阜陽市汽車運(yùn)輸集團(tuán)有限公司 王曉虎
隨著我國道路交通設(shè)施的不斷完善,四通八達(dá)的高速公路網(wǎng)絡(luò)更是為汽車的出行提供了便利條件。在高速公路上因超速、超載等違章行為引發(fā)的各類交通事故頻頻發(fā)生,而多數(shù)事故的發(fā)生與汽車制動(dòng)時(shí)方向失控有著很大的關(guān)系,如汽車在高速行駛中制動(dòng)時(shí)方向失控或甩尾等導(dǎo)致車輛沖入對(duì)方車道、路基,造成車毀人亡的事故。在這些事故中,除駕駛?cè)说牟僮魇д`因素外,有相當(dāng)部分與汽車制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性有關(guān)。本文主要針對(duì)影響汽車行駛中制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了分析,同時(shí),提出如何避免車輛在行駛中制動(dòng)時(shí)方向跑偏的應(yīng)對(duì)辦法,供讀者共同學(xué)習(xí)探討。
汽車在行駛中,當(dāng)駕駛?cè)瞬认轮苿?dòng)踏板時(shí)車輛能維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力,稱為汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。
影響汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性的主要因素是制動(dòng)跑偏和制動(dòng)側(cè)滑。
(1)制動(dòng)跑偏。汽車在行駛中駕駛?cè)瞬认轮苿?dòng)踏板時(shí),車輛自動(dòng)向左或向右偏離原來的行駛方向,稱為“制動(dòng)跑偏”。
(2)制動(dòng)側(cè)滑。汽車在行駛中駕駛?cè)瞬认轮苿?dòng)踏板時(shí),車輛某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑移的現(xiàn)象,稱為“制動(dòng)側(cè)滑”。
汽車在行駛中制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏或側(cè)滑,往往會(huì)相互產(chǎn)生影響。如前軸車輪跑偏嚴(yán)重會(huì)引起后軸車輪滑移,汽車制動(dòng)時(shí)跑偏或側(cè)滑特別是后軸側(cè)滑極易引起車輛失控而發(fā)生交通事故。
汽車左右車輪特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動(dòng)力不相等時(shí)容易引起制動(dòng)跑偏,原因是汽車行駛系四輪定位參數(shù)發(fā)生變化或調(diào)整不當(dāng)造成的,為非系統(tǒng)性原因。
汽車制動(dòng)時(shí),懸架系與轉(zhuǎn)向系聯(lián)動(dòng)拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)(互相干擾)也會(huì)造成制動(dòng)跑偏,屬于汽車設(shè)計(jì)上的缺陷,為系統(tǒng)性原因。
如圖1所示,設(shè)前軸左輪的制動(dòng)力大于前軸右輪,故地面制動(dòng)力X1l>X1r。此時(shí)前軸和后軸分別受到地面?zhèn)认蚍醋饔昧1和Y2,由于Y1、Y2繞重心G的力偶矩必須和X1l、X1r繞重心G的力偶矩平衡,所以Y1、Y2的方向如圖1所示。根據(jù)受力情況可以看出,X1l繞主銷的力矩大于X1r繞主銷的力矩,致使轉(zhuǎn)向輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。此外,因前輪有主銷后傾,也使Y1對(duì)轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生一定偏轉(zhuǎn)力矩,這樣也增大了向左轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
圖1 制動(dòng)跑偏時(shí)的受力分析
(1)前輪先抱死拖滑后,后輪抱死拖滑。如圖2a所示,前輪先抱死速度vA與原車輛前進(jìn)方向出現(xiàn)偏向,后軸速度vB仍沿著車輛前進(jìn)方向,但是重心產(chǎn)生的慣性力Fj方向與vA方向分別在原車輛前進(jìn)方向兩側(cè),車輛相對(duì)穩(wěn)定。
圖2 汽車制動(dòng)時(shí)側(cè)滑慣性力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
(2)后輪先抱死拖滑后,前輪抱死拖滑。如圖2b所示,后輪先抱死速度vB與原車輛前進(jìn)方向出現(xiàn)偏向,前軸速度vA仍沿著車輛前進(jìn)方向,但是重心產(chǎn)生的慣性力Fj方向與vB都是在原車輛前進(jìn)方向一側(cè),車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)極不穩(wěn)定,是造成事故的主要因素之一。
(1)兩前輪制動(dòng)盤/鼓與制動(dòng)摩擦片的間隙不一;兩前輪制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)盤/鼓的接觸面積大小不一;兩前輪的制動(dòng)摩擦片材質(zhì)不同;兩前輪制動(dòng)盤/鼓的厚度不一或內(nèi)徑有差異;兩前輪制動(dòng)蹄固定銷松動(dòng)。
(2)前輪某側(cè)制動(dòng)輪缸活塞與缸筒磨擦過甚;某側(cè)前輪制動(dòng)輪缸有空氣;制動(dòng)軟管老化或制動(dòng)輪缸皮碗變形;制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)液泄漏;前輪某側(cè)制動(dòng)盤/鼓失圓;兩前輪氣壓、胎紋不一致;某側(cè)前輪制動(dòng)摩擦片有油污、水濕、硬化或鉚釘外露。
(3)兩前輪制動(dòng)蹄支承銷偏心套磨損程度不一。
(4)車架變形、前軸移位、前束值不符合要求、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)松曠。
(5)兩側(cè)懸掛系統(tǒng)變形或鋼板彈簧的彈力不等。
汽車行駛中制動(dòng)時(shí)突然出現(xiàn)跑偏的原因如下。
(1)制動(dòng)系統(tǒng)如某側(cè)車輪制動(dòng)管路老化,造成制動(dòng)管路斷裂或堵塞,以致制動(dòng)液泄漏或壓縮空氣不能通過或漏氣。
(2)懸架部分突然發(fā)生故障,如某側(cè)鋼板彈簧固定螺栓松動(dòng),氣囊破損致使前橋與后橋之間發(fā)生移位。
(3)車輪制動(dòng)器各部件突然發(fā)生故障,如固定制動(dòng)摩擦片的鉚釘外露、輪轂軸承漏油、制動(dòng)蹄支承銷偏心套磨損松曠 、制動(dòng)蹄回位彈簧斷裂、盤式制動(dòng)鉗固定松曠等。
(1)底盤部件出現(xiàn)問題。前橋變形或主銷與銷套松曠、橫直拉桿球頭松曠、前束調(diào)整不當(dāng)、輪轂軸承松曠、邊梁斷裂等。
(2)制動(dòng)摩擦片調(diào)整不當(dāng)。調(diào)整車輪制動(dòng)時(shí),一側(cè)抱死一側(cè)未抱死或后輪抱死而前輪未抱死,制動(dòng)器釋放時(shí)起始車速和道路附著系數(shù)不同引起側(cè)滑。
(3)裝有制動(dòng)防抱死裝置(ABS)的汽車,因路面凸形不均或制動(dòng)裝置缺乏維護(hù)功能導(dǎo)致缺失引起側(cè)滑。
(4)操作不當(dāng),特別是在濕滑路面上急打方向或緊急制動(dòng)造成側(cè)滑。
(5)前后輪制動(dòng)力不均勻,輪胎氣壓不一致,輪胎花紋磨損到極限,也會(huì)引起制動(dòng)跑偏或側(cè)滑。
(6)裝載的貨物重心偏高或貨物的重心偏向一側(cè)。
(7)車輛行駛中轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤過急、過猛或轉(zhuǎn)向過度。由于車速快,車輛轉(zhuǎn)向時(shí)的離心力增加,緊急制動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生甩尾、掉頭,甚至發(fā)生側(cè)翻車事故。
汽車制動(dòng)時(shí)如果不能按照直線或預(yù)定的彎道方向行駛,尤其是重載貨車,遇到突發(fā)情況時(shí)制動(dòng)跑偏,車輛極易失控,輕則與左右或前方車輛直接發(fā)生碰撞,重則發(fā)生翻車、沖下路基、掉下懸崖等道路交通事故。
(1)制動(dòng)側(cè)滑對(duì)行駛中車輛方向穩(wěn)定性的影響。車輛制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑容易造成方向不易控制、沉重或搖擺,車輛不能按照預(yù)期路線行駛,尤其是后輪先抱死拖滑影響更大;前輪抱死拖滑易引發(fā)車輛擺頭、方向失控,車速快時(shí),車輛更易失控而沖出行車道,發(fā)生難以預(yù)測(cè)的事故。
(2)車輛在行駛中制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑,對(duì)車輛行駛會(huì)產(chǎn)生阻力,制動(dòng)性能變差,油耗增加,輪胎異常磨損等。
維修前先通過路試或檢測(cè)站對(duì)車輛制動(dòng)性能進(jìn)行檢測(cè),對(duì)車輛的制動(dòng)跑偏或車輪制動(dòng)不平衡進(jìn)行了解,必要時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、懸掛氣囊、輪胎等進(jìn)行檢測(cè),結(jié)合不同附著系數(shù)的路面路試,找到影響汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性的問題,對(duì)癥下藥。
制動(dòng)跑偏、制動(dòng)側(cè)滑的檢查內(nèi)容如下。
(1)路試緊急制動(dòng)時(shí),輪胎在路面留下的拖印痕短或沒有拖印痕即為制動(dòng)效果差(帶制動(dòng)防抱死裝置的有斷斷續(xù)續(xù)拖印痕)。主要檢查內(nèi)容:制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸、制動(dòng)油管是否漏油;制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)盤/鼓的間隙;制動(dòng)油路中是否有空氣(排空氣);檢查制動(dòng)器各相關(guān)部件。
(2)檢查輪胎型號(hào)、花紋是否相同,檢查輪胎磨損及輪胎氣壓是否符合要求。
(3)檢查前束是否異常,橫拉桿、直拉桿球頭是否松曠。
(4)做四輪定位調(diào)整。
(5)上述檢查無果時(shí),可檢查車架、前后軸、懸掛系統(tǒng)固定是否松動(dòng)或變形、移位等。
(1)行駛中車輛制動(dòng)突然跑偏。首先要注意盡力控制好車輛行駛方向,制動(dòng)踏板踩下的力度要根據(jù)前方路況和車輛跑偏情況而定,防止車輪抱死后方向失控,必要時(shí)用駐車制動(dòng)配合腳制動(dòng),讓車輛慢慢停到路邊或安全地帶。
(2)下坡車輛制動(dòng)時(shí)突然跑偏。首先要控制好車輛的行駛方向,如路況條件允許,可適當(dāng)放松踩下制動(dòng)踏板的力度,防止車輪抱死后方向失控,同時(shí)將擋位移到低擋,利用發(fā)動(dòng)機(jī)的阻滯降低車速,需要時(shí)使用駐車制動(dòng)配合腳制動(dòng),直到控制車輛停下。如果采取上述措施均無效,必要時(shí)控制車輛刮蹭或直接撞山體、樹木、障礙物,強(qiáng)制停車,避免發(fā)生更大的險(xiǎn)情。
(1)車輛過彎道、坡道時(shí)速度不宜過快,在雨水濕滑路面、冰雪路面、積水路面行車時(shí),嚴(yán)禁用空擋滑行、溜坡;注意穩(wěn)住加速踏板,控制低速通過,途中不宜加減換擋,即使需要減速也要靠松開加速踏板來控制,忌諱猛打方向或急踩制動(dòng)踏板。
(2)在混合道路上超車、會(huì)車時(shí),不要跟前車太近。會(huì)車時(shí),要注意觀察路面情況,會(huì)車時(shí)不要急打方向和急踩制動(dòng)踏板,以免車輛側(cè)滑產(chǎn)生碰撞事故。
(3)使用相同品牌的輪胎,輪胎的花紋、規(guī)格要一致,忌諱輪胎花紋左右不一致,輪胎氣壓要一致并符合廠家的技術(shù)要求。
(4)合理裝載,嚴(yán)謹(jǐn)超載。
道路運(yùn)輸企業(yè)和道路運(yùn)輸經(jīng)營者要嚴(yán)格執(zhí)行國家關(guān)于車輛技術(shù)管理、安全管理、運(yùn)行條件及檢測(cè)管理的要求,做好車輛安全防范的管理工作。
(1)做好車輛的日常維護(hù)工作。
(2)做好營運(yùn)車輛一、二級(jí)維護(hù)工作,確保車輛技術(shù)狀況良好。
(3)認(rèn)真做好車輛安全例行檢查工作,杜絕車輛帶病出車。
(4)做好車輛的檢測(cè)工作。
(5)認(rèn)真做好駕駛?cè)顺鲕嚽?、行駛中和回場后的車輛檢查監(jiān)督工作。
(6)道路運(yùn)輸企業(yè)和道路運(yùn)輸經(jīng)營者應(yīng)對(duì)運(yùn)輸車輛駕駛員提出要求,運(yùn)輸車輛在使用過程中如發(fā)現(xiàn)制動(dòng)跑偏或側(cè)滑現(xiàn)象,應(yīng)引起重視,必要時(shí)立即停車,電話報(bào)修或就近送修,待故障排除后再出車。