基于发动机制动和排气制动的重型商用汽车长大下坡安全性研究

摘要

近年来我国公路交通运输事业发展迅猛,各种重型商用汽车,大型集装箱等运输装备不断走入到运输行业的每一个领域,对我国的经济增长起到促进作用。然而重型商用汽车在长大下坡路段的行驶安全性却不容乐观,群死群伤的特大交通事故时有发生。究其原因,常常因为在长大下坡路段,驾驶员频繁使用行车制动器造成制动器过热,而引发的制动效能衰退有关。为提高重型商用车的行驶安全性,要求商用车加装持续制动装置。本文对持续制动系统的制动原理深入研究的基础之上,针对加装了持续制动系统的重型商用汽车下坡能力进行研究和探讨。
　　研究中选用某型号六轴载货汽车作为研究对象,研究其在发动机制动和排气制动方式下,不同坡度的道路上行驶的下坡能力和下坡行驶规律,并对其在实际公路行驶时的安全性做出评价。首先对汽车进行了平路上的脱档滑行试验和发动机制动、排气制动方式下的持续制动试验。两次试验分别得到了汽车在行驶阻力作用下的速度—时间数据,以及持续制动力作用下的速度—时间数据。采用最小二乘法拟合的方法对试验数据进行处理,并结合汽车动力学相关知识,建立了汽车行驶阻力模型和发动机制动、排气制动的制动特性模型。在这两个模型的基础之上结合汽车下坡行驶的受力分析,进一步建立整车下坡模型。在下坡模型中分别建立稳定车速与坡度的关系、下坡距离与车速的关系以及下坡速度与时间的关系模型。为验证所建模型的准确性,设计六轴载货汽车的实际坡道试验。将汽车在实际道路上不同档位的发动机制动和排气制动行驶时速度随时间变化关系,与通过模型得到的速度—时间模拟结果进行对比,验证模型的准确性。通过持续制动模型分析汽车以不同档位制动时制动特性;通过下坡模型对汽车的下坡能力进行分析。并对汽车以不同初速度、不同档位在不同坡度的坡道上持续制动行驶的行驶规律进行仿真模拟。最后分析汽车下坡行驶的安全车速,并结合我国公路的设计标准对采用联合制动方式下坡行驶的安全性进行了评价。
　　本研究结果为重型商用汽车在山区连续下坡道路上的安全驾驶提供技术指导,具有一定的实际理论和实践应用价值。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 持续制动系统的研究目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 主要研究内容

第二章 持续制动技术及工作原理

2.1发动机制动

2.2排气制动

2.3 发动机减压制动器

2.4 发动机泄漏辅助制动器

2.5 电涡流缓速器

2.6 液力缓速器

2.7 持续制动装置性能对比

2.8 本章小结

第三章 基于发动机制动、排气制动数学模型的建立

3.1 汽车持续制动下坡行驶受力分析

3.2 平路试验方案设计

3.3 数据处理方法的选择

3.4 汽车行驶阻力模型建立

3.5发动机制动、排气制动数学模型建立

3.6 本章小结

第四章 持续制动仿真计算及试验结果的对比分析

4.1 坡道验证试验方案设计

4.2持续制动仿真计算及试验结果对比

4.3 仿真模拟与结果分析

4.4 本章小结

第五章 重型商用汽车长大下坡行驶安全性评价

5.1 中国道路设计标准

5.2 联合制动方式下坡行驶安全性分析

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

致谢