何俊南　王雪穎　殷振華　吳昊　李偉

摘 要：我國北方具有四季分明的特征，冬季寒冷漫長(zhǎng)且常伴有降雪，導(dǎo)致路面有積雪、結(jié)冰的情況，上述典型的低附著路面對(duì)掛車的行駛安全性尤其是制動(dòng)性能提出了嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。本文開展了掛車在鋪裝路面、壓實(shí)雪地和冰面上的制動(dòng)性能研究，對(duì)于分析掛車在冬季的行駛安全性有重要意義。

關(guān)鍵詞：掛車 制動(dòng)性能 冬季 附著系數(shù)

Experimental Study on Braking Performance of a Domestic Trailer in Winter

He Junnan，Wang Xueying，Yin Zhenhua，Wu Hao，Li Wei

Abstract：North China is characterized by four distinct seasons. Winter is long and cold， often accompanied by snowfall， which leads to snow and ice on the road surface. These typical low adhesion roads pose severe challenges to the driving safety of trailers， especially the braking performance. In this paper， the braking performance of trailers on paved road， compacted snow and ice is studied， which is of great significance for analyzing the driving safety of trailers in winter.

Key words：trailers， braking performance， winter， adhesion coefficient

1 引言

汽車制動(dòng)性能是影響交通安全的重要因素，直接關(guān)系到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。尤其在冬季，道路會(huì)發(fā)生積雪或結(jié)冰的現(xiàn)象，路面附著系數(shù)降低，造成車輛制動(dòng)距離變長(zhǎng)、制動(dòng)側(cè)滑和制動(dòng)跑偏等現(xiàn)象，車輛極易失控。掛車，是指由汽車牽引而本身無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的車輛[1]，常用于物流周轉(zhuǎn)或長(zhǎng)途運(yùn)輸，由于自重及裝載質(zhì)量均較大，往往會(huì)造成重大的傷亡事故。因此，有必要分析掛車在冬季不同附著系數(shù)路面的制動(dòng)性能。

2 試驗(yàn)車輛與關(guān)鍵設(shè)備

2.1 試驗(yàn)車輛

本次試驗(yàn)選擇了一輛國產(chǎn)掛車作為試驗(yàn)車，匹配一輛牽引車，具體參數(shù)分別如表1和表2所示。

2.2 關(guān)鍵設(shè)備

本次試驗(yàn)采用的關(guān)鍵測(cè)試設(shè)備包括GPS車速儀、踏板力傳感器和雪地壓實(shí)度測(cè)量?jī)x，設(shè)備均在校準(zhǔn)有效期內(nèi)，具體信息見表3。GPS車速儀可采集車速、減速度、制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間等參數(shù)，踏板力傳感器可采集制動(dòng)踏板力參數(shù)，雪地壓實(shí)度測(cè)量?jī)x可測(cè)量壓實(shí)雪地的壓實(shí)度。

3 試驗(yàn)方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)

3.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)道路為附著系數(shù)不同的路面，包括鋪裝路面、壓實(shí)雪地和冰面，其中鋪裝路面和冰面需保證表面無積雪或浮雪。樣車按照GB 12676-2014的要求進(jìn)行磨合[2]，磨合時(shí)牽引車和試驗(yàn)車均裝載至最大總質(zhì)量，載荷要分布均勻，胎壓為滿載時(shí)車輛的標(biāo)準(zhǔn)胎壓。制動(dòng)初速度設(shè)定為30km/h，將車輛加速至規(guī)定車速以上5km/h左右，脫開擋位，松開加速踏板，在車速下降至規(guī)定車速±2%范圍內(nèi)時(shí)踩下制動(dòng)踏板，記錄測(cè)試參數(shù)，試驗(yàn)往返各進(jìn)行2次。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

掛車制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括充分發(fā)出平均減速度、制動(dòng)距離和最大制動(dòng)踏板力。充分發(fā)出平均減速度是指汽車速度從初始速度的80%下降至10%區(qū)間的平均減速度，該區(qū)間汽車處于穩(wěn)定的制動(dòng)過程，更能反映汽車的制動(dòng)性能。制動(dòng)距離是指30km/h-0km/h過程車輛行駛的距離，往往由駕駛員開始觸動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的控制裝置至車輛停住所駛過的距離數(shù)據(jù)修正而來;最大制動(dòng)踏板力是指整個(gè)制動(dòng)過程中，駕駛員對(duì)制動(dòng)踏板所施加最大的力。

4 試驗(yàn)場(chǎng)地與氣象環(huán)境

4.1 試驗(yàn)場(chǎng)地

本次試驗(yàn)在內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石市鳳凰山莊西側(cè)的中汽中心呼倫貝爾冬季汽車試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行，該試驗(yàn)場(chǎng)位于大興安嶺西麓，冬季的平均氣溫低且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、風(fēng)速小、冰面平整穩(wěn)定[3]。試驗(yàn)道路具體為瀝青鋪裝路、雪動(dòng)態(tài)廣場(chǎng)和冰直線路，各類道路的規(guī)格參數(shù)見表4，實(shí)景圖見圖1。

4.2 氣象環(huán)境

環(huán)境因素會(huì)影響汽車的制動(dòng)性能[4]，比如：環(huán)境溫度對(duì)汽車制動(dòng)器、輪胎氣壓和駕駛員的反應(yīng)能力有一定的影響;風(fēng)速，尤其是陣風(fēng)會(huì)影響汽車的制動(dòng)距離，但當(dāng)風(fēng)速小于5m/s，對(duì)制動(dòng)性能影響有限;氣壓制動(dòng)系統(tǒng)還會(huì)受到大氣壓力的影響。

本次試驗(yàn)的氣象環(huán)境參數(shù)如下：環(huán)境溫度為-22.5℃，風(fēng)速為0.6m/s，大氣壓力為93.85kPa。

5 試驗(yàn)結(jié)果

表5為某國產(chǎn)掛車寒區(qū)制動(dòng)性能的試驗(yàn)結(jié)果，該表可以顯示：與鋪裝路面相比，壓實(shí)雪地和冰面的制動(dòng)距離明顯變長(zhǎng)、充分發(fā)出平均減速度明顯減小。

6 結(jié)語

冬季環(huán)境下的鋪裝路面、壓實(shí)雪地和冰面的附著系數(shù)不同，導(dǎo)致制動(dòng)距離和充分發(fā)出平均減速度存在很大差異，本文的工作將為駕駛員的行駛操作提供實(shí)踐基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]焦崗耀.掛車的選型與設(shè)計(jì)[J].汽車應(yīng)用，2007（02）：29-32.

[2]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法：GB 12676-2014[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[3]劉策，陳漢，王玉磊，劉兵.中汽中心冬季汽車試驗(yàn)場(chǎng)道路基本條件研究[J].中國汽車，2020（04）：59-64.

[4]許向國，夏佰成，夏國強(qiáng).不同氣溫條件下汽車制動(dòng)性能試驗(yàn)及分析[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2016（02）：103-104.

作者簡(jiǎn)介

何俊南：（1992—），男，漢族，河北唐山人，研究生，中級(jí)職稱，單位：中國汽車技術(shù)研究中心有限公司。研究方向：汽車極限環(huán)境測(cè)試。