劉翔宇 袁定立

關(guān)鍵詞：氣壓制動(dòng);響應(yīng)時(shí)間;管路壓力;測(cè)試

0 引言

隨著商用車輛的快速發(fā)展，道路運(yùn)輸效率顯著提高，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要的促進(jìn)作用。因此車輛的安全行駛成為了大眾的焦點(diǎn)，目前絕大多數(shù)商用車輛所采用的是氣壓制動(dòng)系統(tǒng)，其工作的好壞直接反映了車輛的安全性能[1]。制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間作為重要的參數(shù)值用來評(píng)價(jià)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)劣，準(zhǔn)確地獲得制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間對(duì)車輛安全行駛具有重要的意義[2]。本文依據(jù)GB 12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》選用某牽引車輛作為測(cè)試對(duì)象，進(jìn)行制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間測(cè)試，闡述測(cè)試過程及數(shù)據(jù)處理方法，對(duì)國(guó)內(nèi)法規(guī)認(rèn)證和企業(yè)研發(fā)測(cè)試提供參考。

1 制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間測(cè)試

1.1 氣壓制動(dòng)系統(tǒng)特性

商用車的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)一般采用雙回路氣壓制動(dòng)結(jié)構(gòu)，其組成部分及管路布置如圖1 所示?？諝鈮嚎s機(jī)產(chǎn)生的氣壓能，通過管路及制動(dòng)閥等部件傳輸，利用制動(dòng)氣室轉(zhuǎn)換為機(jī)械能產(chǎn)生制動(dòng)力[3]。其具有成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和制動(dòng)力矩大等優(yōu)點(diǎn)。但由于氣體的可壓縮性，且氣動(dòng)管路較長(zhǎng)，從觸發(fā)制動(dòng)總閥開關(guān)到制動(dòng)氣室達(dá)到足夠的氣壓，產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)力，需要一定的時(shí)間，此時(shí)間為氣壓制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間[4-5]。

1.2 制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間技術(shù)要求

為了保證車輛的制動(dòng)性能，GB 12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》規(guī)定，需要對(duì)車輛靜止時(shí)最不利位置處的制動(dòng)氣室進(jìn)行制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間測(cè)試。對(duì)裝有感載閥的車輛，感載閥應(yīng)處于“滿載”位置。

對(duì)于不同類型的汽車，其限值不同，如表1 所示，促動(dòng)時(shí)間為0.200 s 所對(duì)應(yīng)表中的響應(yīng)時(shí)間限值，促動(dòng)時(shí)間為踏板的全行程時(shí)間。不可接掛的機(jī)動(dòng)車輛，當(dāng)促動(dòng)時(shí)間為0.200 s 時(shí)，從開始促動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)控制裝置至制動(dòng)氣室的壓力達(dá)到穩(wěn)態(tài)最大壓力值的75% 時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間不超過0.600 s?？山訏斓臋C(jī)動(dòng)車輛還應(yīng)滿足，在控制管路接頭處所測(cè)壓力達(dá)到穩(wěn)態(tài)最大壓力值的10%時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間不超過0.200 s;達(dá)到穩(wěn)態(tài)最大壓力值的75% 時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間不超過0.400 s。同時(shí)對(duì)于允許掛接裝有氣制動(dòng)系統(tǒng)的O3 或04 類掛車的機(jī)動(dòng)車輛，需要模擬控制管路失效，測(cè)量供能管路的壓力泄漏到0.15 MPa 的時(shí)間小于2.000 s。

1.3 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理

通過壓力傳感器來測(cè)量各處的氣壓值，拉線傳感器來表征踏板行程的變化值。每次試驗(yàn)開始時(shí)，儲(chǔ)能裝置的壓力應(yīng)等于調(diào)壓閥恢復(fù)向制動(dòng)系統(tǒng)供氣時(shí)的壓力。對(duì)于未裝備調(diào)壓閥的制動(dòng)系統(tǒng)，每次試驗(yàn)開始時(shí)，儲(chǔ)能裝置的壓力應(yīng)為符合制造商規(guī)定壓力的90%。

每款車型的制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造不同，同車軸上制動(dòng)氣室的制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間受管路布置的影響很小，為找到最不利制動(dòng)氣室，可在每根車軸上任選一制動(dòng)氣室進(jìn)行試驗(yàn)。選取某三軸牽引車輛作為試驗(yàn)樣車，進(jìn)行制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間測(cè)試。圖2 為促動(dòng)時(shí)間0.140 s 時(shí)的各氣壓曲線圖，圖3 為模擬控制管路失效時(shí)，促動(dòng)時(shí)間0.480 s的供能管路接頭氣壓曲線圖。

通過多次試驗(yàn)可知，第一軸處制動(dòng)氣室達(dá)到穩(wěn)態(tài)壓力值所需的時(shí)間較長(zhǎng)，故該制動(dòng)氣室為車輛最不利制動(dòng)氣室，控制管路接頭處的氣壓達(dá)到穩(wěn)態(tài)壓力值所需時(shí)間較短。其不同促動(dòng)時(shí)間下的試驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。采用線性插值的方法計(jì)算，模擬控制管路失效所得到的數(shù)據(jù)擬合曲線如圖4 所示。通過插值法得到促動(dòng)時(shí)間為0.200 s 時(shí)，所對(duì)應(yīng)的制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間測(cè)試結(jié)果如表3 所示。

2 結(jié)束語(yǔ)

本文依據(jù)GB 12676-2014 附錄B，選取牽引車輛進(jìn)行制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間的測(cè)試，介紹了其測(cè)試方法，并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)處理的具體過程做了解釋，實(shí)現(xiàn)了從標(biāo)準(zhǔn)研究到試驗(yàn)結(jié)果的轉(zhuǎn)化。這對(duì)于商用車的法規(guī)認(rèn)證及企業(yè)的自主研發(fā)有積極的指導(dǎo)意義。

制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間受3 方面的影響：制動(dòng)管路型式、制動(dòng)管路布置和制動(dòng)管路氣壓。管路的直徑對(duì)管路的截面流量有直接影響，隨著氣流通過速度的增大，響應(yīng)時(shí)間會(huì)減少。管路多直通、少折彎，繼動(dòng)閥等部件盡可能靠近制動(dòng)氣室，響應(yīng)時(shí)間會(huì)減少。管路壓力增大會(huì)加快制動(dòng)氣室的建壓速度，制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間會(huì)減少[6-7]。其他影響因素的綜合考量，會(huì)對(duì)商用車的制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間有影響，是商用車制動(dòng)系統(tǒng)安全性能的重要發(fā)展方向，值得深入研究。