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汽車長(zhǎng)距離下坡為什么容易剎車失靈?如何避免這樣的事故發(fā)生?

就在昨天,一起重大道路交通事故在中國(guó)的蘭州上演:一輛重型半掛牽引車在蘭海高速公路蘭州南收費(fèi)站剎車失靈,與多車相撞,最新的消息是導(dǎo)致15人死亡、44人受傷、31輛車不同程度受損,損失是極其慘重的。據(jù)肇事司機(jī)供述,事發(fā)前他駕車在蘭海高速上由南向北行駛,途經(jīng)了一段長(zhǎng)達(dá)17公里長(zhǎng)下坡路段,為了控制車速,他不停的踩剎車來(lái)降低車速,等到將近出口時(shí),發(fā)現(xiàn)剎車已經(jīng)完全失靈,最終導(dǎo)致了這起慘劇的發(fā)生。具體的事故救援及善后工作,相關(guān)部門正在處理,老侯也不想做更多的評(píng)價(jià)。今天我想從技術(shù)的角度來(lái)談一談這輛大貨車為什么在長(zhǎng)距離下坡后會(huì)剎車失靈,應(yīng)該怎么避免這樣的事故發(fā)生。

首先來(lái)說(shuō)說(shuō)這輛車的剎車為什么會(huì)失靈。根據(jù)肇事司機(jī)的描述,這輛車是在長(zhǎng)距離下坡的過(guò)程中頻繁的高強(qiáng)度使用剎車,導(dǎo)致剎車系統(tǒng)出現(xiàn)了制動(dòng)熱衰退的故障,最終導(dǎo)致剎車失靈。

那么什么是制動(dòng)熱衰退呢?大家知道,評(píng)價(jià)汽車的制動(dòng)性能有三個(gè)指標(biāo):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。其中的制動(dòng)效能的恒定性主要就是指抗熱衰退性,即汽車在高速行駛或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能的穩(wěn)定程度。

當(dāng)汽車下較長(zhǎng)的坡路時(shí),制動(dòng)器要連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間坐高強(qiáng)度的制動(dòng),制動(dòng)器的溫度會(huì)很快升高,通常在300°C以上,甚至高達(dá)600~700°C。制動(dòng)器溫度升高后,制動(dòng)器摩擦副摩擦系數(shù)減小,制動(dòng)力矩下降,制動(dòng)減速度減小,制動(dòng)距離增大,這種現(xiàn)象稱為制動(dòng)器的熱衰退。通常使用熱衰退率來(lái)表示制動(dòng)效能降低的程度。需要說(shuō)明的是:制動(dòng)熱衰退是制動(dòng)器不可避免的現(xiàn)象,只是衰退的程度不同而已。在測(cè)試時(shí)通常用一系列連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能的保持程度來(lái)衡量。

那么汽車為什么會(huì)發(fā)生制動(dòng)熱衰退現(xiàn)象呢?一般來(lái)說(shuō),汽車的制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤是用鑄鐵制成的,剎車片是用石棉作為主要的摩擦材料,并在其中添加了各種有機(jī)聚合物,將石棉粘接在一起,二者共同組成了制動(dòng)器的摩擦副。當(dāng)汽車正常制動(dòng)時(shí),摩擦副的溫度在2 00℃以下,摩擦副的摩擦系數(shù)約0.3~0.4。此時(shí)摩擦系數(shù)是穩(wěn)定的;但是在長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷制動(dòng)時(shí),摩擦片的溫度會(huì)迅速升高,剎車片材料中的有機(jī)物發(fā)生分解,產(chǎn)生了氣體和液體,在二者的接觸面間形成有潤(rùn)滑作用的薄膜,使摩擦系數(shù)下降,制動(dòng)力矩降低,出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)就會(huì)導(dǎo)致剎車失靈,比如這臺(tái)肇事的大貨車。

以下是溫度對(duì)摩擦系數(shù)和對(duì)制動(dòng)力的影響曲線,從中可以看出,隨著溫度的升高,制動(dòng)器的摩擦系數(shù)和制動(dòng)力急劇下降,其中鼓式制動(dòng)器受溫度的影響更大。

影響制動(dòng)器熱衰退的主要因素是制動(dòng)器摩擦副的材料及制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式。其中的剎車片起著決定性的作用。傳統(tǒng)的石棉型剎車片抗熱衰退性能不強(qiáng),為了提高汽車的抗熱衰退能力,現(xiàn)在的剎車片越來(lái)越先進(jìn),很多使用金屬或半金屬剎車片,還有使用陶瓷剎車片的。制動(dòng)器的型式主要分為盤式和鼓式,其中的盤式抗熱衰退性能更強(qiáng)。因此,轎車普遍使用了前通風(fēng)盤式、后盤式的制動(dòng)器,并且使用特殊的材料(比如陶瓷)制作制動(dòng)盤,以降低制動(dòng)器的溫度。

汽車在下長(zhǎng)坡時(shí)頻繁使用制動(dòng)會(huì)造成制動(dòng)熱衰退,那么不使用制動(dòng)我們又該如何來(lái)控制車速呢?答案就是:使用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。那么什么是發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)呢?大家知道發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車上的動(dòng)力源,它怎么還會(huì)有制動(dòng)的作用呢?關(guān)于這一點(diǎn),看老侯下面的解析。

大家知道,在汽車正常行駛時(shí),汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、驅(qū)動(dòng)橋、半軸、車輪構(gòu)成了一個(gè)剛性的整體一起運(yùn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高,車輪的轉(zhuǎn)速也會(huì)升高,車速就會(huì)增加;發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低,車輪的轉(zhuǎn)速也會(huì)隨之降低,車速就會(huì)減小。這是汽車動(dòng)力的正向傳遞,反過(guò)來(lái)也同樣成立:車輪的轉(zhuǎn)速升高與降低,同樣也會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)產(chǎn)生這種逆向傳遞時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)就產(chǎn)生了。

發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)是指抬起油門踏板,但不踏下離合器,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)輪形成制動(dòng)作用。也就是"拖檔走"--掛著檔不給油,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)車沒(méi)有牽引力,相反由于驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了傳動(dòng)系,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)車產(chǎn)生反作用的阻力。檔位越高發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車的牽制作用越小,檔位越低發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車的牽制作用越大。

當(dāng)汽車產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí),由于汽車受到空氣阻力、滾動(dòng)阻力以及發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部運(yùn)行阻力的共同作用,車速會(huì)逐漸的降低,直到汽車所受到的驅(qū)動(dòng)力與汽車所受到的阻力平衡時(shí),汽車將以一個(gè)穩(wěn)定的速度向前行駛。此時(shí),不踩油門,不踩剎車,汽車的車速既不會(huì)增加,也不會(huì)降低,這一點(diǎn),對(duì)于汽車長(zhǎng)距離下坡時(shí)特別有意義。

現(xiàn)在絕大多數(shù)的卡車,為了加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)效果,在排氣管的末端安裝有排氣制動(dòng)器.排氣制動(dòng)器中設(shè)有閥門,制動(dòng)時(shí)將閥門關(guān)閉,以增大排氣歧管中的反壓力,從而產(chǎn)生制動(dòng)作用.這種方法稱為排氣制動(dòng)。這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)作為“耗功機(jī)“(壓縮機(jī)).特別是在下長(zhǎng)坡時(shí),用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行輔助制動(dòng),更能發(fā)揮特殊的優(yōu)越性。

但是,產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用有一個(gè)前提,就是變速箱必須在檔位上。如果變速箱在空檔位置,就不會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用。這又是為什么呢?

大家再來(lái)看汽車的動(dòng)力傳遞。當(dāng)變速箱處于空檔位置時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)與車輪是斷開的,它們之間互相的驅(qū)動(dòng)與牽制作用都不存在了。此時(shí),無(wú)論車輪以什么樣的速度轉(zhuǎn)動(dòng),都不會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī),也就是說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)不再有制動(dòng)作用了,這時(shí),對(duì)車速的控制就完全依靠剎車系統(tǒng)了。而如果剎車系統(tǒng)出現(xiàn)故障或由于高強(qiáng)度的制動(dòng)而產(chǎn)生熱衰退,危險(xiǎn)可能隨時(shí)會(huì)發(fā)生!所以,汽車在任何時(shí)候都不能空檔滑行!

綜上所述,這輛大貨車剎車失靈的原因就是長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的制動(dòng),發(fā)生了制動(dòng)熱衰退而導(dǎo)致的。這其中很大的原因是駕駛員駕駛方式和駕駛技術(shù)的問(wèn)題。在汽車重載下長(zhǎng)坡時(shí),應(yīng)該把變速箱掛入一個(gè)合適的檔位,然后打開排氣制動(dòng),讓汽車以一個(gè)均勻可控的車速行駛,盡可能的不要踩剎車。只有這樣,才能保持剎車系統(tǒng)的完好,在緊急時(shí)候使用,作為最后的保障措施。

聲明: 本文由入駐維科號(hào)的作者撰寫,觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表OFweek立場(chǎng)。如有侵權(quán)或其他問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系舉報(bào)。

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