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：我國經濟水平和科技水平的不斷提高，推動了汽車行業的發展，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，也提高了汽車發生交通事故的幾率。當汽車列車在行駛中出現故障的時候，其制動性能就可以充分地發揮作用，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制動功能。

掛車以及牽引車兩者之間的制動，既可以實現自身的獨立性，也可以實現協調性。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，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造成破壞。協調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的狀態下[1]，需要將牽引車的發動機和傳動裝置進行脫節，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的是正數，反之，在其受到壓力的時候呈現的是負數[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生的制動減速度，是在瞬間內發生改變的，所以想要反應其運行狀態是非常困難的，而且制動減速度和制動距離之間的聯系也不是很密切，面對此種情況，經過專家的研究后發現，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，其中車軸數目的增加是導致其性能愈發復雜的主要因素。另外，列車各節之間所產生的互動作用也會對制動性能產生影響。本文對影響汽車列車制動穩定性的因素以及其不穩定現象進行了深入地分析，具體的內容如下：

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，當此現象出現的時候，會對制動性能的穩定性產生影響。因此，想要確保汽車的制動穩定性，在對車輛的制動系統進行設計的過程中，應該對其制動力進行最佳的分配。

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

第三，列車的縱向不穩定問題。列車在制動時會產生縱向力，此力可以分為兩種狀態，一種是穩定性狀態，另一種是不穩定性狀態。所謂的穩定狀態，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。當縱向力處于不穩態的時候，其不僅會受到外力的作用，還會受各節車之間的相對作用力影響，進而發生位移等變化，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調。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接件會受到內部作用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定性。

在汽車列車中，控制系統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定性，而且，線性控制系統是否可以保持穩定性，與控制系統有著密切的聯系。根據以上分析，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進行深入地研究。由于各國的文化、歷史以及經濟情況等各不相同，所以汽車列車的制動法規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，對制動法規進行研究，然后根據法規來開展各種試驗，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，汽車行業是在不斷發展的，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據，進而為模擬制動過程提供有力的數據依據，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，還有曲線動態，因此，相關研究人員應對這兩種動態的制動過程進行研究，并著重研究制動控制系統。

第六，車輛的制動狀態和輪胎有著密切的聯系，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生摩擦的原理進行分析，進而為汽車制動技術的發展提供幫助。

4 結束語

綜上所述，汽車列車行業屬于高科技產業，其更新換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生一定的影響，鑒于此種情況，相關人員應該繼續對汽車列車制動性能進行研究，與此同時，還應該對其發展前景進行探討，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.

[2]李臣,李興虎,張紅衛等.半掛汽車列車轉彎制動試驗方法研究[J].汽車工程,2015(07):777-781,801.

[3]夏國強,谷先廣.汽車列車制動系統反應時間的測量與優化設計[J].軍民兩用技術與產品,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