2020年安全工程師《道路施工安全》教材詳解（三）

(一)動(dòng)力性

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

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

(3)最大爬坡度。指滿(mǎn)載時(shí)汽車(chē)以一擋在良好的路面上所能通過(guò)的最大坡度，貨車(chē)運(yùn)行的道路環(huán)境較復(fù)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(dòng)性

(1)制動(dòng)效能

制動(dòng)效能是指汽車(chē)在良好路面上以一定的初速度制動(dòng)到停車(chē)的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的減速度，是制動(dòng)性最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。影響制動(dòng)效能的主要因素有：

1.制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式。一般而言，盤(pán)式制動(dòng)的制動(dòng)效能要高于鼓式制動(dòng)，液壓制動(dòng)高于氣壓制動(dòng)。

2.制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。液壓制動(dòng)的汽車(chē)制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間要求小于等于 0.35s;采用氣壓制動(dòng)的汽車(chē)制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間要小于等于 0.6s;汽車(chē)列車(chē)、鉸接客車(chē)、較接無(wú)軌電車(chē)的制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)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(dòng)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(yīng)”，路面附著系數(shù)急劇降低，導(dǎo)致喪失制動(dòng)效能。

4.超載率。隨著超載率的增加，制動(dòng)效能下降。因此，超載的大貨車(chē)制動(dòng)距離遠(yuǎn)大于正常裝載車(chē)輛的制動(dòng)距離。

(2)制動(dòng)效能的恒定性

制動(dòng)效能的恒定性是指在車(chē)輛制動(dòng)效能的保持能力，一般指制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)器的抗熱衰退性和抗水衰退性。汽車(chē)長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行強(qiáng)度較大的制動(dòng)時(shí)(如下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)或高速制動(dòng))，制動(dòng)器的溫度常在300℃以上，溫度上升后，制動(dòng)摩擦片性能下降，制動(dòng)器摩擦副的摩擦系數(shù)減小，所產(chǎn)生的摩擦力矩和制動(dòng)力減小，制動(dòng)效能降低，這種現(xiàn)象稱(chēng)為制動(dòng)器的熱衰退。制動(dòng)器的抗水衰退性能反映了汽車(chē)涉水后制動(dòng)效能保持的程度和恢復(fù)的快慢，制動(dòng)器涉水引起的制動(dòng)效能下降的現(xiàn)象稱(chēng)為制動(dòng)器的水衰退現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因是制動(dòng)器摩擦表面浸水后，水的潤(rùn)滑作用使制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)鼓間的摩擦系數(shù)下降。制動(dòng)器浸水后，經(jīng)過(guò)若干次(一般為 5-15 次)制動(dòng)后，在制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓的摩擦熱作用下使水分蒸發(fā)，制動(dòng)器摩擦片逐漸干燥，并逐漸恢復(fù)到浸水前的制動(dòng)性能，這稱(chēng)為水恢復(fù)現(xiàn)象。盤(pán)式制動(dòng)器的水衰退影響比鼓式制動(dòng)器要小，制動(dòng)效能下降小，恢復(fù)也較快。

在實(shí)際行車(chē)過(guò)程中，造成制動(dòng)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(zhǎng)大下坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)，應(yīng)低擋低速行駛，采用發(fā)動(dòng)機(jī)或排氣輔助制動(dòng)。

2.選用耐熱性強(qiáng)的制動(dòng)器摩擦副材料。

3.改進(jìn)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式，如采用盤(pán)式制動(dòng)器。

4.加快制動(dòng)器的散熱速度，如貨車(chē)制動(dòng)器強(qiáng)制性淋水。

(3)制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性

制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性是指車(chē)輛在制動(dòng)過(guò)程中按預(yù)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(chē)輛制動(dòng)時(shí)的方向不穩(wěn)定性表現(xiàn)主要為制動(dòng)跑偏、側(cè)滑、前絕失轉(zhuǎn)向能力。

1.制動(dòng)時(shí)汽車(chē)自動(dòng)向左或向右偏駛稱(chēng)為制動(dòng)跑偏，制動(dòng)跑偏的主要原因有：

①汽車(chē)左右車(chē)輪，特別是前軸左右車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)力不相等。

②制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)(互相干涉)。

③前輪定位失準(zhǔn)，車(chē)架偏斜，裝載不合理。

2.制動(dòng)過(guò)程中，汽車(chē)某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為制動(dòng)側(cè)滑。汽車(chē)制動(dòng)側(cè)滑的影響因素主要有：

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

②制動(dòng)時(shí)車(chē)輪的抱死及抱死順序。車(chē)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(chē)輛受到的橫向力。車(chē)輛受到的橫向力越大，越容易發(fā)生側(cè)滑。

④車(chē)輛荷載及荷載轉(zhuǎn)移。

(3)制動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)，汽車(chē)不再按原來(lái)的彎道行駛，而是沿彎道切線(xiàn)方向駛出。直線(xiàn)行駛制動(dòng)時(shí)，雖然轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，但汽車(chē)仍沿直線(xiàn)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(chē)輪抱死，采用制動(dòng)防抱死裝置(ABS)，可以控制制動(dòng)強(qiáng)度，制動(dòng)過(guò)程中邊滾邊滑，既可利用路面較大的縱向附著系數(shù)來(lái)增大制動(dòng)力，又可得到較大的側(cè)而附著系數(shù)，使汽車(chē)具有較強(qiáng)的抵抗側(cè)向力的能力;既可避免制動(dòng)側(cè)滑，又能保持汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)向能力。

(三)操縱性和穩(wěn)定性

(1)汽車(chē)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性

對(duì)于處于等速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)，如果駕駛員突然將轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)一定角度保持不變。一般汽車(chē)經(jīng)過(guò)短暫的時(shí)間后即進(jìn)入等速圓周行駛狀態(tài)，并且不再隨時(shí)間而改變，這就是穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。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(guò)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(shí)，轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角與行駛速度 V 無(wú)關(guān)：當(dāng)偏轉(zhuǎn)角度固定不變時(shí)，汽車(chē)沿給定半徑的圓周行駛，R 與 V 亦無(wú)關(guān)。

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(chē)，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(chē)沿更平緩的曲線(xiàn)行駛。沿給定半徑的圓周加速行駛時(shí)，應(yīng)隨速度的提高不斷增大。

3.過(guò)度轉(zhuǎn)向特性。若汽車(chē)具有過(guò)度轉(zhuǎn)向特性，其特性與具有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車(chē)相反。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角固定不動(dòng)時(shí)，隨著行駛速度 V 升高，轉(zhuǎn)向半徑 R 越來(lái)越小，汽車(chē)沿更彎曲的曲線(xiàn)行駛，行駛速度過(guò)高可能導(dǎo)致汽車(chē)側(cè)滑。沿給定半徑 R 的圓周行駛時(shí)，其轉(zhuǎn)角應(yīng)隨速度的升高而減小，即應(yīng)隨行駛速度的提高不斷減小轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角。因此，具有過(guò)度轉(zhuǎn)向特性的汽車(chē)是不穩(wěn)定、不安全的，操縱穩(wěn)定性良好的車(chē)輛應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。

(2)汽車(chē)在彎道行駛時(shí)的側(cè)翻、側(cè)滑風(fēng)險(xiǎn)分析

為了保證汽車(chē)高速行駛的橫向穩(wěn)定性，汽車(chē)應(yīng)力求保持一定輪距，并盡量降低質(zhì)心高度，以增大汽車(chē)的側(cè)問(wèn)穩(wěn)定系數(shù)。