輔助制動操作對制動蹄片溫度的影響

張紅星 劉學瓊 宋玥 楊新波

摘要：排氣制動和發動機制動是重型載貨車使用最廣泛的輔助制動，但需要駕駛員熟練掌握輔助制動的方法，本文首先總結了輔助制動的操作方法；然后在高速公路和山區公路上，對某重型載貨車采用制動淋水、輔助制動以及輔助制動和制動淋水相結合的三種方式，試驗輔助制動對制動蹄溫度的影響。

關鍵詞：輔助制動；操作方法；制動蹄片；溫度

中圖分類號：U463. 5 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2550（2012）02-0053-04

Auxiliary Brake Operation Method and Effect of Temperature On the Brake Shoe

ZHANG Hong-xing，LIU Xue-qiong，SONG Yue，YANG Xin-bo

(Dongfeng Commercial Vehicle Technical Center of DFL，Wuhan430056，China)

Abstract: Exhaust brake and engine brake are most widely used in heavy truck auxiliary braking，but it requires the driver to master the auxiliary braking method.The paper first summarizes the auxiliary brake opration；then in the mountainous expresswcay and highway，We test the effects of the brake drenching，auxiliary brake and auxiliary brake and brake drenching water by the combination of three kinds of method for the brake shoe temperature。

Key words: auxiliary brake；operation method；brake shoe；temperature

汽車在行駛中經常進行小強度、長時間的制動會加速主制動器的磨損和制動性能的衰退，進而影響整車制動性能。汽車輔助制動系統可以緩解汽車的持續制動造成的制動器發熱和制動熱衰退等問題。輔助制動有制動力矩小和制動持續時間長的特點，其制動力矩相對于主制動器更穩定［1］。特別是山區道路上行駛的汽車，在連續下坡行駛時，汽車制動系統的熱負荷非常大，而制動系統的容量與整車質量相比而言比較小，無法及時將汽車動力轉化成熱能釋放給周圍環境，從而使制動鼓和制動蹄的溫度大幅度升高，當溫度升高制動器熱衰退，制動器將部分失去或完全失去制動效能，使得在連續下坡坡道上交通事故發生的頻率高于其它道路［2］。

排氣制動和發動機制動是重型載貨車使用最廣泛的輔助制動，但需要駕駛員熟練掌握輔助制動的方法，本文總結了輔助制動的操作方法，并研究了駕駛員對輔助制動方法掌握的熟練程度對制動效果的影響。

1 降低制動蹄溫度的方法

1.1 制動淋水

制動系統在長時間下坡行駛后會發生制動鼓、制動蹄片過熱等而導致制動失靈、制動元件損壞等不良后果。因此在車上安裝輔助制動用來減輕行車制動在下坡時的使用。但在下長坡、陡坡時制動系統的頻繁使用仍會使其溫度過高。過高的溫度會使制動系統各部件提前損壞。為了防止這些故障發生，有些用戶在車上裝了淋水器，用來在下坡時向制動鼓等部件噴水進行冷卻、降溫［3］。

采用制動淋水強制冷卻制動鼓的方式，雖然駕駛員駕駛輕松，但需要增加加水時間、加水費用以及加水時的怠速油耗；相比輔助制動，會增加制動蹄片磨損及制動鼓開裂。

1.2 輔助制動

相比制動淋水強制冷卻制動鼓，采用輔助制動的優勢在于：

1）使用輔助制動減少了下坡時踩制動的時間，減小了制動強度，降低了駕駛員的疲勞度；

2）使用輔助制動后，部分淋水減少了下坡時制動淋水時間，減小了水的使用量，這樣車輛加水的次數減小，等待加水的時間也減少，提高了運輸時效性；

3）正確輔助制動，制動蹄片最高溫度及實時溫度均比一般司機采用制動淋水方式的溫度低，且溫度區間偏向低溫區；

4）使用輔助制動減小制動蹄片磨損量，降低更換蹄片的頻率，提高制動鼓的壽命，為車主節省費用。

輔助制動如何操作才能有效降低制動蹄的溫度，試驗數據表明發動機制動及排氣制動需在高轉速下才能達到最佳的效果，同時考慮到制動器降溫的需要，利用輔助制動控制下坡操作方法為：

1）選擇合適的發動機轉速區間；根據坡道的長度、路面情況和載荷，選擇適合擋位將發動機轉速控制在高效區之間。

2）控制車速的制動方式：采用有明顯制動效果的點剎，避免拖剎；在輔助制動拖行控制不住車速需要制動時，盡量選擇點剎使發動機轉速有明顯下降。

3）合理利用路面起伏為制動器降溫；遇到長坡中間有起伏的路面時，不要盲目的加速，如果起伏路面不長并在長坡的中段可以利用起伏路面的行車過程對制動器進行降溫。

4）遇到急彎提前減速；遇到急彎需要減速時，應提前在彎道前減速，避免在彎道中減速。這樣可以避免整車在制動過程中出現跑偏、側滑的情況。

5）山區一般公路彎道多，車流量大，交通狀況較之高速公路要復雜的多，當頻繁制動時，制動鼓來不及散熱，溫度快速升高。鑒于某典型山區用戶對淋水強烈的依賴以及行車安全考慮，可將輔助制動與制動淋水配合使用。

2 輔助制動對制動蹄溫度的影響

發動機制動、排氣制動過程制動力矩的大小受到許多因素的影響，例如：發動機的額定功率、發動機的工作容積、行程、氣門大小和氣門定時、排氣制動閥的安裝位置等等。本文通過某重型載貨車研究輔助制動對制動蹄溫度的影響。

2.1 試驗道路的選擇

1）山區公路

道路1為山區公路，連續下坡長31.9 km，平均坡度范圍為4.52％～4.84％,最大坡度為：7.60％。

2）高速公路

道路2為高速公路，連續下坡長38.8 km，平均坡度范圍為3.73％～4.56％，最大坡度為：6.0％。

道路3為高速公路，連續下坡長25.4 km，平均坡度范圍為2.44％～3.95％，最大坡度為：5.82％。

2.2 試驗車輛及方法

試驗樣車如表1所示，同一輛試驗車在山區道路和高速公路兩種道路情況下，分別對兩種駕駛操作進行對比：

a操作：當地司機按自己的駕駛習慣，開車下長坡淋水；

b操作：熟練司機掌握輔助制動操作方法，下長坡不淋水；

在下坡過程中測量制動蹄的溫度，研究輔助制動對制動蹄片溫度的影響。

2.3 試驗結果分析

1）山區公路試驗情況

在道路1中，采用a操作和b操作兩種方式制動蹄溫度的影響如圖1所示。從圖1可以看出，熟練掌握輔助制動無淋水，其實時蹄片溫度均比采用制動淋水方式的蹄片溫度低，且溫度分布區間偏向低溫區間。

2）高速公路試驗情況

在道路2中，不了解輔助制動的駕駛員在培訓輔助制動操作方法前后的蹄片溫度的測量結果見表2。從表2可以看出，采用輔助制動的操作方法，可以有效地降低制動蹄的溫度，減小駕駛員下坡踩制動踏板的時間。

在道路2的高速近40 km長下坡情況下，駕駛員采用制動淋水和輔助制動兩種方式的右蹄片溫度對比如圖2所示 。表3為不同駕駛操作情況下，制動蹄的最高溫度統計。從圖2和表3可以看出，駕駛員采用正確輔助制動的操作方法，其蹄片最高溫度及實時溫度均比采用制動淋水方式的溫度低，且溫度區間偏向低溫區。

4 結束語

排氣制動和發動機制動是重型載貨車使用最廣泛的輔助制動方法，但需要駕駛員熟練掌握輔助制動的方法。本文首先總結了輔助制動的操作方法；并對同一輛8×4貨車在高速公路和山區公路上，按當地司機習慣及熟練司機兩種操作輔助制動的蹄片溫度進行了對比分析，從試驗結果來看，正確操作輔助制動對降低制動蹄的溫度有顯著的效果，值得廣泛借鑒與應用。

參考資料：

［1］ 鄒乃威，方泳龍，王慶年，等.傳動軸和萬向輔助制動對前驅車輛制動性能的影響［J］.吉林大學學報（工學版），2006，39（2）.

［2］ 余強，陳蔭三，馬建，等. 客車比功率對發動機制動、排氣制動下坡能力影響分析［C］.2004年中國客車學術年會·一汽客車產品交流會論文集.

［3］ 閆松濤.加裝制動淋水器的正確方法［J］. 汽車科技，2007，（1）:54.