CN114509277A - 一种全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，具体涉及车辆性能测试技术领域。本发明的检测方法至少包括以下步骤：采集全地形车的整车参数；将采集的所述整车参数转化为台架测试参数；确定台架测试程序，将制动部组装并安装在台架试验机进行台架测试；根据所述台架测试结果判断刹车片的耐高温衰退性能。该方法对刹车片的耐高温性能进行量化直观的评价，简单易行；且无需实车测试，能够节约人力、资源等各项研发成本，提高企业的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及车辆性能测试技术领域，具体涉及一种全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法。
背景技术
全地形车(All Terrain Vehicle，ATV)是指可以在任何地形上行驶的车辆，因其结构与摩托车十分相似，且许多部件与摩托车通用，也被称为“四轮摩托车”。该种车型具有宽大的轮胎能增加与地面的接触面积，可产生更大的摩擦力而且能降低车辆对地面的压强，使其容易行驶于沙滩、河床、林道、溪流，以及恶劣的沙漠地形。可载送人员或运输物品，全地形车由于不受道路条件的限制，在北美和西欧应用较广，呈逐年上升的趋势。
全地形车由于其行驶的路况通常较复杂，为严格确保其运行安全，需具备优异的制动能力。目前，全地形车制动系统多采用盘式刹车片，制动用摩擦材料为粉末冶金刹车片。全地形车由于行驶路况崎岖不平，因而其制动条件连续而苛刻，尤其对其刹车片耐高温能力要求较高。因此，全地形车在投放市场前，需对其连续制动性能进行实车测试。目前，各全地形车生产厂家有各自的整车测试方法，但对全地形车进行整车测试需要有实车、经验丰富的测试员、复杂的试验场地等综合条件，研发时间比较久，研发成本较高。因此开发一种新的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法以解决上述问题是非常有必要的。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，以改善现有技术中全地形车制动性能测试需要实车的问题。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，至少包括以下步骤：采集全地形车的整车参数；将采集的所述整车参数转化为台架测试参数；确定台架测试程序，将制动部组装并安装于台架试验机进行台架测试；根据所述台架测试结果判断刹车片的耐高温衰退性能。
在本发明一示例中，所述整车参数包括满载质量、制动缸数量、最高车速、制动缸径及轮胎外径。
在本发明一示例中，所述台架测试参数包括测试惯量、制动缸数量、试验车速、制动缸径、滚动半径及有效半径。
在本发明一示例中，所述测试惯量I＝m满载*α*β*r滚动*r滚动，m满载表示满载质量；r滚动表示滚动半径；α为前轮分配比；β为双侧分配比。
在本发明一示例中，所述有效半径
其中，r有效表示有效半径，有效半径指摩擦轨迹中心到滚动中心的距离；r盘表示制动盘半径；L表示摩擦片上下宽度；d指制动盘倒角的宽度。
在本发明一示例中，所述台架测试的测试程序包括：进行单次制动测试，设定所述台架试验机的初速度V0，并在速度下保持设定时间T1，之后通过包含刹车片的制动部制动至末速度V1；间隔T2时间后重复所述单次制动测试，直至单次制动测试重复50次或所述刹车片出现衰退；其中，所述单次制动测试的过程中，制动减速度为3～10m/s2，冷却风速为0～45km/h(千米/时)，冷却转速为制动末速度。
在本发明一示例中，所述初速度V0为70％Vmax±2km/h，T1为4～5s(秒)，末速度为1km/h，制动间隔T2为10～30s；其中Vmax为所述整车参数中的最高车速。
在本发明一示例中，所述台架试验机在3～7s内由静止加速至所述初速度V0。
在本发明一示例中，所述刹车片的衰退指标为衰退率F＞40％。
在本发明一示例中，所述衰退率
其中，MB表示制动力矩；P表示管路压力；(MB/P)max表示第一次到第N次的单位管路压力的制动力矩最大值(MB/P)max表示第一次到第N次的单位管路压力的制动力矩最大值；(MB/P)min表示第一次到第N次的单位管路压力的制动力矩最小值；N表示制动总次数。
本发明提供一种全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，通过台架试验机对全地形刹车片进行台架试验，根据台架测试结果评判刹车片的耐高温衰退性能。此种检测方法无需实车测试，能够节约人力、资源等各项研发成本，提高企业的经济效益；本发明的检测方法可对刹车片的耐高温性能进行量化直观的评价，简单易行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，本发明提供一种全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，以改善目前全地形车由于需要实车测试导致研发时间长、研发成本高的问题。
本发明的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，至少包括以下步骤：
S1、采集全地形车的整车参数；
S2、将采集的整车参数转化为台架测试参数；
S3、确定台架测试程序，将包含刹车片的制动部组装并安装于台架试验机上进行台架测试；
S4、根据台架测试的结果判断刹车片的耐高温衰退性能。
具体的，步骤S1中采集的整车参数包括满载重量、制动缸数量、最高车速、制动缸径及轮胎外径；步骤S2中的台架测试参数包括测试惯量、制动缸数量、试验车速、制动缸径、滚动半径及有效半径，台架测试参数是由采集的整车参数转换而来。
其中，台架测试参数中的制动缸数量和制动缸径分别对应于整车参数中的制动缸数量和制动缸径，台架测试参数中的试验车速即为台架测试的初速度V0，台架测试参数中的滚动半径由轮胎外径计算得出，滚动圆周(指在最大载荷、规定气压与车速在60km/h的滚动圆周)Cr＝F*d，F为计算常数(子午线轮胎F＝3.05，斜交轮胎F＝2.99)，d为轮胎外径，由轮胎厂家提供，因此，r滚动＝F*d/2π。为便于计算，对于低压轮胎来说，滚动半径r滚动为轮胎半径(d/2)的0.93～0.935；对于高压轮胎来说，滚动半径r滚动为轮胎半径(d/2)的0.945～0.95。
测试惯量I＝m满载*α*β*r滚动*r滚动………………….(1)，m满载表示满载质量；r滚动表示滚动半径；α表示前轮分配比；β表示双侧分配比；按照公式(1)，可计算台架测试中的惯量I。在一实施例中，α取值为0.75，β取值为0.25。
有效半径
r有效表示有效半径，有效半径指摩擦轨迹中心到滚动中心的距离；r盘表示制动盘半径；L表示摩擦片上下宽度；d表示制动盘倒角的宽度，d一般取值为0.001米。按照公式(2)可计算台架测试中的参数有效半径r有效。
具体的，步骤S3中台架测试程序包括：进行单次制动测试，设定台架试验机的初速度V0，并在此速度下保持设定时间T1，之后通过包含刹车片的制动部制动至末速度V1；间隔T2时间后重复单次制动测试，直至单次制动测试重复50次或刹车片出现衰退；其中，单次制动测试的过程中，制动减速度为3～10m/s2，例如，制动减速度为3m/s2、6m/s2、8m/s2或10m/s2等，冷却风速为0～45km/h，例如，冷却风速选择为5km/h、15km/h、25km/h、35km/h或45km/h等，冷却转速为制动末速度。
在一实施例中，初速度V0为70％Vmax±2km/h，初速度下保持时间T1为4～5s，其中，Vmax为整车参数中的最高车速；末速度V1为1km/h；制动间隔时间T2为10～30s，例如制动间隔为10s、20s或30s等。第一次制动测试时的初温为室温，其余制动初温为上一次制动末温；制动末温不做控制，设定台架试验机的保护值，例如台架试验机的保护值设定为900℃。较佳的，试验机在3～7s内由静止加速至初速度V0(试验速度)，例如3s、5s或者7s。
具体的，步骤S4评价全地形车刹车片衰退的指标为衰退率F＞40％，其中，衰退率
MB表示制动力矩；P表示管路压力；试验机按照测试程序运行，当实际制动达到设置的减速度，测试程序自动采集制动过程中的MB和P的数据。(MB/P)max表示第一次到第N次的单位管路压力的制动力矩最大值；(MB/P)min表示第一次到第N次的单位管路压力的制动力矩最小值；N表示制动总次数。根据公式(3)计算刹车片制动后的衰退率F，当衰退率F大于40％时，此时的刹车片在实车中的制动效果比较差，因此将F＞40％记为刹车片出现衰退的指标。根据刹车片出现衰退现象时制动试验的次数判定刹车片的耐高温衰退性能，判定标准参见表1。
表1：耐高温衰退性能评价表
| 制动总次数N | 第N次出现衰退 | 耐高温衰退评价 |
| N＝50 | 无 | 优秀 |
| 40≤N≤50 | 40≤N≤50 | 良好 |
| 30≤N＜40 | 30≤N＜40 | 合格 |
| 1≤N＜30 | 1≤N＜30 | 不合格 |
下面结合具体的实施例，对本发明的检测方法进行详细描述。本发明中的整车参数如满载重量、制动缸数量、最高车速、制动缸径和轮胎外径均为全地形整车的常用参数，并能通过一般途径获得；本发明中的台架试验机为常用汽车惯性台架试验机。需要说明的是本发明实施例中除了明确给出的数值外，其他未公布条件均相同。
实施例1
本实施例提供的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，包括以下步骤：
(1)采集全地形车整车参数，满载重量1100kg、制动缸数量2、最高车速100km/h、制动缸径34.8mm、轮胎外径736.6mm；
(2)将全地形车整车参数转化为台架测试参数，测试惯量50.82kg·m2、制动缸数量2、试验车速70km/h、制动缸径34.8mm、滚动半径350mm、有效半径107.8mm；
(3)确定台架测试程序，设定初速度为70km/h，并在此速度下保持4s；然后以6m/s2的减速度制动至末速度为1km/h；重复制动50次或刹车片出现衰退，每次制动间隔为30s。制动测试中，冷却风速为5km/h，冷却转速为制动末速度；第一次制动测试的制动初温为室温，其余制动测试的初温不做限制，为上次制动末温冷却30s后的温度；对于制动末温不做控制，只设定试验机保护值为900℃；
(4)台架测试：将包含刹车片的制动部组装并安装于台架试验机上，将转化完台架测试参数输入台架试验机，按照测试程序对刹车片进行台架测试。
(5)对制动部的耐高温衰退性能评价。
实施例2
本实施例提供的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，包括以下步骤：
(1)采集全地形车整车参数，满载重量1150kg、制动缸数量2、最高车速95km/h、制动缸径34.8mm、轮胎外径736.6mm；
(2)将全地形车整车参数转化为台架测试参数，测试惯量53.13kg·m2、制动缸数量2、试验车速66.5km/h、制动缸径34.8mm、滚动半径350mm、有效半径107.8mm；
(3)确定台架测试程序，设定初速度为66.5km/h，并在此速度下保持4s；然后以6m/s2的减速度制动至末速度为1km/h；重复制动50次或刹车片出现衰退，每次制动间隔为30s。制动测试中，冷却风速为5km/h，冷却转速为制动末速度；第一次制动测试的制动初温为室温，其余制动测试的初温不做限制，为上次制动末温冷却30s后的温度；对于制动末温不做控制，只设定试验机保护值为900℃；
(4)台架测试：将制动部组装并安装于台架试验机上，将转化完台架测试参数输入台架试验机，按照测试程序对刹车片进行台架测试；
(5)对制动部的耐高温衰退性能评价。
实施例3
本实施例提供的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，包括以下步骤：
(1)采集全地形车整车参数，满载重量1200kg、制动缸数量2、最高车速95km/h、制动缸径34.8mm、轮胎外径736.6mm；
(2)将全地形车整车参数转化为台架测试参数，测试惯量55.44kg·m2、制动缸数量2、试验车速66.5km/h、制动缸径34.8mm、滚动半径350mm、有效半径107.8mm；
(3)确定台架测试程序：设定初速度为70km/h，并在此速度下保持4s；然后以8m/s2的减速度制动至末速度为1km/h；重复制动50次或刹车片出现衰退，每次制动间隔为20s。制动测试中，冷却风速为25km/h，冷却转速为制动末速度；第一次制动测试的制动初温为室温，其余制动测试的初温不做限制，为上次制动末温冷却20s后的温度；对于制动末温不做控制，只设定试验机保护值为900℃；
(4)台架测试：将包含刹车片的制动部组装并安装于台架试验机上，将转化完台架测试参数输入台架试验机，按照测试程序对刹车片进行台架测试；
(5)对制动部的耐高温衰退性能评价。
实施例4
本实施例提供的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，包括以下步骤：
(1)采集全地形车整车参数，满载重量1300kg、制动缸数量2、最高车速90km/h、制动缸径34.8mm、轮胎外径736.6mm；
(2)将全地形车整车参数转化为台架测试参数，测试惯量60.06kg·m2、制动缸数量2、试验车速63km/h、制动缸径34.8mm、滚动半径350mm、有效半径107.8mm；
(3)确定台架测试程序，设定初速度为63km/h，并在此速度下保持4s；然后以6m/s2的减速度制动至末速度为1km/h；重复制动50次或刹车片出现衰退，每次制动间隔为30s。制动测试中，冷却风速为5km/h，冷却转速为制动末速度；第一次制动测试的制动初温为室温，其余制动测试的初温不做限制，为上次制动末温冷却30s后的温度；对于制动末温不做控制，只设定试验机保护值为900℃；
(4)台架测试：将包含刹车片的制动部组装并安装于台架试验机上，将转化完台架测试参数输入台架试验机，按照测试程序对刹车片进行台架测试；
(5)对制动部的耐高温衰退性能评价；
实施例5
本实施例提供的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，包括以下步骤：
(1)采集全地形车整车参数，满载重量1400kg、制动缸数量2、最高车速90km/h、制动缸径34.8mm、轮胎外径736.6mm；
(2)将全地形车整车参数转化为台架测试参数，测试惯量64.68kg·m2、制动缸数量2、试验车速63km/h、制动缸径34.8mm、滚动半径350mm、有效半径107.8mm；
(3)确定台架测试程序，设定初速度为63km/h，并在此速度下保持4s；然后以10m/s2的减速度制动至末速度为1km/h；重复制动50次或刹车片出现衰退，每次制动间隔为10s。制动测试中，冷却风速为45km/h，冷却转速为制动末速度；第一次制动测试的制动初温为室温，其余制动测试的初温不做限制，为上次制动末温冷却10s后的温度；对于制动末温不做控制，只设定试验机保护值为900℃；
(4)台架测试：将包含刹车片的制动部组装并安装于台架试验机上，将转化完台架测试参数输入台架试验机，按照测试程序对刹车片进行台架测试；
(5)对制动部的耐高温衰退性能评价。
将实施例1～5的台架测试耐高温衰退实验按照表1的评价标准进行评判，结果参见表2。
表2：实施例1～5的实验结果
本发明提供一种全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，该方法利用台架测试对全地形刹车片进行耐高温衰退性能检测，并通过刹车片出现衰的制动次数来评判刹车片的耐高温衰退性能。本发明的检测方法提能够对刹车片耐高温衰退性能进行量化直观的评价，简易可行；无需实车测试节约了研发时间和研发成本。本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
采集全地形车的整车参数；
将采集的所述整车参数转化为台架测试参数；
确定台架测试程序，将包含刹车片的制动部组装并安装在台架试验机上进行台架测试；
根据所述台架测试的结果判断所述刹车片的耐高温衰退性能。
2.根据权利要求1所述的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，所述整车参数包括满载质量、制动缸数量、最高车速、制动缸径及轮胎外径。
3.根据权利要求2所述的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，所述台架测试参数包括测试惯量、制动缸数量、试验车速、制动缸径、滚动半径及有效半径。
4.根据权利要求3所述的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，所述测试惯量I＝m满载*α*β*r滚动*r滚动，其中，m满载表示满载质量；r滚动表示滚动半径；α为前轮分配比；β为双侧分配比。
5.根据权利要求3所述的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，所述有效半径
其中，r有效表示有效半径，有效半径指摩擦轨迹中心到滚动中心的距离；r盘表示制动盘半径；L表示摩擦片上下宽度；d指制动盘倒角的宽度。
6.根据权利要求1所述的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，所述台架测试程序包括：进行单次制动测试，设定所述台架试验机的初速度V0，并在此速度下保持设定时间T1，之后通过包含刹车片的制动部制动至末速度V1；间隔T2时间后重复所述单次制动测试，直至单次制动测试重复50次或所述刹车片出现衰退；其中，所述单次制动测试的过程中，制动减速度为3～10m/s2，冷却风速为0～45km/h，冷却转速为制动末速度。
7.根据权利要求6所述的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，所述初速度V0为70％Vmax±2km/h，T1为4～5s，末速度V1为1km/h，制动间隔T2为10～30s；其中Vmax为所述整车参数中的最高车速。
8.根据权利要求7所述的全地形车刹车片耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，所述台架试验机在3～7s内由静止加速至所述初速度V0。
9.根据权利要求6所述的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，所述刹车片的衰退指标为衰退率F＞40％。
10.根据权利要求9所述的全地形车刹车片的耐高温衰退性能的检测方法，其特征在于，所述衰退率
其中，MB表示制动力矩；P表示管路压力；(MB/P)max表示第一次到第N次的单位管路压力的制动力矩最大值；(MB/P)min表示第一次到第N次的单位管路压力的制动力矩最小值；N表示制动总次数。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113092131A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-09 | 泰明顿摩擦材料技术(上海)有限公司 | 一种基于整车制动工况的制动系统台架测试系统及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 胡立伟等: "基于台架试验的长下坡路段满载中型货车制动风险阈值研究", 《公路交通科技》, vol. 34, no. 7, pages 135 - 144 * |
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