一种用于测量制动磨损颗粒的装置及方法

    专利2025-03-16  27


    本发明涉及汽车测试,特别是涉及一种用于测量制动磨损颗粒的装置及方法。


    背景技术:

    1、汽车的非尾气颗粒物排放主要包括制动系统磨损颗粒物的排放、轮胎磨损颗粒物的排放和道路扬尘等。目前现有测量空气中的制动颗粒的方法有测试方法和实际道路测试方法。测试方法通过获得机动车刹车工况特征数据与汽车行驶动力学结合,将各工况下的数据在制动颗粒物排放采集分析系统再现制动循环以得结果。该方法基于理论公式的推导,过于理想化,很难真正反映车辆在实际行程中制动颗粒的排放特点。

    2、实际道路测试方法将实时采集分析机动车刹车颗粒物排放装置安装于所测机动车上,以获取机动车行驶过程中刹车工况数据及刹车时颗粒物浓度、数量粒径分布等数据。但此方法很难将制动摩擦产生的颗粒物与其他交通产生的气溶胶、外界空气中的颗粒物区分开来。

    3、因此,最好使用能够控制周围空气清洁度的实验测试,从而更准确地研究空气中的制动磨损颗粒。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种用于测量制动磨损颗粒的装置及方法,装置结构简单,可控制密封测试腔内空气清洁度,调节不同的测试条件,更准确的研究密封测试腔中产生的制动磨损颗粒排放情况。

    2、为实现上述目的,本发明提供了一种用于测量制动磨损颗粒的装置,包括密封测试腔内部的磨损单元、转动单元、密封单元及密封测试腔两端连通的气体单元,磨损单元的固定座通过连接块与施力连杆一端连接,施力连杆另一端与施力单元连接,施力连杆中部滑动连接的施力滑块底部设有摩擦块,摩擦块下方设有压力检测机构,摩擦块和压力检测机构之间设有刹车盘,刹车盘与密封测试腔底部的转动单元可拆卸连接,气体单元的进气口在刹车盘一侧与密封测试腔连通,密封测试腔的出气管在进气口对侧与检测单元连通。

    3、优选的,出气管末端设有抽风机,出气管上沿远离出气口的方向依次设有检测单元的颗粒浓度分析仪和颗粒物传感器,颗粒物传感器的固定架两端通过第一固定环和第二固定环与出气管连接。

    4、优选的,压力检测机构上部的u型轴承支座中央铰接有转动轮,转动轮与刹车盘滑动连接,轴承支座下方连接的支撑调节座与安装座之间设有切向力传感器,安装座与密封测试腔底板连接。

    5、优选的,连接块一端与施力连杆铰接,连接块另一端与固定座的定位槽连接,连接块上设有第一安装孔,定位槽侧壁设有若干第二安装孔,第一安装孔和第二安装孔之间通过连接杆连接。

    6、优选的,进气口靠近密封测试腔的一端通过进气管依次与颗粒过滤器、空气流量计和空压机连通,密封测试腔侧壁的进气口处螺纹连接有过滤网。

    7、优选的,转动单元的t型转动座贯穿刹车盘与旋转电机的旋转轴连接,转动座顶部直径大于刹车盘中央通孔直径,旋转电机在密封测试腔外与减速机连接。

    8、优选的,密封测试腔设有透明安装门,安装门边缘设有密封单元的密封条,进气口与密封测试腔连接处套设有密封圈,密封测试腔焊接在支架上。

    9、优选的,施力单元的施力座通过安装杆与施力连杆远离连接块的一端连接,施力座上设置有配重块。

    10、优选的,进气口依次与气体单元的颗粒过滤器、空气流量计和空压机连通。

    11、上述一种用于测量制动磨损颗粒的装置的使用方法:包括以下步骤,

    12、s1、打开密封测试腔的透明安装门,取下转动座将刹车盘与转动座连接,再将转动座与旋转电机连接;

    13、s2、向取下的施力滑块上安装摩擦块,调节连接块在定位槽内的位置,通过连接杆将连接块与定位槽固定连接,安装并调节施力滑块在施力连杆上的位置,使得摩擦块与刹车盘的待测位置接触;

    14、s3、压力检测机构通过切向力传感器检测摩擦块给刹车盘提供的外加压力,在施力座上放置对应重量的配重块,摩擦块与刹车盘接触以达到所需的外加压力,切向力传感器检测配重块带来的切向力;

    15、s4、启动空压机,气体依次经空气流量计和颗粒过滤器进入密封测试腔,控制进气流量;

    16、s5、保持进气流量恒定,模拟刹车盘制动过程,启动旋转电机控制刹车盘与摩擦块的滑动速度,产生的颗粒物随气体进入出气管;

    17、s6、颗粒浓度分析仪和颗粒物传感器对气体中的颗粒物及浓度进行采集,结束后打开透明安装门,取下刹车盘,使用乙醇擦拭密封测试腔内侧壁及磨损单元。密封测试腔密封测试腔密封测试腔密封测试腔密封测试腔密封测试腔密封测试腔

    18、因此,本发明采用上述结构的一种用于测量制动磨损颗粒的装置及方法,其有益效果为:

    19、1、本发明提供的装置,结构简单,可控制密封测试腔内空气清洁度,调节不同的测试条件,更准确的研究密封测试腔中产生的制动磨损颗粒排放情况;

    20、2、通过改变配重块的大小控制对刹车盘的外加压力,以测定不同外加压力下刹车盘的磨损性能;

    21、3、本发明提供的方法实现在制动过程中,独立于机动车、不受外界空气清洁度影响的车辆刹车片磨损颗粒的收集与测量。

    22、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。



    技术特征:

    1.一种用于测量制动磨损颗粒的装置,其特征在于:包括密封测试腔内部的磨损单元、转动单元、密封单元及密封测试腔两端连通的气体单元,磨损单元的固定座通过连接块与施力连杆一端连接,施力连杆另一端与施力单元连接,施力连杆中部滑动连接的施力滑块底部设有摩擦块,摩擦块下方设有压力检测机构,摩擦块和压力检测机构之间设有刹车盘,刹车盘与密封测试腔底部的转动单元可拆卸连接,气体单元的进气口在刹车盘一侧与密封测试腔连通,密封测试腔的出气管在进气口对侧与检测单元连通。

    2.根据权利要求1所述的一种用于测量制动磨损颗粒的装置,其特征在于:出气管末端设有抽风机,出气管上沿远离出气口的方向依次设有检测单元的颗粒浓度分析仪和颗粒物传感器,颗粒物传感器的固定架两端通过第一固定环和第二固定环与出气管连接。

    3.根据权利要求2所述的一种用于测量制动磨损颗粒的装置,其特征在于:压力检测机构上部的u型轴承支座中央铰接有转动轮,转动轮与刹车盘滑动连接,轴承支座下方连接的支撑调节座与安装座之间设有切向力传感器,安装座与密封测试腔底板连接。

    4.根据权利要求3所述的一种用于测量制动磨损颗粒的装置,其特征在于:连接块一端与施力连杆铰接,连接块另一端与固定座的定位槽连接,连接块上设有第一安装孔,定位槽侧壁设有若干第二安装孔,第一安装孔和第二安装孔之间通过连接杆连接。

    5.根据权利要求4所述的一种用于测量制动磨损颗粒的装置,其特征在于:进气口靠近密封测试腔的一端通过进气管依次与颗粒过滤器、空气流量计和空压机连通,密封测试腔侧壁的进气口处螺纹连接有过滤网。

    6.根据权利要求5所述的一种用于测量制动磨损颗粒的装置,其特征在于:转动单元的t型转动座贯穿刹车盘与旋转电机的旋转轴连接,转动座顶部直径大于刹车盘中央通孔直径,旋转电机在密封测试腔外与减速机连接。

    7.根据权利要求6所述的一种用于测量制动磨损颗粒的装置,其特征在于:密封测试腔设有透明安装门,安装门边缘设有密封单元的密封条,进气口与密封测试腔连接处套设有密封圈。

    8.根据权利要求7所述的一种用于测量制动磨损颗粒的装置,其特征在于:施力单元的施力座通过安装杆与施力连杆远离连接块的一端连接,施力座上设置有配重块。

    9.根据权利要求8所述的一种用于测量制动磨损颗粒的装置,其特征在于:进气口依次与气体单元的颗粒过滤器、空气流量计和空压机连通。

    10.根据权利要求9所述的一种用于测量制动磨损颗粒的装置的使用方法,其特征在于:包括以下步骤,


    技术总结
    本发明公开了涉及汽车测试技术领域,一种用于测量制动磨损颗粒的装置及方法,包括密封测试腔内部的磨损单元、转动单元、密封单元及密封测试腔两端连通的气体单元,磨损单元的固定座通过连接块与施力连杆一端连接,施力连杆另一端与施力单元连接,施力连杆中部滑动连接的施力滑块底部设有摩擦块,摩擦块下方设有压力检测机构,摩擦块和压力检测机构之间设有刹车盘,气体单元的进气口在刹车盘一侧与密封测试腔连通,密封测试腔的出气管在进气口对侧与检测单元连通。本发明采用上述结构,结构简单,可控制密封测试腔内空气清洁度,调节不同的测试条件,从而更准确的研究密封测试腔中产生的制动磨损颗粒排放情况。

    技术研发人员:魏龙
    受保护的技术使用者:中国石油大学(华东)
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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