辅助制动操作对制动蹄片温度的影响

张红星 刘学琼 宋玥 杨新波

摘要：排气制动和发动机制动是重型载货车使用最广泛的辅助制动，但需要驾驶员熟练掌握辅助制动的方法，本文首先总结了辅助制动的操作方法；然后在高速公路和山区公路上，对某重型载货车采用制动淋水、辅助制动以及辅助制动和制动淋水相结合的三种方式，试验辅助制动对制动蹄温度的影响。

关键词：辅助制动；操作方法；制动蹄片；温度

中图分类号：U463. 5 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2012）02-0053-04

Auxiliary Brake Operation Method and Effect of Temperature On the Brake Shoe

ZHANG Hong-xing，LIU Xue-qiong，SONG Yue，YANG Xin-bo

(Dongfeng Commercial Vehicle Technical Center of DFL，Wuhan430056，China)

Abstract: Exhaust brake and engine brake are most widely used in heavy truck auxiliary braking，but it requires the driver to master the auxiliary braking method.The paper first summarizes the auxiliary brake opration；then in the mountainous expresswcay and highway，We test the effects of the brake drenching，auxiliary brake and auxiliary brake and brake drenching water by the combination of three kinds of method for the brake shoe temperature。

Key words: auxiliary brake；operation method；brake shoe；temperature

汽车在行驶中经常进行小强度、长时间的制动会加速主制动器的磨损和制动性能的衰退，进而影响整车制动性能。汽车辅助制动系统可以缓解汽车的持续制动造成的制动器发热和制动热衰退等问题。辅助制动有制动力矩小和制动持续时间长的特点，其制动力矩相对于主制动器更稳定［1］。特别是山区道路上行驶的汽车，在连续下坡行驶时，汽车制动系统的热负荷非常大，而制动系统的容量与整车质量相比而言比较小，无法及时将汽车动力转化成热能释放给周围环境，从而使制动鼓和制动蹄的温度大幅度升高，当温度升高制动器热衰退，制动器将部分失去或完全失去制动效能，使得在连续下坡坡道上交通事故发生的频率高于其它道路［2］。

排气制动和发动机制动是重型载货车使用最广泛的辅助制动，但需要驾驶员熟练掌握辅助制动的方法，本文总结了辅助制动的操作方法，并研究了驾驶员对辅助制动方法掌握的熟练程度对制动效果的影响。

1 降低制动蹄温度的方法

1.1 制动淋水

制动系统在长时间下坡行驶后会发生制动鼓、制动蹄片过热等而导致制动失灵、制动元件损坏等不良后果。因此在车上安装辅助制动用来减轻行车制动在下坡时的使用。但在下长坡、陡坡时制动系统的频繁使用仍会使其温度过高。过高的温度会使制动系统各部件提前损坏。为了防止这些故障发生，有些用户在车上装了淋水器，用来在下坡时向制动鼓等部件喷水进行冷却、降温［3］。

采用制动淋水强制冷却制动鼓的方式，虽然驾驶员驾驶轻松，但需要增加加水时间、加水费用以及加水时的怠速油耗；相比辅助制动，会增加制动蹄片磨损及制动鼓开裂。

1.2 辅助制动

相比制动淋水强制冷却制动鼓，采用辅助制动的优势在于：

1）使用辅助制动减少了下坡时踩制动的时间，减小了制动强度，降低了驾驶员的疲劳度；

2）使用辅助制动后，部分淋水减少了下坡时制动淋水时间，减小了水的使用量，这样车辆加水的次数减小，等待加水的时间也减少，提高了运输时效性；

3）正确辅助制动，制动蹄片最高温度及实时温度均比一般司机采用制动淋水方式的温度低，且温度区间偏向低温区；

4）使用辅助制动减小制动蹄片磨损量，降低更换蹄片的频率，提高制动鼓的寿命，为车主节省费用。

辅助制动如何操作才能有效降低制动蹄的温度，试验数据表明发动机制动及排气制动需在高转速下才能达到最佳的效果，同时考虑到制动器降温的需要，利用辅助制动控制下坡操作方法为：

1）选择合适的发动机转速区间；根据坡道的长度、路面情况和载荷，选择适合挡位将发动机转速控制在高效区之间。

2）控制车速的制动方式：采用有明显制动效果的点刹，避免拖刹；在辅助制动拖行控制不住车速需要制动时，尽量选择点刹使发动机转速有明显下降。

3）合理利用路面起伏为制动器降温；遇到长坡中间有起伏的路面时，不要盲目的加速，如果起伏路面不长并在长坡的中段可以利用起伏路面的行车过程对制动器进行降温。

4）遇到急弯提前减速；遇到急弯需要减速时，应提前在弯道前减速，避免在弯道中减速。这样可以避免整车在制动过程中出现跑偏、侧滑的情况。

5）山区一般公路弯道多，车流量大，交通状况较之高速公路要复杂的多，当频繁制动时，制动鼓来不及散热，温度快速升高。鉴于某典型山区用户对淋水强烈的依赖以及行车安全考虑，可将辅助制动与制动淋水配合使用。

2 辅助制动对制动蹄温度的影响

发动机制动、排气制动过程制动力矩的大小受到许多因素的影响，例如：发动机的额定功率、发动机的工作容积、行程、气门大小和气门定时、排气制动阀的安装位置等等。本文通过某重型载货车研究辅助制动对制动蹄温度的影响。

2.1 试验道路的选择

1）山区公路

道路1为山区公路，连续下坡长31.9 km，平均坡度范围为4.52％～4.84％,最大坡度为：7.60％。

2）高速公路

道路2为高速公路，连续下坡长38.8 km，平均坡度范围为3.73％～4.56％，最大坡度为：6.0％。

道路3为高速公路，连续下坡长25.4 km，平均坡度范围为2.44％～3.95％，最大坡度为：5.82％。

2.2 试验车辆及方法

试验样车如表1所示，同一辆试验车在山区道路和高速公路两种道路情况下，分别对两种驾驶操作进行对比：

a操作：当地司机按自己的驾驶习惯，开车下长坡淋水；

b操作：熟练司机掌握辅助制动操作方法，下长坡不淋水；

在下坡过程中测量制动蹄的温度，研究辅助制动对制动蹄片温度的影响。

2.3 试验结果分析

1）山区公路试验情况

在道路1中，采用a操作和b操作两种方式制动蹄温度的影响如图1所示。从图1可以看出，熟练掌握辅助制动无淋水，其实时蹄片温度均比采用制动淋水方式的蹄片温度低，且温度分布区间偏向低温区间。

2）高速公路试验情况

在道路2中，不了解辅助制动的驾驶员在培训辅助制动操作方法前后的蹄片温度的测量结果见表2。从表2可以看出，采用辅助制动的操作方法，可以有效地降低制动蹄的温度，减小驾驶员下坡踩制动踏板的时间。

在道路2的高速近40 km长下坡情况下，驾驶员采用制动淋水和辅助制动两种方式的右蹄片温度对比如图2所示 。表3为不同驾驶操作情况下，制动蹄的最高温度统计。从图2和表3可以看出，驾驶员采用正确辅助制动的操作方法，其蹄片最高温度及实时温度均比采用制动淋水方式的温度低，且温度区间偏向低温区。

4 结束语

排气制动和发动机制动是重型载货车使用最广泛的辅助制动方法，但需要驾驶员熟练掌握辅助制动的方法。本文首先总结了辅助制动的操作方法；并对同一辆8×4货车在高速公路和山区公路上，按当地司机习惯及熟练司机两种操作辅助制动的蹄片温度进行了对比分析，从试验结果来看，正确操作辅助制动对降低制动蹄的温度有显著的效果，值得广泛借鉴与应用。

参考资料：

［1］ 邹乃威，方泳龙，王庆年，等.传动轴和万向辅助制动对前驱车辆制动性能的影响［J］.吉林大学学报（工学版），2006，39（2）.

［2］ 余强，陈荫三，马建，等. 客车比功率对发动机制动、排气制动下坡能力影响分析［C］.2004年中国客车学术年会·一汽客车产品交流会论文集.

［3］ 闫松涛.加装制动淋水器的正确方法［J］. 汽车科技，2007，（1）:54.