某6×2载货车气压制动系统失效分析

某6×2载货车气压制动系统失效分析

摘要:本文结合某6×2载货车制动管路系统简述双回路气压制动系统的控制型式和实现方式,并分析引起双回路气压制动系统失效的原因及预防措施。

关键词:双回路气压制动系统失效

1 前言

在重型载货车采用的制动驱动机构形式中动力制动是应用最广泛的,动力制动即利用发动机的动力转化而成,并表现为气压或液压形式的势能作为汽车制动的全部力源。驾驶员施加于踏板或手柄上的力,仅用于回路中控制元件的操纵。气压制动系是动力制动的主要型式,在汽车上得到广泛应用,特别是中、重型卡车上使用。

本文以某6×2载货车制动管路系统为例,阐述引起整车制动失效的原因,并对原因进行分析得出解决方案和预防措施,对提高整车的一次下线合格率和降低整车因制动失效而造成伤亡事故的发生概率具有规范和预防意义。

2 双回路气压制动系统

2.1 双回路气压制动系统的分路系统

为了提高汽车制动系统的可靠性,现代汽车愈来愈多采用分路系

统,即全车所有行车制动器的气压管路,分属于两个或更多的互相隔绝的回路。这样,即使其中一个回路失效后,汽车仍可利用其他完好的回路起制动作用,而不会失去制动能力。一般多设计为双回路、少数也有用三回路的。常见的双轴汽车的双回路制动系统有以下五种分路型式:

(1)前、后桥独立式或叫一轴对一轴(Ⅱ)型,这种分路系统多用于后轮负载较大的发动机后置后轮驱动(RE)或发动机中置后轮驱动(MR)的汽车,这些汽车的后轮负载大,对后轮制动力的依赖性大。但有许多发动机前置后轮驱动(FR)的轿车和货车也采用此种分路系统。但对前轮制动力依赖性大的发动机前置前轮驱动(FF)的汽车,一般就不宜采用这种分路系统。因为,当前轮制动系统发生故障时,制动力会大大下降。这种型式结构简单,但一个回路失效,则该轴失去制动能力,紧急制动有时会出事故。

(2)交叉型也叫X型。这种型式也叫纵斜独立式,多用于前轮负载大的发动机前置前轮驱动(FF)的汽车。一个回路失效后,尚能保持50％的制动力,对直线行驶影响小。但转向时制动,若失效的是外侧后轮回路,仅剩内侧后轮制动易产生过度转向,会形成近似于单侧制动状态,应采用转向主销偏置量较小的几何结构。

(3)前轮和全轮分路也叫一轴半对半轴(HI)型。前轮制动器为双轮缸,其中的一个轮缸和全部后轮制动器轮缸属于一个回路,其余的前轮缸则属于另一回路。此种分路系统,若前轮制动回路失效对整车制动

力影响不大;但全轮制动失效,则前轮制动易抱死,失去操纵性。

(4)前桥右后轮和前桥左后轮分路型也叫半轴一轮对半轴一轮(LL)型。两个分路分别对两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器起作用。

(5)全轮双回路分路型,也叫双半轴对双半轴型(HH)。每个回路均只对每个前、后制动器的半数轮缸起作用。LL型和HH型在一个回路失效时,前、后轮制动力分配和不失效时相同,总制动力均能保持50％。但结构复杂。

2.2 某6×2载货车气压制动回路

某6×2载货车气压制动回路采用前、后桥独立控制的分路形式,前轴采用膜片制动气室,后轴采用弹簧储能制动气室,在前轴制动失效的情况下,后轴的制动力不低于整车制动效能的50%,并在双回路制动的基础上增加了驻车制动和辅助制动,保证了行车安全性和满足国家法规的要求。分为:(1)空气压缩机;(2)空气干燥器总成;(3)四回路保护阀;(4)储气筒总成;(5)放水阀;(6)低压报警器(驻车灯开关);(7)离合助力器;(8)再生储气筒;(9)行车制动灯开关;(10)前桥膜片制动气室;(11)脚制动阀;(12)双指针压力表;(13)手控阀;(14)快放阀总成;(15)行车继动阀;(16)差动继动阀;(17)后桥弹簧储能气室。

某6×2载货车双回路制动系统中。发动机通过皮带轮驱动的空气压缩机(1)将压缩空气经空气干燥器(2)进行空气滤清干燥后通过四回

路保护阀(3)把压缩空气分配给储气筒总成(4),每个储气筒上分别接放水阀总成(5)和低压报警器(6),四回路保护阀(3)有四个出气口:出气口21接后制动用储气筒、出气口22接前制动用储气筒、出气口23接驻车制动用储气筒、出气口24接离合和其他用气单位取气。

前制动用储气筒接脚制动阀(11)下腔进气,后制动用储气筒接脚制动阀(11)上腔进气,在分别与双指针压力表(12)连接。双指针压力表(12)上针表示后制动用储气筒气压、下针表示前制动用储气筒气压。

制动时,脚制动阀(11)由驾驶员的制动踏板操纵,首先切断各制动气室与大气的通道,接通与储气筒通道。于是,压缩空气经脚制动阀(11)下腔接继动阀(15)的控制口4提供气信号,前制动用储气筒的压缩空气经行车继动阀(15)的出气口接快放阀向两根前轴的膜片制动气室(10)分别供气,实现前制动;同时压缩空气经脚制动阀(11)上腔接行车继动阀(15)的控制口提供气信号,后制动用储气筒的压缩空气经过行车继动阀(15)充入后桥弹簧储能气室(17)的行车腔,实现后制动,最终实现独立控制的前、后轴行车制动。

此种双回路气压制动系统被广泛应用于重型载货车车型中,也被认为是一种可靠而稳妥的制动控制系统,有些车型在双回路气压控制系统的基础上又增加了驻车制动系统、紧急制动系统和辅助制动系统,使得现在汽车在载重量和车速不断提升的情况下有了更加可靠和快速的制动控制系统。但是此制动控制系统也会因为某些原因而产生制动失效的情况,甚至造成车毁人亡的惨剧的发生。

3 引起双回路气制动系统制动失效的原因

在实际运行中,双管路气制动系统由于某种原因有时也会出现制动失效事故,且制动失效原因不容易找,但是找到后却发现原因非常简单——脚制动阀上、下腔进气或出气管路接反引起的制动失效。

以某6×2载货车双回路气压制动系统为例对因脚制动阀上、下腔进气或出气管路接反引起的制动失效从原理上作进一步的分析和阐述。

要从原理上解释接反引起制动失灵的原因,首先要搞清楚继动阀的作用及工作原理。双管路气压制动系统普遍采用了继动阀,前后各一个。继动阀的作用是缩短因制动管路太长引起的制动起作用滞后时间。其原理是通过脚制动阀给继动阀一个信号(气压信号)打开继动阀,然后由储气筒直接通过继动阀供气给制动气室。

当脚制动阀上、下腔出气管路接反时,则踏下制动踏板时,来自前制动用储气筒的压缩空气会通过脚制动阀下腔去控制后继动阀,而后制动用储气筒的信号气压又去控制前继动阀,如图2中的虚线所示。这时如果一个管路没有压缩空气,就会出现继动阀能被打开的、而供气的储气筒却没有气,有气供的另一个储气筒继动阀又不能被打开,所以就会出现前后管路均无气供制动系统工作的情况。但是当两个管路都有气时,又与正确接法时的效果一样。理论和实践均证明:脚制动阀