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幫你煞車的好幫手--煞車力輔助裝置(煞車力輔助裝置簡介及歐美煞車法規適用性探討)

2011 / 02 / 11

車輛研究測試中心 試車場部 / 葉重宇

一輛重達1.5噸的車輛,在高速行駛中要能安全穩定的停下,健全的煞車系統扮演了很重要的角色,從作動煞車踏板到來令片與碟盤摩擦使車輛停下,車輛的安全性,一切總是這麼理所當然。但一般駕駛者或許不知道,煞車系統各零組件需要巧妙搭配,車輛才能穩定的停下來,其中若有一個環節失去作用,危險隨即產生。在複雜的煞車系統中,有一個幫忙駕駛者煞車的裝置,像個無形的助手,在駕駛者需要煞車時幫忙出力,讓駕駛者可以省力的完成煞車,一般通稱為「煞車力輔助裝置」;本文將對煞車力輔助裝置的幾種型式做簡單介紹,並說明歐美安全法規對煞車力輔助裝置的實車檢測相關規定。

煞車力輔助裝置的使用,可使駕駛者以輕便的踏力與踏板行程,就能讓車輛穩定減速,其原理主要是透過車輛內部引擎或輔助馬達提供真空能量或預壓能量,在駕駛者需要煞車時踩下煞車踏板,煞車力輔助裝置可提供輔助力,使煞車操作更為舒適。煞車力輔助裝置一般常見於中小型客貨車輛的液壓式煞車系統中,而在大型車輛因多半使用氣壓煞車系統,則以壓縮空氣之能量儲存裝置。煞車力輔助裝置主要可分為真空式煞車輔助器、液壓儲能式煞車輔助器:
(1)真空式煞車輔助器
真空式煞車輔助器是一介於煞車踏板與總泵之間的動力室,其利用引擎進氣歧管處之壓力與大氣壓力之壓差建立輔助能量,常見於小客車或小貨車;而柴油引擎則因進氣歧管真空度不足,需要獨立安裝一真空泵提供能量。
(2)液壓儲能式煞車輔助器
液壓式的煞車力輔助器一般常見於輕型貨車或中型貨車上,採用具有一定壓力的液體作為輔助能量,這類系統在平常時以轉向泵為加壓裝置,當駕駛者踩下煞車踏板時,將調節好的液壓傳給煞車系統,此類輔助器常以一充氣式儲能器儲存能量,當泵浦失效時,因具有備用儲能器,管路不需重新建壓,所以尚能作動,但儲能器在泵浦失效後僅能提供少數次數的煞車輔助,之後仍需依賴駕駛者的肌力煞車。

煞車力輔助裝置使煞車操作更為輕便舒適,是這個裝置的優點。但當煞車力輔助裝置失效時,駕駛者亦能透過本身的肌力使車輛煞車減速,此時因為沒有輔助裝置,需要使用較大的力量使車輛停下,駕駛者會明顯感覺到踏板變硬了,煞車效能明顯降低,沒有經驗的駕駛者可能會誤以為煞車失靈而放棄煞車。

為了確保輔助裝置在失效時的安全性,目前針對煞車力輔助裝置的整車驗證,主要是驗證系統失效後的煞車性能,確認無煞車輔助裝置下的緊急情況是否能使車輛煞停。歐規驗證精神是模擬系統失效狀況,確認車輛是否能保有最低之煞車性能。若車輛煞車力輔助系統為真空式煞車輔助器,可移除來自真空歧管的輔助能量,並耗盡輔助裝置內的剩餘能量,單以駕駛者肌力(操作力不超過500N)作動煞車,車輛的煞車減速度應達到2.44 m/s2;若是大型車輛採用能量儲存裝置或者輕中型貨車採用的液壓儲能式煞車輔助器,測試時須在隔離能量供應來源狀況下,對常用煞車系統控制裝置進行8次全行程作用,而第9次煞車性能符合減速度達到2.2 m/s2之要求,相關測試內容可參考ECE R13 Annex 7內容。

美規內容則規定於FMVSS 135及FMVSS 105,驗證精神與基準相較歐規十分接近,但對於液壓儲能式輔助系統,其量化的基準要求則有所差異:美規FMVSS 105要求在隔離能量供應來源狀況下,對車輛進行7次煞車試驗,隨著煞車輔助器的能量漸減,每次煞車分別要求車輛減速度為4.26~1.83 m/s2不等,相對於歐規僅需確認第9次煞車減速度達到2.2 m/s2,美規驗證程序顯得較為繁複;但從美規要求第7次煞車減速度1.83 m/s2與歐規要求第9次煞車減速度2.2 m/s2來看,可看出歐規與美規在液壓儲能式輔助系統失效的要求規範並不相同。

從上述的比較中可以發現,對於真空煞車輔助器類的煞車系統,歐規與美規試驗程序及要求類似,但若車輛屬於液壓儲能式的煞車輔助系統,歐規則相對嚴格。因此,符合美規車輛若配備液壓儲能式煞車輔助系統,輸入國內則可能遇上與測試方法參考歐規的車輛安全檢測基準,尤其在輔助器失效試驗上的要求並不相同,建議應在輸入前特別對此檢測項目進行確認。

上述內容是以歐規ECE R13、美規FMVSS105&135及車輛安全檢測基準第四十二項之一動態煞車進行整理,須要完整資訊,請參考上述法規,若您對於法規檢測有相關疑問,請洽車輛中心:
葉重宇  工程師  聯絡電話:04-7811222分機2445
E-mail: goldenleft@artc.org.tw

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