來(lái) 飛

Lai Fei

（重慶車輛檢測(cè)研究院 國(guó)家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，重慶 401122）

0 引 言

隨著國(guó)家道路交通基礎(chǔ)設(shè)施的逐步完善，車輛的數(shù)量和行駛速度都在高速提升，掛車作為一種重要的貨物運(yùn)輸手段，其安全性尤其是制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和安全性值得重視。掛車和牽引車通常由銷釘連接，車輛在制動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生折疊或甩尾現(xiàn)象，從而導(dǎo)致交通事故，因此保證其制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性非常重要。不同國(guó)家對(duì)掛車制動(dòng)系統(tǒng)的強(qiáng)制性要求不完全相同，我國(guó)關(guān)于掛車制動(dòng)性方面的標(biāo)準(zhǔn)主要有 GB 12676—1999 汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法[1]，且GB 12676—1999目前正在修訂當(dāng)中。重慶車輛檢測(cè)研究院國(guó)家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心長(zhǎng)期從事車輛制動(dòng)系統(tǒng)的出口認(rèn)證檢測(cè)工作，鑒于企業(yè)往往對(duì)測(cè)試項(xiàng)目及方法不太清楚，同時(shí)為了更好地幫助企業(yè)理解測(cè)試項(xiàng)目，結(jié)合近期完成的某掛車制動(dòng)系統(tǒng)的澳大利亞出口認(rèn)證試驗(yàn)，對(duì)ADR38/03試驗(yàn)中需注意的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了闡述[2]，為企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)及相關(guān)試驗(yàn)提供參考。

1 澳大利亞制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn) ADR38/03關(guān)于掛車制動(dòng)系統(tǒng)方面的要求

1.1 制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間的測(cè)試

1.1.1 模擬裝置的標(biāo)定

標(biāo)定模擬裝置：R1充到650 kPa，測(cè)試R1和控制閥之間的測(cè)試接頭TOA處的壓力初始下降時(shí)刻（或控制閥的輸出口的測(cè)試接頭TOR處的壓力初始上升時(shí)刻）與R2處的測(cè)試接頭TC處的壓力上升至420 kPa時(shí)的時(shí)間差，通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼孔，將時(shí)間差控制在0.18～0.22 s。

1.1.2 掛車制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間的測(cè)試

標(biāo)定完儀器后，將模擬裝置重新充至650 kPa，且還須將掛車的儲(chǔ)能裝置充至650 kPa，試驗(yàn)期間，不允許對(duì)模擬裝置和掛車的儲(chǔ)能裝置充氣。按圖2所示，將模擬裝置與掛車的供氣管路和控制管路相接，測(cè)試：

1）TOA處的壓力下降時(shí)刻（或TOR處的壓力上升時(shí)刻）與最遠(yuǎn)制動(dòng)氣室上升至420 kPa時(shí)的時(shí)間差，標(biāo)準(zhǔn)要求不大于0.4 s；

2）反應(yīng)穩(wěn)定后，TOR處壓力下降時(shí)刻起，與最遠(yuǎn)氣室的壓力下降至 35 kPa時(shí)或摩擦片停止接觸時(shí)兩個(gè)時(shí)間差的較快者，標(biāo)準(zhǔn)要求不大于0.65 s。

圖1 和圖2中符號(hào)的含義如下：A為帶切斷閥的供氣接頭、壓力設(shè)置在650 kPa；CF為掛車制動(dòng)氣室；L為內(nèi)徑13 mm、長(zhǎng)2.5 m的連接管路；M為壓力表；O為阻尼孔；R1為容積不小于 30 L的儲(chǔ)氣筒；R2為容積為（800±5）mL的標(biāo)定儲(chǔ)氣筒；RA為切斷閥；TA為供能管路接頭；TC為控制管路接頭；TOA為制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間的測(cè)試位置點(diǎn)；TOR為制動(dòng)釋放時(shí)間的測(cè)試位置點(diǎn)；T1為位于標(biāo)定儲(chǔ)氣筒端部的標(biāo)定測(cè)試位置點(diǎn)；T2為后部拖掛點(diǎn)的測(cè)試位置點(diǎn)；T3為制動(dòng)氣室的測(cè)試位置點(diǎn)；V為制動(dòng)控制 裝置。

制動(dòng)控制裝置應(yīng)具有以下功能：（1）打開時(shí)允許氣體從儲(chǔ)氣筒流向阻尼孔，關(guān)閉時(shí)允許氣體從阻尼孔流向大氣；（2）不允許氣體從控制管路流向模擬裝置；（3）制動(dòng)控制裝置的操縱不影響模擬裝置氣體的輸出結(jié)果。

1.1.3 牽引車制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間的測(cè)試

1）測(cè)試在握手處的控制管路壓力，從零上升至65%穩(wěn)定壓力值的反應(yīng)時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)要求小于0.4 s。

2）測(cè)試最慢制動(dòng)氣室上升至65%額定壓力值的反應(yīng)時(shí)間TR，該值參與牽引車與掛車的制動(dòng)兼容性測(cè)試計(jì)算。

1.2 牽引車與掛車的行車制動(dòng)兼容性測(cè)試

ADR35/03和ADR38/03分別規(guī)定了對(duì)牽引車和掛車進(jìn)行行車制動(dòng)兼容性測(cè)試，測(cè)試方法基本相同，這是對(duì)車輛制動(dòng)能力進(jìn)行的一項(xiàng)特殊試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)沒(méi)有這方面的測(cè)試要求。具體通過(guò)性能指標(biāo) ERC（Established Retardation Coefficient）來(lái)評(píng)價(jià)，通過(guò)下面兩個(gè)公式之一來(lái)進(jìn)行計(jì)算：

式中，V為車輛制動(dòng)初速度，km/h；S為制動(dòng)距離，m；T為制動(dòng)時(shí)間，s；TR為制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間，指升壓最慢的制動(dòng)氣室上升至額定氣壓 65%的反應(yīng)時(shí)間，s；TCM為整車的總質(zhì)量，t，TTAL為掛車總的軸荷，t。因此在進(jìn)行ERC測(cè)試前，需先進(jìn)行制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間項(xiàng)目的測(cè)試。同時(shí)在試驗(yàn)的具體操作過(guò)程中，由于制動(dòng)距離比制動(dòng)時(shí)間更容易精確測(cè)量，故通常選式（1）進(jìn)行計(jì)算。

對(duì)于總質(zhì)量不超過(guò)45 t的掛車，初始速度選擇為58～64 km/h；對(duì)于總質(zhì)量超過(guò)45 t的掛車，初始速度不小于名義指定速度。試驗(yàn)時(shí)，控制氣壓從130 kPa開始，逐步增加控制氣壓，增加量不超過(guò)130 kPa，直至所計(jì)算出的ERC值大于0.45為止。

值得注意的是，在進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)，牽引車的制動(dòng)系統(tǒng)不能起作用，而且牽引車須掛空擋或斷開離合器。在制動(dòng)過(guò)程中，車輛的偏移量不能超過(guò)300 mm，而且制動(dòng)系統(tǒng)的任一部件溫度不能超過(guò)100℃。

對(duì)某掛車進(jìn)行的ERC測(cè)試結(jié)果如圖3所示，其中，橫坐標(biāo)為控制壓力與標(biāo)準(zhǔn)壓力（650 kPa）的比值，縱坐標(biāo)為通過(guò)式（1）所得的計(jì)算值，方框線為上限，三角形為下限，點(diǎn)劃線為該車實(shí)際測(cè)試所得出的ERC值。可以看出，實(shí)際測(cè)試值介于上限和下限之間，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3 應(yīng)急制動(dòng)測(cè)試

掛車的應(yīng)急制動(dòng)測(cè)試與牽引車的應(yīng)急制動(dòng)測(cè)試類似，通過(guò)使部分管路失效后來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。掛車以規(guī)定的初速度制動(dòng)，通過(guò)式（1）或式（2）所計(jì)算出的ERC值不小于0.18，并在15 min內(nèi)能夠維持一定的制動(dòng)力，該制動(dòng)力是ERC值為0.18時(shí)所對(duì)應(yīng)的制動(dòng)力。

1.4 行車制動(dòng)的熱衰退測(cè)試

滿載掛車須在20 min內(nèi)以規(guī)定控制壓力完成20次連續(xù)制動(dòng)，且每一次完成的時(shí)間不超過(guò)70 s，同時(shí)制動(dòng)初速度V1和最終速度V2需滿足：

指定壓力須保證牽引車和掛車在行車制動(dòng)兼容性測(cè)試中，所計(jì)算出的ERC值不小于0.45。其中，GTM為掛車總質(zhì)量。在進(jìn)行第21次試驗(yàn)時(shí)，對(duì)式（1）或式（2）所計(jì)算出的ERC值，標(biāo)準(zhǔn)要求：①不小于行車制動(dòng)兼容性測(cè)試中對(duì)應(yīng)ERC值的 60%；②不小于在對(duì)應(yīng)控制壓力下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下限的80%。

1.5 控制系統(tǒng)及部件的試驗(yàn)測(cè)試

1.5.1 控制壓力與輸出壓力的特性測(cè)試

控制輸入信號(hào)從130 kPa逐漸增加至650 kPa，至少包含 5個(gè)輸入點(diǎn)，對(duì)于輸出與輸出呈非線性的情況，還須對(duì)每一關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。

控制輸入信號(hào)的測(cè)試位置點(diǎn)在握手處，輸出測(cè)試位置點(diǎn)在制動(dòng)氣室處。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的要求為：①輸入信號(hào)從零上升至穩(wěn)定值的65%所用時(shí)間不大于0.22 s；②輸出信號(hào)即制動(dòng)氣室處的壓力從零上升至穩(wěn)定值所用時(shí)間不大于2 s。

1.5.2 制動(dòng)行程與制動(dòng)氣室容積的特性測(cè)試

制動(dòng)行程從零位置開始，逐漸增加至最大值，在此過(guò)程中，測(cè)出不同位置下的制動(dòng)氣室容積值，對(duì)于非線性的情況，還須對(duì)關(guān)鍵位置點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于存在兩種以上類型的制動(dòng)器，須對(duì)每一制動(dòng)器進(jìn)行測(cè)試。

1.5.3 制動(dòng)力矩與控制壓力的特性測(cè)試

對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)部件的制動(dòng)力矩與控制壓力的關(guān)系進(jìn)行測(cè)試，控制壓力需從 130 kPa上升至 650 kPa，至少須包含5個(gè)等步長(zhǎng)的測(cè)點(diǎn)，如圖4所示。

1.5.4 控制壓力與制動(dòng)行程的特性測(cè)試

對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)部件的控制壓力與制動(dòng)行程的特性關(guān)系進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于 S凸輪空氣制動(dòng)系統(tǒng)，還需記錄下制動(dòng)氣室橫截面積，調(diào)節(jié)臂長(zhǎng)度等特性參數(shù)。圖 5為某掛車制動(dòng)器的控制壓力與制動(dòng)行程的關(guān)系特性曲線。

2 結(jié)束語(yǔ)

介紹了掛車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行澳大利亞出口認(rèn)證時(shí)所需要進(jìn)行的主要檢測(cè)項(xiàng)目及其相關(guān)注意事項(xiàng)，詳細(xì)闡述了制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間和行車制動(dòng)兼容性（ERC）等測(cè)試項(xiàng)目，為企業(yè)進(jìn)行制動(dòng)管路的設(shè)計(jì)和相關(guān)試驗(yàn)提供參考。

[1] GB 12676-1999，汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和試驗(yàn)方法 [S].

[2] Vehicle Standard (Australian Design Rule 38/03 - Trailer Brake Systems) 2007 [S].