分析重型汽車制動系統(tǒng)中的彈簧儲能斷氣制動

摘要：目前，在重型汽車制動系中，特別是在消防車搶險設(shè)備中，對于彈簧儲能制動氣室的應(yīng)用也日益廣泛， 汽車彈簧儲能制動氣室做為重型汽車制動系統(tǒng)中重要的動力裝置，不僅可以提高汽車的制動效能，還可以簡化重型汽車中制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。以下本篇就來分析探討重型汽車制動系統(tǒng)中的彈簧儲能斷氣制動。

關(guān)鍵詞：重型汽車、制動系統(tǒng)、彈簧儲能斷氣制動

引言

在我國重型汽車中普遍采用彈簧儲能制動，采用這種方式的優(yōu)點是安全、可靠，而且還兼有應(yīng)急制動的功能，將其應(yīng)用到消防車搶險中，可以更好提高消防工作的效率。以下本篇就針對重型汽車制動系統(tǒng)中的實際應(yīng)用問題，探討其中彈簧儲能斷氣制動的優(yōu)缺點，以更好的措施來提高我國重型車輛的安全性。

1.氣制動系統(tǒng)中儲能彈簧制動氣室簡介

對于我國目前的重型汽車中，多采用儲能彈簧制動氣室氣制動。儲能彈簧制動氣室中由主（充氣）制動氣室以及儲能（放氣）氣室兩部分組成，分別可用于行車制動以及駐車制動，并且二者還作用于同一個制動器上【1】。其中的行車制動器是可直接用在駐車制動器中，而且儲能彈簧還可以產(chǎn)生出較大的制動力，只需要把手制動閥設(shè)計成可控調(diào)節(jié)的輸出壓力，那么重型汽車的應(yīng)急制動系統(tǒng)就可以與駐車制動系統(tǒng)結(jié)合使用，這樣不僅可以簡化重型汽車的制動裝置結(jié)構(gòu)，還可以提高我國汽車制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。但是，要想充分發(fā)揮這種氣室的制動功能，就必須要保證它在氣制動管路系統(tǒng)內(nèi)所有管路間連接的合理性。

在重型汽車制動系統(tǒng)中，其儲能彈簧制動氣室的結(jié)構(gòu)中，制動時，駕駛員可以踩下腳制動踏板，然后就可以操縱腳來制動雙腔總閥，把氣體輸入到主（充氣）制動氣室內(nèi)，然后其壓縮空氣作用會在皮碗中產(chǎn)生推力，從而產(chǎn)生制動【2】。先是用手操縱制動閥使氣體可以儲能（放氣）氣室中排出大氣，并且在儲能彈簧的作用下，由活塞帶動導(dǎo)管作用在皮碗以及推力盤中，然后由推桿把推力輸出進(jìn)制動器，從而可以產(chǎn)生制動。相反，如果是將氣體輸入到儲能（放氣）氣室內(nèi)，那么就將產(chǎn)生推力來壓縮儲能彈簧，就可以有效解除制動。另外，如果是在無氣源情況之下，還可調(diào)整螺桿把活塞鎖到后端，這樣也可以解除車輛的駐車制動。以下圖1 就是重型汽車制動系統(tǒng)中的儲能彈簧制動氣室結(jié)構(gòu)圖：

圖1 儲能彈簧制動氣室的結(jié)構(gòu)圖

2.消防車中彈簧儲能斷氣制動的應(yīng)用

以下我們就從實際案例中，分析彈簧儲能斷氣制動在重型汽車制動系統(tǒng)中的應(yīng)用，探討其優(yōu)缺點，并給出改善措施。

2.1.彈簧儲能斷氣制動案例介紹

就以消防車為例，車內(nèi)采用前、后橋，并且其儲能彈簧制動氣室，其中氣室工作的壓力是790kPa，彈簧放松的壓力是450～640 kPa。在本車輛的制動系統(tǒng)中，采用的是雙管路氣制動系，并且其駐車制動害具有漸進(jìn)性以及應(yīng)急制動的特點，在駕駛員左側(cè)控制箱上就安裝有手制動閥，使得操作更加方便。并且本車輛的制動系統(tǒng)中，該消防車儲能彈簧制動氣室管路連接是根據(jù)用戶要求實施的，具體如下圖2中所示：

圖2 管路連接方案

在本次彈簧儲能斷氣制動的管路連接中，儲能（放氣）氣室是可以通過手制動閥接在后橋行車制動貯氣筒上的，而且還將二位開關(guān)接在備用貯氣筒上，此處平時默認(rèn)為關(guān)的狀態(tài)。

2.2.彈簧儲能斷氣制動的優(yōu)點分析

本方案中，其最大的優(yōu)點就是在于，它為解除制動設(shè)立一套獨立的輔助操縱系統(tǒng)，也就是二位開關(guān)一路。這是為了防止當(dāng)手制動閥失效以及駐車系統(tǒng)存在漏氣嚴(yán)重以及后輪抱死情況下。就可以將此開關(guān)直接轉(zhuǎn)換到“開”的位置【3】，那么備用筒中內(nèi)氣體就可以經(jīng)過此開關(guān)而充入到儲能（放氣）氣室內(nèi)，從而可以壓縮儲能彈簧，不僅操作起來非常方便，而且還可以有效解除駐車制動。需要注意的是，此開關(guān)應(yīng)該嚴(yán)禁在正常情況下操作，以免引起不必要的事故危害。還有就是當(dāng)后橋行車制動系內(nèi)也產(chǎn)生氣壓不足之時，那么儲能（放氣）氣室內(nèi)氣壓也達(dá)不到可以起步的要求，消防車就無法起步，為消防車安全做出了積極的保護(hù)作用。

2.3.缺點分析

在消防車車實際運行中，由于儲能（放氣）氣室內(nèi)的常通氣源做為后橋的行車制動貯氣筒，那么當(dāng)貯氣筒內(nèi)壓力下降的時后，氣室壓力也會隨之下降，當(dāng)它們降至480～540 kPa下之后，儲能的彈簧也將會松開，那么駐車制動也將開始起作用。這樣的后果是比較容易引起制動蹄片壽命縮短以及易發(fā)生“側(cè)滑”的缺點?？s短制動蹄片壽命【4】，是因為盡管空氣壓縮機(jī)作用之下氣壓可以回升，但是在這個時間過程內(nèi)，制動器就會處于一種自行制動的狀態(tài)，如此循環(huán)反復(fù)，蹄片磨損也會加劇，假使如果消防車輛駕駛員疏于日常對蹄片的檢查與調(diào)整，就有可能會引發(fā)事故；易發(fā)生“側(cè)滑”，是因為在汽車制動時，其方向的穩(wěn)定性也是同路面的附著系數(shù)有關(guān)的，其系數(shù)越低那么穩(wěn)定性也將會越差，如果車輛在較滑路面上以高速度行駛，那么就容易造成管路重漏，儲能彈簧也將會迅速張開，形成后輪抱死，使得汽車很容易就發(fā)生側(cè)滑現(xiàn)象，造成惡性車輛交通事故，嚴(yán)重危害人們的健康。

3.改善消防車輛彈簧儲能斷氣制動的措施

對于以上方案，可以采用在儲能（放氣）氣室的設(shè)置匯中，通過以手制動閥接在彈簧貯氣筒（即原備用筒）的方式，或者是通過二位開關(guān)接在后橋行車制動貯氣筒的方式，有效改善消防車中制動系統(tǒng)的安全。為其設(shè)置獨立的能源系統(tǒng)，這樣做是因為在消防車制動系統(tǒng)中，其儲能（放氣）氣室能源如果是獨立存在的，那么其就可以很少會受到行車制動系的影響，從而可以有效避免制動器出現(xiàn)自行制動的現(xiàn)象，提高消防車內(nèi)駐車制動系統(tǒng)的安全性與可靠性。在消防車生產(chǎn)中選擇好性能的空壓機(jī)、空氣干燥器，以保持消防車制動系統(tǒng)內(nèi)可以有較好的密封性能，并且消防車在使用過程中，還應(yīng)該不定期進(jìn)行檢查，有效避免因為磨損產(chǎn)生的氣壓泄漏現(xiàn)象。在車輛制動系統(tǒng)中，對于制動管路還應(yīng)該盡量少用管接頭，可以選擇有良好密封性的尼龍管，有效提高消防車制動系統(tǒng)的密封性。并且，如果在消防車中出現(xiàn)行車制動系失效以及部分失效的情況之下，只需要車輛的氣壓表或者報警裝置不正常，那么車輛駕駛?cè)藛T就可以及時察覺，并且通過操縱應(yīng)急制動系統(tǒng)來迫使車輛停住。

結(jié)論：

由上可知，在重型汽車制動系統(tǒng)中采用彈簧儲能制動氣室，不僅提高重型汽車的制動力，而且其安全性能也好，可以在汽車行駛過程中，有效避免制動系統(tǒng)出現(xiàn)損壞、漏氣而引起的安全故障。重型汽車制動系統(tǒng)中彈簧儲能制動中依靠彈簧力能就可以實現(xiàn)自動地把汽車制動住，可以使重型汽車制動獲得更好的安全性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)強(qiáng).徐大平.汽車氣壓制動力感載閥試驗系統(tǒng)的設(shè)計與精度分析[J].農(nóng)機(jī)化研究.2010，（24）

[2]何宇平.姜正根.朱伯比.汽車制動性能分析和計算機(jī)模擬與試驗驗證[J].汽車工程.2012，（15）

[3]余卓平.管迪華.汽車防抱制動過程仿真計算模型及其參數(shù)的系統(tǒng)辨識[J].汽車工程.2010，（11）

[4]趙中煜.基于Ⅵ的汽車氣制動元件測試技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)[D].東北林業(yè)大學(xué).2011，（03）

作者簡介：涂新華 出生日期：1974年5月 性別：女 籍貫：四川蒼溪 民族：漢