淺析機(jī)動(dòng)車行駛中制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性

阜陽市汽車運(yùn)輸集團(tuán)有限公司 王曉虎

隨著我國(guó)道路交通設(shè)施的不斷完善，四通八達(dá)的高速公路網(wǎng)絡(luò)更是為汽車的出行提供了便利條件。在高速公路上因超速、超載等違章行為引發(fā)的各類交通事故頻頻發(fā)生，而多數(shù)事故的發(fā)生與汽車制動(dòng)時(shí)方向失控有著很大的關(guān)系，如汽車在高速行駛中制動(dòng)時(shí)方向失控或甩尾等導(dǎo)致車輛沖入對(duì)方車道、路基，造成車毀人亡的事故。在這些事故中，除駕駛?cè)说牟僮魇д`因素外，有相當(dāng)部分與汽車制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性有關(guān)。本文主要針對(duì)影響汽車行駛中制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了分析，同時(shí)，提出如何避免車輛在行駛中制動(dòng)時(shí)方向跑偏的應(yīng)對(duì)辦法，供讀者共同學(xué)習(xí)探討。

1 影響汽車行駛中制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性的因素

1.1 汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性

汽車在行駛中，當(dāng)駕駛?cè)瞬认轮苿?dòng)踏板時(shí)車輛能維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力，稱為汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。

1.2 影響汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性的因素

影響汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性的主要因素是制動(dòng)跑偏和制動(dòng)側(cè)滑。

（1）制動(dòng)跑偏。汽車在行駛中駕駛?cè)瞬认轮苿?dòng)踏板時(shí)，車輛自動(dòng)向左或向右偏離原來的行駛方向，稱為“制動(dòng)跑偏”。

（2）制動(dòng)側(cè)滑。汽車在行駛中駕駛?cè)瞬认轮苿?dòng)踏板時(shí)，車輛某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑移的現(xiàn)象，稱為“制動(dòng)側(cè)滑”。

汽車在行駛中制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏或側(cè)滑，往往會(huì)相互產(chǎn)生影響。如前軸車輪跑偏嚴(yán)重會(huì)引起后軸車輪滑移，汽車制動(dòng)時(shí)跑偏或側(cè)滑特別是后軸側(cè)滑極易引起車輛失控而發(fā)生交通事故。

2 制動(dòng)跑偏與制動(dòng)側(cè)滑

2.1 制動(dòng)跑偏的力學(xué)分析

汽車左右車輪特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動(dòng)力不相等時(shí)容易引起制動(dòng)跑偏，原因是汽車行駛系四輪定位參數(shù)發(fā)生變化或調(diào)整不當(dāng)造成的，為非系統(tǒng)性原因。

汽車制動(dòng)時(shí)，懸架系與轉(zhuǎn)向系聯(lián)動(dòng)拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)（互相干擾）也會(huì)造成制動(dòng)跑偏，屬于汽車設(shè)計(jì)上的缺陷，為系統(tǒng)性原因。

如圖1所示，設(shè)前軸左輪的制動(dòng)力大于前軸右輪，故地面制動(dòng)力X1l＞X1r。此時(shí)前軸和后軸分別受到地面?zhèn)认蚍醋饔昧1和Y2，由于Y1、Y2繞重心G的力偶矩必須和X1l、X1r繞重心G的力偶矩平衡，所以Y1、Y2的方向如圖1所示。根據(jù)受力情況可以看出，X1l繞主銷的力矩大于X1r繞主銷的力矩，致使轉(zhuǎn)向輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。此外，因前輪有主銷后傾，也使Y1對(duì)轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生一定偏轉(zhuǎn)力矩，這樣也增大了向左轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

圖1 制動(dòng)跑偏時(shí)的受力分析

2.2 制動(dòng)側(cè)滑的力學(xué)分析

（1）前輪先抱死拖滑后，后輪抱死拖滑。如圖2a所示，前輪先抱死速度vA與原車輛前進(jìn)方向出現(xiàn)偏向，后軸速度vB仍沿著車輛前進(jìn)方向，但是重心產(chǎn)生的慣性力Fj方向與vA方向分別在原車輛前進(jìn)方向兩側(cè)，車輛相對(duì)穩(wěn)定。

圖2 汽車制動(dòng)時(shí)側(cè)滑慣性力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

（2）后輪先抱死拖滑后，前輪抱死拖滑。如圖2b所示，后輪先抱死速度vB與原車輛前進(jìn)方向出現(xiàn)偏向，前軸速度vA仍沿著車輛前進(jìn)方向，但是重心產(chǎn)生的慣性力Fj方向與vB都是在原車輛前進(jìn)方向一側(cè)，車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)極不穩(wěn)定，是造成事故的主要因素之一。

3 汽車制動(dòng)跑偏、制動(dòng)側(cè)滑產(chǎn)生的原因

3.1 制動(dòng)跑偏產(chǎn)生的原因

（1）兩前輪制動(dòng)盤/鼓與制動(dòng)摩擦片的間隙不一；兩前輪制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)盤/鼓的接觸面積大小不一；兩前輪的制動(dòng)摩擦片材質(zhì)不同；兩前輪制動(dòng)盤/鼓的厚度不一或內(nèi)徑有差異；兩前輪制動(dòng)蹄固定銷松動(dòng)。

（2）前輪某側(cè)制動(dòng)輪缸活塞與缸筒磨擦過甚；某側(cè)前輪制動(dòng)輪缸有空氣；制動(dòng)軟管老化或制動(dòng)輪缸皮碗變形；制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)液泄漏；前輪某側(cè)制動(dòng)盤/鼓失圓；兩前輪氣壓、胎紋不一致；某側(cè)前輪制動(dòng)摩擦片有油污、水濕、硬化或鉚釘外露。

（3）兩前輪制動(dòng)蹄支承銷偏心套磨損程度不一。

（4）車架變形、前軸移位、前束值不符合要求、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)松曠。

（5）兩側(cè)懸掛系統(tǒng)變形或鋼板彈簧的彈力不等。

汽車行駛中制動(dòng)時(shí)突然出現(xiàn)跑偏的原因如下。

（1）制動(dòng)系統(tǒng)如某側(cè)車輪制動(dòng)管路老化，造成制動(dòng)管路斷裂或堵塞，以致制動(dòng)液泄漏或壓縮空氣不能通過或漏氣。

（2）懸架部分突然發(fā)生故障，如某側(cè)鋼板彈簧固定螺栓松動(dòng)，氣囊破損致使前橋與后橋之間發(fā)生移位。

（3）車輪制動(dòng)器各部件突然發(fā)生故障，如固定制動(dòng)摩擦片的鉚釘外露、輪轂軸承漏油、制動(dòng)蹄支承銷偏心套磨損松曠 、制動(dòng)蹄回位彈簧斷裂、盤式制動(dòng)鉗固定松曠等。

3.2 制動(dòng)側(cè)滑產(chǎn)生的原因

（1）底盤部件出現(xiàn)問題。前橋變形或主銷與銷套松曠、橫直拉桿球頭松曠、前束調(diào)整不當(dāng)、輪轂軸承松曠、邊梁斷裂等。

（2）制動(dòng)摩擦片調(diào)整不當(dāng)。調(diào)整車輪制動(dòng)時(shí)，一側(cè)抱死一側(cè)未抱死或后輪抱死而前輪未抱死，制動(dòng)器釋放時(shí)起始車速和道路附著系數(shù)不同引起側(cè)滑。

（3）裝有制動(dòng)防抱死裝置（ABS）的汽車，因路面凸形不均或制動(dòng)裝置缺乏維護(hù)功能導(dǎo)致缺失引起側(cè)滑。

（4）操作不當(dāng)，特別是在濕滑路面上急打方向或緊急制動(dòng)造成側(cè)滑。

（5）前后輪制動(dòng)力不均勻，輪胎氣壓不一致，輪胎花紋磨損到極限，也會(huì)引起制動(dòng)跑偏或側(cè)滑。

（6）裝載的貨物重心偏高或貨物的重心偏向一側(cè)。

（7）車輛行駛中轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤過急、過猛或轉(zhuǎn)向過度。由于車速快，車輛轉(zhuǎn)向時(shí)的離心力增加，緊急制動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生甩尾、掉頭，甚至發(fā)生側(cè)翻車事故。

4 汽車制動(dòng)跑偏或側(cè)滑存在的風(fēng)險(xiǎn)

4.1 制動(dòng)跑偏

汽車制動(dòng)時(shí)如果不能按照直線或預(yù)定的彎道方向行駛，尤其是重載貨車，遇到突發(fā)情況時(shí)制動(dòng)跑偏，車輛極易失控，輕則與左右或前方車輛直接發(fā)生碰撞，重則發(fā)生翻車、沖下路基、掉下懸崖等道路交通事故。

4.2 制動(dòng)側(cè)滑

（1）制動(dòng)側(cè)滑對(duì)行駛中車輛方向穩(wěn)定性的影響。車輛制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑容易造成方向不易控制、沉重或搖擺，車輛不能按照預(yù)期路線行駛，尤其是后輪先抱死拖滑影響更大；前輪抱死拖滑易引發(fā)車輛擺頭、方向失控，車速快時(shí)，車輛更易失控而沖出行車道，發(fā)生難以預(yù)測(cè)的事故。

（2）車輛在行駛中制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑，對(duì)車輛行駛會(huì)產(chǎn)生阻力，制動(dòng)性能變差，油耗增加，輪胎異常磨損等。

5 制動(dòng)跑偏與制動(dòng)側(cè)滑的檢修

維修前先通過路試或檢測(cè)站對(duì)車輛制動(dòng)性能進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)車輛的制動(dòng)跑偏或車輪制動(dòng)不平衡進(jìn)行了解，必要時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、懸掛氣囊、輪胎等進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合不同附著系數(shù)的路面路試，找到影響汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性的問題，對(duì)癥下藥。

制動(dòng)跑偏、制動(dòng)側(cè)滑的檢查內(nèi)容如下。

（1）路試緊急制動(dòng)時(shí)，輪胎在路面留下的拖印痕短或沒有拖印痕即為制動(dòng)效果差（帶制動(dòng)防抱死裝置的有斷斷續(xù)續(xù)拖印痕）。主要檢查內(nèi)容：制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸、制動(dòng)油管是否漏油；制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)盤/鼓的間隙；制動(dòng)油路中是否有空氣（排空氣）；檢查制動(dòng)器各相關(guān)部件。

（2）檢查輪胎型號(hào)、花紋是否相同，檢查輪胎磨損及輪胎氣壓是否符合要求。

（3）檢查前束是否異常，橫拉桿、直拉桿球頭是否松曠。

（4）做四輪定位調(diào)整。

（5）上述檢查無果時(shí)，可檢查車架、前后軸、懸掛系統(tǒng)固定是否松動(dòng)或變形、移位等。

6 發(fā)生制動(dòng)跑偏或制動(dòng)側(cè)滑時(shí)的應(yīng)對(duì)方法

（1）行駛中車輛制動(dòng)突然跑偏。首先要注意盡力控制好車輛行駛方向，制動(dòng)踏板踩下的力度要根據(jù)前方路況和車輛跑偏情況而定，防止車輪抱死后方向失控，必要時(shí)用駐車制動(dòng)配合腳制動(dòng)，讓車輛慢慢停到路邊或安全地帶。

（2）下坡車輛制動(dòng)時(shí)突然跑偏。首先要控制好車輛的行駛方向，如路況條件允許，可適當(dāng)放松踩下制動(dòng)踏板的力度，防止車輪抱死后方向失控，同時(shí)將擋位移到低擋，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的阻滯降低車速，需要時(shí)使用駐車制動(dòng)配合腳制動(dòng)，直到控制車輛停下。如果采取上述措施均無效，必要時(shí)控制車輛刮蹭或直接撞山體、樹木、障礙物，強(qiáng)制停車，避免發(fā)生更大的險(xiǎn)情。

7 制動(dòng)跑偏、制動(dòng)側(cè)滑的預(yù)防

（1）車輛過彎道、坡道時(shí)速度不宜過快，在雨水濕滑路面、冰雪路面、積水路面行車時(shí)，嚴(yán)禁用空擋滑行、溜坡；注意穩(wěn)住加速踏板，控制低速通過，途中不宜加減換擋，即使需要減速也要靠松開加速踏板來控制，忌諱猛打方向或急踩制動(dòng)踏板。

（2）在混合道路上超車、會(huì)車時(shí)，不要跟前車太近。會(huì)車時(shí)，要注意觀察路面情況，會(huì)車時(shí)不要急打方向和急踩制動(dòng)踏板，以免車輛側(cè)滑產(chǎn)生碰撞事故。

（3）使用相同品牌的輪胎，輪胎的花紋、規(guī)格要一致，忌諱輪胎花紋左右不一致，輪胎氣壓要一致并符合廠家的技術(shù)要求。

（4）合理裝載，嚴(yán)謹(jǐn)超載。

8 車輛安全防范管理

道路運(yùn)輸企業(yè)和道路運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)者要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家關(guān)于車輛技術(shù)管理、安全管理、運(yùn)行條件及檢測(cè)管理的要求，做好車輛安全防范的管理工作。

（1）做好車輛的日常維護(hù)工作。

（2）做好營(yíng)運(yùn)車輛一、二級(jí)維護(hù)工作，確保車輛技術(shù)狀況良好。

（3）認(rèn)真做好車輛安全例行檢查工作，杜絕車輛帶病出車。

（4）做好車輛的檢測(cè)工作。

（5）認(rèn)真做好駕駛?cè)顺鲕嚽?、行駛中和回?chǎng)后的車輛檢查監(jiān)督工作。

（6）道路運(yùn)輸企業(yè)和道路運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)者應(yīng)對(duì)運(yùn)輸車輛駕駛員提出要求，運(yùn)輸車輛在使用過程中如發(fā)現(xiàn)制動(dòng)跑偏或側(cè)滑現(xiàn)象，應(yīng)引起重視，必要時(shí)立即停車，電話報(bào)修或就近送修，待故障排除后再出車。