近期笔者在市场调研时听到有用户反映:他开的6×4牵引车,挂车为17.5米大平板,车辆在向右急转弯时,3轴右侧的车轮会打滑空转,而且轮胎瞬间就冒烟。尤其是走山区道路遇到上坡转弯时,打滑空转现象频繁发生,轮胎磨损严重,迫于无奈他只能把差速锁全部锁止。
车轮空转打滑存在非常大的安全隐患,尤其是车辆重载上坡时,车辆突然失去前进驱动力,如果此时司机操作不当会造成严重的交通事故。那么,造成这一现象的主要原因是什么呢?笔者根据重卡设计和技术原理分析认为,可能存在如下原因。
通常6×4牵引车后桥有两种悬架型式:板簧和空气悬架。板簧悬架的2轴和3轴之间采用平衡桥结构,这种结构最大的优势是可以动态调整两根轴的轴荷。理论上两根轴的轴荷是相同的,但是在车辆加速、减速、转弯时,轴荷会出现动态转移,车辆在急转弯时存在减速现象,因此3轴的轴荷会降低;空气悬架的2轴和3轴在轴荷上没有直接联系,仅仅是通过调节气囊压力来平衡两根轴的轴荷。从鞍座的安装位置可以看出,鞍座位于2轴和3轴靠前位置,因此3轴的轴荷通常会比2轴小一些。
6×4牵引车的动力传递方式为:变速箱通过传动轴首先输入给2轴的轴间差速器,通过轴间差速器向2轴和3轴进行分动,理论上两个车桥的驱动力是相同的,但是由于轴间差速器就在2轴上端,“近水楼台先得月”,其分配的力矩要大一些;而3轴还需要通过一根传动轴、两个十字铰接传递力矩,这大致会损失1%-2%的力矩。因此2轴的驱动力矩要大于3轴。
当车辆在向右急转弯时,货厢会向左倾斜,此时车辆左侧轮胎轴荷会增大,而右侧轮胎的轴荷会相应减少。通常6×4牵引车的最后一根桥都会安装横向稳定杆,其目的就是在车辆转弯是将一侧的轴荷向另一侧转移。但横向稳定杆转移的轴荷是有限的,在车辆急转弯时也会造成内侧车轮轴荷大幅降低。
车辆在急转弯时,每个轮胎的转速都不一样,此时轴间差速器和两个车桥的差速器都会发挥作用,来调节四个轮胎的转速,同时力矩分配也会进行调整,通常转速低的轮胎承受的力矩更大。由于三个差速器都有滞后效应,在车辆急转弯时,四个轮胎的转速很难准确与转弯半径相匹配。因此右侧轮胎的实际转速会大于转弯半径的理论转速,出现打滑现象。
根据以上四点分析可知,在车辆向右急转弯时,3轴右侧的轮胎在多重作用下导致轴荷急剧降低,附着力也相应降低;而车辆在急转弯时发动机通常处于低转速状态和最大扭矩阶段,因此轮胎的输出驱动力已经大于轮胎附着力,必然造成轮胎打滑空转。
那么如何才能解决这个问题,笔者认为可以按照以下方式进行逐一尝试。
第一,检查鞍座安装位置。一些卡车司机为了在整车长度不变的情况下增加货厢容积,会将鞍座位置向前调整20-30厘米,这将导致2轴和3轴的轴荷分布存在很大差异。如果鞍座位置做过调整,建议重新调整回设计状态,以确保2轴和3轴的轴荷分布处于合理状态。
第二,检查横向稳定杆。某些司机认为横向稳定杆没有用,损坏后也不进行维修或更换。在高速公路上行驶时,横向稳定杆通常不会发挥作用,但是在山区多弯道的道路上行驶时,横向稳定杆可以动态调节两侧轴荷,防止转弯内侧轮胎因附着力降低而打滑空转。
第三,检查轴间差速器、车桥差速器的润滑情况。由于缺少润滑,两种差速器的齿轮会出现卡滞现象,导致转弯时不能进行及时转速调整和扭矩分配。
第四,检查平衡轴转轴的润滑。目前主要有两种润滑形式,标载的牵引车通常使用自润滑,转轴当中含有润滑介质,日常无需保养;重载的牵引车通常使用黄油润滑,需要定期打黄油。一旦平衡轴转轴的润滑出现问题,就会导致转轴出现卡滞现象,无法及时调整2轴和3轴的载荷。
第五,建议匹配ASR牵引力控制系统。ASR的作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力,其控制逻辑是:利用轮边转速传感器来检测车轮的转速,如果检测到某一个车轮转速远大于其它车轮,ASR的控制器就会发出指令,给这个空转打滑的轮胎施加相应的刹车力,以防止轮胎打滑空转。
第六,司机要调整驾车习惯。在弯道处尽量减慢速度,通过走大弯来防止急转弯。在转弯的过程当中尽量滑行过弯,不要在转弯的过程当中猛踩油门。
第七,更换轮胎。如果以上六项措施依然没有效果,建议将3轴轮胎更换为“麻将块”胎,其驱动力比其它轮胎能提升10%左右,可适当减缓急转弯后轮打滑空转的程度。