某國產掛車冬季制動性能試驗研究

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，冬季寒冷漫長且常伴有降雪，導致路面有積雪、結冰的情況，上述典型的低附著路面對掛車的行駛安全性尤其是制動性能提出了嚴苛的挑戰。本文開展了掛車在鋪裝路面、壓實雪地和冰面上的制動性能研究，對于分析掛車在冬季的行駛安全性有重要意義。

關鍵詞：掛車 制動性能 冬季 附著系數

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

汽車制動性能是影響交通安全的重要因素，直接關系到人們的生命和財產安全。尤其在冬季，道路會發生積雪或結冰的現象，路面附著系數降低，造成車輛制動距離變長、制動側滑和制動跑偏等現象，車輛極易失控。掛車，是指由汽車牽引而本身無動力驅動裝置的車輛[1]，常用于物流周轉或長途運輸，由于自重及裝載質量均較大，往往會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路面的制動性能。

2 試驗車輛與關鍵設備

2.1 試驗車輛

本次試驗選擇了一輛國產掛車作為試驗車，匹配一輛牽引車，具體參數分別如表1和表2所示。

2.2 關鍵設備

本次試驗采用的關鍵測試設備包括GPS車速儀、踏板力傳感器和雪地壓實度測量儀，設備均在校準有效期內，具體信息見表3。GPS車速儀可采集車速、減速度、制動距離和制動時間等參數，踏板力傳感器可采集制動踏板力參數，雪地壓實度測量儀可測量壓實雪地的壓實度。

3 試驗方法與評價指標

3.1 試驗方法

試驗道路為附著系數不同的路面，包括鋪裝路面、壓實雪地和冰面，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的要求進行磨合[2]，磨合時牽引車和試驗車均裝載至最大總質量，載荷要分布均勻，胎壓為滿載時車輛的標準胎壓。制動初速度設定為30km/h，將車輛加速至規定車速以上5km/h左右，脫開擋位，松開加速踏板，在車速下降至規定車速±2%范圍內時踩下制動踏板，記錄測試參數，試驗往返各進行2次。

3.2 評價指標

掛車制動性能的評價指標包括充分發出平均減速度、制動距離和最大制動踏板力。充分發出平均減速度是指汽車速度從初始速度的80%下降至10%區間的平均減速度，該區間汽車處于穩定的制動過程，更能反映汽車的制動性能。制動距離是指30km/h-0km/h過程車輛行駛的距離，往往由駕駛員開始觸動制動系統的控制裝置至車輛停住所駛過的距離數據修正而來;最大制動踏板力是指整個制動過程中，駕駛員對制動踏板所施加最大的力。

4 試驗場地與氣象環境

4.1 試驗場地

本次試驗在內蒙古自治區牙克石市鳳凰山莊西側的中汽中心呼倫貝爾冬季汽車試驗場進行，該試驗場位于大興安嶺西麓，冬季的平均氣溫低且持續時間長、風速小、冰面平整穩定[3]。試驗道路具體為瀝青鋪裝路、雪動態廣場和冰直線路，各類道路的規格參數見表4，實景圖見圖1。

4.2 氣象環境

環境因素會影響汽車的制動性能[4]，比如：環境溫度對汽車制動器、輪胎氣壓和駕駛員的反應能力有一定的影響;風速，尤其是陣風會影響汽車的制動距離，但當風速小于5m/s，對制動性能影響有限;氣壓制動系統還會受到大氣壓力的影響。

本次試驗的氣象環境參數如下：環境溫度為-22.5℃，風速為0.6m/s，大氣壓力為93.85kPa。

5 試驗結果

表5為某國產掛車寒區制動性能的試驗結果，該表可以顯示：與鋪裝路面相比，壓實雪地和冰面的制動距離明顯變長、充分發出平均減速度明顯減小。

6 結語

冬季環境下的鋪裝路面、壓實雪地和冰面的附著系數不同，導致制動距離和充分發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踐基礎。

參考文獻：

[1]焦崗耀.掛車的選型與設計[J].汽車應用，2007（02）：29-32.

[2]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.商用車輛和掛車制動系統技術要求及試驗方法：GB 12676-2014[S].北京：中國標準出版社，2014.

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

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

作者簡介

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