卡丁车制动性能测试系统的研究与设计

　　摘要：汽车制动性能测试是机动车安全运行检测中的一个重要项目。针对反力式滚筒汽车制动力测试台的基本结构和受力过程的特点，设计了高精度力传感器和速度传感器输出信号的调理模块，利用工业控制计算机采集制动力值和第三滚筒速度值，测试系统的精度和实时性得到了提高。实测证明，该系统完全能够满足汽车制动力测试时的动态要求，具有较高的可靠性。

　　关键词：制动性能,反力式滚筒,测试台调理模块,信号放大器

　　一、 汽车制动检测的意义：

　　汽车制动性能好坏，是安全行车最重要的因素之一，因此也是汽车检测诊断的重点。汽车具有良好的制动性能，遇到紧急情况，可以化险为夷;在正常行驶时，可以提高平均行驶速度，从而提高运输生产效率。

　　二、检测原理：

　　制动效能是指汽车迅速降低行驶速度直至停车的能力，是制动性能最基本的评价指标。他是由制动力、制动减速度、制动距离和制动时间来评价的。汽车制动性能是安全行车的重要因素之一，也是汽车安全性能检测的重要指标之一。

　　制动性能测试的方法主要有路试法和台试法。路试法主要是在道路上对汽车制动性能进行检测，此方法易受气候、道路等诸多条件的限制;台试法主要在室内进行，测试条件稳定，测试手段较为安全且易实现。

　　因此，汽车制动性能测试绝大多数采用台试法。根据规定，利用制动性能试验台对汽车的制动性能检测要求符合以下标准(以两轴车为例)：

　　① 制动力。空载时，汽车制动力总和与整车质量的百分比≥60%，前轴制动力与前轴轴荷的百分比≥20%，后轴制动力与轴荷的百分比≥20 %。

　　② 制动力平衡。在制动力增长的全过程中，左右轮制动力差的最大值与该轴左、右轮制动力大者之比对前轴≤20 % ，后轴≥24 %。通过制动试验台进行制动力的测量，并以车轮制动力的大小和左、右车轮制动力的差值来综合评价汽车的制动性能。

　　1.制动性能测试台的基本结构及原理

　　反力式滚筒制动试验由结构相同的左、右两套车轮制动力测试单元和一套指示装置组成。每套车轮制动力测试单元由驱动装置、滚筒组、第三滚筒、测量装置等构成。驱动装置由电动机、减速器和链传动装置组成。电动机经过减速器减速后驱动主动滚筒，主动滚筒通过链条传动带动从动滚筒旋转。滚筒组相当于一个活动的路面，来承载被检车辆、承受和传动制动力。每套车轮制动力测试单元由左、右一对直径相同的主、从动滚筒组成。设置在两滚筒间的第三滚筒能测得车轮速，用于根据车轮速来控制制动试验台电机。制动力测量装置主要由测力杠杆和应变测力传感器组成。测力杠杆一端与传感器连接，另一端与减速器壳体连接。进行汽车制动力检测时，将被检汽车驶上制动试验台上，车轮置于主、从动滚筒之间，压下第三滚筒，起动电动机，经减速器、链传动和主、从动滚筒带动车轮转动。被测车轮制动时，测力杠杆与减速器壳体将一起绕主动滚筒轴线摆动，传感器将测力杠杆传来的与制动力大小成正比的力转换成相应电信号后送给后继处理装置。当车轮速度下降20 %时，最大制动力值已经出现，计算机发出指令使电动机停转。

　　3.制动性能测试系统

　　制动性能测试系统是由左、右轮制动力传感器信号调理模块、第三滚筒速度传感器信号调理模块、数据采集模块(A/D 卡)、控制输入/输出模块(I/O卡)及LED 显示模块组成。其总体框图如图1 所示。

　　图1 制动力测试系统的总体框图

　　三、研究意义：

　　本文对检测汽车制动力时车轮的受力情况进行了详细地分析，根据实际要求设计了制动力传感器信号调理模块和速度信号调理模块电路，针对车轮受力特点设计了该套测试系统。此系统在长春华港机动车检测中心投入运行后，测量结果理想、性能稳定可靠、操作方便，界面显示直观、友好，通过了吉林省技术监督局的标定，能够满足汽车制动力测试的要求。

　　四、参考文献：

　　【l】国家质量监督检验检疫总局.机动车运行安全技术条件[S].2004:14-15【2】白旭明，钟国熹，杜新民.反力式滚筒制动实验台检测制动力的分析[J ] .建筑机械，1998(1):23-27

　　【2】张慧，黄署，王钦若.基于单片机的滚筒反力式汽车制动力检侧系统上[J ].计算机应用，2004(6):10-13

《卡丁车制动性能测试系统的研究与设计》

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