汽车制动距离探究

陈振乾

摘 要：通过建立汽车制动距离计算的简化理论模型，再引入各影响因素进行研究，计算不同情况下的汽车制动距离。结果表明，汽车制动距离受车速、路况、车况、载重、驾驶人个人情况等因素的综合影响，其中以车速、路况影响最大，在进行效能事故现场勘查时需要综合考虑多种因素才能得到较为准确的事故车辆制动初速度。

关键词：制动距离；附着系数；制动初速度

制动距离是交通事故现场勘查的重要指标，也是评价汽车行驶安全的重要因素之一。制动距离的大小一般取决于两方面的因素影响：一方面是主观因素，即驾驶人的反应时间，与驾驶人是否饮酒、吸毒、疲劳，身体状况，注意力是否集中等相关；另一方面是客观因素，主要包括车速、路况、车况（轮胎、制动系统、保养情况）、超载情况等因素。

1建立制动距离计算的简化理论模型

汽车正常行驶过程中，车轮轮胎接触路面的部位与路面始终保持静态接触，作用于轮胎上的摩擦力方向与车辆行驶方向相同，推动汽车前进。而在制动过程中，轮胎与路面的摩擦力则与车辆前进方向大致相反。静摩擦与滑动摩擦是基础物理学中的概念。静摩擦力是一个存在系数上限极值的可变系数摩擦力，是汽车制动过程中非抱死状态下的主要制动摩擦力；动摩擦力则是一个不变系数摩擦力。由于最大静摩擦系数大于动摩擦系数，因此制动过程中应尽量保持轮胎与路面的静态接触，避免轮胎抱死而产生滑动，从而使制动距离保持最短。制动防抱死系统（antilock brake system，简称ABS系统）能够在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的狀态，以保证车轮与地面的附着力在最大值，进而为汽车制动提供了一定的安全保障。

1.1 汽车制动过程

从汽车制动的全过程来看[1]，可以分为4个大阶段（6个小阶段），本文以6个小阶段进行划分：驾驶人反应、右脚移动、右脚接触制动踏板、制动减速开始、持续制动和制动释放。

1.1.1驾驶人反应时段

1.4 乘用车几种车速不同φ值时的制动距离

120km/h时的制动距离的计算（几种车速不同附着系数时的制动距离计算结果见表1）：

即事故车辆的制动初速度大约为110.74（km/h）。

需要指出的是，上述计算模型属于简化模型，事实上回溯计算制动初速度还要考虑其它修正因素，才能得到较为接近真实的结果。

2汽车制动效果的其它影响因素

除影响最大的行车速度和路面材质、状况外，其它影响汽车制动距离的因素主要有车辆状态、超载情况和驾驶人状态。表2是不同路面状况下的附着系数。

2.1 车辆状态的影响

2.1.1制动系统的传导与优化

制动系统采用液压比气压更有效率，但气压制动适合挂车。虽然效率较液压为低，但是经过优化设计与整合控制系统，可以把制动器摩擦力增加时段缩短到0.4秒。提高车辆制动性能是车企义不容辞的责任，创新设计与优化制动系统，提高车辆制动系统的可靠性与制动效率，仍大有潜力可挖。

2.1.2轮胎磨损影响

轮胎磨损过度会影响胎面与路面的附着性能，减小附着系数，进而增加制动距离。

2.1.3前档风玻璃的洁净度

前挡风玻璃表面灰尘过多会影响驾驶人的视线，引起反应时间增加，导致制动距离增加。

2.1.4车辆超载的影响

从简化模型公式中看不到载重对制动距离的影响，但是，在超载车辆的制动过程中，由于摩擦导致刹车片温度显著升高，可达数百摄氏度[5]，制动器热衰退明显，从而引起刹车片的性能下降，导致制动力下降，使得最大减速度不达标，制动距离大幅增加。以轻卡江铃 JC528T8 为例[6]，当车辆超载50%时，初速为50km/h其增加制动距离8.2m，初速为90km/h其增加制动距离26.57m；当车辆超载100%时，初速为50km/h其增加制动距离16.4m，初速为90km/h其增加制动距离53.15m；当车辆超载200%时，初速为50km/h其增加制动距离32.81m，初速为90km/h其增加制动距离106.29m。

但是，也存在厂家迎合有些用户的喜好，少标车辆满载吨位，从而导致在实测时有些车辆在“超载”时反而制动符合标准的现象。

2.2 驾驶人状态影响

饮酒可以导致驾驶人对外界刺激反应速度变慢，对距离的判断严重失准，双重影响之下其制动距离会显著延长，导致危险剧增。

疲劳驾驶是导致交通事故的重要原因之一。疲劳会增加反应时间，导致制动距离增加，更为可怕的是，打盹会引起行驶方向偏离而引发严重交通事故。

注意力的分散也是引发效能事故的重要原因。有人在开车过程中打电话、发微信、吃东西、聊天、取东西等，这些都可能影响遇到紧急情况的制动距离，有时会因一秒钟的疏忽导致方向偏离而引发交通事故。

为了自己和他人的安全，请保持合理车速，保持安全距离，调整自身状态，做一个守法的合格驾驶人！

3利用制动距离分析交通事故中相关车辆初速度需要注意的几个问题

影响汽车制动距离的因素多种多样，相互制约，相互影响。但是，随着环境和具体情形的不同，诸因素影响的大小又会发生变化，因此我们在交通事故或案件现场回溯汽车制动初速度时应抓住主要影响因素，以简化处理过程。

3.1 路况

由公式（8）可知，制动距离与初速度呈二次函数正相关，与附着系数呈反比例负相关。因此，必要时需要对现场路面的附着系数进行实验测定，以准确判定事故车辆的初速度。

3.2 车况

车况中最重要的是制动系统的传导方式和速度，如果是液压传导，时间会稍短一些；如果是气压传导，非经优化设计，其传导时间会有所延长。必要时需要进行实验验证传导时间。

3.3 超載情况

一般来说，如果生产厂家严格按照相关标准进行额定载荷标注，超载注定会导致制动器的热衰退，进而导致制动距离显著增加，且超载越严重，增加越明显；但是有些生产厂商为了迎合部分用户的需求，故意对车辆的额定载荷进行缩减标注，则会在数据显示“超载”而实际上并没有超载的情况下，影响不明显。遇到此种情形，需要对车辆进行实际载重能力分析，确定是否真实“超载”，进而判断“超载”对制动性能能的影响。

4结语

制动距离是车辆性能评价的重要指标，熟悉驾驶车辆的制动性能，测算不同路况、不同初速下的制动距离，对我们在行驶中保持安全距离，保证车辆和人身安全有着重要意义。文中的制动距离计算简化模型，可为车辆制动性能评判提供支撑，也可为交通事故现场勘查与重建提供参考。

参考文献

[1]阴春晔.降雨条件下汽车制动距离的研究[D].沈阳：辽宁工业大学，2020：17.

[2]吴伟铨.安全行车中车轮受力情况与制动距离探析[J].引进与咨询，2006，（7）：37-39.

[3]吴新平，赵清华.汽车制动性评价及制动距离分析[J].河南科技.2011，（19）：66-67.

[4]公安部. 机动车运行安全技术条件：GB 7258-2017[S].北京，中国标准出版社，2018.

[5]冯俊贤，徐少峰.车辆超限超载对行车制动的影响[J].汽车运用.2011，（4）：31.

[6]刘晨阳，等.超载运输车辆对沥青路面的破坏及制动距离的影响[J].河南农业大学学报.2016，（4）：490-494.

制动距离

制动距离是衡量车辆制动性能的关键性参数之一，它的意思就是人们在车辆处于某一时速的情况下，从开始制动到完全静止时，车辆所驶过的路程。是车辆在一定的初速度下，从驾驶人急踩制动踏板开始，到完全停住为止所驶过的距离。包括反应距离和制动距离两个部分。制动距离越小，车辆的制动性能就越好。由于它比较直观，因此成为广泛采用的评价制动效能的指标。正确掌握车辆制动距离对保障行车安全起着十分重要的作用。

各国的制动法规，都规定了各种车型在规定初速下的制动距离。超过这个距离的车辆，就是不合格车辆，不能在道路上行驶。交通管理部门在进行车辆检验时，最重要的指标之一就是制动距离。我国对汽车（空载时）制动距离的要求是：

不超过九座的载客汽车初速度50km/h时，不超过19m；其它总质量不超过4.5t的汽车初速度50km/ h是时，不超过21m；其它汽车，汽车列车初速度30km/h时，不超过9m。

制动距离应由专业人员使用专门仪器进行测量。制动距离达不到要求时，应及时对制动系统进行检修，以防事故发生。