某商用车制动系统优化分析及测试

　　摘要：制动性能的优劣直接决定着车辆的操控及驾驶安全。本文通过优化制动系统的反应时间，利用VBOX设备记录对比分析数据。结果表明，合理的储气筒容积、管径大小、后桥双继动阀的选型布置均能有效地缩短制动距离，提高车辆安全性。其研究成果为工程师指明了设计方向，利于工程实际应用。

　　关键词：制动系统;制动距离;反应时间;储气筒;管径;继动阀

　　目前，国内外商用车的制动系统仍以气压制动方式为主，气制动系统主要由空压机、储能装置、阀类、管路及制动器组成，其制动过程分为四个阶段：一是反应阶段，驾驶员从发现危险到决定紧急制动，同时将脚移到制动踏板的过程;二是制动力增加阶段，制动力从零增加到实现汽车最大减速度的过程;三是制动力持续阶段，车辆达到最大减速度后，恒减速至停车的过程。四是释放制动力阶段，即驾驶员松开制动踏板直到制动力完全消除的过程。本文旨在某4x2车型上探究气制动系统某些组件的布置或选型对上述制动过程第二阶段的影响趋势并加以试验验证。

　　1 试验仪器设备

　　本次试验用到的是英国RACELOGIC公司生产的一套汽车性能测试系统(型号：VBOX 3i)，包含：VBOX 3i、雪茄点烟器适配器、GPS磁性天线、制动踏板触发器、4通道频率输入模块和气压传感器等。

　　2 影响因素分析

　　影响气制动系统的因素[1]有很多，在此，本文列举出储气筒容积、管径大小、后桥双继动阀布置进行分析试验。

　　2.1 试验车原始实验数据

　　为分析各因素的影响效果，我们选取了某4×2二类底盘商用车进行试验研究，其制动原理图如图2所示。由图可知：后桥行车制动回路用儲气筒为40L+30L，后桥行车制动回路采用一个继动阀实现快放快充，其继动阀的控制回路采用Φ8xl的聚酰胺管。

　　根据国家标准GB 12676《汽车制动系统结构、性能和试验方法》之规定：汽车制动反应时间是指对于安装气压(包括液压)制动装置的车辆，在0.2s内急踩制动时，从制动踏板动作起至最不利的制动气室压力达到其稳态值的75%时所经历的时间不得超过0.6s[2]。故我们采集记录前后气室响应时间及压力达到其稳态值(试验车制动系统稳压ImPa)的75%时的建压时间。

　　试验数据显示：后桥气室响应时间0.29s，后桥气室建压时间0.6s;前桥气室响应时间0.14s，前桥建压时间0.86s。

　　2.2储气筒容积影响分析

　　为研究不同容积的储气筒对制动反应的影响，试验将后桥行车制动回路中的30L储气筒换成40L进行对比试验。

　　试验数据显示：后桥气室响应时间0.20s，后桥气室建压时间0.54s，相较原车响应时间缩短了0.09s，建压时间缩短了0.06s，所以增加储气筒容积对缩短制动反应时间有利，但增加储气筒容积不利于车辆在气压从零开始升至起步气压的用时，GB7258规定：采用气压制动的机动车，发动机在75%的额定转速下，4min内气压表的指示气压应从零开始升至起步气压[3]。故设计人员需要合理匹配。

　　2.3管径大小影响分析

　　试验车制动系统均采用(空压机到四回路保护阀采用钢管除外)聚酰胺管，为研究不同管径对制动反应的影响，试验将后桥行车继动阀的控制气管Ф8xl改为中6xl和Ф12×1.5进行对比试验。因继动阀控制管为信号管，只会影响气室的响应时间，故数据只记录响应时间的数据。试验数据显示：行车继动阀的控制气管为Ф6xl时，后桥气室响应时间0.44s;行车继动阀的控制气管为中12×1.5时，后桥气室响应时间0.17s。

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文章名称： 某商用车制动系统优化分析及测试

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