汽车制动管路部分失效的制动效能解析

姜琦菲 丁梓涵 夏侃侃

摘  要：在车辆行驶的过程中，人们对行车制动和驻车制动的制动功效十分关注，汽车的灵活便捷性能是按照人们意志力，根据需要来自动调节汽车。如果车辆在行驶的过程中没有制动系统的保护，那么汽车就很难向前行驶，甚至还会让驾驶人员出现手忙脚乱的问题。因此，为了能够保障车辆的安全行驶，需要相关人员加强对汽车制动装置和制动效能的了解。

关键词：汽车制动;制动效能;失效;优化

汽车制动是汽车在行驶过程中通过制动减速或停车的制动技术。汽车制动操作关系到车辆能否在道路上安全行驶，在车辆行驶的过程中如果出现了制动失灵的问题，会使得驾驶人员陷入到一种手忙脚乱的状态，在处理不恰当的情况下还会诱发安全事故。因此，为了能够保证车辆的安全行驶，需要相关人员能够充分熟悉和了解行车制动功效，根据汽车的属性来灵活的选择制动措施，在遇到危机的时候灵活处理，并在车辆行驶的时候做好一列的安全措施，由此来保证车辆制动性能的安全性。

一、汽车制动效能

汽车制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的能力。汽车制动效能的评价指标是制动距离S（单位m）和制动减速度（单位m/s2）。制动距离S是指汽车以给定的初速，从踩到制动踏板至汽车停住所行驶的距离。制动力和制动减速度制动距离与踏板力（或者制动系管路压力）以及地面的附着情况有关，也与制动器的热工况有关。制动减速度是地面制动力的反映，而地面制动力与制动器制动力有关。不同制动工况时汽车的地面制动力不同。在汽车制动的时候受多个因素干扰的影响会出现失去稳定的情况，表现在制动跑偏和制动侧滑。在制动中，车辆两边车轮制动力增大且速度不一致的情况下会出现制动跑偏。侧滑主要体现在制动操作时汽车的某一轴或者两个轴出现横向移动。侧滑和跑偏存在密切的关联，在严重跑偏的情况下会引起后轴的侧滑。

二、汽车制动性能指标和车轮的受力分析

（一）性能指标

第一，制动效能。汽车的制动效能主要是指汽车快速减速一直到停车所显示出来的能力。在良好的道路上，汽车会按照一定的初始速度制动到停车的制动距离，在遇到坎坷的时候会启动减速制动。制动效能是车辆制动性能的基本评价指标。第二，制动效能的恒定性。制动效能恒定性是指抵抗制动效能的热衰退、水衰退能力，也就指汽车在高速公路上行驶或者到下坡、涉水路段连读制动时制动效能的稳定程度。汽车制动过程实际是将汽车行驶动能通过制动器吸收转变为热能。在汽车的制动器温度提升之后，汽车的制动力会降低，制动减速度减少，制动距离扩大，这个阶段是制动器的热衰退阶段。第三，制动方向的稳定性。制动方向稳定性是指在制动操作的时候，汽车会按照驾驶人员给定方向向前不断行驶的能力。汽车制动稳定性的评价指标包含汽车行驶是否出现跑偏、侧滑、失去转向能力。

（二）车轮受力分析

第一，地面制动力。汽车在运行时，汽车车轮受和汽车行驶方向相反地面切向反作用力作用。在这个时期汽车产生的制动力被称作是地面制动力。车辆行驶经过地面最大制动力深受制动器内部制动摩擦片和制动鼓间摩擦力和轮胎、地面之间附着力的影响。第二，制动器的制动力。制动器的制动力能够有效克服制动器摩擦力矩在车轮周围所需要施加的切向力，制动器制动力由制动系的参数影响，也会受摩擦系数、车轮半径、结构尺寸大小的影响。第三，地面制动力、制动器和地面附着力的关联。汽车的地面制动力深受制动器动力、地面条件的影响，在制动器制动力足够的情况下才能够有效保证地面的制动力水平。第四，硬路面上的附着系数和滑动率。汽车制动操作的时候不仅仅包含滚动和抱死的状态，而是会经历从车轮滚动到一边滚一边滑，最后到抱死拖滑的过程

汽车的制动包含三个阶段，第一阶段是车轮纯滚动的阶段，在这个阶段的印痕形状和轮胎胎面的花纹基本上保持一直到状态。第二阶段是车轮会进行一边滚动一边滑动，这个时候的印痕会辨认出轮胎花纹，这个时候花纹会变得模糊。第三阶段的车轮会向前面纯滑动，这个时候的滑轮会抱死拖滑，印痕粗黑，无法看出轮胎的花纹痕迹。

三、汽车制动效能的检验

（一）借助制动距离法检验制动效能

制动距离主要是指机动车在规定的初始速度下紧急踩制动踏板时候，从脚接触制动踏板到车辆停止期间车辆经过的距离。制动距离是评价汽车制动效能的直观指标。

1、使用制动距离检验

制动试验需要在干燥、平坦、清洁的水泥路面或者沥青路面上进行，汽车紧急状态下的制动距离和稳定制动力、制动减速变化状态、制动协调时间存在密切的关联。在开展制动距离检验操作的时候需要规定的初始速度下实现紧急制动，实际测量的振动距离不能够超过允许数值。在车辆匀速速度较快的情况下，点刹车的方向要始终保持稳定的要求，只有点刹达到稳定的要求才能够将工程行驶判定为合格。

2、根据拖印的长度反推制动初始速度

根据轮胎在地面上所形成的印痕长度去反推车辆制动初始速度。制动距离也是体现整车制动性能优劣的关键，这个参数无法有效体现出各个车轮动力分配情况，在制动距离较长的时候也无法确定车辆的故障。

（二）借助制动法检验制动效能

按照测试、取值以及计算方法不同的影响可以将制动减速度划分为制动稳定减速度、平均减速度。第一，制动稳定减速度。使用中减速度仪器设备测量出制动减速度随时间变化而变化的曲线，从中获得最稳定状态的数值作为制动稳定数。制动到车轮位置上的时候发现车轮抱死，制动稳定减速度和车轮路、路面的附着系数呈现出正相关的关系，比例系数是重力加速度。第二，平均减速度。在平均减速度的影响下会使得制动测试不受车辆倾斜角的影响，在试验分析的时候能够精准的反映出车辆的制动减速特点。

（三）改善制动效能的基本举措

第一，采取积极的措施增加制动器的制动力。制动蹄摩擦面的圆弧半径要略微的超过制动鼓内径、合理调节制动蹄和鼓间隙是增加制动蹄和制动鼓接合面积的一个重要举措，在实施操作的时候还需要严格限定摩擦系数，在必要的情况下还需要重新調整制动控制阀的平衡弹簧，通过加大预紧力能够实现制动气室气压和气体储藏装置数值的接近。第二，缩短制动协调时间。通过减少制动机械设备旷量、减少制动踏板自由形成、保持制动管内部气体的畅通是缩短制动协调时间的重要举措。

（四）保持制动效能的恒定性

制动效能指标是指在冷态制动状态下制动器的运作情况，汽车在经过长坡或者高速制动的情况下，制动器的工作温度在300摄氏度以上，有的时候还会在600摄氏度到700摄氏度的环境下工作，温度的过度提升会降低制动器的摩擦力，汽车的制动效能也会降低，这个现象被称作是汽车制动效能热衰退。制动效能恒定性是指制动器抗热衰退的能力。制动器的结构形式对其抗热衰退能力会产生十分深刻的影响，这个期间，不同结构的制动器所产生的制动功率也就不同。

自动增力模式制动器具备较大的振动效能因数，摩擦系数下降就会使得制动器的摩擦力矩下降。盘式制动器的效能因数低于鼓式制动器，但是其稳定性能突出，由此会被人们广泛的应用到轿车和重型矿用汽车领域。

结束语

综上所述，文章站在保障汽车性能稳定性的角度上分析了汽车制动管路部分失效的制动效能，经过一系列的分析发现，在车辆运转的时候为了能够保证车辆的稳定性，要减少车辆抱死、侧滑问题的发生，通过减少这些问题的出现来维持汽车的转向能力，最终保证汽车制动方向的稳定。

参考文献：

[1]施宗成. 鼓式制动器热结构耦合参数化有限元分析[D]. 吉林大学， 2011.

[2]王勇军. 汽车制动管路部分失效的制动效能分析[J]. 农业机械化与电气化， 2006（2）：27-28.