郭炎偉 屈華龍 康麗宏 王 超 張 青

1．陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程學(xué)院，陜西 咸陽 712025；2．陜西咸陽承憲司法鑒定所，陜西 咸陽 712000

一、汽車行駛記錄儀簡介

汽車行駛記錄儀，是對(duì)車輛行駛速度、時(shí)間、里程、位置以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)并可通過數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。[1]。汽車事件記錄器記錄的信息可以幫助交通管理部門準(zhǔn)確分析交通事故的原因，為交通事故的處理及定則提供科學(xué)、權(quán)威的數(shù)據(jù)[2]。

二、案情簡介

2021年6月22日04時(shí)50分許，陳某駕駛川HΧΧΧΧΧ陜汽牌重型自卸貨車沿某市東風(fēng)路由南向北行駛時(shí)右后車輪脫落，脫落的輪胎與路旁騎二輪自行車的行人相撞，導(dǎo)致重傷，見圖1，圖2。

圖1 右后輪脫落的自卸車

圖2 脫落的車輪和撞倒的自行車

三、初步分析

被鑒定事故車安裝有行車記錄儀，前往事故停車場提取出名為“D210622-1636-川HΧΧΧΧΧ．VDR”的數(shù)據(jù)文件。用數(shù)據(jù)解析軟件對(duì)該文件進(jìn)行解析顯示，見圖3。

圖3 事故車輛行車記錄儀數(shù)據(jù)解析

可查詢到一組停車時(shí)間為2021/06/22 04：49：56的事故疑點(diǎn)數(shù)據(jù)，記錄了停車前20s內(nèi)共100條數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄時(shí)間間隔為0．2s。經(jīng)仔細(xì)分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)2021/06/22 04：49：39．200被鑒定車駕駛員開始制動(dòng)，考慮到駕駛員反應(yīng)時(shí)間（約1．5s以內(nèi)），則制動(dòng)前1．5s以內(nèi)該車行駛速度分別為49km/h、67km/h、77km/h、76km/h、77km/h、76km/h、75km/h、71km/h，其中 2021/06/22 04：49：37．600瞬時(shí)行駛速度由49km/h躍升至2021/06/22 04：49：37．800的67km/h，經(jīng)計(jì)算對(duì)應(yīng)加速度約為25m/s[2]，遠(yuǎn)大于車輛正常行駛加速度。這種急劇躍升后的車速是否應(yīng)該認(rèn)定為事故時(shí)的真實(shí)車速呢？帶著疑問，筆者開始進(jìn)行深入的計(jì)算和分析。

四、功率計(jì)算

借助動(dòng)量定理Ft=mvt–mvo進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)磅單，該車總重m=98150千克（如圖4所示的稱重單），帶入車速計(jì)算可得驅(qū)動(dòng)力F=2453750N，所需驅(qū)動(dòng)功率P=FV=45667014W，即凈功率45667千瓦。而查詢資料可知：該車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率僅為368千瓦！根據(jù)行車記錄儀提取的數(shù)據(jù)計(jì)算出的功率和發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率出現(xiàn)如此巨大反差，也沒有證據(jù)證明車載記錄儀設(shè)備損壞，該如何解釋這一令人費(fèi)解的現(xiàn)象呢？究竟該如何確定事故瞬間的真實(shí)車速呢？經(jīng)過慎重思考，筆者認(rèn)為應(yīng)該首先從汽車行駛數(shù)據(jù)記錄儀數(shù)據(jù)來源入手，結(jié)合商用車底盤的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析和研判。

圖4 肇事車輛稱重單

五、車速傳感器原理分析

經(jīng)資料查詢，結(jié)合一定的車輛電控系統(tǒng)知識(shí)，我們發(fā)現(xiàn)該車的車速數(shù)據(jù)信號(hào)來自于車速傳感器。該傳感器是一種霍爾傳感器，見圖6，以霍爾效應(yīng)為其工作基礎(chǔ)，由霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器。其工作原理，見圖7。將磁性轉(zhuǎn)盤的輸入軸與被測轉(zhuǎn)軸相連，當(dāng)被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁性轉(zhuǎn)盤便隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在磁性轉(zhuǎn)盤附近的霍爾開關(guān)集成傳感器便可在每一個(gè)小磁鐵通過時(shí)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的脈沖，檢測出單位時(shí)間的脈沖數(shù)，便可知道被測對(duì)象的轉(zhuǎn)速[3]。

圖5 傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖

圖6 車速傳感器

六、行車記錄儀數(shù)據(jù)分析

汽車行駛記錄儀在歐盟、日本簡稱VDR，也稱為：汽車數(shù)據(jù)記錄儀。其實(shí)現(xiàn)方法主要是通過將汽車傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚨乃查g行程，結(jié)合時(shí)間等信息，經(jīng)換算得出汽車速度及駕駛時(shí)間。這種采樣通常稱作脈沖式檢測方式[4]。具體到本次事故，在發(fā)生事故瞬間，由于該車嚴(yán)重超載（見圖4稱重單，核載15噸，實(shí)載超過68噸），結(jié)合機(jī)動(dòng)車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，見圖5，在長期運(yùn)載過程中，車輪固定螺栓難以承受超過極限的交變載荷，在剛行駛至坡頂?shù)乃查g由于載荷突變導(dǎo)致瞬斷，車輪脫落并沿慣性方向滾至路邊，恰巧撞到騎自行車的行人；與此同時(shí)，承載極大負(fù)荷扭矩的半軸突然間失去載荷，轉(zhuǎn)速急劇提升，導(dǎo)致差速器中的右側(cè)半軸齒輪劇烈向前旋轉(zhuǎn)，主減速器從動(dòng)齒輪隨之加速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主減速器主動(dòng)齒輪加速[5]，見圖8，最終使得傳動(dòng)軸產(chǎn)生瞬間高速，車速傳感器，見圖9。檢測到此信號(hào)后傳遞至行車記錄儀，見圖10，使得行車記錄儀記錄了一個(gè)看似不合理但卻是真實(shí)的車速信號(hào)。當(dāng)然，此過程極為短暫，因?yàn)轳{駛員發(fā)現(xiàn)異常后，會(huì)松開油門并全力制動(dòng)；同時(shí)，右后輪脫落后使得制動(dòng)蹄直接與地面摩擦，半軸脫出拖地而行，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率已經(jīng)大大降低，傳動(dòng)軸上的輸出扭矩必然大幅度減小，轉(zhuǎn)速也就隨之降低，車速由最高點(diǎn)77km/h回落至49km/h附近直至歸零。綜上所述，事發(fā)前，肇事車輛以49km/h的速度行駛，飆升的數(shù)據(jù)其實(shí)是事故導(dǎo)致的信號(hào)突變，并不代表實(shí)際真實(shí)車速。結(jié)合本次事故形態(tài)和警方提供的筆錄和現(xiàn)場圖，綜合研判該車事故時(shí)的行駛速度約為49km/h。

圖8 主減速器和差速器圖

圖9 車速傳感器

圖10 汽車行駛記錄儀

七、結(jié)論

在大多數(shù)情況下，許多商用車強(qiáng)制安裝的車載行車記錄儀能夠給機(jī)動(dòng)車物證司法鑒定帶來很大便利，使得交通事故的車速鑒定等變得不再困難。但鑒定人員一定要結(jié)合具體的交通事故形態(tài)，在搞清楚機(jī)動(dòng)車輛的結(jié)構(gòu)和電控系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，分析提取的汽車行駛記錄儀數(shù)據(jù)。切忌生搬硬套，不問青紅皂白，只要解析出數(shù)據(jù)就直接使用，否則可能導(dǎo)致鑒定結(jié)果出錯(cuò)的情況發(fā)生，無法得出令人信服的結(jié)論。