器多功能试验台是一台能够有效对汽车制动性能进行检测的设备，解决了我国国产助力器带主缸性能试验台控制精度不够、数据采集处理不精确的问题，同时与国外同类产品相比不但具有价格优势且试验台的试验项目与我国国内所需相一致。该试验台能够对汽车进行耐久和基本性能的检测，并且最大程度的见减少了误差存在，真空助力器的检测较高，具有非常积极的意义。

参考文献

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