張寧

摘 ?要：超載對(duì)于半掛汽車(chē)列車(chē)的行車(chē)安全有非常大的影響。本文對(duì)半掛汽車(chē)列車(chē)在不同總質(zhì)量狀態(tài)下的動(dòng)力性、緊急制動(dòng)性能以及熱衰退后的緊急制動(dòng)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，為半掛汽車(chē)列車(chē)行車(chē)安全的提升發(fā)展和超載治理提供一定的數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：半掛汽車(chē)列車(chē);超載;行車(chē)安全

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.82+1 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1005-2550（2020）06-0088-04

Abstract： Overload has a material adverse effect on the driving security of semi-trailer train. In this paper， the vehicle power performance， emergency braking performance and emergency braking performance after heat fade of drum brake under different total mass conditions are tested and studied. This paper may provide certain data support for the improvement and development of driving security of Semi-trailer Train.

Key Words： Semi-trailer Train; Overload; Driving Security

前言

半掛汽車(chē)列車(chē)由于運(yùn)輸效率較高，在我國(guó)的公路貨物運(yùn)輸中占有很大的比例，對(duì)公路貨運(yùn)特別是港口運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用[1]。但由于其自身車(chē)長(zhǎng)較長(zhǎng)、總質(zhì)量較重，發(fā)生的交通事故往往也比較嚴(yán)重[2]，相當(dāng)多一部分半掛汽車(chē)列車(chē)的事故是由于超載引起。從行車(chē)安全角度來(lái)看，超載會(huì)造成半掛汽車(chē)列車(chē)控制能力降低，緊急制動(dòng)情況下往往由于剎不住車(chē)而造成追尾事故，特別是在長(zhǎng)下坡路段，制動(dòng)器易因持續(xù)制動(dòng)溫度升高出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象而失去制動(dòng)效果[3];同時(shí)由于車(chē)輛超載后動(dòng)力性下降，變道超車(chē)過(guò)程中也容易誘發(fā)其他的交通事故。

當(dāng)前，汽車(chē)法規(guī)檢測(cè)通常針對(duì)的是車(chē)輛在空載和標(biāo)準(zhǔn)滿載狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)車(chē)輛在超載狀態(tài)下行車(chē)安全性的試驗(yàn)研究比較少。本文對(duì)半掛汽車(chē)列車(chē)在不同總質(zhì)量狀態(tài)下的動(dòng)力性、緊急制動(dòng)性能以及熱衰退后的緊急制動(dòng)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，可以為半掛汽車(chē)列車(chē)行車(chē)安全的提升發(fā)展和超載治理提供一定的數(shù)據(jù)支持。

1 ? ?試驗(yàn)車(chē)輛要求

半掛汽車(chē)列車(chē)是由牽引車(chē)和半掛車(chē)組合而形成的車(chē)輛[4]。參與試驗(yàn)的牽引車(chē)和掛車(chē)均滿足現(xiàn)行的公告要求，技術(shù)狀況良好，按照牽引車(chē)型式分類(lèi)，包括4×2和6×4的半掛牽引車(chē)各一臺(tái)，分別與三軸半掛車(chē)匹配，組合形成5軸和6軸半掛汽車(chē)列車(chē)，最大總質(zhì)量分別為42噸（標(biāo)準(zhǔn)）和49噸（標(biāo)準(zhǔn)）。超載的最大試驗(yàn)總質(zhì)量，5軸列車(chē)定為46噸（超載狀態(tài)1）和50噸（超載狀態(tài)2），6軸列車(chē)定為55噸（超載狀態(tài)1）和60噸（超載狀態(tài)2）[5]。列車(chē)最大總質(zhì)量不超過(guò)選用輪胎的承載能力，軸載質(zhì)量與輪胎氣壓根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理調(diào)整。兩臺(tái)半掛汽車(chē)列車(chē)實(shí)測(cè)總質(zhì)量及軸荷見(jiàn)表1。

2 ? ?試驗(yàn)方案

2.1 ? 動(dòng)力性能試驗(yàn)

評(píng)價(jià)指標(biāo)：50km/h到70km/h全油門(mén)超越加速時(shí)間。

試驗(yàn)方法：參考GB/T 12543-2009 汽車(chē)加速性能試驗(yàn)方法進(jìn)行。

檔位選擇：變速器置于速比為1的檔位（最高擋或次高檔）。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)：試驗(yàn)往返進(jìn)行，每個(gè)方向進(jìn)行2次，試驗(yàn)結(jié)果取4次試驗(yàn)結(jié)果的平均值。

2.2 ? 緊急制動(dòng)性能試驗(yàn)

評(píng)價(jià)指標(biāo)：制動(dòng)距離、充分發(fā)出的平均減速度、制動(dòng)力和制動(dòng)穩(wěn)定性。

試驗(yàn)方法：依據(jù)GB 7258-2012 機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行。

檔位選擇：變速器置于空檔。

試驗(yàn)車(chē)速：制動(dòng)初速度為30km/h。

2.3 ? 熱衰退性能試驗(yàn)

評(píng)價(jià)指標(biāo)：制動(dòng)距離、充分發(fā)出的平均減速度、制動(dòng)力和制動(dòng)穩(wěn)定性。

試驗(yàn)方法：參考GB 12676-2014 商用車(chē)輛和掛車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)載荷下單次重復(fù)制動(dòng)間隔時(shí)間為60s，制動(dòng)次數(shù)為20次，重復(fù)制動(dòng)試驗(yàn)后1分鐘內(nèi)進(jìn)行熱態(tài)試驗(yàn);超載后由于加速性能下降，單次重復(fù)制動(dòng)間隔時(shí)間根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定為80s，制動(dòng)次數(shù)為20次，重復(fù)制動(dòng)試驗(yàn)后1分鐘內(nèi)進(jìn)行熱態(tài)試驗(yàn)。

檔位選擇：重復(fù)制動(dòng)試驗(yàn)中，應(yīng)采用確保車(chē)輛能在最短的時(shí)間內(nèi)升至60km/h車(chē)速的檔位，然后制動(dòng)至30km/h過(guò)程中變速器置于最高檔;重復(fù)制動(dòng)試驗(yàn)后1分鐘內(nèi)進(jìn)行熱態(tài)試驗(yàn)時(shí)，變速器置于空檔。

試驗(yàn)車(chē)速：重復(fù)制動(dòng)試驗(yàn)的初速度為60km/h，終止速度為30km/h;重復(fù)制動(dòng)試驗(yàn)后1分鐘內(nèi)進(jìn)行熱態(tài)的緊急制動(dòng)試驗(yàn)時(shí)制動(dòng)初速度為30km/h。

3 ? ?試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 ? 動(dòng)力性試驗(yàn)結(jié)果分析

50km/h到70km/h全油門(mén)超越加速時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2：

汽車(chē)50～70km/h的加速時(shí)間反映的是半掛汽車(chē)列車(chē)在正常行駛狀態(tài)下快速超越同向行駛車(chē)輛的能力。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，半掛汽車(chē)列車(chē)加速時(shí)間隨車(chē)輛總質(zhì)量的增加明顯增加。5軸半掛汽車(chē)列車(chē)在總質(zhì)量為42噸標(biāo)準(zhǔn)最大總質(zhì)量下加速時(shí)間為43.72秒;總質(zhì)量增加至50噸時(shí)加速時(shí)間增加至59.18秒，加速時(shí)間增加了35.4%;6軸半掛汽車(chē)列車(chē)，在總質(zhì)量為49噸標(biāo)準(zhǔn)最大總質(zhì)量下加速時(shí)間為50.61秒，總質(zhì)量增加至60噸時(shí)加速時(shí)間增加至70.95秒，加速時(shí)間增加了40.2%。

眾所周知，超車(chē)過(guò)程中應(yīng)該盡快加速通過(guò)以避免并排行駛車(chē)輛車(chē)輛爆胎或者其他意外的發(fā)生。超車(chē)時(shí)間的增加不僅嚴(yán)重降低了道路通行能力易造成擁堵，也大大增加了發(fā)生交通事故的概率。

3.2 ? 緊急制動(dòng)性能結(jié)果分析

緊急制動(dòng)性能反映的是半掛汽車(chē)列車(chē)在發(fā)生突發(fā)事件情況下緊急停車(chē)的能力。評(píng)價(jià)指標(biāo)一般包括制動(dòng)距離、充分發(fā)出的平均減速度、制動(dòng)力和制動(dòng)穩(wěn)定性。初速度為30km/h的緊急制動(dòng)性能試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3：

從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，汽車(chē)列車(chē)在制動(dòng)過(guò)程都基本上能夠保持穩(wěn)定不超出試驗(yàn)車(chē)道，但隨總質(zhì)量的增加，制動(dòng)距離逐漸增加、減速度逐漸變小。例如，5軸半掛汽車(chē)列車(chē)在總質(zhì)量為42噸標(biāo)準(zhǔn)最大總質(zhì)量時(shí)制動(dòng)距離為8.81米，總質(zhì)量增加至50噸時(shí)制動(dòng)距離延長(zhǎng)至9.42米，制動(dòng)距離增加了6.9%;6軸半掛汽車(chē)列車(chē)在總質(zhì)量為49噸時(shí)其制動(dòng)距離為9.21米，總質(zhì)量增加至60噸時(shí)制動(dòng)距離延長(zhǎng)至10.76米，制動(dòng)距離增加了16.8%。

總質(zhì)量的增加使本來(lái)能夠在較短距離下就能實(shí)現(xiàn)停止的車(chē)輛需要更長(zhǎng)的距離才能使停止，制動(dòng)距離的延長(zhǎng)就增加了發(fā)生碰撞事故的幾率，而超載的半掛汽車(chē)列車(chē)由于慣性較大，發(fā)生追尾事故的時(shí)候往往會(huì)非常慘烈。

3.3 ? 熱衰退性能結(jié)果分析

熱衰退性能反映的是半掛汽車(chē)列車(chē)在下長(zhǎng)坡或連續(xù)制動(dòng)情況下，制動(dòng)器發(fā)熱之后、制動(dòng)性能衰退的情況下車(chē)輛的緊急制動(dòng)性能。初速度為30km/h的熱衰退性能試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，30km/h熱衰退后緊急制動(dòng)距離也隨總質(zhì)量的增加而增加，而且比冷態(tài)下緊急制動(dòng)距離的增加要顯著的多。以5軸半掛汽車(chē)列車(chē)為例，其在總質(zhì)量為42噸時(shí)熱衰退后制動(dòng)距離為9.66米;總質(zhì)量增加至50噸后制動(dòng)距離延長(zhǎng)至10.67米，制動(dòng)距離增加了10.5%;對(duì)于6軸半掛汽車(chē)列車(chē)，在總質(zhì)量為49噸時(shí)其熱衰退后制動(dòng)距離為9.38米，總質(zhì)量增加至60噸時(shí)制動(dòng)距離延長(zhǎng)至11.95米，制動(dòng)距離增加了27.4%。

由此可見(jiàn)，超載對(duì)于半掛汽車(chē)列車(chē)的熱衰退性能影響非常大，總質(zhì)量的增加使車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)更容易過(guò)熱，制動(dòng)效能明顯的下降。實(shí)際中司機(jī)也了解這一情況，往往采用淋水裝置給制動(dòng)器降溫，但長(zhǎng)期使用容易導(dǎo)致制動(dòng)鼓異常開(kāi)裂、摩擦材料損壞加快，同時(shí)淋水也會(huì)造成路面濕滑，低溫下甚至?xí)斐陕访娼Y(jié)冰，嚴(yán)重威脅自身以及其他車(chē)輛的行車(chē)安全。

由匯總的結(jié)果圖可以看出半掛汽車(chē)列車(chē)加速時(shí)間、冷態(tài)和熱態(tài)的制動(dòng)距離都隨車(chē)輛總質(zhì)量的增加近似呈線性顯著增加。由此可推測(cè)，隨著超載質(zhì)量的繼續(xù)增加，半掛汽車(chē)列車(chē)加速性能和制動(dòng)性能必然會(huì)是呈線性顯著下降。

4 ? ?結(jié)語(yǔ)

出于安全角度考慮，本文僅對(duì)5軸和6軸半掛汽車(chē)列車(chē)各選取了滿載和兩種超載工況進(jìn)行了試驗(yàn)研究，實(shí)際中半掛汽車(chē)列車(chē)的超載要比本試驗(yàn)中嚴(yán)重的多。另外，半掛汽車(chē)列車(chē)超載帶來(lái)的危害也遠(yuǎn)不止文中提到的這些。超載導(dǎo)致的爆胎、超載后重心過(guò)高導(dǎo)致的側(cè)翻甚至是過(guò)度超載導(dǎo)致道路基礎(chǔ)設(shè)施塌陷等的報(bào)道更是屢屢見(jiàn)諸報(bào)端。半掛汽車(chē)列車(chē)的超載問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引起所有行業(yè)參與者和整個(gè)社會(huì)的共同關(guān)注及重視。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂安濤. 半掛汽車(chē)列車(chē)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 專(zhuān)用汽車(chē)，2001（2）：19-20.

[2]楊佩釗. 基于排氣制動(dòng)的半掛汽車(chē)列車(chē)制動(dòng)穩(wěn)定性控制研究[D] . 長(zhǎng)安大學(xué)，2017年.

[3]蘇波. 基于大貨車(chē)制動(dòng)性能的山區(qū)高速公路坡度坡長(zhǎng)限制研究[J]. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（2）：287 - 289.

[4]郭正康. 現(xiàn)代汽車(chē)列車(chē)設(shè)計(jì)與使用[M]. 北京理工大學(xué)出版社，2006：15-21.

[5]張紅衛(wèi)、董金松. 新版治超標(biāo)準(zhǔn)為何規(guī)定最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量不能超過(guò)49噸[J]. 專(zhuān)用汽車(chē)，2016（10）.