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莫讓尾車成為道路殺手!煞車絕對不只是零配件

隨著當今煞車系統不斷演變,其實拖車頭或重車車頭的煞車已經進化到包括有各式先進預防安全科技,大幅提升對於整車的控制技術,但其實聯結車或重車的尾車,似乎還停留在過去僅採用被動方式乘載的階段,但是在各種因為聯結車或重型商業車所發生的事故中,其實尾車的安全性才是最重要的,就像是台語所說的「重頭輕」或「翹孤輪」,若尾車的煞車系統無法與車頭處於隨時可相互控制的最佳狀態,就怕是其他人、車對於量體大、長度更大的聯結車造成影響,所有的用路人都在使用同樣的道路環境下,處於被動狀態的聯結車若不重視尾車的安全,其實反而會讓自己時時都可能挨打!


鼓煞好還是碟煞好?

雖然在乘用車領域,目前ABS+EBD整合煞車,甚至是2018年起政府已經規定新車必須標配ESP動態車身穩定系統,而多數的新世代重車車頭也都有相關配置,但其實對於尾車來說,以往幾乎都因為成本考量,觀念上似乎就當成是加裝的組件,但事實上在所有聯結車或大型拖車所發生的事故中,其實尾車煞車與車頭煞車系統的整合程度,確實已經成為關鍵因素,而或許對於車輛性能表現有著高度重視的頭家或駕駛會投資高檔拖車頭,但缺了尾車煞車提升與整合這一味,卻可能讓整車上路時暴露更多潛在的危機。

好了,已經在車壇應用多時,而且在裝載成本與維護方面,總是讓人覺得更划算的傳統鼓式煞車,是否真的應該被碟式煞車所全面淘汰?這檔事其實在各國各界都引起相當大的爭議,也有人認為說,如果車頭已經具備含先進輔助系統的碟式煞車,搭配尾車的鼓式煞車,還可以降低尾車的煞車能量負擔,但其實經過許多科學驗證,印象中較「利」的碟式煞車並不會因為「過利」而拖累了鼓式煞車,反倒是若馬步站得穩,任憑有各種外力影響,真正能夠讓煞車均衡分配才是王道。

根據Bendix針對鼓煞與碟煞所進行的比較實驗(這項資料也於全美工程師大會中披露),84%的商業重車在美國的行車速度為100-120km/h,這項實驗也設定在該速度,測試方法則以配備鼓煞與碟煞於車道上並行,且於時速120km/h時同時煞車,當煞車溫度低時,鼓煞停車距離為15-17m,碟煞為10-11m,當煞車溫度高時,鼓煞停車距離顯著增加至25m,碟煞則保持在10.5m,若夜間行駛時,符合法規的近光燈照明距離為12m,表示碟煞車有效煞車距離內可停止,但鼓煞則必須超越近光燈照明距離才能完全煞停。

當時速為96km(60mph)時,鼓煞停車距離為冷車8-10m,煞車鼓昇溫後就拉長至14m,碟煞停車距離則為6-7.5m,不隨溫度改變而改變停車距離;這樣的差別,應該就可以清楚分別兩者之間的差距,僅數公尺的距離,或許在一般道路上就可能是天差地別。

而根據TMD公司進行的實際煞車測試中則顯示,確認若沒有其他輔助煞車系統時,拖車頭配置為碟煞,若尾車為鼓煞則會在煞車時產生高溫,這項測試則將連結總重36噸的半拖車,在傾斜度為6度(約同於國道一林口坡)的坡度下坡時,由於煞車負擔轉移到前方拖車頭碟煞,所以碟煞溫度升高至攝氏760度,而鼓煞的溫度僅有攝氏426度,但在此同時就已經大幅增加拖車頭碟煞的壓力負載。

另外,車輛行駛過程中,若發生車軸的輪轂或軸承咬死,鼓煞則會有輪胎脫落的風險,因為鼓煞的煞車鼓連同輪轂直接脫落而導致損害,這可能就成為主要事故發生的原因,但碟煞的機構設計,則是碟盤包夾於卡鉗內,但碟盤又與輪轂緊密結合,所以輪轂與軸承損壞時不至於直接脫落,這就可以大幅降低意外產生時車輛與道路風險,避免脫輪或機件掉落對其他車輛與用路人造成傷害。

EBS vs. ABS


此外,或許許多人認為標配了ABS(防鎖死煞車)就已經足夠應付意外狀況,甚至就可以完全避免煞車鎖死的風險,但事實上EBS(Electronic Brake Systems電子煞車制動系統),其關鍵字就在於「電子」,在ABS的基礎上,EBS則增加了一套電子控制系統去替代原有的機械系統控制煞車,簡單來說就是「電控氣」,而重車的ABS煞車系統主要由空氣壓縮機、乾燥器、儲氣筒、煞車踏板(含總泵)、ABS電磁閥、煞車氣室等組成,駕駛人踩下煞車踏板之後,供氣管路的壓縮空氣就會進入ABS電磁閥,這時候電磁閥就會打開壓縮空氣進入到煞車氣室驅動煞車做動。

但前述煞車做動其實從駕駛人踩下踏板那一刻,到命令ABS電磁閥,依舊還存在一段距離,所以煞車系統做動依舊會落後於踩踏煞車一些,而EBS主要就改善這項缺點,藉由EBS電控單元升級成為通路模組(EBS Channel Module),所以在煞車踏板中增加了連結到EBS電控單元的線路,同時還有一條CAN線連結至EBS通路模組,所以「電控氣」就用來替代傳統煞車系統中的氣管控制ABS電磁閥,所以煞車反應速度會比傳統更快,就猶如大腦接受命令就直接傳導至煞車系統做動,當然會比氣路傳輸更快,這幾毫秒的落差,在一般道路上就可能是超過一個車身的煞車距離!

此外,在採用了EBS之後,其控制單元還可以接收其他感應器所發出的訊號,根據不同情況來調整通路模組的工作狀態,簡單一點來說就可整合包括ABS防鎖煞車(做動更直接)、循跡防滑、電子車身穩定系統等功能,當然在裝置這套系統之後,其實車上的傳統氣煞管路依舊被保留,所以就算電控系統失效,傳統機械系統依舊可以繼續工作,這等於就像是給煞車買了雙保險一樣,而且採CAN線路之後,也等同於為整合更多資訊做好準備,這就關係到接下來我們要說的全方位智慧控制系統。

智慧型拖車確保各方權益

由於智慧科技的演進,未來的全方位智慧控制系統,已經走到用單一平台就可以結合衛星定位、行動網路就可以掌握整個車輛動態,在我們剛剛所提到的EBS結合CAN線路的基礎,就已經為未來升級智慧型拖車做好準備,而且結合現代愈來愈先進的拖車頭控制系統,連接雲端不但可以讓車隊管理更高效 ,同時也大幅降低車輛因為機件故障所衍生的各種意外。

在結合物聯網的世界裡,只要藉由智慧型手機連結至控制中心,其實整合雲端控制平台,就可以即時獲知車輛在動態行駛路徑上所有的資訊,包括煞車損耗與狀態、尾車連結、胎壓偵測、駕駛盲區檢測、貨物裝載狀況與尾廂(或貨櫃)的門鎖系統,甚至是溫度控制等等,連結到車輛控制中心也可以瞭解駕駛習慣對於油耗的影響,當然也可以結合最佳行車路徑甚至路況來提供駕駛更多的可用資訊,一旦發生任何狀況,就有各種精確的數據與資訊可以解讀,其實無論對於駕駛或車輛管理者來說,從電子輔助煞車進化至智慧型拖車,看起來似乎是一大步,但對於降低事故發生與提升車隊管理效能,卻是提供更多的保障。

台灣史上第一次的「2018 CV Expo.商業車博覽會-商業車智能研討會暨車輛及耗品大展」,即將於2018年4月12-15日正式展開,想要現場瞭解當今先進煞車系統的優點,以及未來煞車系統的發展趨勢,敬請各位到場親臨感受!