制动器冷却性能测试方法与测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种制动器冷却性能测试方法及测试系统，所述测试方法包括下述步骤：在恒定车速下制动拖磨使制动器温度上升；恒温保持设定的时间；制动器冷却，再次制动拖磨使制动器升温；在恒定车速下令制动器冷却；根据记录的温度值及对应的时间绘制制动盘温降曲线；以时间为横轴、温度为纵轴绘制曲线，并通过拟合计算得到冷却系数CF；所述测试系统包括温度传感器和数据采集系统；温度传感器安装在制动器的摩擦片作用半径处，数据采集系统采集并记录温度传感器的测量结果数据。本发明专利技术提出了制动器冷却性能试验的具体试验方法、试验条件以及冷却性能的具体评价指标及指标计算方法，对研究制动器热性能及整车制动热稳定性奠定了技术基础。

【技术实现步骤摘要】
制动器冷却性能测试方法
本专利技术属于车辆制动器冷却性能实用
，涉及一种制动器冷却性能测试方法与测试系统。
技术介绍
随着轿车开发程度逐步深入，性能设计和性能试验验证日益受到重视，并成为提升轿车商品性竞争品质的重要加分点。制动性能是车辆主动安全的重要组成部分，因此在设计过程中应重点控制和关注。目前轿车最高设计速度都超出了200km/h，对制动系统热稳定性要求较高。为了适应高速制动条件下制动器表面高温而造成的热衰退，必须提高制动器的高温工作性能和抗热衰退能力。由于制动过程是一个能量转换过程，从能量的观点来看，用摩擦式制动器制动即是将汽车的大部分机械能转化为热能的过程。这一过程不可避免的出现制动器温度升高现象，而制动器结构的完整性和性能特性都与其温度有关。一般来说当制动摩擦副的表面温度超过容许值，摩擦系数会急剧减少，导致整车制动效能迅速下降而易发生各种交通事故。因此制动器既要有足够大的热容量，同时也要有良好的冷却性能，以便及时将制动器吸收的热量快速释放。制动器的冷却性能与多种影响因素有关，如前部车身形状、底盘下部形状、车轮辐板形状、挡尘盘形状、悬架结构(与制动盘位置关系)等。通过查阅国内外相关资料，目前尚未发现通过道路试验测量和评价车辆制动器冷却性能的具体测量装置及评价方法，如何通过道路试验测量制动器的冷却性能并进行评价，是目前应重点解决的一个实际问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种通过道路试验测量制动器冷却性能的制动器冷却性能测试方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的制动器冷却性能测试方法包括下述步骤：一、在车辆以恒定速度V1行驶的条件下，对踏板施加制动力制动拖磨使制动器温度上升至450±20℃；二、减小制动力使制动器在450±20℃温度下保持设定的时间T1；三、松开踏板使制动器冷却；当制动器冷却至设定温度T2后，再次对踏板施加制动力制动拖磨行驶使制动器升温至450±20℃；四、在车辆以恒定速度V2行驶的条件下，令制动器自然冷却，在此过程中记录温度传感器测得的多个离散温度值及对应的时间；五、根据记录的多个离散温度值及对应的时间，以时间t为横轴，温度θ为纵轴绘制制动盘温降曲线；六、整理分析制动盘θr℃～100℃温度区间的试验数据，再以时间t为横轴、温度1n(θ-θ0)为纵轴绘制曲线，通过对试验曲线进行拟合计算，得到的直线斜率即为冷却系数CF；其中θr＝360℃±10℃+θ0，θ0为实验前温度传感器测定的环境温度。本专利技术要解决的另一个技术问题是提供一种通过道路试验测量制动器冷却性能的制动器冷却性能测试系统。为了解决上述技术问题，本专利技术的制动器冷却性能测试系统包括温度传感器，数据采集系统；温度传感器安装在轿车盘式制动器的摩擦片作用半径处，并与制动盘接触；温度传感器的输出连接到数据采集系统，数据采集系统采集并记录温度传感器的测量结果数据。本专利技术还可以包括车速传感器，所述车速传感器位于车身上，其输出连接到数据采集系统，数据采集系统采集并记录车速传感器的测量结果数据。本专利技术还可以包括踏板力传感器，踏板力传感器安装在踏板上，其输出连接到数据采集系统；数据采集系统采集并记录踏板力传感器的测量结果数据。本专利技术还可以包括风速传感器，风速传感器安装在制动器前方的下护板导风槽口末端，其输出连接到数据采集系统；数据采集系统采集并记录风速传感器测量的制动器前方风速数据。本专利技术还可以包括数据处理系统；所述数据处理系统的输入连接到数据采集系统的输出，对数据采集系统记录的数据进行计算处理，得到制动器的冷却系数CF。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提出了制动器冷却性能试验的具体试验方法和试验条件，对各类车型的制动器冷却性能试验及制动器性能开发具有指导意义。2、本专利技术采用的测试系统中，只需一套数据采集系统便可实时记录各传感器测量的试验数据，易于操作，使用方便。3、本专利技术提出了制动器冷却性能的具体评价指标及指标计算方法，对研究制动器热性能及整车制动热稳定性奠定技术基础。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是温度传感器安装示意图。图2是本专利技术的制动器冷却性能测试系统示意图。(图中CG表示车辆质心)图1、2中，1、制动钳；2、制动盘；3、温度传感器；4、转向节；5、风速传感器；6、踏板力传感器；7、车速传感器；8、数据采集系统。图3是本专利技术的制动器冷却性能测试方法工艺流程图。图中：θ0：环境温度(试验前测定)；θr＝360℃+θ0；①制动器升温过程；②制动器保温过程(制动拖磨行驶3min)；③在车速50km/h下，制动器冷却过程；④制动器第二次升温过程，并调整车速使其接近试验车速；⑤按照指定的车辆试验车速进行制动冷却性能试验过程；⑥当多通道数据采集系统显示器上显示制动器温度为θr时开始记录试验数据。图4是制动盘温降曲线。图5是制动器的冷却性能拟合曲线图。具体实施方式如图1、2所示，本专利技术的制动器冷却性能测试系统包括制动器冷却性能测试系统包括车速传感器7，温度传感器3，数据采集系统8，踏板力传感器6，风速传感器5，数据处理系统(图中未示出)。所述数据采集系统可以采用英国Racelogic公司出产的数据采集仪VBOX3，用于实时采集、记录车速传感器7、温度传感器3、踏板力传感器6和风速传感器5的测试数据，保证数据输出的一致性。所述数据处理系统可以采用Matlab或者OriginPro等软件。驾驶员可以通过车辆的车速显示器实时监测和控制车辆行驶速度。但车辆自带传感器测量精度和车速显示器显示精度较低。本专利技术选用精度较高的车速传感器7，安装在车身上，其输出连接到数据采集系统8。车速传感器7的测试数据可通过数据采集系统8实时监测，便于驾驶员实时监测车速的变化并根据实际情况调控试验过程车速。每个车轮可采用两个温度传感器3，分别安装在车辆盘式制动器的内侧和外侧摩擦片作用半径处，并与制动盘2接触，通过紧固螺栓固定在挡尘板上的适当位置。温度传感器3的输出连接到数据采集系统8；温度传感器3的测试数据可通过数据采集系统8实时监测，便于驾驶员实时监测制动盘2的表面温度。所述踏板力传感器6安装在踏板上，其输出连接到数据采集系统8上；踏板力传感器6的测试数据可通过数据采集系统8实时监测，驾驶员可以根据踏板力传感器6监测到的数据调整施加到踏板上的制动力，以便能够使制动盘2的表面温度在合理的时间内上升到设定的试验温度，并且控制拖磨行驶的速度。所述风速传感器5安装在制动器前方的下护板导风槽口末端，用于测量制动器前方风速，其输出连接到数据采集系统8上，风速传感器5的测试数据可通过数据采集系统8的实时监测。由于试验车速和制动器前方风速会影响制动盘冷却性能，本专利技术采用车速传感器精确测量试验车速，采用风速传感器测量制动器前方风速，能够得到不同测试条件下制动盘冷却系数，从而能够客观的反映车辆制动盘的冷却性能。试验人员可以根据数据采集系统8采集、记录的不同测试条件下的测试数据绘制制动盘温降曲线和制动器冷却性能拟合曲线，然后计算得到不同测试条件下的冷却系数CF，也可以将数据采集系统8与数据处理系统连接，利用数据处理系统对数据采集系统8记录的数据进行计算处理，绘制制动盘温降曲线和制动器冷却性能拟合曲线，最后得到不同测试条件下的制动器的冷却系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制动器冷却性能测试方法，其特征在于包括下述步骤：一、在车辆以恒定速度V1行驶的条件下，对踏板施加制动力制动拖磨使制动器温度上升至450±20℃；二、减小制动力使制动器在450±20℃温度下保持设定的时间T1；三、松开踏板使制动器冷却；当制动器冷却至设定温度T2后，再次对踏板施加制动力制动拖磨行驶使制动器升温至450±20℃；四、在车辆以恒定速度V2行驶的条件下，令制动器自然冷却，在此过程中记录温度传感器测得的多个离散温度值及对应的时间；五、根据记录的多个离散温度值及对应的时间，以时间t为横轴，温度θ为纵轴绘制制动盘温降曲线；六、整理分析制动盘θr℃～100℃温度区间的试验数据，再以时间t为横轴、温度1n（θ?θ0）为纵轴绘制曲线，通过对试验曲线进行拟合计算，得到的直线斜率即为冷却系数CF；其中θr=360℃±10℃+θ0，θ0为实验前温度传感器测定的环境温度。

【技术特征摘要】
1.一种制动器冷却性能测试方法，其特征在于包括下述步骤：一、在车辆以恒定速度V1行驶的条件下，对踏板施加制动力制动拖磨使制动器温度上升至450±20℃；二、减小制动力使制动器在450±20℃温度下保持设定的时间T1；三、松开踏板使制动器冷却；当制动器冷却至设定温度T2后，再次对踏板施加制动力制动拖磨行驶使制动器升温至450±20℃；四、在车辆以恒定速度V2行驶的条件下，令制动器自然冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宣锋，石光，曾金玲，李同柱，蒋帅，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：