汽車列車的制動性能及其研究前景試論

李永強,時中華,韓月琴（駐馬店中集華駿車輛有限公司,河南 駐馬店 463000）

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汽車列車的制動性能及其研究前景試論

李永強,時中華,韓月琴
（駐馬店中集華駿車輛有限公司,河南 駐馬店 463000）

摘 要：我國經(jīng)濟水平和科技水平的不斷提高，推動了汽車行業(yè)的發(fā)展，但與此同時，也對汽車的質量提出了更高的要求。在汽車列車中，制動性能有著舉足輕重的地位，對汽車的質量有著不容忽視的影響。因此，本文對汽車列車的制動性能進行了深入地分析，對其研究前景進行了探討，以供參考。

關鍵詞：汽車列車；制動性能；研究前景

近些年來，汽車列車的數(shù)量有了明顯的增加，這為人們的出行提供了便利，但與此同時，也提高了汽車發(fā)生交通事故的幾率。當汽車列車在行駛中出現(xiàn)故障的時候，其制動性能就可以充分地發(fā)揮作用，對汽車進行有效的控制，從而降低交通事故造成的危害，鑒于制動性能的重要性，對其發(fā)展前景進行探討是非常有必要的。

1 汽車列車的制動

汽車列車的制動，主要是由兩部分組成的，一部分是牽引車，另一部分是掛車。掛車并不能作為獨立的制動體系而存在，其需要和牽引車結合在一起才能進行制動，牽引車可以獨立的進行自動，除此之外，其和掛車進行組合也可以實現(xiàn)制動功能。

掛車以及牽引車兩者之間的制動，既可以實現(xiàn)自身的獨立性，也可以實現(xiàn)協(xié)調(diào)性。本文中所指的獨立性，就是指牽引車以及掛車自身都具有操縱系統(tǒng)，并且當掛車脫離后掛車的制動作用后并不會對牽引車的制動系統(tǒng)造成破壞。協(xié)調(diào)性主要是指在掛車進行制動的時候，其車軸的制動力大小會隨著牽引車車軸制動力的大小而發(fā)生變化，車軸所具有的不同大小的制動力，會對制動的開始以及停止產(chǎn)生一定的影響，因此，必須在汽車列車制動的過程中保證其穩(wěn)定性。

2 汽車列車制動性能

2.1 制動的距離

所謂的制動距離，就是指當駕駛員踩下制動踏板的那一刻起，一直到車輛完全停止運行這一過程中汽車所行駛的距離，需要注意的是，

表1　汽車列車的制動距離

此制動距離是建立在車輛按照規(guī)定的初速度行駛的基礎上。

我國為了確保汽車列車的安全性，在對其進行安全檢測的過程中，明確規(guī)定了汽車列車的制動距離，具體的標準如表1。

在認證車型的過程中，還進行了制動性能試驗，具體的試驗如下：在固定初速度在60km/h的狀態(tài)下[1]，需要將牽引車的發(fā)動機和傳動裝置進行脫節(jié)，然后測量其制動距離，測量的制動距離應該小于：

在對掛車的制動性能進行測量的時候，應該以制動因數(shù)以及牽引連接裝置中測量到的推力D來進行計算。在這個時候，制動因數(shù)ZR為：

在此計算公式中，D表示的是牽引車連接裝置上的推力，當其受到拉力的時候呈現(xiàn)的是正數(shù)，反之，在其受到壓力的時候呈現(xiàn)的是負數(shù)[2]。另外，其中的PR表示的是掛車中的輪胎和路面兩者之間形成的靜法向反力[3]。

2.2 制動減速度

汽車列車在運行中所產(chǎn)生的制動減速度，是在瞬間內(nèi)發(fā)生改變的，所以想要反應其運行狀態(tài)是非常困難的，而且制動減速度和制動距離之間的聯(lián)系也不是很密切，面對此種情況，經(jīng)過專家的研究后發(fā)現(xiàn)，可以使用以下公式來進行計算：

此公式和上述的（1）有著密切的聯(lián)系，當（1）中的第二項為S2=V2/2j，其中的j可以作為平均制動減速度[4]，而且其速度大約是5.0m/s2。

2.3 制動穩(wěn)定性

汽車列車所具有的制動性能和一般的貨車相比較，其性能更加的復雜，其中車軸數(shù)目的增加是導致其性能愈發(fā)復雜的主要因素。另外，列車各節(jié)之間所產(chǎn)生的互動作用也會對制動性能產(chǎn)生影響。本文對影響汽車列車制動穩(wěn)定性的因素以及其不穩(wěn)定現(xiàn)象進行了深入地分析，具體的內(nèi)容如下：

第一，軸荷轉移以及最佳制動力分配。車輛在減速度的過程中，會引起荷載轉移，當此現(xiàn)象出現(xiàn)的時候，會對制動性能的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，想要確保汽車的制動穩(wěn)定性，在對車輛的制動系統(tǒng)進行設計的過程中，應該對其制動力進行最佳的分配。

第二，制動不穩(wěn)定現(xiàn)象。列車在制動的過程中，若是出現(xiàn)以下三種情況，就代表制動出現(xiàn)了不穩(wěn)定性，分別是蛇形、掛車擺動以及折疊。在這三種情況中，車輛在出現(xiàn)前軸側滑的時候是可以控制的，使車輛在蛇形的狀態(tài)下恢復正常行駛是比較容易的，而車輛折疊現(xiàn)象是不容易控制，此種情況出現(xiàn)之后就很容易引發(fā)交通安全事故，因此，應該盡量減少此現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率。

第三，列車的縱向不穩(wěn)定問題。列車在制動時會產(chǎn)生縱向力，此力可以分為兩種狀態(tài)，一種是穩(wěn)定性狀態(tài)，另一種是不穩(wěn)定性狀態(tài)。所謂的穩(wěn)定狀態(tài)，就是指列車在制動作用下，可以緩慢的進行減速，在這個時候，牽引連接裝置中的縱向力只是作用在外力，和初始條件沒有任何關系。此時，列車的正常行駛不會受到嚴重的影響。當縱向力處于不穩(wěn)態(tài)的時候，其不僅會受到外力的作用，還會受各節(jié)車之間的相對作用力影響，進而發(fā)生位移等變化，這樣就導致汽車列車無法正常行駛。

第四，載貨車以及全掛車之間的制動協(xié)調(diào)。全掛車在制動的過程中，載貨車的軸荷不會受到其影響，但載貨車以及全掛車兩者之間所具有的聯(lián)接件會受到內(nèi)部作用D的影響，而且D的大小以及方向會對載貨車的軸制動作用時間以及抱死順序等產(chǎn)生影響。

3 汽車列車制動性能的研究前景

汽車列車中的制動性能是屬于操縱穩(wěn)定性的范疇，所以相關人員應該沿著此方面進行深入地研究，進而找出有效的措施來確保其制動性能的穩(wěn)定性。

在汽車列車中，控制系統(tǒng)是非常重要的組成部分，此部分最重要的就是確保汽車列車的穩(wěn)定性，而且，線性控制系統(tǒng)是否可以保持穩(wěn)定性，與控制系統(tǒng)有著密切的聯(lián)系。根據(jù)以上分析，可以確定汽車列車制動性能的研究前景：

第一，對汽車列車的制動法規(guī)進行深入地研究。由于各國的文化、歷史以及經(jīng)濟情況等各不相同，所以汽車列車的制動法規(guī)也存在著一定的差異，面對此種情況，相關人員必須在研究制動性能之前，對制動法規(guī)進行研究，然后根據(jù)法規(guī)來開展各種試驗，進而提高汽車的制動性能。

第二，研究可以測量車輛動態(tài)制動過程的測試儀器。車輛在制動的過程中，是不容易被測量的，這樣就增加了制動性能研究工作的難度，因此，想要解決這一問題，就應該先研究出可以對汽車制動過程進行測量的儀器，在此基礎上可以針對其制動過程中的不足之處進行彌補，從而逐漸完善制動方法以及制動體系。

第三，汽車行業(yè)是在不斷發(fā)展的，汽車的型號以及結構等也是在改變的，汽車總體的改變，對制動性能也會產(chǎn)生一定的影響。鑒于此種情況，研究人員應該對車輛中使用的新材料、新結構等進行研究，從而研究出其特性等，并重點研究其與動態(tài)制動過程之間存在的關系，進而找出提高制動性能的方法。

第四，相關研究人員應該就目前汽車的基本參數(shù)測量方法進行深入地研究，比如說，對車輛的質心位置進行研究，通過研究得出準確的數(shù)據(jù)，進而為模擬制動過程提供有力的數(shù)據(jù)依據(jù)，從而提高研究水平。

第五，車輛在行駛過程中不僅有直線動態(tài)，還有曲線動態(tài)，因此，相關研究人員應對這兩種動態(tài)的制動過程進行研究，并著重研究制動控制系統(tǒng)。

第六，車輛的制動狀態(tài)和輪胎有著密切的聯(lián)系，因此，應該就輪胎所具有的機械特性進行研究，并對其和道路之間產(chǎn)生摩擦的原理進行分析，進而為汽車制動技術的發(fā)展提供幫助。

4 結束語

綜上所述，汽車列車行業(yè)屬于高科技產(chǎn)業(yè)，其更新?lián)Q代的速度是比較快的，一些新材料在車輛中的應用，會對汽車列車的制動性能產(chǎn)生一定的影響，鑒于此種情況，相關人員應該繼續(xù)對汽車列車制動性能進行研究，與此同時，還應該對其發(fā)展前景進行探討，只有提高了汽車列車的制定性能，才能降低車輛出現(xiàn)交通事故的幾率，進而確保人們的出行安全。

參考文獻：

[1]陳南峰,谷占勛,應朝陽等.未來汽車列車制動技術改進建議及其檢測技術探討[J].汽車與安全,2015(04):114-119.

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[3]夏國強,谷先廣.汽車列車制動系統(tǒng)反應時間的測量與優(yōu)化設計[J].軍民兩用技術與產(chǎn)品,2015(20):43-44,77.

[4]蔡駿宇,劉軍,時梟鵬等.基于MEMS的汽車制動性能道路測試技術研究[J].電子技術應用,2013,39(06):77-80,84.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.196