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汽车长距离下坡为什么容易刹车失灵?如何避免这样的事故发生?

2018-11-30 06:56 来源: 老侯解车

就在昨天,一起重大道路交通事故在中国的兰州上演:一辆重型半挂牵引车在兰海高速公路兰州南收费站刹车失灵,与多车相撞,最新的消息是导致15人死亡、44人受伤、31辆车不同程度受损,损失是极其惨重的。据肇事司机供述,事发前他驾车在兰海高速上由南向北行驶,途经了一段长达17公里长下坡路段,为了控制车速,他不停的踩刹车来降低车速,等到将近出口时,发现刹车已经完全失灵,最终导致了这起惨剧的发生。具体的事故救援及善后工作,相关部门正在处理,老侯也不想做更多的评价。今天我想从技术的角度来谈一谈这辆大货车为什么在长距离下坡后会刹车失灵,应该怎么避免这样的事故发生。

汽车长距离下坡为什么容易刹车失灵?如何避免这样的事故发生?

首先来说说这辆车的刹车为什么会失灵。根据肇事司机的描述,这辆车是在长距离下坡的过程中频繁的高强度使用刹车,导致刹车系统出现了制动热衰退的故障,最终导致刹车失灵。

汽车长距离下坡为什么容易刹车失灵?如何避免这样的事故发生?

那么什么是制动热衰退呢?大家知道,评价汽车的制动性能有三个指标:制动效能、制动效能的恒定性、制动时的方向稳定性。其中的制动效能的恒定性主要就是指抗热衰退性,即汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能的稳定程度。

汽车长距离下坡为什么容易刹车失灵?如何避免这样的事故发生?

当汽车下较长的坡路时,制动器要连续长时间坐高强度的制动,制动器的温度会很快升高,通常在300°C以上,甚至高达600~700°C。制动器温度升高后,制动器摩擦副摩擦系数减小,制动力矩下降,制动减速度减小,制动距离增大,这种现象称为制动器的热衰退。通常使用热衰退率来表示制动效能降低的程度。需要说明的是:制动热衰退是制动器不可避免的现象,只是衰退的程度不同而已。在测试时通常用一系列连续制动时制动效能的保持程度来衡量。

汽车长距离下坡为什么容易刹车失灵?如何避免这样的事故发生?

那么汽车为什么会发生制动热衰退现象呢?一般来说,汽车的制动鼓或制动盘是用铸铁制成的,刹车片是用石棉作为主要的摩擦材料,并在其中添加了各种有机聚合物,将石棉粘接在一起,二者共同组成了制动器的摩擦副。当汽车正常制动时,摩擦副的温度在2 00℃以下,摩擦副的摩擦系数约0.3~0.4。此时摩擦系数是稳定的;但是在长时间大负荷制动时,摩擦片的温度会迅速升高,刹车片材料中的有机物发生分解,产生了气体和液体,在二者的接触面间形成有润滑作用的薄膜,使摩擦系数下降,制动力矩降低,出现热衰退现象,严重时就会导致刹车失灵,比如这台肇事的大货车。

汽车长距离下坡为什么容易刹车失灵?如何避免这样的事故发生?

以下是温度对摩擦系数和对制动力的影响曲线,从中可以看出,随着温度的升高,制动器的摩擦系数和制动力急剧下降,其中鼓式制动器受温度的影响更大。

汽车长距离下坡为什么容易刹车失灵?如何避免这样的事故发生?

影响制动器热衰退的主要因素是制动器摩擦副的材料及制动器的结构型式。其中的刹车片起着决定性的作用。传统的石棉型刹车片抗热衰退性能不强,为了提高汽车的抗热衰退能力,现在的刹车片越来越先进,很多使用金属或半金属刹车片,还有使用陶瓷刹车片的。制动器的型式主要分为盘式和鼓式,其中的盘式抗热衰退性能更强。因此,轿车普遍使用了前通风盘式、后盘式的制动器,并且使用特殊的材料(比如陶瓷)制作制动盘,以降低制动器的温度。

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