【检修知识】“双前桥”台架检测制动机能分歧格起因剖析(图)

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近年来，随着汽车运输业的快速发展，一种新型的框架结构卡车随处可见，运输业主习惯将这种类型的卡车称为“前四后八”。该车型前桥和后桥均为转向，即驱动方式为8×4(图1)，主要由解放、东风、欧曼组成。

图1“双前桥”汽车结构示意图

笔者长期从事汽车检测工作，在该类型车普及后不久，就注意到一个问题:在测试该类型车制动性能时，双前桥第一轴和第二轴的制动力总和有一个共性，就是测得的制动力总和较低，很难达到国家标准。

《gb7258-2004机动车运行安全技术条件》和《运行车辆综合性能要求和检验方法(18565-2001)》规定:车辆空载时，第一轴左右车轮制动力之和应大于或等于轴重的60%，整车制动力之和应大于或等于整车重量的60%。而双前桥第一轴和第二轴的制动力之和只能达到轴重的50%左右。

关注到这个问题后，笔者进行了一段时间的专项观察和粗略统计，发现车辆一、二轴制动力之和呈正态分布在轴重的50%左右，甚至更低。虽然国家标准没有直接要求除一轴外总质量大于3500kg的货车后轮轴的制动力总和，但二轴的制动力总和肯定会影响整车总制动力总和的评价。笔者随机跟踪了该车型的几个测试过程。发出检测指令后，驾驶员在规定时间内正确操作，踩下制动踏板，制动性能检测系统的站机得到左右车轮的制动力增长曲线，并达到全程最大值。同时我也注意到刹车过程中左右轮胎都有可能抱死。仔细观察该车车架结构后，初步判断制动试验台结构在检测该车双前桥时存在缺陷。由于制动挺杆的下降，被测轴的垂直轴重发生变化，导致测量数据不准确。从理论上讲，如果任何多轴车辆的所有车轮都单独刚性地悬挂在车架上，那么在不平坦的道路上行驶时，就不可能确保所有车轮同时接触地面。当有弹性悬架且路面不平度较小时，车轮间的垂向载荷分配比会发生较大变化，虽然车轮可能不会悬空。当车轮的垂直载荷变小甚至为零时，车轮对地面的附着力变小甚至等于零。这也是成都设计双前桥带转向功能的原因之一。为了更清晰、详细地分析这个问题，作者做了细致、有序的研究工作。

东风eq1290wj重型货车1辆，生产于2005年3月，驱动方式为8×4。两个前桥都是转向桥，第一个桥上有9个钢板弹簧，第二个桥上有8个钢板弹簧，第三和第四个桥上有10个钢板弹簧。轴距参数为1950+4250+1300(单位:mm)。轮胎气压和花纹符合工厂要求。

车辆以规定速度通过与地面在同一水平面上的轴重计，测得表1中的轴重数据，整车质量g=f1+f2+f3+f4。然后车辆各轴依次驶入制动站，测量表1中的制动数据。

图2平衡悬架1。中央轴2。弹性吊架

我们先来分析一下双后轮轴的结构原理，如图2所示，这是一种平衡悬架。平衡杆的两端装有两根轴，平衡杆的中间与车架铰接。两个后桥通过弹性悬架共同作用在中轴上，支撑车架大梁，一个车桥的抬高会使另一个车桥下降。此外，因为天平的两臂长度相等，所以两个轴的垂直载荷在任何情况下都相等。其实在研究第一轴和第二轴的受力时，我们可以把第三轴和第四轴的中轴线当作一个支点，也就是把f3和f4合成一个力来研究。

图3制动器检查平台的结构原理

现在我们来看看第一轴和第二轴的结构，以及制动检测时的受力情况。与第三和第四车轴不同，第一车轴和第二车轴是相互独立的弹性悬架，分别钩在车架上。在制动检测过程中，当第一根轴驶入制动检测工位时，如图3所示，由于检测平台的结构原理，升降机下降后，车轮也随着下降与制动平台滚轮接触，一根轴的轴线远离车架，产生位移△s1，削弱了弹性悬挂的变形，减小了应力和垂向应力；同时，相对于远端的第三和第四车轴的中心轴线的支点，整个车辆框架从原来的水平线向下有一个倾斜角α1，然后，两个车轴的轴线相对于向下位移的框架向上有一个位移δ S2，接近框架，弹性悬架受力，变形增加，两个车轴的垂直应力变大。这样，第一轴和第二轴的竖向轴载发生了明显的变化:

F1' 这导致单轴轮胎与测试台滚轮之间的附着力下降，测得的制动力与平坦路面上的实际制动力误差较大。同样，在测量第二轴时，由于第二轴随着制动平台升降器的下降而向下移动△S2’’，该轴远离车架，弹性悬架的应力减小，同时整车车架从原水平线向下倾斜角度α2，则第一轴的轴线相对于向下倾斜的车架向上移动△S1’’。同样的，