驻车制动设计计算

219

式中ϕ——该车所能遇到的最大附着系数；

q——制动强度

e r ——车轮有效半径。

一个车轮制动器应有的最大制动力矩为按上列公式计算结果的半值。

奥龙、德御系列车采用的是斯太尔前轴、后桥，制动器采用的是斯太尔领从蹄鼓式制动器，如图13.5所示，制动器的规格为前φ420×160/后φ420×185，制动器结构参数及制动力矩见表13.1、表13.2，由于奥龙、德御车制动系统中没有安装气压感载调节阀，所以整车制动力不可调节，对同一系列车，整车制动力分配系数为定值，所以，实际制动力分配曲线与理想的制动力分配曲线相差较大，制动效率较低，前轮可能因抱死而丧失转向能力，后轮也可能抱死使汽车有发生后轴侧滑的危险。

图13.5 领从蹄鼓式制动器结构示意图

因此，对奥龙、德御系列车来说，可以通过调整轴荷分配来调整重心位置，使车辆满载情况下的同步附着系数接近可能遇到的路面附着系数，才能获得稳定的制动工况。

表13.1 斯太尔前、后制动器结构参数

表13.2 斯太尔前、后制动器在各种制动气压下的制动力矩

4.驻车计算

图13.6为汽车在上坡路上停驻时的受力情况，由此可得出汽车上坡停驻时的后轴车轮的附着力为：

结构参数 STEYR （前） STEYR （后） L(mm) 155mm 155mm a(mm) 160mm 160mm M(mm) 38mm 38mm 摩擦片包角0β 95° 110° 摩擦片起始角 29°8′ 21°39′ 制动臂长l(mm) 122 145 摩擦片宽b(mm) 160 185 制动鼓半径(mm) 210 210 ()a MP P 0 0．5 0．6 0．7 0．8 m N M u ⋅ٛ/)(1前 10811 12974 15135 17299 m N M u ⋅ٛ/)(2后

13573 16287 19002 21717

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图13.6 汽车在上坡路上停驻时的受力简图

)sin cos (12ααϕϕg a h L L

g m Z +=

同样可求出汽车下坡停驻时的后轴车轮的附着力为：

)sin cos (12ααϕϕg a h L L

g m Z −=′ 根据后轴车轮附着力与制动力相等的条件可求得汽车在上坡路和下坡路上停驻时的坡度极限倾角α，α′，即由

αααϕsin )sin cos (1g m h L L

g m a g a =+ 求得汽车在上坡时可能停驻的极限上坡路倾角为：

g h L L ϕϕα−=1arctan 汽车在下坡时可能停驻的极限下坡路倾角为：

g

h L L ϕϕα+=′1arctan GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》中第7.13.3条要求, 在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度为 20%（对总质量为整备质量的 1.2 倍以下的机动车为 15%）、轮胎与路面间的附着系数不小于 0.7 的坡道上正、反两个方向保持固定不动，其时间不应少于 5 min 。对于允许挂接挂车的汽车，其驻车制动装置必须能使汽车列车在满载状态下时能停在坡度为 12% 的坡道（坡道上轮胎与路面间的附着系数不应小于 0.7）上。

为了使汽车能在接近于由上式确定的坡度为α的坡路上停驻，则应使后轴上的驻车制动力矩接近于由α所确定的极限值αsin e a gr m (因αα′>)，并保证在下坡路上能停驻的坡度不小于法规规定值。 单个后轮驻车制动器的制动上限为αsin 2

1e a gr m ；中央驻车制动器的制动力矩上限为0/sin i gr m e a α，0i 为后驱动桥主减速比。

13.3.3 制动驱动机构的结构型式选择

1.制动驱动机构的结构型式选择

根据制动力源的不同，制动驱动机构可分为简单制动、动力制动和伺服制动三大类，重型汽车一般均采用动力制动系。

气压制动系是动力制动系最常见的型式，由于可获得较大的制动驱动力且主车与被拖的挂车以及汽车列车之间制动驱动系统的联接装置结构简单、联接和断开都很方便，因此广泛用于总质量为8t 以上尤其是15t

以上的载货汽车、越野汽车和客车上。但气

221 压制动系必须采用空气压缩机、储气筒、制动阀等装置，使结构复杂、笨重、轮廓尺寸大、造价高；管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长(0.3～0.9s)，因此在制动阀到制动气室和储气筒的距离较远时有必要加设气动的第二级控制元件——继动阀(即加速阀)以及快放阀；管路工作压力较低(一般为0.5～0.8MPa)，因而制动气室的直径大，只能置于制动器之外，再通过杆件及凸轮驱动制动蹄，使非簧载质量增大；另外，制动气室排气时也有较大噪声。

图13.7为气压制动系的双回路制动系统管路示意图。由发动机驱动的空气压缩机1将压缩空气经调压阀2进入空气干燥器3进行干燥，然后进入四回路保护阀4进行分配，储气筒6、7分别作为双回路的前、后桥制动储气装置，气压表10用于随时测量前、后回路的制动气压值，感载阀18可确保制动力随载荷的变化而变化，弹簧制动气室19起到紧急制动和驻车制动的作用，ABS 电磁阀39、40分别串联于制动阀与制动气室之间，起到了调节制动压力的作用，避免了车轮抱死，从储气筒5出来的压缩空气通过手制动阀16、继动阀20、弹簧制动气室19构成了驻车制动回路，另外还给挂车充气，从挂车制动阀17连接至挂车接头11、12的两根管路确保了挂车制动回路的双管路制动。

图13.7 气压制动系的双回路示意图

奥龙、德御、德龙系列车均沿用斯太尔制动技术，行车制动采用双回路气压制动，驻车及应急制动采用弹簧储能断气制动，辅助制动采用发动机排气制动或排气门制动（WEVB），挂车制动控制采用双管路气压制动。

2.制动系统的多回路设计

为了提高制动驱动机构的工作可靠性，保证行车安全，制动驱动机构至少应有两套独立的系统，即应将汽车的全部行车制动器气压管路分成两个或更多个相互独立的回路，以便当一个回路失效后，其他完好的回路仍能可靠地工作。

奥龙、德御、德龙系列车沿用斯太尔制动技术，制动回路采用双回路，即前、后桥采用两个相对单独的制动回路，确保了制动系统的可靠性。

13.3.4 制动系统阀类的选择

1.空气干燥器的选择

空气干燥器的作用是调整制动系统的工作气压，其切断压力就是制动系统的最大工作压力，同时它可以过滤空气中的水份、油污，并适时再生干燥剂，集成的安全阀可防止系统压力过载，集成的加热装置能避免总成冬季冻结失效，空气干燥器总成的分子筛要求每两年更换一次，以确保空气干燥器的干燥性能。

我公司有STEYR 和F3000两大技术平台，制动系统的工作压力有0.81MPa 和

1MPa