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从《今日说法》“守护死亡之坡”试谈:大货车为什么会失控?

西安交通人 中国公路 2023-06-29



“守护死亡之坡”引人关注

但更让人遗憾


2018年12月2日,CCTV《今日说法》栏目播出了关于云南昆磨高速公路“27公里死亡之坡”的重要节目——《守护“死亡之坡”》(以下简称《死亡之坡》节目)。该节目给人印象最深刻的莫过于公安交警同志,在避险车道(或称“自救匝道”)末端设置了一个大兜网,挽救了多条生命的创意了!在认真观看节目多遍后,作者在赞叹“兜网”创意的同时,但却对央视制作的这一期、引人关注的节目感到有些遗憾!


毕竟,节目在介绍昆磨高速27公里“死亡之坡”路况和大货车事故多发的同时,却并未调查揭示“死亡之坡”大货车失控事故的直接和主要原因;也并未针对同类安全问题,从根本上总结提出防治措施!而且,作为讲法、普法类节目,竟然多处宣介加装水箱、制动器与轮胎淋水等明确属于违法、违规性质的措施!......


以下,作者结合早前对昆磨高速公路连续下坡安全问题的调研情况,从大型货车制动原理、对大货车制动方式的误解、国内外货车制动与安全性能对比、驾驶员行为分析等多个方面,试着对“大货车为什么会失控?”、在高速公路连续下坡路段“大型货车不能安全通行了吗?”等问题进行讨论。


云磨高速公路避险车道事故图片


对货车制动原理的误解

连续下坡依靠辅助制动,而非“刹车”


长期以来,很多人包括一些货车司机在内,对大型货车制动系统结构、原理和使用,存在较多误解或错误认识。首先,大型(重型)货车在连续性下坡主要依靠的是持续制动能力,而不是紧急制动能力;而持续制动力来源于辅助制动系统,并不是行车制动器——即紧急制动器,或称为“刹车”。


当大型货车需要保持一定稳定速度、连续下坡时,正确的驾驶操作是将挡位调整到“低速挡”,然后开启“辅助制动系统”。即通过辅助制动系统提供的持续制动力,使得车辆能够以稳定的速度安全、连续下坡。只有在遇到突发紧急情况时,才使用行车制动器——紧急制动器(刹车)进行快速、紧急制动。由于货车紧急制动系统多采用鼓式制动器,即依靠制动鼓和制动蹄摩擦形成制动力,因此,紧急制动器并不能长时间、频繁、连续性使用。否则,将可能因为长时间高压摩擦,使得制动毂和制动蹄过热导致摩擦力降低,进而逐渐丧失制动效能,导致车辆失控。实际上,本期节目后半部分车辆轮胎自燃的原因,仍然还是长时间连续制动引起的。


因此,讨论大型货车下坡安全性和驾驶操作时,我们不能简单地套用和参照小型车辆的驾驶经验和习惯。大型货车连续下坡控制速度的正确驾驶操作是——“挂低挡+开启辅助制动系统”,而不是简单地连续、频繁使用刹车踏板。


云磨高速公路避险车道事故图片


我国大货车辅助制动性能低下

比国外车型低40%以上


目前,我国生产和上路运营的大型货车,主要装备的辅助制动系统是“发动机排气制动系统”。排气制动系统实际上,就是在车辆连续下坡时,通过相关技术装备,将本来对外作功的发动机变成了一台对内作功的空气压缩机。如果说车辆在上坡时,发动机通过在缸体内燃烧油气、带动车轮向前滚动,为车辆提供前进的动力的话,那么,排气制动系统则是在下坡时,通过关闭燃油喷射和发动机排气门等,使得发动机成为一台空气压缩机,在车轮滚动带动活塞运动(外力作用)下反复压缩空气,最终对车轮向前滚动形成持续的反向阻力。


基于上述制动原理,我们知道,我国大型货车的持续制动能力与其发动机排量、功率等密切相关。排量越大、功率越大,持续制动能力就越强。但实际调研对比发现,与欧美同类车型比较,我国大型货车装备的发动机排气量明显偏小,功率重量比只有5.2kW/t;而欧洲等同类车型却在8.3kW/t或者更高。这意味着,我国大型货车的持续制动能力比国外低约40%甚至更多。


云磨高速公路警告标志


与世界发达国家同类车型比较

我国货车辅助制动装备明显落后


除发动机排气制动之外,辅助制动系统还有其他多种分类,如:缓速器制动(分为液力和电磁两类)、杰克博发动机制动等。以缓速器制动系统为例,其原理是:在车辆的发动机和变速箱之间(或者变速箱与驱动桥之间)加装缓速器,当车辆在连续下坡时,启动缓速器,通过液力或电磁阻尼方式,为传动轴施加反向的阻力,以阻止车轮过快转动,有效控制车辆下坡时的行驶速度。


由于缓速器制动系统的整体效能,并不直接源于车辆的发动机排量和功率,因此,缓速器制动系统能够为大型货车提供额外的、持续的制动能力。据调查,在欧美发达国家的重型货车上,缓速器等更为先进、可靠的辅助制动系统已经成为标准配置。而在国内,由于车辆制造标准并未强制要求、装配缓速器将大幅提高车辆总体价格(提高4-10万元)等因素,我国大型货车仍普遍装备发动机排气制动系统。


由于我国大型货车装备发动机的排量和功率较小,且极少装备缓速器等更先进、可靠的辅助制动系统,因此,我国大型货车与国外同类车型比较,连续下坡时提供的持续制动能力很低,导致车辆能够连续下坡的速度明显降低了!


国内某生产厂商开展缓速器试用体验


大型货车还能安全连续下坡吗?

能,肯定能!


根据以上对车辆性能和辅助制动系统的对比,或许有人会产生疑问:那么,我国大型货车还能在连续下坡的高速公路上安全通行吗?还能安全连续下坡吗?毫无疑问:能!肯定能!只要正确操作,合理控制速度!即便不使用辅助制动系统,大型货车也完全可以安全地连续下坡,甚至无论乎坡长限制。


根据汽车动力学原理,在车辆发动机和传动轴之间,均装备有一个变速箱。驾驶员通过换挡操作,即可实现适应不同道路条件下的传动比切换。当车辆遇到连续下坡,需要控制以较低的稳定速度下坡时,驾驶员只需要将挡位调整到低速挡。这时,发动机等能够给车轮提供较大的反拖制动力,从而实现低速下坡的目的。而这一点应该是绝大多数驾驶员的常识了!但有驾驶员却常常忽视另一点:要切换到低速挡,前提是变速箱的主动轮与从动轮具有相同的线速度,即速度同步。也就是说,要挂入低速挡必须在车速较低时就操作!当车速过高时,往往就无法切换,只能处于空档滑行、听天由命的危险状态了。


而就在本期《死亡之坡》节目的一开始,一位被采访的事故车辆驾驶员回忆说:“....发现车辆失控之后,首先想到要挂低速挡,可是没有别(挂)住....”从这一句可以判断,这位驾驶员是非常清楚,挂入低速挡不仅可以使得车辆减速,而且采用低速挡是完全可以安全下坡的。由此,我们也可以联想并理解近期甘肃11.3事故路段上的一块安全提示标志:“五挡夺命,四挡危险,三挡安全”。当前,大型货车普遍设有12个前进挡,三挡和四挡就属于低速挡。当挂入三挡时,货车实际行驶速度最大也只能到40km/h左右。这时,根本不会存在失控等风险的,因为在挂低速挡下坡时,驾驶员根本无需踩踏刹车板,不踩刹车板又何来刹车毂温度过高呢?有怎么会轮胎自燃呢?


因此,即便是货车整体性能低下,持续制动装备落后,但只要合理控制速度、采取正确的驾驶操作,大型货车完全可以安全、连续下坡的。显然,一些人和网友在11.3兰海高速事故讨论中,认为所有大型货车在事故路段上通行都存在失控危险等说法,是毫无根据的。




为什么有人违章操作不使用辅助制动?

想快速下坡,心存侥幸


作者等对全国十余处典型连续下坡路段的货车失控事故的调研发现,几乎在所有连续下坡车辆失控事故中,均存在驾驶员超速、超载、违章操作等情况。包括甘肃11.3兰海高速事故路段,也包括昆磨高速公路,均是如此。而这一情况,才是引发车辆失控最主要的直接原因。恰恰在《死亡之坡》节目中,却忽略了这一重要问题,忽略了对导致此类事故直接原因的调查和分析。


超速、超载等违法行为,无需解释说明。这里的违章操作,则主要指驾驶员在连续下坡过程中未按照规定使用辅助制动系统、未合理控制速度,甚至还有驾驶员采用空挡滑行下坡的案例。那么,既然车辆装备了排气辅助制动系统,既然驾驶员明知挂低挡可以有效控制车速,但为什么却有驾驶员不正确操作和使用呢?


根据调查,主要是因为有的驾驶员希望以较高的速度,快速下坡,而使用排气制动系统和挂入低挡位,都只能以较低速度行驶(如60km/h以下)了。另外,还有驾驶员误解认为使用发动机排气制动会对发动机造成损伤.......于是,有人存在侥幸心理,或者对路况判断有误,或者过分相信自己的驾驶经验和技术......冒险不使用辅助制动系统,不使用低速挡,甚至为了省油采取空挡溜坡。于是,才有了《死亡之坡》节目开始时驾驶员的对话——直到发现失控时,再想到要挂入低速挡已经晚了。


货车变速箱结构图


中国公路连续纵坡大吗?

不!控制更严格,纵坡相对更平缓


在《死亡之坡》节目中,记者类比“连续27公里,高差相当于一个泰山了!”估计这位记者没有乘车去过萨拉吧,无论是滇藏公路,还是川藏公路,一路上上下下,几十个泰山的高差哪里还在话下。对于有人质疑公路纵坡,质疑公路标准不够安全,作者仅提供3点事实给大家参考:


1)无论是单一坡度/坡长,还是连续性坡度/坡长,无论是国内还是国外,都可以找到比甘肃11.3兰海事故路段17公里、昆磨高速高速27公里更长、更陡的案例。


2)在世界范围内,道路纵坡限制指标都是针对上坡方向提出的,目的在于保证上坡路段的通行能力。当前,全世界恐怕有且仅有中国的公路规范,专门对高速公路连续下坡的坡度/坡长提出了限制要求。


3)与欧美国家允许“特例设计”比较,中国公路项目设计严格执行标准规范,极少出现突破标准规范的现象,纵坡控制更严格、更偏于安全。


某改装的制动器淋水装置


节目是在鼓励违法改装吗?

加装水箱、给制动毂淋水等均是非法的


尽管在很多时候下,采用加装水箱、给制动毂淋水、包括在高速公路路侧设置降温池等“土方法”,可以起到给制动毂降温的作用,但是我们必须认识到,这些措施不仅不可靠,而且还存在其他安全隐患。首先,车辆制动毂等材料,并不适合于频繁的高温、再冷却地过程,会导致其疲劳、龟裂。其次,加装的淋水装置可靠性差,难免会出现缺水、杜塞、淋水位置不固定,不能正常发挥作用等情况(节目中就有类似问题引发的事故案例)。特别是,制动器淋水还会导致路面湿滑和结冰等问题,给道路通行带来新的安全问题(尽管云南结冰情况较少)。关于集中性的降温池,最早曾在北京八达岭高速公路等项目中出现,但后来均因为难以及时更换废水、造成环境污染等问题,而被统一取消了。


在《死亡之坡》节目中,多处提到了给车辆加水、给制动毂、轮胎淋水等措施。这令人费解,难道《今日说法》节目不知道加装水箱是属于违法改装吗?不知道给制动毂淋水是有安全隐患的吗?节目是希望在全国宣介、推广这些的做法吗?



安全的悖论

总是试图以设施和技术,解决管理上的问题


结合昆磨高速公路交通和公安部门多做出的长期努力,笔者再次强调:避险车道、网兜、制动器与轮胎淋水等设施和措施,都只是在事故发生时,能够低事故危害的被动性防护措施,并不能从根本上预防事故发生。而这些设施本身因为受到各方面的条件限制、影响,并不能完全、理想化地发挥作用。


试问,连续下坡时正确驾驶操作,大货车会失控吗?不会!系上安全带,驾驶员还会被甩出车外吗?不会!如果系上安全带,网兜还有用吗?.......作者认为,我们不应总是希望依靠设施和技术,去解决人和车管理方面的问题,最终尽管在道路和设施方面做了很多,但却总是事倍功半!甘肃11.3兰海高速事故路段与云磨高速27公里连续下坡路段的情况,不正是如此吗?



道路问题排查是需要的

但补齐人车管理的短板才是最关键的!


安全系统工程理论告诉我们,遏制事故、保障安全生产最有效、最根本的工作是事故预防!而事故预防的重点是对“人”和“物”的不安全状态的管理,但归根结底都是对“人”的管理!因此,相关部门和《死亡之坡》等类似节目,应更多调查并揭示事故发生的直接和主要原因,暴露事故频发的深层次矛盾!难道,我们还要继续放弃“手边上的安全带”,却把“安全”的希望寄托在另一个“网兜”上吗?


作者联想到,近期有安全专家对道路问题核查、排查的必要性进行无谓的讨论,令人奇怪:从来没有人反对道路核查,也没有人认为中国的道路和标准都是完美的呀?相反,交通行业在道路、设施乃至技术标准方面的研究、改善、提升,本来就并未停止过呀!只是,没有合法合规的人车为前提,即便穷极了各类可以有的设施,即便各类提示警告信息多到信息过载,“驾驶员根本不当回事”,又能如何呢?效果呢?


作者等呼吁:面对严峻的交通安全形势,我们不能只是简单照搬西方的做法,而应该正视当前事故中人车违法因素为主的差异和特点(与发达国家事故特征不同),只有紧抓人车管理的短板问题,才有可能快速大面积地降低事故和事故危害! 


最后,再次为昆磨高速公安交警的担当与创意,点赞!


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(本文仅代表作者个人的观点和认识,不代表任何组织和单位。欢迎讨论、批评指正!)


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作者:郭腾峰


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