2020年安全工程師《道路施工安全》教材詳解（三）

(一)動力性

(1)較高車速。指汽車在水平良好路面上所能達到的較高行駛速度，道路和載荷情況對汽車的較高車速有重要影響。在高速公路上行駛時，需要車輛達到較高的車速。

(2)加速時間。汽車的加速時間包招原地起步加速時間和超車加速時間，可以反映汽車的加速能力。超車行駛時，加速時間越短，行車越安全。

(3)最大爬坡度。指滿載時汽車以一擋在良好的路面上所能通過的最大坡度，貨車運行的道路環(huán)境較復雜，具有足夠的爬坡能力非常必要，最大爬坡度一般在 30%左右，即坡度角為 16.7°左右。

(二)制動性

(1)制動效能

制動效能是指汽車在良好路面上以一定的初速度制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度，是制動性最基本的評價指標。影響制動效能的主要因素有：

1.制動器的結(jié)構(gòu)形式。一般而言，盤式制動的制動效能要高于鼓式制動，液壓制動高于氣壓制動。

2.制動協(xié)調(diào)時間。液壓制動的汽車制動協(xié)調(diào)時間要求小于等于 0.35s;采用氣壓制動的汽車制動協(xié)調(diào)時間要小于等于 0.6s;汽車列車、鉸接客車、較接無軌電車的制動協(xié)調(diào)時間要小于等于 0.8s。

3.路面附著系數(shù)。路面附著系數(shù)越高，制動效能越高。一般而言，干燥的瀝青路面附著系數(shù)為 0.55~0.70，干燥的混凝土路面附著系數(shù)為 060~0.85，潮濕的瀝青路面附著系數(shù)為0.40~0.75，潮濕的混凝土路面附著系數(shù)為 0.45~0.75，雪地路面附著系數(shù)為 0.30~060，冰路面附著系數(shù)為 005~0.20。此外，在積水的路面上還容易發(fā)生“滑水效應”，路面附著系數(shù)急劇降低，導致喪失制動效能。

4.超載率。隨著超載率的增加，制動效能下降。因此，超載的大貨車制動距離遠大于正常裝載車輛的制動距離。

(2)制動效能的恒定性

制動效能的恒定性是指在車輛制動效能的保持能力，一般指制動過程中制動器的抗熱衰退性和抗水衰退性。汽車長時間進行強度較大的制動時(如下長坡連續(xù)制動或高速制動)，制動器的溫度常在300℃以上，溫度上升后，制動摩擦片性能下降，制動器摩擦副的摩擦系數(shù)減小，所產(chǎn)生的摩擦力矩和制動力減小，制動效能降低，這種現(xiàn)象稱為制動器的熱衰退。制動器的抗水衰退性能反映了汽車涉水后制動效能保持的程度和恢復的快慢，制動器涉水引起的制動效能下降的現(xiàn)象稱為制動器的水衰退現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因是制動器摩擦表面浸水后，水的潤滑作用使制動摩擦片與制動鼓間的摩擦系數(shù)下降。制動器浸水后，經(jīng)過若干次(一般為 5-15 次)制動后，在制動蹄與制動鼓的摩擦熱作用下使水分蒸發(fā)，制動器摩擦片逐漸干燥，并逐漸恢復到浸水前的制動性能，這稱為水恢復現(xiàn)象。盤式制動器的水衰退影響比鼓式制動器要小，制動效能下降小，恢復也較快。

在實際行車過程中，造成制動效能恒定性下降的主要是熱衰退現(xiàn)象，其影響因素有：

1.在長大下坡連續(xù)制動時，應低擋低速行駛，采用發(fā)動機或排氣輔助制動。

2.選用耐熱性強的制動器摩擦副材料。

3.改進制動器的結(jié)構(gòu)形式，如采用盤式制動器。

4.加快制動器的散熱速度，如貨車制動器強制性淋水。

(3)制動時的方向穩(wěn)定性

制動時的方向穩(wěn)定性是指車輛在制動過程中按預定軌道行駛，不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。車輛制動時的方向不穩(wěn)定性表現(xiàn)主要為制動跑偏、側(cè)滑、前絕失轉(zhuǎn)向能力。

1.制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為制動跑偏，制動跑偏的主要原因有：

①汽車左右車輪，特別是前軸左右車輪制動器制動力不相等。

②制動時懸架導向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運動學上的不協(xié)調(diào)(互相干涉)。

③前輪定位失準，車架偏斜，裝載不合理。

2.制動過程中，汽車某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動的現(xiàn)象稱為制動側(cè)滑。汽車制動側(cè)滑的影響因素主要有：

①路面附著系數(shù)。車輛在低附著系數(shù)路面上制動易發(fā)生側(cè)滑。

②制動時車輪的抱死及抱死順序。車輪抱死后承受側(cè)向力的能力降低，若后軸先抱死，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。

③車輛受到的橫向力。車輛受到的橫向力越大，越容易發(fā)生側(cè)滑。

④車輛荷載及荷載轉(zhuǎn)移。

(3)制動時的方向穩(wěn)定性

3.轉(zhuǎn)向輪失去轉(zhuǎn)向能力是指彎道制動時，汽車不再按原來的彎道行駛，而是沿彎道切線方向駛出。直線行駛制動時，雖然轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，但汽車仍沿直線方向行駛。轉(zhuǎn)向輪失去轉(zhuǎn)向能力是轉(zhuǎn)向輪抱死的直接結(jié)果。最理想的情況就是防止任何車輪抱死，采用制動防抱死裝置(ABS)，可以控制制動強度，制動過程中邊滾邊滑，既可利用路面較大的縱向附著系數(shù)來增大制動力，又可得到較大的側(cè)而附著系數(shù)，使汽車具有較強的抵抗側(cè)向力的能力;既可避免制動側(cè)滑，又能保持汽車制動時的轉(zhuǎn)向能力。

(三)操縱性和穩(wěn)定性

(1)汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性

對于處于等速直線運動的汽車，如果駕駛員突然將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)過一定角度保持不變。一般汽車經(jīng)過短暫的時間后即進入等速圓周行駛狀態(tài)，并且不再隨時間而改變，這就是穩(wěn)態(tài)響應。穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為中性轉(zhuǎn)向特性、不足轉(zhuǎn)向特性和過度轉(zhuǎn)向特性。

1.中性轉(zhuǎn)向特性。在半徑為 R 的彎道上轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角與行駛速度 V 無關：當偏轉(zhuǎn)角度固定不變時，汽車沿給定半徑的圓周行駛，R 與 V 亦無關。

2.不足轉(zhuǎn)向特性。同樣條件下，具有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車，若保持轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角不變。緩慢加速或以不同行駛速度等速行駛，則隨著行駛速度的提高，轉(zhuǎn)向半徑 R 增大，汽車沿更平緩的曲線行駛。沿給定半徑的圓周加速行駛時，應隨速度的提高不斷增大。

3.過度轉(zhuǎn)向特性。若汽車具有過度轉(zhuǎn)向特性，其特性與具有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車相反。當轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角固定不動時，隨著行駛速度 V 升高，轉(zhuǎn)向半徑 R 越來越小，汽車沿更彎曲的曲線行駛，行駛速度過高可能導致汽車側(cè)滑。沿給定半徑 R 的圓周行駛時，其轉(zhuǎn)角應隨速度的升高而減小，即應隨行駛速度的提高不斷減小轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角。因此，具有過度轉(zhuǎn)向特性的汽車是不穩(wěn)定、不安全的，操縱穩(wěn)定性良好的車輛應具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。

(2)汽車在彎道行駛時的側(cè)翻、側(cè)滑風險分析

為了保證汽車高速行駛的橫向穩(wěn)定性，汽車應力求保持一定輪距，并盡量降低質(zhì)心高度，以增大汽車的側(cè)問穩(wěn)定系數(shù)。