摘 要：主要探討了影響汽車制動(dòng)性能的因素。通過試驗(yàn)研究新舊輪胎對(duì)汽車制動(dòng)效果的影響，發(fā)現(xiàn)新輪胎的制動(dòng)效果明顯優(yōu)于舊輪胎?？梢?，汽車輪胎的磨損程度是決定汽車制動(dòng)性能的重要因素，相關(guān)人員務(wù)必從中得到啟發(fā)，以保證汽車的安全駕駛。

關(guān)鍵詞：汽車制動(dòng)性能；輪胎磨損；制動(dòng)距離；仿真試驗(yàn)

制動(dòng)性是汽車的重要使用性能，是汽車的安全指標(biāo)，關(guān)系到人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全，因此，政府相關(guān)主管部門都將其作為汽車技術(shù)狀況的重點(diǎn)檢驗(yàn)項(xiàng)目之一。目前通過試驗(yàn)研究，即利用新舊兩種輪胎進(jìn)行研究分析，可衡量出車輛制動(dòng)性的好壞。

1  研究背景及意義

現(xiàn)今，針對(duì)汽車輪胎磨損對(duì)車輛制動(dòng)效果影響的檢測還處于起步階段，國際、國內(nèi)在此領(lǐng)域還沒有給出確定、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。中國國內(nèi)針對(duì)汽車輪胎磨損對(duì)汽車制動(dòng)效能的影響的相關(guān)研究依然處于初級(jí)的理論分析階段。由于迫切需要獲取輪胎磨損對(duì)汽車制動(dòng)效能影響的相關(guān)結(jié)論，因此，本文將以汽車輪胎的新舊為試驗(yàn)變量，進(jìn)行相關(guān)理論分析和實(shí)際模擬試驗(yàn)，并客觀地評(píng)價(jià)汽車輪胎磨損對(duì)汽車制動(dòng)效果的影響。

本文采用的是三軸加速度傳感器來測定和測試汽車的制動(dòng)性能。此方案具備成本較低、操作較簡單、測試精度高等優(yōu)點(diǎn)，既避免了傳統(tǒng)測量汽車制動(dòng)的誤差，也最大程度地避免了現(xiàn)在大多數(shù)檢測的汽車制動(dòng)時(shí)測量水平移動(dòng)距離的困難，是當(dāng)前檢測汽車制動(dòng)的最優(yōu)方案，也是現(xiàn)今一種較為合理的測試汽車制動(dòng)的方案。此方案能夠較簡單地獲得汽車的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離等試驗(yàn)參數(shù)。

2  制動(dòng)性能評(píng)定指標(biāo)及研究思路

汽車制動(dòng)性能是指汽車立即降低車速，直到停車的能力。它直接關(guān)系著汽車安全駕駛。制動(dòng)性能判定主要由制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)的減速度兩個(gè)參數(shù)組成。制動(dòng)距離是指從汽車車速為初速度V0起，駕駛員開始操控制動(dòng)踏板，直至汽車停止時(shí)汽車向前行駛的距離。汽車的制動(dòng)距離越短，說明汽車的制動(dòng)效果越好。制動(dòng)減速度是汽車速度變化量對(duì)這一變化所用時(shí)間的比值，汽車的制動(dòng)減速度是隨時(shí)變化的，所以制動(dòng)減速度不能夠用某一時(shí)刻的速度來代表汽車的整個(gè)減速過程，所以在檢測汽車的減速度時(shí)，往往是計(jì)算汽車在整個(gè)減速過程中的平均減速度。

本文以實(shí)際汽車進(jìn)行仿真試驗(yàn)，分析、研究制動(dòng)性能的穩(wěn)定性、制動(dòng)性能、輪胎對(duì)地面的附著性能和制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性。首先通過單一實(shí)驗(yàn)變量法，大量統(tǒng)計(jì)裝有不同磨損程度輪胎的汽車制動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)制動(dòng)時(shí)的汽車進(jìn)行受力分析；然后通過統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)得出制動(dòng)平均制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度等主要研究參數(shù)，建立制動(dòng)效果與輪胎新舊的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并分析?shù)據(jù)，得出影響汽車制動(dòng)的因素；最后檢驗(yàn)得出的研究參數(shù)，判斷輪胎磨損對(duì)汽車制動(dòng)性能影響的大小，最終得出輪胎磨損對(duì)汽車制動(dòng)性能的影響。圖1是本文的主要技術(shù)和基于汽車輪胎磨損的主要思想路線設(shè)計(jì)。


圖1 主要思想路線設(shè)計(jì)

3  輪胎的磨損對(duì)車輛制動(dòng)性能的影響

針對(duì)提出的上述問題，探究輪胎的磨損情況對(duì)汽車制動(dòng)性能的影響。本文試驗(yàn)研究的對(duì)象是兩組輪胎，一組為全新輪胎，另外一組為出現(xiàn)一定磨損的輪胎。這兩組輪胎除了輪胎的磨損程度不同外，輪胎的品牌、氣壓、型號(hào)和輪胎的花紋都一致。將這兩組輪胎分別裝在兩輛相同品牌的全新汽車上，在特定的條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并統(tǒng)計(jì)多組數(shù)據(jù)，忽略個(gè)別組數(shù)據(jù)，依據(jù)大多數(shù)組別數(shù)據(jù)得出汽車的制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度，最后對(duì)比兩輛車的制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度，簡單評(píng)價(jià)輪胎的磨損程度對(duì)制動(dòng)效果的影響。

3.1 輪胎的磨損對(duì)車輛制動(dòng)性能的影響

通過處理、分析上述試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，得到試驗(yàn)汽車的平均制動(dòng)距離。通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在汽車同一制動(dòng)初速度、汽車品牌和試驗(yàn)的路面條件相同的條件下，裝有新胎車輛的汽車的制動(dòng)距離都小于裝有舊輪胎汽車的制動(dòng)距離，可見，裝有新胎的汽車制動(dòng)效果比裝有舊輪胎的車輛的制動(dòng)效果要好。

3.2 新舊輪胎對(duì)汽車平均減速度的影響

通過處理、分析汽車試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，得到試驗(yàn)汽車的平均制動(dòng)減速度。在試驗(yàn)汽車和路面條件不改變，且制動(dòng)時(shí)汽車的初速度一定的情況下，裝有新胎的汽車的平均減速度大于裝有舊胎的汽車的平均減速度。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，裝有新輪胎的汽車的制動(dòng)效果要比裝有舊輪胎的汽車好，且平均減速度大。另外，裝有舊輪胎的汽車的平均減速度曲線曲率變化均大于裝有新輪胎的汽車。

4  數(shù)據(jù)分析結(jié)果

通過分析、處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出在單一試驗(yàn)變量的條件下，裝有新輪胎的汽車的制動(dòng)距離要短于裝有舊輪胎的汽車的制動(dòng)距離，裝有新輪胎的汽車的平均制動(dòng)減速度要大于裝有舊輪胎的汽車的平均制動(dòng)減速度。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，新胎車輛的制動(dòng)性能要比裝有舊輪胎的汽車的制動(dòng)性能好，具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①在除實(shí)驗(yàn)變量外，在其他試驗(yàn)條件相同的情況下，當(dāng)車輛制動(dòng)初速度小于一定值時(shí)，裝有新輪胎的汽車的制動(dòng)距離與裝有舊輪胎的汽車的制動(dòng)距離差值要小于1 m；但在制動(dòng)時(shí)的初速度大于一定值時(shí)，并且隨著制動(dòng)初速度的提高，裝有新輪胎的汽車的制動(dòng)距離與裝有舊輪胎的汽車的制動(dòng)距離差值較大，最大時(shí)可達(dá)到3 m以上。所以，汽車在高速行駛的狀況下，汽車輪胎的磨損狀況將直接影響車輛的制動(dòng)性能，從而間接影響駕駛員駕駛車輛的安全性。②在將兩種磨損狀況不同的輪胎分別安裝在品牌一致的全新的小轎車、大貨車和中型客車上，在單一試驗(yàn)條件下，當(dāng)制動(dòng)初速度在一定范圍時(shí)，裝有新輪胎的小轎車、大貨車和中型客車新胎車輛的平均減速度均值比裝有舊輪胎的小轎車、大貨車和中型客車的平均減速度均值大，其中，中型客車的差值甚至可以達(dá)到0.3 m/s2以上，所以可以得出結(jié)論，新輪胎的抓地能力更好。③在汽車輪胎磨損情況的單一試驗(yàn)變量條件下，裝有舊輪胎的汽車的制動(dòng)初速度和平均減速度曲線曲率變化均大于裝有新輪胎的汽車，這表明裝有舊輪胎的汽車的制動(dòng)性能不穩(wěn)定，不能隨時(shí)在滿負(fù)荷狀態(tài)下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使得車輛的制動(dòng)距離變大，帶來了不安全因素。

5  結(jié)束語

綜上所述，在實(shí)際檢修工作中，汽車的故障來源比較復(fù)雜，其中輪胎的使用檢驗(yàn)尤其重要。當(dāng)車輛輪胎已磨損到影響汽車制動(dòng)能力時(shí)，應(yīng)按要求重新更換輪胎，將汽車設(shè)定、校正，直至檢定合格，以保證行車安全。