瘋狂的剎車(chē)——汽車(chē)上有四種制動(dòng)系統(tǒng),為什么剎車(chē)還會(huì)失靈?
這兩天有一個(gè)礦車(chē)失控事故大家都聽(tīng)說(shuō)了吧?這臺(tái)礦車(chē)是用一輛報(bào)廢的大客車(chē)改裝的,采用氣壓制動(dòng)系統(tǒng),結(jié)果在下巷道時(shí)剎車(chē)失靈,直接撞到了巷道盡頭的墻上,造成了多人死傷。事故發(fā)生后很多人都有一個(gè)疑問(wèn),汽車(chē)的剎車(chē)究竟是怎么失靈的?今天我們就來(lái)解析一下汽車(chē)上的制動(dòng)系統(tǒng),看看它是如何工作的,又是如何失靈的。
汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)無(wú)疑是汽車(chē)上最重要的主動(dòng)安全裝置,它的功用是根據(jù)需要使汽車(chē)減速或在最短的距離內(nèi)停車(chē),以保證行車(chē)安全,并使司機(jī)敢于發(fā)揮出汽車(chē)的高速行駛能力,從而提高汽車(chē)運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)率;又能使汽車(chē)可靠的停放在坡道上。但是很多人不知道的是:在汽車(chē)上其實(shí)有四種制動(dòng)系統(tǒng),分別是行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)(腳剎車(chē))、駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)(手剎車(chē))、緊急制動(dòng)系統(tǒng)以及輔助制動(dòng)系統(tǒng)。這樣做的目的是避免一種制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí),汽車(chē)就徹底失控了,可以有效的提高汽車(chē)的行車(chē)安全性。下面我分別來(lái)介紹一下。
一、行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)(腳剎車(chē))
行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)就是我們俗稱(chēng)的腳剎車(chē),它是制動(dòng)系統(tǒng)中最主要的裝置,承擔(dān)了絕大多數(shù)的剎車(chē)任務(wù),按工作介質(zhì)可以分為氣壓制動(dòng)系統(tǒng)和液壓制動(dòng)系統(tǒng)兩種,一般的家用轎車(chē)和小型車(chē)都使用液壓制動(dòng),大型客車(chē)、卡車(chē)等都使用氣壓制動(dòng)。它的工作原理基本相同,當(dāng)我們踩下剎車(chē)踏板時(shí),踏板力通過(guò)剎車(chē)總泵和剎車(chē)分泵轉(zhuǎn)換成車(chē)輪制動(dòng)力,讓汽車(chē)減速直至停車(chē)。
評(píng)價(jià)汽車(chē)的制動(dòng)性主要有制動(dòng)效能、制動(dòng)效能的恒定性、制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性這三個(gè)指標(biāo)。實(shí)踐中我們通常用制動(dòng)距離來(lái)衡量,即汽車(chē)從100公里/小時(shí)的時(shí)速剎停到零所行駛的距離,一般轎車(chē)的制動(dòng)距離都在40米左右。影響制動(dòng)距離的因素有車(chē)輪與地面的附著力、車(chē)輪制動(dòng)力等,如果制動(dòng)系統(tǒng)中的工作介質(zhì)缺失,比如缺剎車(chē)油、氣壓不足等,就會(huì)造成制動(dòng)系統(tǒng)工作不良,嚴(yán)重時(shí)剎車(chē)失靈。
為了提高制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和安全性,在汽車(chē)上通常使用雙回路制動(dòng)系統(tǒng),即把制動(dòng)管路一分為二,分別控制前橋或后橋的制動(dòng)器,如果其中的一套管路發(fā)生泄漏,另一套仍起制動(dòng)作用,防止汽車(chē)制動(dòng)完全失靈。另外隨著電子技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)谥苿?dòng)系統(tǒng)上面增加了很多制動(dòng)輔助系統(tǒng),比如制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(ABS)、電子制動(dòng)力分配(EBD)、彎道自動(dòng)控制(CBC)、制動(dòng)力輔助系統(tǒng)(EBA、BAS、BA)、牽引力控制系統(tǒng)(ASR、TCS、TRC)、上坡輔助系統(tǒng)(HAC)、自動(dòng)駐車(chē)功能(AUTOHOLD)、陡坡緩降控制(HDC)、剎車(chē)優(yōu)先系統(tǒng)(BOS)等等,這些系統(tǒng)或者是增大制動(dòng)力,或者是在制動(dòng)時(shí)維持車(chē)身穩(wěn)定?傮w來(lái)說(shuō)都有利于行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的安全性和可靠性的提高。
二、駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)(手剎車(chē))
駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的作用是在車(chē)輛停穩(wěn)后用于穩(wěn)定車(chē)輛,避免車(chē)輛在斜坡路面停車(chē)時(shí)由于溜車(chē)造成事故。在這套制動(dòng)系統(tǒng)中,采用液壓制動(dòng)的小型車(chē)和采用氣壓制動(dòng)的大型車(chē)是有很大區(qū)別的。
首先來(lái)看看采用液壓制動(dòng)的小型車(chē),我們以轎車(chē)為例。在轎車(chē)上有機(jī)械手剎和電子手剎兩種,它們都是通過(guò)控制兩個(gè)后輪剎車(chē)卡鉗來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的。機(jī)械手剎主要是借助于人力,在汽車(chē)停止后,我們將手制動(dòng)桿拉起時(shí),帶動(dòng)拉索使車(chē)輪制動(dòng)器中的剎車(chē)片與剎車(chē)盤(pán)夾緊產(chǎn)生制動(dòng)力,達(dá)到防止車(chē)輛自行溜車(chē)的目的;電子手剎是在機(jī)械手剎的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,它的制動(dòng)方式?jīng)]有改變,只是控制方式從機(jī)械式拉桿變成了電子按鈕,它的操作更為簡(jiǎn)單省力,并且讓車(chē)內(nèi)空間得到更好地利用,所以,近幾年電子手剎發(fā)展極為迅速,大有取代傳統(tǒng)機(jī)械手剎的趨勢(shì)。
再來(lái)看看采用氣壓制動(dòng)的大型車(chē)。這種車(chē)型的駐車(chē)制動(dòng)采用的方式是強(qiáng)力彈簧駐車(chē)制動(dòng)器,俗稱(chēng)“斷氣剎車(chē)”。在它的后輪上使用的剎車(chē)分泵是強(qiáng)力彈簧駐車(chē)制動(dòng)和行車(chē)制動(dòng)綜合體,汽車(chē)在正常行駛時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)中的氣壓將強(qiáng)力彈簧壓縮,駐車(chē)制動(dòng)解除;當(dāng)汽車(chē)停車(chē)時(shí),通過(guò)手剎車(chē)開(kāi)關(guān)將壓縮強(qiáng)力彈簧的氣壓放掉,強(qiáng)力彈簧彈出,將車(chē)輪制動(dòng)器推倒制動(dòng)的位置,汽車(chē)就停在原地不動(dòng)了。它的制動(dòng)力是十分強(qiáng)大的,即使汽車(chē)滿(mǎn)載停在30%左右的坡路上,也可以可靠的讓汽車(chē)停止。
汽車(chē)上還有一種駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng),稱(chēng)為“中央駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)”。它的駐車(chē)制動(dòng)器一般安裝在變速箱輸出軸上,與傳動(dòng)軸相連,通過(guò)鎖死傳動(dòng)軸來(lái)達(dá)到停車(chē)的目的。它一般應(yīng)用在小型或中型貨車(chē)上,也是采用拉線或拉桿的操縱方式。不過(guò)它的制動(dòng)力比較小,如果傳動(dòng)軸斷開(kāi)它就徹底失效了,現(xiàn)在應(yīng)用的比較少。
三、緊急制動(dòng)系統(tǒng)
很多人可能從來(lái)都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)汽車(chē)上還有緊急制動(dòng)系統(tǒng),當(dāng)然也就不知道它在哪兒了。其實(shí)汽車(chē)的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)就同時(shí)肩負(fù)著緊急制動(dòng)的功能,不同的系統(tǒng)它們起作用的方式是不一樣的,制動(dòng)效果也不同。
1、機(jī)械式手剎:機(jī)械式手剎車(chē)?yán)饡r(shí)可以對(duì)后輪進(jìn)行制動(dòng),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)里面對(duì)它的要求是:當(dāng)汽車(chē)行駛速度在30公里/小時(shí)以下,拉起手剎車(chē)能夠使汽車(chē)停止。所以如果汽車(chē)剎車(chē)失靈了,拉手剎是有用的。不過(guò)如果汽車(chē)的行駛速度較高時(shí),我們用這種手剎車(chē)對(duì)行進(jìn)中的汽車(chē)進(jìn)行制動(dòng)時(shí),一定要注意不要一下子把制動(dòng)手柄拉到頂,而是要用手按住手柄的釋放按鈕,緩緩的拉起,再放下,然后再拉起,放下,反復(fù)多次,直到汽車(chē)的車(chē)速降下來(lái)為止。如果你一下子把手剎車(chē)?yán)巾,汽?chē)的后輪突然抱死,汽車(chē)會(huì)發(fā)生甩尾的現(xiàn)象,這種情況是極難挽救的,汽車(chē)很容易發(fā)生側(cè)翻,非常危險(xiǎn)。還有就是一下子拉死手剎車(chē),巨大的制動(dòng)力會(huì)反作用在制動(dòng)拉索上,有可能將其拉斷,那手剎車(chē)也徹底失去作用了。這種緊急制動(dòng)操控方式對(duì)中央駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)也是適用的,只是效果有限。
2、電子手剎:電子手剎有一個(gè)非常重要的功能,那就是動(dòng)態(tài)緊急制動(dòng)功能。如果汽車(chē)的剎車(chē)突然失靈了,我們只要拉住電子手剎的開(kāi)關(guān)不松手(必須拉住,不能只拉一下就松開(kāi)),就可以對(duì)車(chē)輛進(jìn)行緊急制動(dòng)。注意:此時(shí)車(chē)輛的制動(dòng)并非機(jī)械的駐車(chē)制動(dòng),而是全車(chē)液壓制動(dòng)。此時(shí)的制動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)ESP控制單元以略小于全力剎車(chē)的力道對(duì)全部四個(gè)車(chē)輪進(jìn)行液壓制動(dòng),而當(dāng)車(chē)輛接近靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)(時(shí)速低于7km/h),才能直接用電子手剎來(lái)降速或駐車(chē)。所以說(shuō)使用電子手剎的車(chē)型更安全,這也是電子手剎迅速普及的原因之一。
3、強(qiáng)力彈簧駐車(chē)制動(dòng):對(duì)于采用氣壓制動(dòng)的大型客車(chē)和卡車(chē)而言,它的后輪強(qiáng)力彈簧駐車(chē)制動(dòng)器具有斷氣制動(dòng)的功能,利用此功能就可以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的緊急制動(dòng)。當(dāng)汽車(chē)在行駛中剎車(chē)失靈的時(shí)候,我們只要拉上手剎車(chē)開(kāi)關(guān),將壓縮強(qiáng)力彈簧的氣壓放掉,強(qiáng)力彈簧就會(huì)彈出,將車(chē)輪制動(dòng)器推到制動(dòng)的位置,汽車(chē)就會(huì)逐漸的減速直至停車(chē)。它直接作用在汽車(chē)的后輪上,如果是半掛車(chē)也會(huì)直接作用在掛車(chē)上,并且制動(dòng)力十分強(qiáng)大,即使汽車(chē)高速行駛,它也能將汽車(chē)停下來(lái)。
四、輔助制動(dòng)系統(tǒng)
汽車(chē)上的輔助制動(dòng)系統(tǒng)主要指發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)、電渦輪減速、液力渦輪減速、排氣制動(dòng)等,它們的作用是增加傳動(dòng)系統(tǒng)的阻力,防止汽車(chē)過(guò)快滑行,減輕制動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷,但它只能讓汽車(chē)減速,不能讓汽車(chē)停止。其中的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)所有車(chē)型都可以利用的,它主要是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮行程產(chǎn)生的壓縮阻力,內(nèi)摩擦力和進(jìn)排氣阻力對(duì)驅(qū)動(dòng)輪形成牽制作用,防止驅(qū)動(dòng)輪越滑越快。而電渦輪減速、液力渦輪減速和排氣制動(dòng)等主要應(yīng)用在大型客車(chē)和卡車(chē)上,當(dāng)汽車(chē)滑行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)方向相反的力,以防止汽車(chē)滑行過(guò)快。它一般都是自動(dòng)作用的,不需要我們?nèi)ゲ僮,但是在這種情況下變速箱一定不能在空檔上,否則它們就不起作用了。在這起事故中,有幸存者就聽(tīng)到了汽車(chē)掛不上檔的聲音,汽車(chē)處于空檔狀態(tài),失去了最后的牽制。
由此可見(jiàn),汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)都是帶有備份的,安全性還是非常高的,那么它為什么還會(huì)失靈呢?
我們來(lái)看這幾套系統(tǒng),它們最終的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是車(chē)輪制動(dòng)器,也就是我們俗稱(chēng)的剎車(chē)卡鉗和剎車(chē)盤(pán)、剎車(chē)片,如果車(chē)輪制動(dòng)器由于某種原因失效了,比如制動(dòng)器熱衰退,剎車(chē)油漏光,剎車(chē)片磨損過(guò)甚等,此時(shí)在車(chē)輪上根本就無(wú)法形成制動(dòng)力,不論哪一種制動(dòng)系統(tǒng)都不起作用了,剎車(chē)就徹底失靈了。這起悲慘的礦難事故,我認(rèn)為原因就在于此。
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