某国产挂车冬季制动性能试验研究

何俊南　王雪颖　殷振华　吴昊　李伟

摘 要：我国北方具有四季分明的特征，冬季寒冷漫长且常伴有降雪，导致路面有积雪、结冰的情况，上述典型的低附着路面对挂车的行驶安全性尤其是制动性能提出了严苛的挑战。本文开展了挂车在铺装路面、压实雪地和冰面上的制动性能研究，对于分析挂车在冬季的行驶安全性有重要意义。

关键词：挂车 制动性能 冬季 附着系数

Experimental Study on Braking Performance of a Domestic Trailer in Winter

He Junnan，Wang Xueying，Yin Zhenhua，Wu Hao，Li Wei

Abstract：North China is characterized by four distinct seasons. Winter is long and cold， often accompanied by snowfall， which leads to snow and ice on the road surface. These typical low adhesion roads pose severe challenges to the driving safety of trailers， especially the braking performance. In this paper， the braking performance of trailers on paved road， compacted snow and ice is studied， which is of great significance for analyzing the driving safety of trailers in winter.

Key words：trailers， braking performance， winter， adhesion coefficient

1 引言

汽车制动性能是影响交通安全的重要因素，直接关系到人们的生命和财产安全。尤其在冬季，道路会发生积雪或结冰的现象，路面附着系数降低，造成车辆制动距离变长、制动侧滑和制动跑偏等现象，车辆极易失控。挂车，是指由汽车牵引而本身无动力驱动装置的车辆[1]，常用于物流周转或长途运输，由于自重及装载质量均较大，往往会造成重大的伤亡事故。因此，有必要分析挂车在冬季不同附着系数路面的制动性能。

2 試验车辆与关键设备

2.1 试验车辆

本次试验选择了一辆国产挂车作为试验车，匹配一辆牵引车，具体参数分别如表1和表2所示。

2.2 关键设备

本次试验采用的关键测试设备包括GPS车速仪、踏板力传感器和雪地压实度测量仪，设备均在校准有效期内，具体信息见表3。GPS车速仪可采集车速、减速度、制动距离和制动时间等参数，踏板力传感器可采集制动踏板力参数，雪地压实度测量仪可测量压实雪地的压实度。

3 试验方法与评价指标

3.1 试验方法

试验道路为附着系数不同的路面，包括铺装路面、压实雪地和冰面，其中铺装路面和冰面需保证表面无积雪或浮雪。样车按照GB 12676-2014的要求进行磨合[2]，磨合时牵引车和试验车均装载至最大总质量，载荷要分布均匀，胎压为满载时车辆的标准胎压。制动初速度设定为30km/h，将车辆加速至规定车速以上5km/h左右，脱开挡位，松开加速踏板，在车速下降至规定车速±2%范围内时踩下制动踏板，记录测试参数，试验往返各进行2次。

3.2 评价指标

挂车制动性能的评价指标包括充分发出平均减速度、制动距离和最大制动踏板力。充分发出平均减速度是指汽车速度从初始速度的80%下降至10%区间的平均减速度，该区间汽车处于稳定的制动过程，更能反映汽车的制动性能。制动距离是指30km/h-0km/h过程车辆行驶的距离，往往由驾驶员开始触动制动系统的控制装置至车辆停住所驶过的距离数据修正而来;最大制动踏板力是指整个制动过程中，驾驶员对制动踏板所施加最大的力。

4 试验场地与气象环境

4.1 试验场地

本次试验在内蒙古自治区牙克石市凤凰山庄西侧的中汽中心呼伦贝尔冬季汽车试验场进行，该试验场位于大兴安岭西麓，冬季的平均气温低且持续时间长、风速小、冰面平整稳定[3]。试验道路具体为沥青铺装路、雪动态广场和冰直线路，各类道路的规格参数见表4，实景图见图1。

4.2 气象环境

环境因素会影响汽车的制动性能[4]，比如：环境温度对汽车制动器、轮胎气压和驾驶员的反应能力有一定的影响;风速，尤其是阵风会影响汽车的制动距离，但当风速小于5m/s，对制动性能影响有限;气压制动系统还会受到大气压力的影响。

本次试验的气象环境参数如下：环境温度为-22.5℃，风速为0.6m/s，大气压力为93.85kPa。

5 试验结果

表5为某国产挂车寒区制动性能的试验结果，该表可以显示：与铺装路面相比，压实雪地和冰面的制动距离明显变长、充分发出平均减速度明显减小。

6 结语

冬季环境下的铺装路面、压实雪地和冰面的附着系数不同，导致制动距离和充分发出平均减速度存在很大差异，本文的工作将为驾驶员的行驶操作提供实践基础。

参考文献：

[1]焦岗耀.挂车的选型与设计[J].汽车应用，2007（02）：29-32.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法：GB 12676-2014[S].北京：中国标准出版社，2014.

[3]刘策，陈汉，王玉磊，刘兵.中汽中心冬季汽车试验场道路基本条件研究[J].中国汽车，2020（04）：59-64.

[4]许向国，夏佰成，夏国强.不同气温条件下汽车制动性能试验及分析[J].自动化与仪器仪表，2016（02）：103-104.

作者简介

何俊南：（1992—），男，汉族，河北唐山人，研究生，中级职称，单位：中国汽车技术研究中心有限公司。研究方向：汽车极限环境测试。