商用车气压制动系统制动响应时间的测试及分析

汽车制动响应时间是衡量商用车辆气压制动系统特性的重要指标，直接关系到行车制动的安全性。根据GB 12676-2014《商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法》，以某牵引车辆为例，进行制动响应时间的测试，阐述了测试过程及数据处理方法，并分析了制动响应时间的影响因素。

1 制动响应时间测试

1.1 气压制动系统特性

商用车的气压制动系统通常采用双回路气压制动结构，其组成部分及管路布置如图1所示。空气压缩机产生的气压能通过管路及制动阀等部件传输，利用制动气室转换为机械能产生制动力。该系统成本低，结构简单，制动力矩大，但因气体的可压缩性和较长的气动管路，从触发制动总阀开关到制动气室达到足够气压并产生相应制动力，需要一定时间，即气压制动系统响应时间。

1.2 制动响应时间技术要求

为了确保车辆制动性能，GB 12676-2014规定需对车辆静止时最不利位置处的制动气室进行制动响应时间测试。对于装有感载阀的车辆，感载阀应处于“满载”位置。不同车型的限值不同，见表1。促动时间为0.200 s所对应的响应时间限值，促动时间为踏板的全行程时间。对于不可接挂的机动车辆，当促动时间为0.200 s时，从开始促动制动系统控制装置至制动气室的压力达到稳态最大压力值的75%时，所经历的时间不超过0.600 s。对于可接挂的机动车辆，还需满足在控制管路接头处所测压力达到稳态最大压力值的10%和75%时，所经历的时间分别不超过0.200 s和0.400 s。此外，对于允许挂接装有气制动系统的O3或O4类挂车的机动车辆，需要模拟控制管路失效，测量供能管路的压力泄漏到0.15 MPa的时间小于2.000 s。

1.3 试验结果及数据处理

通过压力传感器测量各处气压值，拉线传感器表征踏板行程变化。每次试验开始时，储能装置的压力应等于调压阀恢复向制动系统供气时的压力。对于未装备调压阀的制动系统，储能装置的压力应为制造商规定压力的90%。每款车型的制动系统构造不同，同车轴上制动气室的制动响应时间受管路布置影响较小，为找到最不利制动气室，可在每根车轴上任选一制动气室进行试验。选择某三轴牵引车辆进行制动响应时间测试。图2展示了促动时间0.140 s时的各气压曲线图，图3展示了模拟控制管路失效时，促动时间0.480 s的供能管路接头气压曲线图。

通过多次试验发现，第一轴处制动气室达到稳态压力值所需时间较长，因此该制动气室被视为车辆最不利制动气室，而控制管路接头处的气压达到稳态压力值所需时间较短。不同促动时间下的试验结果如表2所示。采用线性插值方法计算，模拟控制管路失效所得到的数据拟合曲线如图4所示。通过插值法得到促动时间为0.200 s时的制动响应时间测试结果如表3所示。

2 结束语

本文依据GB 12676-2014附录B，选取牵引车辆进行制动响应时间的测试，介绍了其测试方法，并结合实测数据，详细解释了数据处理过程，实现了从标准研究到试验结果的转化。这对商用车的法规认证及企业的自主研发具有积极的指导意义。制动响应时间受制动管路型式、制动管路布置和制动管路气压三个方面的影响。管路直径对管路截面流量有直接影响，气流速度增大时响应时间减少。管路多直通、少折弯，继动阀等部件靠近制动气室，响应时间也会减少。管路压力增大可以加快制动气室的建压速度，制动响应时间也会减少。其他影响因素的综合考量，对商用车的制动响应时间有重要影响，是商用车制动系统安全性能的重要发展方向，值得深入研究。