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受损车辆测试中的应用

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《天津职业技术师范大学学报》2014年第二期

1单轮制动力专用检测设备

单轮制动力专用检测设备由固定在车轮上的杠杆和作用于杠杆端部的测力千斤顶组成,设备由北京中机车辆司法鉴定所自行研制,是一种静态检测装置,如图2所示。检测时,将杠杆固定在被检车辆的车轮上,踩下制动踏板,压力作用于杠杆端部的测力千斤顶,直到被检车辆的车轮转动为止,记录作用于杠杆端部的测力千斤顶的作用力f。测得的最大制动力F按下式计算。式中:L为杠杆端部测力千斤顶的作用点到轴心的距离;r为被检车辆滚动半径。为便于计算,轮胎的滚动半径r在低压轮胎情况下通常取自由半径的0.930~0.935;在高压轮胎情况下取0.945~0.950。静力半径为汽车静止时,车轮中心至轮胎与道路接触面之间的距离,轮胎会因径向载荷的作用发生显著变形,因此静力半径小于自由半径。在速度比较低的情况下,滚动半径、车轮自由半径、静力半径三者按相等处理。由于不受附着力的影响,单轮制动力专用检测设备可以检出被检车辆车轮抱死后的制动力的最大值,也能够检出单轴车轮制动力不合格的被检车辆。

2数据采集设计

2.1数据采集数据采集是汽车电子的部分,能直观表现出汽车检测的全过程以及各部分之间的关系,其系统过程如图3所示。制动力的采集是利用滚筒反力式制动试验台实时采集滚筒反力式的制动力,根据前文算法转换成汽车的制动力。汽车的脚踏力和汽车油压的采集是通过汽车压力传感器和油压传感器,经过采集卡读取数据并显示。最后将前两部分的内容组合到一起,发送到上位机处理。

2.2硬件设计硬件电路设计主要是运用单片机作为核心控制器,对于压力传感器和油压传感器采集到的信号,经过LM358电压比较器之后,将信号传给单片机,此时信号为电压信号,然后将电压信号经过单片机的模数转换处理,通过上位机显示出来。硬件电路设计如图4所示。在所设计的硬件电路中,单片机采用Atmel公司的AVR16单片机,基于扩展型的哈佛架构,具有独立的数据总线和程序,时钟频率最大为20MHz,处理器的单芯片允许高达10000的写入周期,具有闪存和EEP-ROM,可在内电路中进行编程,支持内部以及外部RC发生器,每个负载的负载能力最高达20mA。AVR单片机工作电压为1.8~6V之间[6]。因此它的高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位的优点,符合本系统的控制要求。

2.3软件设计系统软件控制采用VB语言编程实现,整个控制流程如图5所示。首先对于所有控件进行初始化,之后对单片机已经处理好的数据通过单片机的串口发送模块进行定时发送,通过串口接收模块进行接收串口所发送的数据,再经过对所接收数据的处理,通过上位机进行显示,将显示数据记录入Excel表格并储存……单片机控制所有数据处理。

3实验分析

3.1实验条件与设备原车前轮为盘式制动器,后轮为鼓式制动器,已正常行驶10000km,未更换过制动器,制动系统及轮胎完好,制动总泵及各管路工作正常。前后均更换为新制动器,试验前运行100km。制动系统及轮胎完好,制动总泵及各管路工作正常;制动管路进行更换,制动器及制动总泵工作正常。设备:丰田威驰汽车一辆,滚筒反力式制动试验台一套,单轮制动力专用检测设备(自研)一套,制动力数据采集及分析系统(自研)一套。

3.2动态试验对测试车辆前、后轮制动器(盘式)进行更换,采用滚筒反力式制动试验台对试验车辆进行动态测试、分析。更换制动器前、后,前后轴制动关系如图6至图9所示。根据图6、图7的对比分析,在更换制动器前,原车的前轴左右两轮的制动力最大可达到4kN左右,而更换新制动器后,试验车辆的前轴左右两轮的制动力最大只能达到3.5kN左右,即前轮新制动器(盘式)的制动性能约为原车的87.5%。在机动车司法鉴定的实际工作中,对于盘式制动器而言,用以新代旧的方式进行简易复原,不具备可行性。根据图8、图9的对比分析,在更换制动器前,原车的后轴左右两轮的制动力最大可达到2kN左右,而更换新制动器后,试验车辆的后轴左右两轮的制动力最大只能达到1.3kN左右,即后轮新制动器(鼓式)的制动性能约为原车的65%。在机动车司法鉴定的实际工作中,对于鼓式制动器而言,用以新代旧的方式进行简易复原,也不具备可行性。

3.3静态试验对测试车辆前轮制动器(盘式)进行更换,采用单轮制动力专用检测设备对试验车辆进行静态测试,前后轴制动关系对比如图10和图11所示。根据图10的对比分析可以看出,在更换制动器前,原车的前轴左右两轮的制动力最大可达到3.7kN左右,更换新制动器后,试验车辆的前轴左右两轮的制动力最大只能达到2.7kN左右,前轮新制动器(盘式)的制动性能约为原车的72.97%。在机动车司法鉴定的实际工作中,对于盘式制动器而言,用以新代旧的方式进行简易复原,不具备可行性。根据图11的对比分析可以看出,在更换制动器前,原车的后轴左右两轮的制动力最大可达到4.5kN左右,而更换新制动器后,试验车辆的后轴左右两轮的制动力最大只能仅仅达到1kN左右,即后轮新制动器(鼓式)的制动性能约为原车的22.22%。因此,在机动车司法鉴定的实际工作中,对于鼓式制动器而言,用以新代旧的方式进行简易复原,也不具备可行性。

3.4制动管路更换法对制动管路更换法取前轴动态测试为例进行说明,如图12所示。与图6相比较基本趋势一致,最大制动力基本一样。同样,通过上述的动、静态试验方法,可以得出,试验前后各车轮的制动力基本没有变化。因此,对事故车辆进行制动管路的更换是可行的。

4结束语

在机动车司法鉴定活动中,针对制动器受损的被鉴车辆,不可采用更换法,特别是鼓式制动器,新旧影响较大;而针对制动管路受损的被鉴车辆,可以采用更换法,进行制动性能的司法鉴定。

作者:郑明锋关志伟张希通史占彪单位:天津职业技术师范大学汽车与交通学院中国汽车技术研究中心

天津职业技术师范大学学报责任编辑:田老师    阅读:人次
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