馬 超，張宏澤，郭 勇，高云鵬

（中國人民解放軍63602部隊，甘肅酒泉 732750）

0 引言

隨著我國社會進入了新時代，居民對汽車的需求越加迫切，駕駛已成為廣大人員必備技能。在駕駛培訓中，由于駕駛學員接觸汽車時間短、駕駛技能較弱、應急處置能力欠缺，在進行駕駛培訓時不能合理使用制動減速，遇到緊急情況不能采取緊急制動，需要教練員采用副制動及時制動，規(guī)避安全風險。制動是汽車的重要組成部分，其作用是使行駛中的汽車減速、停車，使下坡、轉彎行駛的汽車速度保持穩(wěn)定，是汽車最重要的安全保障系統(tǒng)，教練車上的副制動需要有較高的安全性和可靠性。

1 副制動裝置設計原則

教練車是駕校專供教學使用的汽車，用于駕駛學員進行駕駛培訓，根據GB/T 7528—2019《橡膠和塑料軟管及軟管組合件 術語》的要求和JT/T 198—2019《汽車技術登記評定標準》所規(guī)定的二級車以上技術條件，需要有安全副制動操縱裝置，副制動與車上原有的主制動操作裝置配合使用，教練員在教學過程中一般通過副制動操縱裝置進行教學輔助和應急處置。副制動操縱裝置是相對汽車自身的制動系統(tǒng)而言，在副駕駛位置獨立加裝的一套制動踏板，供教練員緊急制動用，是車輛出廠后單獨加裝的副制動操縱裝置。副制動裝置具有以下4個設計原則。

（1）副制動裝置安裝位置應便于操作。目前教練運輸車主要包括東風天錦EQ1120GA、解放CA1125、解放CA1122J 車型，這些車型駕駛室內設有主駕駛、中間駕駛和副駕駛3 個位置。在駕駛培訓時駕駛學員位于主駕駛，教練員在培訓初期位于中間駕駛位置，培訓中后期位于副駕駛位置，因此安裝的副制動操縱裝置應便于教練員在中間和副駕駛位置時操作。

（2）副制動裝置應適應駕駛室內結構布局。不同車型的副制動安裝環(huán)境不同，解放CA1122J 車型駕駛操縱臺下方空間寬敞，東風天錦EQ1120GA 和解放CA1125 駕駛操縱臺下方空間狹小，EQ1120GA 副駕駛位置下方有車架大梁，因此安裝的副制動裝置應能夠充分適應各車型的駕駛室布局。副制動裝置在安裝過程中需要在駕駛室內地板上打孔，安裝后應注意做好密封處理，防止塵土等雜質進入，同時也要做好保溫處理。

（3）副制動裝置應響應迅速、結構精簡、可靠性強。自主設計的副制動裝置應該科學嚴謹，設計方案應經過評審，研制過程應經過分析計算符合要求，并進行多次試驗確保產品的可靠性，安裝工藝簡單且不破壞駕駛室內基本設置。副制動裝置的制動效能和原車制動等效，響應迅速，同時具備制動燈等各類輔助功能。

（4）副制動裝置符合人機工程。設計的副制動踏板要充分考慮人機工程需求，副制動踏板結構和角度設計合理，確保教練員踩在副制動上的腳部不疲勞且便于發(fā)力，而且副制動裝置的安裝位置不能影響副駕駛位置人員腿部和腳部的活動空間，確保教練員乘車的舒服性。

2 副制動系統(tǒng)基本原理

經過長期駕駛員培訓實踐，結合東風天錦EQ1120GA、解放CA1125、解放CA1122J 車型3 款車型的結構特點，系統(tǒng)設計了拉索連接式（以EQ1118 型運輸車為例）、杠桿操縱式（以CA1122 型運輸車為例）、氣壓控制式（以CA1125 型運輸車為例）、雙位操控式（以CA1122 型運輸車為例）等4 種通用性、可靠性、靈活性高的副制動裝置，解決踏板回位性、裝置操作性、布局適應性較差的問題，有力地保證了駕駛訓練的安全性。

2.1 拉索連接式副制動裝置

拉索連接式副制動裝置主要在東風天錦EQ1120GA 運輸教練車上使用，是在駕駛室操作臺下方安裝了一套單獨的制動踏板，通過拉索作用主制動實現教練車制動。拉索連接式副制動裝置由復制動踏板總成（副制動踏板支架、副制動踏板臂、固定軸、軸套和、襯套、回位彈簧、副制動踏板）、軟軸拉索總成（含軟軸拉索、軟軸護套、導向支架）、主制動踏板總成（主制動踏板臂）和行星轉軸組成（圖1）。

圖1 拉索連接式副制動裝置結構示意

軟軸拉索套設在軟軸護套內，軟軸護套穿設在導向支架內，導向支架固定在車體上。軟軸拉索的一端穿設在副制動踏板支架上端的固定板的軟軸通孔內與行星轉軸連接，另一端與主制動踏板總成的主制動踏板臂連接。副制動踏板支架下端的兩個支撐桿之間設有固定軸，固定軸上套設有軸套，副制動踏板臂固定在軸套上，在軸套上設置有用于將副制動踏板臂回位的回位彈簧。

當踩壓副制動踏板，副制動踏板臂就會帶動與其固設在一起的行星轉軸轉動，行星轉軸牽拉著軟軸拉索沿著軟軸通孔移動，從而帶動與其連接的主制動踏板總成的主制動踏板臂運動，便可將副制動操縱裝置上的操縱力傳遞至主制動操縱裝置，教練車開始制動。當停止踩壓時，副制動踏板臂會在該回位彈簧的作用下恢復到原始狀態(tài)，軟軸拉索也會在主制動牽拉下相應恢復到原始狀態(tài)，從而有效保證副制動操縱裝置的回位性，提高整個副制動操縱裝置的操縱精度和操縱的靈活性，且不會影響主制動操縱裝置的正常操縱性能。軟軸拉索的兩端設有限位螺絲，可以調節(jié)軟軸拉索的長度，從而調節(jié)副制動的響應行程。

2.2 杠桿操縱式副制動裝置

杠桿操縱式副制動裝置主要在解放CA1122J 運輸教練車上使用，是在駕駛室操作臺下方安裝了一套單獨的制動踏板系統(tǒng)，通過杠桿原理作用主制動實現教練車制動。杠桿操縱式副制動裝置由副踏板、傳動桿、連接端、主踏板臂、掛簧、軸套和固定板組成，見圖2。

圖2 杠桿操縱式副制動裝置結構示意

杠桿操縱式副制動裝置傳動桿由與軸線基本成直角的第一桿部和第二桿部組成，連接端通過固定螺絲套于第一桿部的末端，可上下伸縮調整角度，連接端通過掛簧連接駕駛主制動踏板裝置的踏板臂，連接端末端套有圓筒，可靈活轉動，降低了連接端與主制動臂的摩擦。連接桿通過軸套和固定板安裝在駕駛室地板上，長度和形狀可根據駕駛室內結構調整。副制動踏板通過焊接的方式連接于第二桿部末端，副踏板的初始角度α 可通過調整具有可調節(jié)結構的傳動桿來實現。

當踩壓副制動踏板時，副制動通過傳動桿使得連接端按壓主踏板臂，從而使得主制動踏板裝置進行制動，當教練員松開副踏板時，在主制動踏板的回復力作用下，副制動踏板裝置回復到初始位置，連接端不再作用在主踏板臂上，從而主制動踏板裝置也回到初始位置。

2.3 氣壓控制式副制動裝置

氣壓控制式副制動裝置主要在解放CA1125 運輸教練車上使用，是在原有的氣壓控制式行車制動系統(tǒng)中，增加了一套與主制動控制裝置并聯的副制動控制裝置。它是由副制動閥、制動閥下腔三通、制動閥上腔三通和兩個雙通單向閥和以及副制動氣壓管路組成，另外單獨增加了制動燈傳感器，保證了副制動工作時制動燈也能正常工作。氣壓控制式副制動裝置安裝在駕駛室副駕駛地板上，踏板在地板上方，副制動閥總成部分在地板下方，兩個雙通單向閥和兩條三通連接管路沿原車管路布置，保證了駕駛室地板上空間的簡潔。安裝氣壓控制式副制動裝置的氣壓控制式汽車制動系統(tǒng)，包括依次連接的空壓機、調壓閥、干燥器和濕儲氣筒，濕儲氣簡通過四回路保護閥與手控閥的進氣口和主儲氣簡的兩個進氣口連通，手控閥的出氣口與快放閥和雙向閥連通，主儲氣筒的前腔出氣口通過制動閥下腔三通與制動系統(tǒng)的主制動閥的下腔進氣口、副制動閥的下腔進氣口連通，主儲氣筒的后腔出氣口通過制動閥上腔三通與制動系統(tǒng)的主制動閥的上腔進氣口、副制動閥的上腔進氣口連通，主制動閥的下腔出氣口、副制動閥的下腔出氣口依次通過雙通單向閥Ⅱ、快放閥與制動系統(tǒng)的前制動氣室連通，主制動閥的上腔出氣口、副制動閥的上腔出氣口依次通過雙通單向閥I、繼動快放閥與制動系統(tǒng)的后制動氣室連通，后制動氣室與快放閥和雙向閥連通，副制動閥選用串聯雙腔制動閥（圖3）。

圖3 氣壓控制式副制動系統(tǒng)原理示意

當踩下主（副）制動閥的踏板時，主儲氣筒的壓縮空氣分別經制動閥上腔三通、制動閥下腔三通進入主（副）制動閥的上、下腔進氣口，從主（副）制動閥的上、下腔出氣口流出。主（副）制動閥的下腔出氣口流出的壓縮空氣，經雙通單向閥Ⅱ，雙通單向閥Ⅱ閥芯被氣壓推動到一側（另一側），導通主（副）制動與快放閥之間管路，堵塞副（主）制動管路，防止空氣從副（主）制動閥排氣口排出，壓縮空氣通過快放閥進入前制動氣室，使前輪制動。主（副）制動閥的上腔出氣口流出的壓縮空氣經過雙通單向閥，雙通單向閥I 閥芯被壓縮空氣推動到一側（另一側），導通主（副）制動與繼動快放閥之間管路，堵塞副（主）制動管路，防止空氣從副（主）制動閥排氣口排出，壓縮空氣通過繼動快放閥進入后輪制動氣室，使后輪制動。放松主（副）制動閥踏板時，前、后制動氣室內的壓縮空氣分別經快放閥和繼動快放閥的排氣口排入大氣，制動回路中壓縮空氣分別經雙通單向閥I、雙通單向閥Ⅱ，按原途徑從主（副）制動閥的排氣口排入大氣，解除制動。當主、副制動閥的踏板都踩下時，通常先踩下的或踏板行程大的制動閥起作用，只有當主、副制動踏板都抬起時，制動才能解除。

2.4 雙位操控式副制動裝置

雙位操控式副制動裝置主要在東風天錦EQ1120GA 運輸教練車上使用，該裝置與拉索連接式副制動裝置和杠桿操縱式副制動裝置較為相似，是在駕駛室操作臺下方安裝了一套單獨的制動踏板系統(tǒng)，通過牽拉主制動踏板實現教練車制動。雙位操控式副制動裝置由左支架、左側副制動踏板、右側副制動踏板、右支架、踏板軸、制動搖臂和鋼絲繩組成。雙位操控式副制動裝置的踏板軸分別與左支架和右支架可轉動連接，踏板軸上固定連接有制動搖臂，制動搖臂通過左側副制動踏板鎖止機構與左側副制動踏板傳動臂連接，左側副制動踏板傳動臂上固定連接有左側副制動踏板，鋼絲繩一端與制動搖臂上端連接，另一端與主駕駛位置的主制動踏板連接，右側副制動踏板傳動臂的一端與右側副制動踏板固定連接，另一端與踏板軸固定連接，U 形撥桿的兩端分別在制動搖臂兩側與踏板軸固定連接，左支架與左側連接板連接，右支架與右側連接板連接。在右側副制動踏板傳動臂上設置有踏板軸孔，踏板軸穿過踏板軸孔，并通過鎖銷固定右側副制動踏板傳動臂，軟鋼絲的一端與鎖銷的一端連接，另一端與右側副制動踏板傳動臂連接，左支架上設置有與右側副制動踏板傳動臂上的踏板軸孔相應的凸耳，凸耳上設置有鎖銷孔（圖4）。

圖4 雙位操控式副制動裝置結構示意

雙位操控式副制動裝置可以根據實際需要調整兩個副制動踏板的位置，可實現副制動裝置在左側副制動踏板工作、右側副制動踏板工作和雙側副制動踏板均停用3 種作業(yè)模式間切換。

駕駛員在開始培訓時，需要教練員隨時把控車輛方向，教練員應位于中間位置，故需要選用左側副制動踏板工作模式，為了節(jié)省駕駛室空間，方便教練員上下車，將右側副制動踏板置于停用狀態(tài)，作法是將鎖銷拔出，將右側副制動踏板傳動臂及右側副制動踏板從踏板軸上取下固定在左支架的凸耳上，并用鎖銷鎖止。在駕駛培訓后期，不再需要教練員把控車輛方向，教練員可位于駕駛室中右邊位置，故采用右側副制動踏板工作模式，將左側副制動踏板置于停用狀態(tài)，作法是拉動左側副制動踏板鎖止機構的拉環(huán)，鎖銷從鎖止孔中退出，制動搖臂與左側副制動踏板傳動臂分開，推動左側副制動踏板傳動臂，將左側副制動踏板傳動臂上的下鎖止孔與制動搖臂上的鎖止孔對準，松開拉環(huán)，鎖銷在復位彈簧的作用下插入對應的鎖止孔中，將制動搖臂與左側副制動踏板傳動臂疊放。

上述的4 種副制動裝置經檢測線制動性能檢驗，4 種副制動裝置的制動力、制動力平衡及制動響應時間均能滿足，經路試制動性能檢驗，制動距離、平均減速度和制動穩(wěn)定性滿足符合國家標準規(guī)定要求。

3 副制動裝置基本特點

拉索連接式副制動裝置在操縱力傳遞過程中阻力小，能有效保證副制動裝置操縱的靈活性和可靠性，整體結構簡單、占用空間小、布局靈活，可根據實際的布局需要設置在車輛合適位置。但拉索為鋼絲繩，反復的抽拉需要定期的潤滑保養(yǎng)，而且鋼絲繩容易磨損，需要定期檢查。

杠桿操縱式副制動裝置通過調整傳動桿改變副踏板的初始角度，以適應不同車型、不同教練員需求。通過掛簧將連接端連接到主制動踏板的踏板臂上，可減少連接端與主踏板臂之間的沖擊，這種副制動為機械傳動，結構簡單，可靠性強，日常檢查維護方便，實用性強，但傳動桿只能布局在駕駛室，影響駕駛室空間，傳動桿容易被誤碰導致誤動作，使用中有一定的噪音。

氣壓控制式副制動裝置具有主、副制動系統(tǒng)不會發(fā)生干涉、構造簡潔、拆裝便捷，操縱性和安全性較強，相比其他類型的副制動響應最快。副制動閥可作為主制閥的備份，提高了制動系統(tǒng)的可靠性。但受制動閥體積的影響，安裝的位置容易受汽車結構的影響，而且涉及氣管路的連接和雙通單向閥的安裝，技術要求較高。

雙位操控式副制動裝置在使用時可以根據實際需要調整兩個副制動踏板的位置，副制動踏板工作狀態(tài)轉換只需插拔相應鎖銷即可實現，不用其他任何工具，省時、省力，使用方便靈活，更緊貼駕駛培訓需求。但其結構復雜，制作工藝要求高，而且占用空間大，安裝固定對駕駛室地板破壞較多。

4 結語

通過介紹副制動在駕駛培訓中的地位和作用，分析副制動4 個設計原則，系統(tǒng)介紹拉索連接式、杠桿操縱式、氣壓控制式、雙位操控式4 種副制動裝置主要結構和工作原理，客觀分析了4 種副制動的基本特點。通過綜合分析得出，氣壓控制式副制動裝置整體上要優(yōu)于其他類型的副制動，后續(xù)可在教練車出廠時預先安裝副制動或預留副制動安裝位置，提高副制動的可靠性和舒適性，更好地保證教學培訓的安全性。