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重卡制动液力缓速器技术交流

2022-03-15 20:04:28 eurocv 0

  先看看流传较广的几个公路危险地带:北京的八达岭曾被称为“死亡之谷”,京珠高速粤北段中央电视台曾专门录制关于刹车失灵的《走进科学》栏目——“死亡高速”,在亚洲最大跨国瀑布广西德天有名为“危险地带”的十八弯。而在川西、云贵高原、南疆地区,这样的危险山路举不胜举。

  最近的关于卡车制动失灵的重大事故发生2009年5月4日清晨,重庆市酉阳土家族苗族自治县柏溪乡村民孙先军,驾驶河北省遵化市建明镇“冀BG5084”大货车从永德县驶往重庆。当车行至祥临线K183+870M处时,尾追同向行驶的 “云S20475”解放轻型载货车,同时与迎面驶来的云县客运公司“云S10827”车擦碰,致使“云S20475”失控驶出路面,碾轧公路外的等待乘车民众,致使14人死亡,50人受伤。经过相关部门全面深入的调查,事故原因查明:因肇事者孙先军驾驶的大货车在6公里的下坡路上连续使用制动,增加了制动蹄片和制动鼓的滑磨时间,致使制动鼓温度升高,产生热衰退现象,最终导致制动失效。

  在Google上输入“交通事故制动失灵”,可得62,000条结果。为缓解制动失效或制动力不足的问题甚至催生了一个新的产业,就是高速公路缓冲带的建设。在全国各有名的长下坡、急弯、事故频发地段,常见各类由沙、石、泥土依势而建的紧急缓冲区,专用于制动失效车辆的驾驶员主动“撞”上这些沙石堆以达到减速的目的。其它在高速公路上数不清的黄条形的减速带随处可见。即使公路部门花了大力气,在全国的危险地段设置了醒目的提示牌,修建了无数的缓冲带,道路车辆的安全形势仍然严峻。最近几年我国每年因道交能死亡的人数约在6-8万左右,排名仍居世界第一。

  安部交管局最新的统计数据显示,在货车发生交通事故的原因分析中,排在第一位的是违章驾驶,其次便是车辆的机械故障,而很多驾驶违章的情况同时伴随着车辆故障。在各种车辆故障统计中,制动失灵占据了相当高的比例。

  我们不禁拷问:难道制动失灵就应该只问责于驾驶员不规范操作和危险的道路条件吗?有没有别的改善途径?答案显然是肯定的。

  先分析车辆的制动系统。通常衡量辆制动能力有三个指标。一是制动效能,也就是短距离内刹车的能力(俗称最短刹车距离);二是制动稳定性,也就是车辆在制动过程中车身方向控制的能力,也就是侧滑量大小;三是热衰退性(也叫制动恒定性),也就是长时间制动后高温状态下制动力矩的保持能力。

我国最权威的安全法规——GB7258,对前两个指标有定性的描述和要求,即要求应急制动和驻车制动状态下的制动距离、减速度、制动力分配等必须满足一定要求,车辆方能合格出厂。但对于制动热衰退性,目前我国还没有相应的规定和性能试验要求。

  据测量,一般卡车额定载荷下在7%的坡度上下坡3分钟后其制动鼓的温度可达700℃左右,此时制动器摩擦系数急剧降低为正常值的1/3左右,如遇危险需要紧急刹车,在这种情形下,即使再规范操作的司机也无法准确而有预见性地在与前方车辆或障碍物的安全距离内把车刹住,如果有超载和路面湿滑狭窄的情况出现,危险将不期而至。为此山区的司机们早已在车顶加装水箱,专门用于长途过程中为制动鼓降温来保持一定的制动力。但长期应用下来,其效能和可靠性值得怀疑,并非一个治本之策。

  国际上通用的卡车主动安全技术有

• 盘式制动 Disc Brake

  • 防抱死系统 Anti-Blocking System (ABS)

  • 液力缓速器制动 Hydraulic Retarder Brakes(Retarder)

  • 加速防滑控制系统 Acceleration Skid Control (ASR)

  • 电子制动系统(集成缓速器)EBS

  • CAN 总线控制 CAN bus network

  • 主动制动辅助 Active Brake Assist (ABA)

  • 电控行驶平稳系统 Electronic Stability Program(ESP)

  • 车道偏离警示系统Lane Assistant(SPA)

  • 连续制动限制器 Continuous Braking Limiter(DBL)

  • 胎压控制系统 Tyre Pressure Control System

  • 倒车辅助装置 Reverse Driving Assistant

  • 发动机制动(Engine Brake)

  • 注意力警告系统 Attention Warning System

  国际上通用的卡车被动安全技术有:

  • ECE-R 66 制造标准 ECE-R 66 certification

  • 能量吸收式靠背 Energy-absorbing backrests

  • 前碰撞护栏 Front Collision Guard

  • 集成的两点安全带 Integrated 2-point seat belts

  反观我国,目前卡车制动技术基本停留在价格竞争层面。安全带技术虽有全面应用,盘式制动器,ABS,发动机制动等仅在极少量高端车上应用,除此之外,其它技术目前基本没有引入。绝大多数的卡车还是仅仅依靠简单的鼓式制动来保证着车辆的安全。

在国际上,改善卡车长时间制动后失灵的简单高效的办法就是加装可稳定提供持续辅助制动力的装置-液力缓速器(Hydraulic Retarder)。

  目前来自德国福伊特集团的液力缓速器已进入中国,并在国内客车界享有盛名。它可提供高达4000NM的制动力矩,完全满足并超越欧盟ECER13关于持续制动的法规要求(>12T的满载卡车在7%的坡度下仅以缓速器工作,保持车辆在30KM/H的速度下连续下坡6KM不能产生任何故障)。在云贵高原,客车经常高速往返于昆西线、昆丽线、昆普线等危险地带,而装有福伊特液力缓速器的客车从未发生过任何车祸,令司乘人员备感安全。

  液力缓速器是通过发动机的冷却水适时给升温后的缓速介质——油进行降温,保证了持续制动力矩的输出,革命性的提升了车辆的制动热衰退性能,最适合需要持续制动的工况的车辆。

如果再辅助以发动机气门制动装置(JACOB或EVB),由于发动机制动的性能正好在液力缓速器比较薄弱的低速区表现明显,则整个车辆的制动安全性水平会得到进一步的提升。从上世纪70年代开始直到目前,欧洲几乎所有重型卡车都已标配液力缓速器和发动机制动。这些安全技术的逐步应用,导致过去30年里,欧洲卡车运输的致命灾祸数量减少了80%。

  在目前国情下,如果车辆的配置能升级到盘式制动及ASR,ESP等系统,显然将会更有力的提高整个卡车的安全装备水平。

  需要说明的是,目前我国四级及四级以下等级公路里程仍有120多万公里,占我国公路总里程的70%。在西部、西南部等地区,山多、路窄、弯急,连续长距离的情况很常见,如果再不加装液力缓速器,卡车安全问题仍将时常会受到拷问。

  我们呼吁,在市场经济和各厂家激烈地以价格竞争赢取客户的语境下,要想快速而有效地解决卡车制动失灵带来的交通事故问题,亟需国家出台强制性的类似ECER13的持续制动安全标准,用法规形式约束生产企业和购车老板,以期减少重型卡车相关事故的发生几率,切实为司乘人员提供更多的安全保障。

电涡流在国内客车用的最多。原因有二: 1. 价格便宜   2.客车一般<18T,电涡流2000NM用起来基本是有效果的。

国内13.7米客车(24T)则基本都是用液力的了(3000nm-4000nm).

此外,目前国内陕汽已开始在出口南美的高端重卡上安装。

目前最新的为VR115FG,因厂家刚刚推出来,目前国内还没有用户安装。