全挂车气压制动系统协调一致性研究

发布时间：2020-02-16 23:17

【摘要】：随着国内诸如景区观光型全挂车、城市铰接客车等载客型全挂车日益兴起,随之而来的安全问题也越来越受到人们的关注。全挂车气压制动系统在制动过程中,由于制动信号在传递过程中的时延、挂车负载变化等因素,致使牵引车与挂车制动不协调,挂车对牵引车往复冲击,严重影响全挂车的制动性能和乘客乘坐舒适性,紧急情况下,甚至容易导致交通事故的发生。本文以江苏某新能源观光车公司设计生产的全挂车为研究对象,针对全挂车制动协调一致性问题,采用理论研究、仿真和试验相结合的方法,对全挂车制动协调一致性进行了系统深入的研究,论文的主要研究内容如下:(1)在介绍全挂车气压制动系统结构及其工作过程的基础上,分析了全挂车制动过程中的制动不协调问题以及牵引车、挂车制动不协调原因;分析了全挂车制动协调一致性对制动性能的影响,并提出了全挂车制动协调一致性的评价指标。(2)以某型全挂车为研究对象,对全挂车在制动过程中的受力进行分析,并建立了全挂车制动动力学模型;基于Matlab/Simulink软件和AMESim软件分别建立了全挂车动力学模型及全挂车气压制动系统模型,通过所建立的模型对全挂车直线制动进行联合仿真,对比分析了全挂车制动协调一致性各影响因素对全挂车制动协调一致性的影响。(3)针对全挂车制动过程中的制动不协调问题,基于全挂车制动协调一致性主要影响因素,设计了全挂车气压制动电控系统,并对全挂车气压制动电控系统研究的关键问题,包括气压制动电控系统机构设计、高速开关阀特性、气压制动电控系统制动气室压力变化特性以及气压制动电控系统制动气室压力控制方法等问题进行了研究。(4)设计了全挂车气压制动电控系统控制器及测试系统,系统能够实现压力采集、制动踏板信号采集、高速开关阀控制等功能;为验证本文设计的气压制动电控系统的性能,设计了半物理仿真平台,基于该试验平台进行随机制动信号压力跟随试验,并通过半物理仿真试验,对所设计的全挂车气压制动电控系统的有效性和可行性进行了验证。本文的研究工作对于提高全挂车制动安全性能具有重要的理论指导意义和实际工程应用价值,并对企业在全挂车气压制动系统的设计、改造等方面具有重要参考价值。
【图文】：

全挂车,半挂车

全挂车气压制动系统协调一致性研究第二章全挂车气压制动系统汽车列车概述车列车简称全挂车，也叫牵引杆挂车列车，，一般是由一辆牵引车加至其牵引车在提供动力的同时也能运载货物，牵引车车架后横梁上装有车牵引架前端的挂环相连带动挂车行驶[5]。与全挂车不同，半挂车的连接装置，除了为半挂车提供动力外，还要承担一部分挂车载荷。如半挂车简图。

全挂车,气压制动系统,双回路,结构示意图

还要承担一部分挂车载荷。如图 2.1 所示为全挂车和半挂车简图。图 2.1 全挂车、半挂车简图2.2 全挂车气压制动系统全挂车的制动装置是由牵引车的制动装置和挂车的制动装置共同组成的。离开牵引车的挂车无法单独制动，它必须与牵引车一起才能实现制动作用；同样，全挂车的牵引车虽然能够独立制动，但牵引车的制动无法体现全挂车整车的制动性能，只有牵引车制动和挂车制动一起才能称作全挂车的制动。汽车制动系统主要由行车制动系统、驻车制动系统、紧急制动系统和辅助制动系统组成，下文中对全挂车气压制动的研究专指行车制动系统，不包含其它制动系统。与乘用车制动系统一般采用液压制动不同，全挂车制动系统一般采用气压制动或气顶液制动，其中气压制动因为具有清洁、结构简单、工作介质充足、防火防潮、制动力大、制动灵活等优点在全挂车上运用最为广泛。常用的气压制动系统主要由供能装置、控制装置、储能装置以及制动执行装置组成，其中，供能装置主要包括空气压缩机、储气罐及其它系统元件；控制装置主要包括制动踏板、制动阀等能够产生制动动作和制动效果的元件；储能装置则是由一系列控制阀、制动管路元件以及制动气室等组成；制动执行装置主要是指各类制动器。如图 2.2 所示，为某型全挂车双回路气压制动系统结构示意图。该全挂车的气压制动系统结构由空气压缩机、储气罐、制动阀、继动阀、制动气室、快放阀和气管、接头等主要元件组成。首先发动机驱动的空气压缩机 1（简称空压机）将空气压缩后经单向阀首先输入湿储气罐 2，压缩空气在湿储气罐内冷却并经过油水分离之后，经过两个单向阀进入后储气罐 4 和前储气筒 5，前储气罐 5 的压缩空气和制动阀左右腔相连
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.5

【参考文献】