道路运输挂车车辆 制动性能分析导导 师师: : 答辩人答辩人: : 专专 业业: : 车辆工程车辆工程论文框架研究背景及意义挂车概念挂车制动性能分析结论1234研究背景挂车汽车列车以其装载量大、运输 成本低及具有甩挂运输、区段运输 、滚装运输等优点，已成为公路运 输的重要车型。但挂车汽车列车制 动性能较差，在制动过程中经常出 现折叠和甩尾以及牵引车和挂车之 间的相互撞击，这些将导致挂车汽 车列车的行驶方向突然改变，极易 造成重大交通事故。课题方向一、挂车制动结构 二、挂车制动原理 三、挂车制动检查指标及方法挂车概念及分类挂车：挂车就是本身无动力，依 靠其他车辆牵引行驶的车辆用途：载运人员和/或货物；特 殊用途。 分类：全挂车和半挂车挂车概念及分类u全挂车 全挂车的荷载由自 身全部承担，与 机车仅用挂钩连 接。机车不需要 承担挂车荷载， 只是提供动力帮 助挂车克服路面 摩擦阻力。挂车概念及分类u特点： 本身无动力，独立 承载，依靠其他 车辆牵引行驶的 车辆。u组成： 全挂车一般由车架 、车身、牵引装 置、转向装置、 悬架、行走系统 、制动系统、信 号系统等组成。u特点:本身无动力，与主 车共同承载，依 靠主车牵引行驶 的车辆特点。u用途： 半挂车是主要运输 体积大,且不易拆 分的大件货物,比 如挖掘机等等,栅 栏式比较适合拉 鲜活类的货物,比 如蔬菜,水果等等. 厢式比较适合拉 散货及防湿较贵 重货物。挂车概念及分类u半挂车 半挂车是车轴置 于车辆重心（ 当车辆均匀受 载时）后面， 并且装有可将 水平或垂直力 传递到牵引车 的联结装置的 挂车挂车制动结构及原理u挂车汽车有四套制动装置，包括主制动、停 车制动、应急制动、辅助制动及挂车制动。u主制动 主制动即我们平常所说的“脚刹车”u停车制动 停车制动即平时所说的“手刹车”制动系统工作原理u安全制动工况 发动机发动，压缩空气经由紧急制动阀向贮 气筒充气，贮气简内压缩空气压力尚未达 到起步气压时不能克服蓄能弹簧作用，不 能起步，实现列车的安全制动u行车工况 继续向贮气筒充气，贮气筒压缩空气克服蓄 能弹簧作用，不再制动挂车制动结构及原理u应急制动 应急制动是主制动控制系统全面失效时投入使用以 代替主制动的制动装置。u辅助制动和挂车制动 辅助制动为发动机排气制动 挂车制动是在主车装有挂车制动阀，用以制动挂车 。制动系统工作原理1连接头 2紧急制动阀 3直通开关 4半挂储气筒 5蓄能弹簧制动气室制动系统工作原理u行车制动工况 列车在行驶过程中，驾驶员踩下制动踏板控制空 气从牵引车上的挂车制动阀进入半挂车(挂车)的 控制气路，操纵紧急继动阀动，使通向前后轴行 车州动气室的进气口与贮气筒的充气口相通，空 气分别进入行车制动气室，施行行车制动u紧急制动工况 汽车列车的半挂车(挂车)因故突然脱挂时因此时 充气管路中无气压，于是紧急继动阀开始动作 使贮气筒中的压缩空气经由紧急继动阀进入前后 轴行车制动气室，使行车制动气室产生制动作用 ，令半挂车(挂车) 安全停下a、弹簧制动不工作，脚制动工作 b、无压缩空气时，旋出转动螺杆，解除弹簧制动 c、弹簧制动和脚制动都不工作 d、弹簧制动工作，脚制动不工作 A弹簧气室进气口 B脚制动气室进气口u驻车制动工况 当汽车列车停驶或半挂车(挂车)摘离后，行车制 动气室不工作。这时驾驶员凡需将直通开关扳 至隔开状态使蓄能弹簧制动气室中的弹簧气 室内的压缩空气自直通开关的排气口排人大气 ，弹簧气室中的蓄能弹簧伸张，释放能量，其 推杆推动行车制气室内的推杆动作，施娜制动 给车轮，于是完成驻车制动工况。u驻车制动的解除 驾驶员只需将直通开关重新扳至相通状态，使 贮气筒中的压缩空气进入蓄能弹簧气室，驻车 制动解除u 挂车制动性能和特点配有双管路充气制动的半挂车在下长坡连续制动 时，可一直向挂车贮气筒充气。当半挂车和牵引 车意外脱挂或挂车充气管道漏气时，即充气气压 低于规定气压时，挂车能自行紧急制动，同时主 车后制动回路也不失去制动效果。这种制动系统反应时间快，制动效果良好，有利 于列车动力性和燃料经济性的改善，尤其在下长 坡、制动频繁的情况下，可提高挂车的制动强度 ，是一种较理想的制动系统。u挂车驻车制动系统组成及要求 A、半挂车(挂车)的制动应保证与牵引车制动的一 致性； B、半挂车(挂车)的制动应保证与牵引车制动有一 顺序的配合； C、当半挂车(挂车)固意外脱挂时半挂车(挂车)的 制 装置应能保证其自行制动以保证安全； D、半挂车(挂车)制动系统应另设有驻车制动系统 机构(手制动)，以保证其脱挂或停车时可靠的制 动避免产生意外汽车制动性能的概念及评价指标u汽车制动性能是指汽车在行驶时能在短距离停 车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持 一定车速的能力u制动性的评价指标 ： u（1） 制动效能，即制动距离和制动减速度； u（2） 制动效能的恒定性，即抗热衰退性能； （抗热衰退是指汽车高速行驶或下坡连续制动 时受热影响后能保持制动性能的程度。 u（3） 制动时汽车的方向稳定性，即汽车不发 生跑偏，侧滑以及失去转向能力的性能。 u影响汽制动距离和制动减速度的因素： u（1）作用在制动踏板上里的力 作用在制动踏板上的力越大，制动的减速度就越大， 则制动距离就越短u（2）路面条件和天气情况 路面条件主要是决定附着系数，系数越大，制动减 速度越大，制动距离越短，天气主要是影响空气湿 度和路面的附水层，湿度越大则制动减速度越小， 制动距离越长；u（3）制动器的热状况 衡量制动器热状况的指标是热衰退性，热衰退性 好，则制动减速度大，制动距离短； u（4）制动初速度 只影响制动的距离，初速度越大，制动距离越长 ； u（5）驾驶员的反映时间 反映时间越长，制动距离越长，只影响制动距离 u（6）制动器的作用时间 u制动器是由回位弹簧拉紧，蹄片与制动鼓间有 间隙，制动器的作用时间越长，制动距离越长 ，但也不影响制动减速度。u汽车制动效能的恒定性 制动效能的恒定性，是指抗热衰退性能和抗水衰退 性能。其中，抗热衰退性能，是指汽车高速行驶制 动或下长坡时制动性能的保持程度；抗水衰退性能 ，是指汽车涉水后对制动效能的保持能力。u影响汽制动效能恒定性的因素 （1）摩擦副的材料 这是影响制动效能的最主要因素； （2）制动器的结构形式 一般来说，自增力的比无增力的效能好，上领蹄的 比领从蹄的好； （3）制动时间 尽量避免长时间制动； （4）制动器的热容量和散热容积 热容量和散热面积越大，制动恒定性越好。u汽车制动的方向稳定性制动时汽车的方向稳定性，常用制动时汽车按给定 路径行驶的能力来评价。若制动时发生跑偏、侧滑 或失去转向能力，则汽车将偏离原来路径。u汽车方向稳定性包括三个方面：制动跑偏，后轴 侧滑，前轴转向能力的丧失。u（1）汽车跑偏 原因有两个，一个是左右两车轮的制动力不相等， 一个是悬架导向杆和转向系拉杆的运动干涉。 u（2）后轴侧滑 其原因是制动时后轴车轮比前轴的先抱死拖滑造成 ，汽车处于极危险的状态。 u（3）前轴丧失转向能力 其原因是前轮先抱死，而后轮滑动。这是即使转动 方向盘也不能使汽车转向。u当车轮在道路平面内 同时承受切向反作用 力X和侧向反作用力 Y作用,而且车轮仍处 于滚动状态时,可近似 地有如下关系式极限圆表示如图极限圆u制动过程可能出现如下三种情况 （1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑。 （2）后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑。 （3）前、后轮同时拖死拖滑。u前、后车轮同 时抱死时前、 后轮制动器制 动力关系曲线 理想的前 、后轮制动器 制动力曲线， 简称I曲线前后制动器制动力具有固定比值的汽车 的各种路面上制动过程的分析u总结u为了防止后轴抱死发生危险的侧滑，汽车制动系 的实际前、后制动力分配线（ 线）应总是在理想 的制动力分配线（I曲线）下方。为了减少制动时 前论抱死而失去转向能力的机会 线应越靠近I曲线 越好。挂车车辆制动性能测试方法u汽车制动性能检测方法主要有两种: 路试法与台试法。路试法u汽车路试时受力情况汽车路试时受力情况u特点：路试法能真实地反映汽车实际行驶过程 中汽车动态的制动性能, 如制动过程轴荷转移的 影响; 能综合反映汽车其他系统的结构、性能(如 转向、悬架系统)对汽车制动性能的影响。 u不足：(1)只能作定性分析。(2)对检测条件要求较高。(3)重复性差。(4)汽车磨损大。台式法u台试法按检测时受检车辆相对地面的运动状况, 可分为静态检测法和动态检测法。u静态检测法采用滚筒反力式制动检验台, 动态检 测法采用平板式反力制动检验台。u特点：该方法检测不需装卸测试仪具, 操作简便, 检测效率高, 检测耗费小, 经济安全,且不受气候 等外界环境条件的影响。滚筒式制动试验台结构图 1. 第三滚筒2. 传动链条3. 踏板力计量器4. 踏板力传感器5. 电机 6. 减速器7. 滚筒支承轴承8. 左右滚筒组9. 机架10. 测力杠杆 11. 制动力传感器12. 受检车轮滑动信号显示器13. 制动力计量装置车轮在滚筒式制动试验台上受力模型 不足：(1)检测状态与汽车真实制动状态不 一致。 (2)难以科学地检测汽车制动稳定性。 (3)难以检测装有ABS的汽车的制动性能。u动态法 特点：动态法使用的平板制动台结构简单, 运动件 少;不需外加动力, 用电量少; 日常维护工作量小, 提高了工作可靠性。 不足: u(1)重复性差。 u(2)检测项目受限。 u(3)不能检测制动鼓状况。 u (4)体积大。致谢u大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感谢所有曾经教导和支持我的老师和同学，他们在我成长过程中给予了我很大的帮助。本文能 够顺利完成，还要特别感谢我的导师*老师，在论文修改阶段提出的宝贵意见和我们学院所有老师的关心和帮助。u最后感谢所有在场老师们的指导。