疯狂的刹车——汽车上有四种制动系统,为什么刹车还会失灵?

文章来源: 老侯解车 点击数:47 发布时间:2019-02-28
在汽车上其实有四种制动系统,分别是行车制动系统(脚刹车)、驻车制动系统(手刹车)、紧急制动系统以及辅助制动系统。这样做的目的是避免一种制动系统失效时,汽车就彻底失控了,可以有效的提高汽车的行车安全性。下面我分别来介绍一下。详见正文.
疯狂的刹车——汽车上有四种制动系统,为什么刹车还会失灵?

这两天有一个矿车失控事故大家都听说了吧?这台矿车是用一辆报废的大客车改装的,采用气压制动系统,结果在下巷道时刹车失灵,直接撞到了巷道尽头的墙上,造成了多人死伤。事故发生后很多人都有一个疑问,汽车的刹车究竟是怎么失灵的?今天我们就来解析一下汽车上的制动系统,看看它是如何工作的,又是如何失灵的。

QQ图片20190228150926.png

汽车的制动系统无疑是汽车上最重要的主动安全装置,它的功用是根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车,以保证行车安全,并使司机敢于发挥出汽车的高速行驶能力,从而提高汽车运输的生产率;又能使汽车可靠的停放在坡道上。但是很多人不知道的是:在汽车上其实有四种制动系统,分别是行车制动系统(脚刹车)、驻车制动系统(手刹车)、紧急制动系统以及辅助制动系统。这样做的目的是避免一种制动系统失效时,汽车就彻底失控了,可以有效的提高汽车的行车安全性。下面我分别来介绍一下。

QQ图片20190228150938.png

一、行车制动系统(脚刹车)

行车制动系统就是我们俗称的脚刹车,它是制动系统中最主要的装置,承担了绝大多数的刹车任务,按工作介质可以分为气压制动系统和液压制动系统两种,一般的家用轿车和小型车都使用液压制动,大型客车、卡车等都使用气压制动。它的工作原理基本相同,当我们踩下刹车踏板时,踏板力通过刹车总泵和刹车分泵转换成车轮制动力,让汽车减速直至停车。

QQ图片20190228150948.png

评价汽车的制动性主要有制动效能、制动效能的恒定性、制动时的方向稳定性这三个指标。实践中我们通常用制动距离来衡量,即汽车从100公里/小时的时速刹停到零所行驶的距离,一般轿车的制动距离都在40米左右。影响制动距离的因素有车轮与地面的附着力、车轮制动力等,如果制动系统中的工作介质缺失,比如缺刹车油、气压不足等,就会造成制动系统工作不良,严重时刹车失灵。

QQ图片20190228151000.png

为了提高制动系统的可靠性和安全性,在汽车上通常使用双回路制动系统,即把制动管路一分为二,分别控制前桥或后桥的制动器,如果其中的一套管路发生泄漏,另一套仍起制动作用,防止汽车制动完全失灵。另外随着电子技术的发展,人们在制动系统上面增加了很多制动辅助系统,比如制动防抱死系统(ABS)、电子制动力分配(EBD)、弯道自动控制(CBC)、制动力辅助系统(EBA、BAS、BA)、牵引力控制系统(ASR、TCS、TRC)、上坡辅助系统(HAC)、自动驻车功能(AUTOHOLD)、陡坡缓降控制(HDC)、刹车优先系统(BOS)等等,这些系统或者是增大制动力,或者是在制动时维持车身稳定。总体来说都有利于行车制动系统的安全性和可靠性的提高。

QQ图片20190228151059.png

二、驻车制动系统(手刹车)

驻车制动系统的作用是在车辆停稳后用于稳定车辆,避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成事故。在这套制动系统中,采用液压制动的小型车和采用气压制动的大型车是有很大区别的。

首先来看看采用液压制动的小型车,我们以轿车为例。在轿车上有机械手刹和电子手刹两种,它们都是通过控制两个后轮刹车卡钳来实现制动的。机械手刹主要是借助于人力,在汽车停止后,我们将手制动杆拉起时,带动拉索使车轮制动器中的刹车片与刹车盘夹紧产生制动力,达到防止车辆自行溜车的目的;电子手刹是在机械手刹的基础上发展而来的,它的制动方式没有改变,只是控制方式从机械式拉杆变成了电子按钮,它的操作更为简单省力,并且让车内空间得到更好地利用,所以,近几年电子手刹发展极为迅速,大有取代传统机械手刹的趋势。

QQ图片20190228151115.png

再来看看采用气压制动的大型车。这种车型的驻车制动采用的方式是强力弹簧驻车制动器,俗称“断气刹车”。在它的后轮上使用的刹车分泵是强力弹簧驻车制动和行车制动综合体,汽车在正常行驶时,制动系统中的气压将强力弹簧压缩,驻车制动解除;当汽车停车时,通过手刹车开关将压缩强力弹簧的气压放掉,强力弹簧弹出,将车轮制动器推倒制动的位置,汽车就停在原地不动了。它的制动力是十分强大的,即使汽车满载停在30%左右的坡路上,也可以可靠的让汽车停止。

QQ图片20190228151125.png

汽车上还有一种驻车制动系统,称为“中央驻车制动系统”。它的驻车制动器一般安装在变速箱输出轴上,与传动轴相连,通过锁死传动轴来达到停车的目的。它一般应用在小型或中型货车上,也是采用拉线或拉杆的操纵方式。不过它的制动力比较小,如果传动轴断开它就彻底失效了,现在应用的比较少。

QQ图片20190228151134.png

三、紧急制动系统

很多人可能从来都没听说过汽车上还有紧急制动系统,当然也就不知道它在哪儿了。其实汽车的驻车制动系统就同时肩负着紧急制动的功能,不同的系统它们起作用的方式是不一样的,制动效果也不同。

1、机械式手刹:机械式手刹车拉起时可以对后轮进行制动,国家标准里面对它的要求是:当汽车行驶速度在30公里/小时以下,拉起手刹车能够使汽车停止。所以如果汽车刹车失灵了,拉手刹是有用的。不过如果汽车的行驶速度较高时,我们用这种手刹车对行进中的汽车进行制动时,一定要注意不要一下子把制动手柄拉到顶,而是要用手按住手柄的释放按钮,缓缓的拉起,再放下,然后再拉起,放下,反复多次,直到汽车的车速降下来为止。如果你一下子把手刹车拉到顶,汽车的后轮突然抱死,汽车会发生甩尾的现象,这种情况是极难挽救的,汽车很容易发生侧翻,非常危险。还有就是一下子拉死手刹车,巨大的制动力会反作用在制动拉索上,有可能将其拉断,那手刹车也彻底失去作用了。这种紧急制动操控方式对中央驻车制动系统也是适用的,只是效果有限。

QQ图片20190228151206.png

2、电子手刹:电子手刹有一个非常重要的功能,那就是动态紧急制动功能。如果汽车的刹车突然失灵了,我们只要拉住电子手刹的开关不松手(必须拉住,不能只拉一下就松开),就可以对车辆进行紧急制动。注意:此时车辆的制动并非机械的驻车制动,而是全车液压制动。此时的制动系统通过ESP控制单元以略小于全力刹车的力道对全部四个车轮进行液压制动,而当车辆接近静止状态时(时速低于7km/h),才能直接用电子手刹来降速或驻车。所以说使用电子手刹的车型更安全,这也是电子手刹迅速普及的原因之一。

QQ图片20190228151222.png

3、强力弹簧驻车制动:对于采用气压制动的大型客车和卡车而言,它的后轮强力弹簧驻车制动器具有断气制动的功能,利用此功能就可以实现汽车的紧急制动。当汽车在行驶中刹车失灵的时候,我们只要拉上手刹车开关,将压缩强力弹簧的气压放掉,强力弹簧就会弹出,将车轮制动器推到制动的位置,汽车就会逐渐的减速直至停车。它直接作用在汽车的后轮上,如果是半挂车也会直接作用在挂车上,并且制动力十分强大,即使汽车高速行驶,它也能将汽车停下来。

QQ图片20190228151232.png

四、辅助制动系统

汽车上的辅助制动系统主要指发动机制动、电涡轮减速、液力涡轮减速、排气制动等,它们的作用是增加传动系统的阻力,防止汽车过快滑行,减轻制动系统的负荷,但它只能让汽车减速,不能让汽车停止。其中的发动机制动时所有车型都可以利用的,它主要是利用发动机的压缩行程产生的压缩阻力,内摩擦力和进排气阻力对驱动轮形成牵制作用,防止驱动轮越滑越快。而电涡轮减速、液力涡轮减速和排气制动等主要应用在大型客车和卡车上,当汽车滑行时会产生一个与传动轴旋转方向相反的力,以防止汽车滑行过快。它一般都是自动作用的,不需要我们去操作,但是在这种情况下变速箱一定不能在空档上,否则它们就不起作用了。在这起事故中,有幸存者就听到了汽车挂不上档的声音,汽车处于空档状态,失去了最后的牵制。

QQ图片20190228151243.png

由此可见,汽车的制动系统都是带有备份的,安全性还是非常高的,那么它为什么还会失灵呢?

我们来看这几套系统,它们最终的执行机构都是车轮制动器,也就是我们俗称的刹车卡钳和刹车盘、刹车片,如果车轮制动器由于某种原因失效了,比如制动器热衰退,刹车油漏光,刹车片磨损过甚等,此时在车轮上根本就无法形成制动力,不论哪一种制动系统都不起作用了,刹车就彻底失灵了。这起悲惨的矿难事故,我认为原因就在于此。