汽車的制動性_汽車?yán)碚揰西南大學(xué)_冀杰

1、第四章. 汽車的制動性 汽車行駛時能在汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車短距離內(nèi)停車且且維持行駛方向穩(wěn)定性維持行駛方向穩(wěn)定性和和在在下長坡時能維持一定車速下長坡時能維持一定車速的能力，稱為汽車的的能力，稱為汽車的制動性制動性。 制動性是汽車制動性是汽車主動安全性主動安全性的重要評價指標(biāo)。的重要評價指標(biāo)。第四章汽車的制動性返回目錄返回目錄第四章. 汽車的制動性制動性的評價指標(biāo)包括：制動性的評價指標(biāo)包括： 第一節(jié)制動性的評價指標(biāo)返回目錄返回目錄根據(jù)對汽車制動性的定義根據(jù)對汽車制動性的定義，如何確定制動性的如何確定制動性的評價指標(biāo)評價指標(biāo)？思考思考 制動效能制動效能制動距離制動距離與制動減速度與制動減速度；

2、 制動制動效能恒定性，抗熱衰退性能效能恒定性，抗熱衰退性能； 制動時的制動時的方向穩(wěn)定性，跑偏、側(cè)滑、失去轉(zhuǎn)向能力方向穩(wěn)定性，跑偏、側(cè)滑、失去轉(zhuǎn)向能力。4.1 制動性的評價指標(biāo)路面條件路面條件載荷條件載荷條件制動初速度制動初速度1.制動效能(基本評價指標(biāo))制動效能制動效能: 在良好路面上，汽車以一定初速度制動到停車在良好路面上，汽車以一定初速度制動到停車 的的制動距離制動距離和制動時的汽車和制動時的汽車制動減速度制動減速度。制動距離制動距離制動距離主要與哪些因素有關(guān)？制動距離主要與哪些因素有關(guān)？思考思考4.1 制動性的評價指標(biāo)制動時汽車按制動時汽車按給定路徑行駛給定路徑行駛的能力。的能力。即在

3、制動中不發(fā)生即在制動中不發(fā)生跑偏跑偏、側(cè)滑側(cè)滑或或失去轉(zhuǎn)向能力失去轉(zhuǎn)向能力的性能。的性能。3.制動時汽車的方向穩(wěn)定性2.制動效能的恒定性制動效能的恒定性即制動效能的恒定性即抗熱衰退性能和水衰退問題抗熱衰退性能和水衰退問題。汽車高速行駛或長下坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度汽車高速行駛或長下坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度 本章研究的重點是：如何使汽車在本章研究的重點是：如何使汽車在保證方向穩(wěn)定性保證方向穩(wěn)定性的的前提下，獲得前提下，獲得最好的制動效能最好的制動效能。4.1 制動性的評價指標(biāo)項目項目中國中國ZBT240071989歐洲共同體歐洲共同體（EEC） 71/320中國中國GB7258200

4、4美國美國聯(lián)邦聯(lián)邦135試驗路面試驗路面干水泥路面干水泥路面附著良好附著良好0.7Skid no81 載重載重滿載滿載一個駕駛員或一個駕駛員或滿載滿載任何載荷任何載荷輕、滿載輕、滿載 制動初速度制動初速度80km/h80km/h50km/h96.5km/h（60mile/h） 制動時的穩(wěn)制動時的穩(wěn)定性定性不許偏出不許偏出3.7m通道通道不抱死跑偏不抱死跑偏不許偏出不許偏出2.5m通道通道不抱死偏出不抱死偏出3.66m（12 ft） 制動距離或制動距離或制動減速度制動減速度50.7m50.7m，5.8m/s220m5.9m/s265.8m（216ft） 踏板力踏板力500N490N500N66.

5、7667N(15150 lbf)表表4-1 乘用車制動規(guī)范對行車制動器制動性的部分要求乘用車制動規(guī)范對行車制動器制動性的部分要求4.1 制動性的評價指標(biāo)車型車型制動距離制動距離/m 捷達(dá)捷達(dá)48.8 別克別克GL845.8 桑塔納桑塔納200045.0 帕薩特帕薩特43.9 奧迪奧迪A6 1.8T42.3 寶來寶來1.8T40.0 寶馬寶馬745i37.1 制動距離有時也用在制動距離有時也用在良好路面條件良好路面條件下，汽車以下，汽車以 100km/h的初速度的初速度制動到停車的制動到停車的最短距離最短距離來表示。來表示。幾種車型幾種車型100km/h 0的制動距離的制動距離4.1 制動性的評

6、價指標(biāo)下一節(jié)下一節(jié)本節(jié)內(nèi)容結(jié)束本節(jié)內(nèi)容結(jié)束第一節(jié) 制動性的評價指標(biāo)4.1 制動性的評價指標(biāo) 本節(jié)主要介紹本節(jié)主要介紹地面制動力地面制動力、制動器制動力制動器制動力及其及其與附著力與附著力的關(guān)系；介紹的關(guān)系；介紹滑動率滑動率的概念；分析的概念；分析制動力系數(shù)制動力系數(shù)、側(cè)向力系數(shù)側(cè)向力系數(shù)與與滑動率滑動率的關(guān)系。的關(guān)系。第二節(jié)制動時車輪的受力返回目錄返回目錄4.2 制動時車輪的受力auWpTrTbXFZFbXTFr制動力矩制動力矩T 地面附著力地面附著力bXFF由由制動力矩制動力矩所引起的、所引起的、地地面作用面作用在車輪上的在車輪上的切向力切向力。一、地面制動力 bXFbXF4.2 制動時車輪

7、的受力良好路面制動時的受力情況良好路面制動時的受力情況忽略忽略滾動阻力偶矩滾動阻力偶矩和和慣性力慣性力和慣性力偶和慣性力偶rTF二、制動器制動力F在在輪胎周緣輪胎周緣克服制動器克服制動器摩擦力矩摩擦力矩所需的所需的切向力切向力。與與附著力附著力無關(guān)無關(guān)F取決于取決于制動器的類型制動器的類型、結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸、制動器摩擦、制動器摩擦副的副的摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)及及車輪半徑車輪半徑，并與，并與踏板力踏板力成正比。成正比。4.2 制動時車輪的受力4.2 制動時車輪的受力三、 FXb、F與 的關(guān)系FFFXbmaxapFXb=FFF4.2 制動時車輪的受力只考慮只考慮滾動滾動和和抱死拖抱死拖滑滑兩種狀況兩種

8、狀況地面制動力取決于地面制動力取決于前期前期：制動器制動力：制動器制動力后期后期：地面附著條件：地面附著條件 兩者兼?zhèn)洌烧呒鎮(zhèn)?！ZXbFFFZXbFFmaxwr0wruwr0wruwr0wru0w車輪接近純滾動車輪接近純滾動車輪邊滾邊滑車輪邊滾邊滑車輪抱死拖滑車輪抱死拖滑四、硬路面上的附著系數(shù)4.2 制動時車輪的受力車輪車輪漸變制動漸變制動三個階段三個階段 從制動過程的三個階段看，隨著從制動過程的三個階段看，隨著制動強度制動強度的增加，車的增加，車輪幾何中心的輪幾何中心的運動速度因滾動運動速度因滾動而產(chǎn)生的部分而產(chǎn)生的部分越來越少越來越少，因，因滑動滑動而產(chǎn)生的部分而產(chǎn)生的部分越來越多越來越

9、多。1.滑動率滑動率滑動率：車輪接地處的車輪接地處的滑動速度滑動速度與與車輪中心運動速度車輪中心運動速度的的比值比值。 滑動率的數(shù)值說明了車輪運動中滑動率的數(shù)值說明了車輪運動中滑動成分所占的比例滑動成分所占的比例。4.2 制動時車輪的受力wuur0rO（速度瞬心）rwwurr0wruwr0wuurw100%usuwr0ww100%uruw滑動率滑動率s的計算的計算4.2 制動時車輪的受力純滾動時純滾動時 u= 0，s = 0；純滑動時純滑動時 w=0， =u，s =100%；邊滾邊滑時邊滾邊滑時 0 s FX1r 使前輪偏轉(zhuǎn)、汽車跑偏使前輪偏轉(zhuǎn)、汽車跑偏FX1形成形成轉(zhuǎn)向力矩轉(zhuǎn)向力矩FY1FY

10、2地面?zhèn)认虻孛鎮(zhèn)认蛄π纬傻牧π纬傻姆戳胤戳谾Y1將使前輪繞主銷偏轉(zhuǎn)，將使前輪繞主銷偏轉(zhuǎn)，加劇跑偏加劇跑偏FX1對主銷的力矩會對主銷的力矩會使前輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)使前輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性思考：為什么思考：為什么轉(zhuǎn)向盤鎖住轉(zhuǎn)向盤鎖住對制動跑偏有對制動跑偏有明顯的抑制作用明顯的抑制作用? ?4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性思考：為什么思考：為什么轉(zhuǎn)向盤鎖住轉(zhuǎn)向盤鎖住對對制動跑偏制動跑偏的的抑制抑制作用作用不明顯不明顯了？了？4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性2.懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運動學(xué)上不協(xié)調(diào)4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性跑偏方向不變：跑偏方向不變：緊急制動時，前軸緊急制動時，前軸

11、向前傾轉(zhuǎn)向前傾轉(zhuǎn)一定角一定角度，導(dǎo)致度，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向縱拉桿變化轉(zhuǎn)向縱拉桿變化，轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)臂偏轉(zhuǎn)臂偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向輪向右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪向右轉(zhuǎn)動。FXb1FXb1前輪抱死時，前輪抱死時，F(xiàn)j的的方向方向與與前軸側(cè)滑前軸側(cè)滑的方的方向相反，向相反，F(xiàn)j能能阻止或阻止或減小減小前軸側(cè)滑，汽車前軸側(cè)滑，汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)。處于穩(wěn)定狀態(tài)。uAABFY201YFuBOCFj（離心力）（離心力）1.前輪抱死拖滑二、制動時后軸側(cè)滑與前軸轉(zhuǎn)向能力的喪失FXb2FXb24.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性oFj后輪抱死時，后輪抱死時，F(xiàn)j與與后后軸側(cè)滑軸側(cè)滑方向一致，慣性方向一致，慣性力力加劇后軸側(cè)滑加劇后軸側(cè)滑，后軸，后軸

12、側(cè)滑又側(cè)滑又加劇慣性力加劇慣性力，汽，汽車將急劇轉(zhuǎn)動，處于不車將急劇轉(zhuǎn)動，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)。ACBuAuBFY1FY202.后輪抱死拖滑F(xiàn)Xb1FXb1FXb2FXb24.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性3.前輪抱死或后輪抱死時汽車縱軸線轉(zhuǎn)過的角度 試驗是在一條一側(cè)有試驗是在一條一側(cè)有2.5%橫向坡橫向坡的平直混凝土路面上的平直混凝土路面上進(jìn)行。進(jìn)行。 為了降低附著系數(shù)，使之容易發(fā)生側(cè)滑，在地面上為了降低附著系數(shù)，使之容易發(fā)生側(cè)滑，在地面上灑灑了水了水。 試驗用轎車有試驗用轎車有調(diào)節(jié)各個車輪制動器液壓的裝置調(diào)節(jié)各個車輪制動器液壓的裝置，以，以控控制制每根車軸的每根車軸的制動力制動力，達(dá)到，達(dá)

13、到改變前后車輪抱死拖滑改變前后車輪抱死拖滑次序的次序的目的，調(diào)節(jié)裝置甚至可使車輪制動器液壓為零。目的，調(diào)節(jié)裝置甚至可使車輪制動器液壓為零。試驗條件試驗條件4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性（1）前輪無制動力而后輪有足夠的制動力（曲線A） 或后輪無制動力而前輪有足夠的制動力（曲線B）4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性發(fā)生嚴(yán)重側(cè)滑發(fā)生嚴(yán)重側(cè)滑失去轉(zhuǎn)向能力失去轉(zhuǎn)向能力漂移（2）前、后輪都有足夠的制動力，但抱死拖滑的次序和時間間隔不同4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性當(dāng)車輛在發(fā)生抱死當(dāng)車輛在發(fā)生抱死時，不僅與時，不僅與前軸前軸和和后軸后軸的抱死順序有的抱死順序有關(guān)，而且與關(guān)，而且與間隔時間隔時間間有關(guān)。有關(guān)。P1

14、06（3）起始車速和附著系數(shù)的影響4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性后輪抱死情況下，只有后輪抱死情況下，只有初始速度達(dá)到一定值初始速度達(dá)到一定值之之后才會發(fā)生后才會發(fā)生側(cè)滑側(cè)滑。在在低附著系數(shù)路面低附著系數(shù)路面上制動，干、濕路上制動，干、濕路面上的汽車縱軸轉(zhuǎn)角在時間的橫坐標(biāo)面上的汽車縱軸轉(zhuǎn)角在時間的橫坐標(biāo)下相差不大，側(cè)滑程度的增加主要是下相差不大，側(cè)滑程度的增加主要是由于制動時間增加由于制動時間增加的緣故。的緣故。（4）試驗的總結(jié) 1）制動過程中，如果只有）制動過程中，如果只有前輪抱死前輪抱死或或前輪先抱死拖滑前輪先抱死拖滑，汽車基本上沿直線向前行駛，汽車基本上沿直線向前行駛，汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)，但

15、喪失汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)，但喪失轉(zhuǎn)向能力；轉(zhuǎn)向能力； 2）若后輪比前輪）若后輪比前輪提前一定時間提前一定時間先抱死拖滑，且先抱死拖滑，且車速超過車速超過某一數(shù)值某一數(shù)值，汽車在輕微的側(cè)向力作用下就會發(fā)生側(cè)滑，汽車在輕微的側(cè)向力作用下就會發(fā)生側(cè)滑，路路面越滑、制動距離和制動時間越長，后軸側(cè)滑越劇烈。面越滑、制動距離和制動時間越長，后軸側(cè)滑越劇烈。4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性第四節(jié) 制動時汽車的方向穩(wěn)定性下一節(jié)下一節(jié)本節(jié)內(nèi)容結(jié)束本節(jié)內(nèi)容結(jié)束4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性第五節(jié)前、后制動器制動力的比例關(guān)系 本節(jié)將分析地面作用在本節(jié)將分析地面作用在前、后車輪前、后車輪上的上的法向反力法向反力，分析分析前

16、、后車輪制動器制動力的比例關(guān)系前、后車輪制動器制動力的比例關(guān)系，通過，通過 I 曲線、曲線、 線、線、f 線、線、r 線線分析汽車的制動過程，介紹汽車的分析汽車的制動過程，介紹汽車的附著附著利用率利用率、附著效率附著效率的計算方法，利用的計算方法，利用單輪模型分析單輪模型分析ABS的制動控制的制動控制過程。過程。 本節(jié)內(nèi)容是本章的重點。本節(jié)內(nèi)容是本章的重點。返回目錄返回目錄4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系制動過程的三種可能制動過程的三種可能 1）前輪先抱死拖滑前輪先抱死拖滑，然后，然后后輪抱死拖滑后輪抱死拖滑；穩(wěn)定工；穩(wěn)定工況，但喪失轉(zhuǎn)向能力，況，但喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒有充分利用附著條

17、件沒有充分利用。 2）后輪先抱死拖滑后輪先抱死拖滑，然后，然后前輪抱死拖滑前輪抱死拖滑；后軸可；后軸可能出現(xiàn)側(cè)滑，能出現(xiàn)側(cè)滑，不穩(wěn)定工況，附著利用率低不穩(wěn)定工況，附著利用率低。 3）前、后輪同時抱死拖滑前、后輪同時抱死拖滑；可以避免后軸側(cè)滑，；可以避免后軸側(cè)滑，附著條件利用較好。附著條件利用較好。前、后制動器制動力的前、后制動器制動力的分配比例分配比例，將影響制，將影響制動時前后輪的動時前后輪的抱死順序抱死順序，從而影響汽車制動，從而影響汽車制動時的時的方向穩(wěn)定性方向穩(wěn)定性和和附著條件利用程度附著條件利用程度。4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系一、地面對前、后車輪的法向反作用力g1ddhtu

18、mGbLFZg2ddhtumGaLFZdduzgt令LzhbGFZg1LzhaGFZg2z z 制動強度制動強度4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系bXFFgtuddg2g1haLGFhbLGFZZ當(dāng)前、后輪都當(dāng)前、后輪都抱死抱死時時zdduGmt4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系思考：為什么有些轎車采用思考：為什么有些轎車采用前盤后鼓前盤后鼓的制動系統(tǒng)配置？的制動系統(tǒng)配置？制動管路為什么采用交叉布置制動管路為什么采用交叉布置？4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系GFF2111ZFF22ZFF“理想理想”的條件是：的條件是：前后車輪同時抱死前后車輪同時抱死。I 曲線曲線：在：在各種附著系數(shù)的

19、路面上各種附著系數(shù)的路面上制動時，要使制動時，要使前、后車輪前、后車輪同時抱死同時抱死，前、后輪制動器，前、后輪制動器制動力應(yīng)滿足的關(guān)系曲線制動力應(yīng)滿足的關(guān)系曲線。二、理想的前后制動器制動力分配曲線4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系代入將g2g1haLGFhbLGFZZgg2121hahbFFGFF消去變量消去變量1.解析法確定 I 曲線212121ZZFFFFGFF同時抱死前提同時抱死前提1g1g2g22421FhGFGLhbhGF4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前后輪制動器前后輪制動器制動力之和制動力之和等于附著力，并等于附著力，并且，且，前、后輪制動器制動力前、后輪制動器制動力分別

20、等于分別等于各自各自的附著力的附著力。思考：思考：I 曲線受哪些因素影響？曲線受哪些因素影響？對特定的汽車是唯一的嗎？對特定的汽車是唯一的嗎？0.11Fd /d0.1utg2F0.3g0.2g0.4g2.作圖法確定 I 曲線1）按照）按照 作圖，得到一組等間隔的作圖，得到一組等間隔的45平行線。平行線。GFF21GFF21tugGddddugt這組線稱為這組線稱為“等制動減速度線組等制動減速度線組”。線上任何一點都有以下特點：線上任何一點都有以下特點：4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系1 . 01Fd /d0.1utg2F2）按）按 作射線束作射線束g21

21、gahFFbh0.4I曲線曲線0.3g0.2g0.4g4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系I線是前線是前/后后制動力總制動力總和和及及比例線比例線的交點。的交點。曲線曲線上上/下空間下空間內(nèi)發(fā)內(nèi)發(fā)生什么運動？生什么運動？一輛車一輛車空載空載和和滿載滿載的的I曲線曲線相同嗎？相同嗎？I曲線在變化時的曲線在變化時的變變量量是什么？是什么？4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系曲線上任一點曲線上任一點代表在該附著系代表在該附著系數(shù)路面數(shù)路面上前、后上前、后制動器制動力應(yīng)制動器制動力應(yīng)有的數(shù)值有的數(shù)值該曲線還是前該曲線還是前后輪都抱死后的后輪都抱死后的地面地面制動力關(guān)系制動力關(guān)系21F

22、FFFF1FF 12制動器制動力分配系數(shù)制動器制動力分配系數(shù)：前、后制動器制動力之比為：前、后制動器制動力之比為固固定值定值時，時，前輪制動器制動力前輪制動器制動力與與汽車總制動器制動力汽車總制動器制動力之比。之比。1FF三、具有固定比值的前、后制動器制動力與同步附著系數(shù)1.線4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系121FF為一直線12FBF1tan直線斜率線線：實際前、后制動器：實際前、后制動器制動力分配線制動力分配線。前、后制動力按照該曲線的比例制動。前、后制動力按照該曲線的比例制動。線線F2F104.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系F1、F2具有具有固定比值固定比值的汽車的汽車，使前、后車

23、輪，使前、后車輪同同時抱死時抱死的路面附著系數(shù)稱的路面附著系數(shù)稱為為同步附著系數(shù)。同步附著系數(shù)。2.同步附著系數(shù) 從圖中看，從圖中看，同步附著系同步附著系數(shù)是數(shù)是線和線和 I 曲線交點處曲線交點處對應(yīng)的附著系數(shù)。對應(yīng)的附著系數(shù)。 該點所對應(yīng)的減速度稱該點所對應(yīng)的減速度稱為為臨界減速度臨界減速度。P1114.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系得由gg1hahbg0hbL 同步附著系數(shù)的計算同步附著系數(shù)的計算滿足滿足固定比值固定比值的制動力條件的制動力條件滿足滿足同時抱死同時抱死的的垂直載荷條件垂直載荷條件4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系后輪沒有抱死后輪沒有抱死、前輪抱死前輪抱死時，前、后輪地面

24、制動力時，前、后輪地面制動力FXb1、FXb2間的間的關(guān)系曲線關(guān)系曲線。四、前后制動器制動力具有固定比值的汽車在各種路面上制動過程的分析1. f 線組4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系利用利用f組線組線和和r組線組線分析不同的制動情況分析不同的制動情況 一定時，一定時，f 線為直線線為直線與與 無關(guān)無關(guān)代入將b2b1bXXXFFFgb2b1b1hLFFLGbFXXXFXb1=0(沒有意義沒有意義)gXhGbFb2FXb2=0gXhLGbFb1前輪抱死的條件是前輪抱死的條件是gb1ggb2hGbFhhLFXXLhFLGbFFXZXgb1b14.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系P109 4-8(

25、區(qū)別區(qū)別)?FXb1FXb2g(0,)Gbhf 線組線組1 . 0f 線組作圖線組作圖0.54.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系不同附著系數(shù)下，不同附著系數(shù)下，后輪沒有制動時，后輪沒有制動時，只有前輪抱死時，只有前輪抱死時，總制動力為多少？總制動力為多少？當(dāng)前輪抱死時，當(dāng)前輪抱死時，后輪的制動力增大，后輪的制動力增大，總制動力增大，總制動力增大，制動減速度增大，制動減速度增大，前輪垂直載荷變大，前輪垂直載荷變大，前輪制動力變大，前輪制動力變大，總制動力變大！總制動力變大！代入并整理得將b2b1bXXXFFF2. r 線組前輪沒有抱死前輪沒有抱死、后輪抱死后輪抱死時，時，F(xiàn)Xb

26、1、FXb2間的關(guān)系曲線。間的關(guān)系曲線。b1gXGaFhgb2hLGaFX0b1XF0b2XF 一定時，一定時，r 線為直線線為直線與與 無關(guān)，無意義無關(guān)，無意義后輪抱死的條件是后輪抱死的條件是LhFLGaFFXZXgb2b2gb1ggb2hLGaFhLhFXX4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系FXb1FXb2g(0,)Gbh1 . 0g(,0)Gahr 線組線組I曲線曲線1 . 0r 線組作圖線組作圖f 線組線組 前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系不同附著系數(shù)下，不同附著系數(shù)下，前輪沒有制動時，前輪沒有制動

27、時，只有后輪抱死時，只有后輪抱死時，總制動力為多少？總制動力為多少？當(dāng)后輪抱死時，當(dāng)后輪抱死時，前輪的制動力增大，前輪的制動力增大，總制動力增大，總制動力增大，制動減速度增大，制動減速度增大，后輪垂直載荷變小，后輪垂直載荷變小，后輪制動力變小，后輪制動力變小，總制動力變大！總制動力變大！不同附著系數(shù)下，不同附著系數(shù)下，后輪沒有制動時，后輪沒有制動時，只有前輪抱死時，只有前輪抱死時，總制動力為多少？總制動力為多少？當(dāng)前輪抱死時，當(dāng)前輪抱死時，后輪的制動力增大，后輪的制動力增大，總制動力增大，總制動力增大，制動減速度增大，制動減速度增大，前輪垂直載荷變大，前輪垂直載荷變大，前輪制動力變大，前輪制動

28、力變大，總制動力變大！總制動力變大！當(dāng)當(dāng)FXb20時是地面驅(qū)動力，無意義。時是地面驅(qū)動力，無意義。f 線與橫坐標(biāo)的交點線與橫坐標(biāo)的交點 后輪制動管路失后輪制動管路失效，前輪抱死時的效，前輪抱死時的地面制動力。地面制動力。 后輪制動嚴(yán)重滯后輪制動嚴(yán)重滯后，前輪抱死后，后，前輪抱死后，后輪才將開始制動。后輪才將開始制動。3. f 線組和r組線的分析1）f 線組4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系思考：為什么隨著思考：為什么隨著FXb2FXb1 ？1b1ZXFF 當(dāng)當(dāng) f 線與線與 r 線相交以后，前后輪線相交以后，前后輪都抱死，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。都抱死，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。后輪參與制動后后輪參與制動后 FZ

29、1 bXFjF4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系2）r 線組 前輪制動管路前輪制動管路失效，后輪抱死失效，后輪抱死時的地面制動力。時的地面制動力。隨著隨著FXb1FXb2 ？前輪參與制動后前輪參與制動后2b2ZXFF FZ2 I 曲線以下的曲線以下的 r 線組沒有意義線組沒有意義r 線與縱坐標(biāo)的交點線與縱坐標(biāo)的交點bXFjF 前輪制動嚴(yán)重滯后，前輪制動嚴(yán)重滯后，后輪抱死后，前輪才后輪抱死后，前輪才將開始制動。將開始制動。4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系 利用利用線、線、I 曲線、曲線、f 和和 r 線線組分析汽車組分析汽車在不同在不同 值值路面上的制動路面上的制動過程。過程。4.制動過程

30、分析從圖中看，從圖中看，同同步附著系數(shù)步附著系數(shù)是是多少？多少？3900.4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系3). 0(10設(shè)）A點前輪抱死。點前輪抱死。此時的制動減此時的制動減速度？速度？ 點前后輪同點前后輪同時抱死。時抱死。 點前后輪同點前后輪同時抱死時的制動時抱死時的制動器制動力。器制動力。AA4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系0前輪先抱死前輪先抱死27. 0z前輪抱死時前輪抱死時3 . 0z前后輪同前后輪同時抱死時時抱死時結(jié)論結(jié)論3). 0(10設(shè)）4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系 點前后輪點前后輪同時抱死。同時抱死。 點前后輪點前后輪同時抱死時的制同時抱死時的制動器制動力。動

31、器制動力。B7). 0(20設(shè)）B點后輪抱死。點后輪抱死。此時的制動減速此時的制動減速度？度？B4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系0后輪先抱死后輪先抱死60.z后輪抱死時后輪抱死時70.z前后輪同前后輪同時抱死時時抱死時結(jié)論結(jié)論7). 0(20設(shè)）4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系 4）只要）只要 ，要使兩輪都不抱死所得到的制動強，要使兩輪都不抱死所得到的制動強度總是小于附著系數(shù)，即度總是小于附著系數(shù)，即 。 3）當(dāng)）當(dāng) 時，時，線與線與I曲線相交，前、后輪同時曲線相交，前、后輪同時抱死；抱死； 2）當(dāng)）當(dāng) 時時, 線位于線位于I曲線上方，后輪先抱死；曲線上方，后輪先抱死；000 1）當(dāng)）

32、當(dāng) 時，時，線位于線位于I曲線下方，前輪先抱死；曲線下方，前輪先抱死；0z3）制動過程分析得到的結(jié)論4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系曲線曲線曲線Irf/ibiiZXFF五、利用附著系數(shù)與附著效率1.利用附著系數(shù)利用附著系數(shù)：利用附著系數(shù)：對于對于一定的制動強度一定的制動強度z z，不發(fā)生車輪抱死，不發(fā)生車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù)。所要求的最小路面附著系數(shù)。(P114)式中式中 FXbi對應(yīng)于對應(yīng)于制動強度制動強度z，汽車第，汽車第 i 軸產(chǎn)生的軸產(chǎn)生的地面制動力地面制動力；FZi制動強度為制動強度為 z 時，時，地面對第地面對第 i 軸的法向反力軸的法向反力； 第第 i 軸對應(yīng)于制動

33、強度軸對應(yīng)于制動強度 z 的的利用附著系數(shù)利用附著系數(shù)； i4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系利用附著系數(shù)與制動強度的關(guān)系曲線最理想的情況是最理想的情況是 空載時空載時總是后總是后輪先抱死；輪先抱死； 滿載時滿載時的路面上后輪先的路面上后輪先抱死。抱死。z04.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系先抱死先抱死后抱死后抱死1） ，前輪先抱死，前輪先抱死0z1b1fZXFFb11XFFtugGddGzg1hbLGFZgf1zhbLz前軸利用附著系數(shù)前軸利用附著系數(shù)2.利用附著系數(shù)的計算4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系2） ，后輪先抱死 0z2b2rZXFFtugGFXdd1b2Gz 1g2haL

34、GFZgr11zhaLz后軸利用附著系數(shù)后軸利用附著系數(shù)4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系由由 得得 如果如果 ，后輪先抱死，后輪先抱死計算計算由由 得得maxgbzLh如果如果 ，前輪先抱死，前輪先抱死0r0g0hbLfmaxg(1)azLh3）由利用附著系數(shù)計算車輪不抱死條件下的maxz4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系4-12gzamaxbmaxbmaxaa0auus922526312022. 沒有沒有ABS又不允許車輪抱死時的最短制動距離又不允許車輪抱死時的最短制動距離4）車輪不抱死條件下能達(dá)到的最大制動減速度4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系maxg(1)azLh由0FF1只能

35、用后只能用后輪制動輪制動maxgazLh5）前輪或后輪制動管路失效時的思考：前輪制動失效的特點？思考：前輪制動失效的特點？maxgbzLh11FF只能用前只能用前輪制動輪制動maxgbzLh由后輪制動失效后輪制動失效maxz4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系時0ffzE LhLbgf時0rrzE LhLagr1制動效率制動效率：車輪將要抱死時的：車輪將要抱死時的制動強度制動強度與與被利用的附被利用的附著系數(shù)著系數(shù)之比。之比。3.制動效率E4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系六、對前、后制動器制動力分配的要求1.ECE制動法規(guī)4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系2.具有變化值的前、后制動器制動

36、力的分配特性 通過通過使用比例閥使用比例閥或或載荷比例閥載荷比例閥等制動力調(diào)節(jié)裝置，根等制動力調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)據(jù)制動強度制動強度、載荷載荷等因素，改變等因素，改變前、后制動器制動力的比前、后制動器制動力的比值值，使之，使之接近于理想制動力分配曲線接近于理想制動力分配曲線，滿足制動法規(guī)的要，滿足制動法規(guī)的要求。求。 制動力分配曲線的設(shè)計兼顧制動力分配曲線的設(shè)計兼顧制動穩(wěn)定性制動穩(wěn)定性和和最短制動距最短制動距離離但但優(yōu)先穩(wěn)定性優(yōu)先穩(wěn)定性的原則。的原則。 轉(zhuǎn)折點的轉(zhuǎn)折點的選擇一般低于選擇一般低于 I 曲線曲線。4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5 前、后制動器

37、制動力的比例關(guān)系4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系七、輔助制動器和發(fā)動機制動對制動力分配和制動效能的影響 商用車連續(xù)制商用車連續(xù)制動時，容易導(dǎo)致制動時，容易導(dǎo)致制動器的動器的溫度大幅度溫度大幅度升高升高，從而使，從而使摩擦摩擦因數(shù)下降因數(shù)下降，磨損加磨損加大大，結(jié)果將，結(jié)果將導(dǎo)致制導(dǎo)致制動器失去或部分失動器失去或部分失去制動效能去制動效能。4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系1.汽車緩速器的制動力4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系發(fā)動機制動發(fā)動機制動和和排氣制動排氣制動時，制動力與車速的關(guān)系時，制動力與車速的關(guān)系4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系r2rFFFr1FF 1rTiF0r2.汽

38、車緩速器對制動力分配的影響T緩速器的制動力矩。緩速器的制動力矩。11ZFFghbLGrggr11FhbLGhbLGFFgghahb01r2gGLFbah0gLbh4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系都小于不都小于不帶緩速器帶緩速器時的同步時的同步附著系數(shù)附著系數(shù)八、防抱制動裝置 在制動過程中防止車輪被制動抱死，提高汽車在制動過程中防止車輪被制動抱死，提高汽車的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，縮短制動距離的安的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，縮短制動距離的安全裝置。全裝置。4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系1.ABS系統(tǒng)的組成4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系2.ABS的液壓原理4.5 前、后制動器制動

39、力的比例關(guān)系mTFZbbZXFFbddTrFtIX3.ABS單輪模型aubXF4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系11ssssssssppspspppb10為了分析方便，假設(shè)為了分析方便，假設(shè)1）車輪抱死過程很快，忽略車速的降低。）車輪抱死過程很快，忽略車速的降低。2）車輪的載荷是一個常數(shù)，）車輪的載荷是一個常數(shù)，F(xiàn)Z=mg 。3）附著力滑移曲線可以用兩直線段來近似，即）附著力滑移曲線可以用兩直線段來近似，即4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系 kefsrKFtpT 4）制動力矩是時間的線性函數(shù)。）制動力矩是時間的線性函數(shù)。 設(shè)車輪制動器的制動效能為設(shè)車輪制動器的制動效能為Kef，制動輪缸的壓

40、，制動輪缸的壓力力 = p0t，p0液壓增長斜率。液壓增長斜率。 制動器的制動力矩制動器的制動力矩Fs輪缸面積；輪缸面積； rk制動器摩擦力的等效作用半徑。制動器摩擦力的等效作用半徑。kefs00rKFpT 令tTT0( )p t為了分析方便，假設(shè)為了分析方便，假設(shè)4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系p0ss 1）當(dāng)4.求解微分方程011ruurusBIT0HIsmgrppBtHHt0ddtTmgrstI00pp1ddtTrFsstIZ0ppdd4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系解方程得解方程得220002200HBtHBHBtHe忽略過渡過程忽略過渡過程HB0p00mgrsTpBIT0HI

41、smgrpptHBHB200101spp0p0ppmgrIsTmgrHsBHt20ppHBtHBstHHBtHB0e112004.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系1p ss2）當(dāng)）當(dāng)解方程得解方程得tImgrsImgrsmgrsT0psp10pspsp0p0e11tImgrstmgrsTsrgmTIs0psp1sp0p0sp0ps2222sp0202pe111ITImgrImgrst001spspddtTmgrsstI0psps11dd4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系路面路面峰值附著峰值附著系數(shù)系數(shù)滑動附著滑動附著系數(shù)系數(shù) 干瀝青干瀝青0.90.78309.11.019462.223.16

42、濕瀝青濕瀝青0.60.5213.51.529364.322.64雪路雪路0.20.15103.74.244239.721.75冰路冰路0.10.0786.16.048212.421.68ps /ms/g /ms/g表表4-5 用用 法解算的實例法解算的實例stptRunge-Kutta4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系5.制動抱死過程4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系5.制動抱死過程4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系5.制動抱死過程4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系5.制動抱死過程4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)

43、系5.制動抱死過程左側(cè)輪滑動率左側(cè)輪滑動率4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系下一節(jié)下一節(jié)第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系本節(jié)內(nèi)容結(jié)束本節(jié)內(nèi)容結(jié)束4.5 前、后制動器制動力的比例關(guān)系第六節(jié)汽車制動性的試驗返回目錄返回目錄4.6 汽車制動性的試驗一、高附著系數(shù)路面的制動試驗1.基本條件 試驗路段應(yīng)為試驗路段應(yīng)為干凈干凈、平整平整、坡度不大于坡度不大于1%的硬路面。的硬路面。 路面附著系數(shù)不應(yīng)小于路面附著系數(shù)不應(yīng)小于0.720.75。 風(fēng)速應(yīng)風(fēng)速應(yīng)小于小于5m/s，氣溫在，氣溫在035。 試驗前汽車應(yīng)試驗前汽車應(yīng)充分預(yù)熱充分

44、預(yù)熱，以，以(0.80.9)uamax行駛行駛1h以上。以上。2.試驗儀器 路面試驗需要路面試驗需要第五輪儀第五輪儀、減速度計減速度計和和壓力傳感器壓力傳感器。4.6 汽車制動性的試驗3.冷制動試驗 制動器溫度制動器溫度不能超過不能超過100 。 汽車加速超過起始制動車速汽車加速超過起始制動車速35km/h，摘擋滑行摘擋滑行，待待車速降至起始制動車速車速降至起始制動車速時，時，緊急制動直至停車緊急制動直至停車。 如果汽車如果汽車航向角變動大于航向角變動大于8或或超過試驗路段寬度超過試驗路段寬度3.5m界限界限時，應(yīng)時，應(yīng)重新調(diào)整被試汽車的制動系重新調(diào)整被試汽車的制動系，再進(jìn)行，再進(jìn)行試驗。試驗

45、。4.6 汽車制動性的試驗1）加熱制動器與測定制動性指標(biāo) 令汽車加速到令汽車加速到0.8uamax，以，以3m/s2減速度減速度制動到制動到0.4uamax。 再加速再加速，再制動再制動，每次的時間間隔，每次的時間間隔為為4060s，共制動，共制動1520次次。 加熱前加熱前后后及及中間中間應(yīng)進(jìn)行應(yīng)進(jìn)行數(shù)次制動性指標(biāo)測定數(shù)次制動性指標(biāo)測定，以評價制，以評價制動系統(tǒng)的動系統(tǒng)的熱衰退性能熱衰退性能。4.高溫工況試驗2）下長坡連續(xù)制動 令汽車由坡度為令汽車由坡度為6%10%、長長710km的坡道上以車的坡道上以車速速30km/h制動下坡制動下坡，最后，最后檢查制動性指標(biāo)檢查制動性指標(biāo)。4.6 汽車制

46、動性的試驗5.汽車轉(zhuǎn)彎制動試驗 制動的初始條件制動的初始條件：轉(zhuǎn)彎半徑為轉(zhuǎn)彎半徑為40m或或50m，側(cè)向加速度，側(cè)向加速度為（為（50.5）m/s2，車速為，車速為51km/h或或57km/h或轉(zhuǎn)彎半徑為或轉(zhuǎn)彎半徑為100m，側(cè)向加速度為（，側(cè)向加速度為（40.4）m/s2，車速為車速為72km/h。 保持保持轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角不變動轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角不變動，關(guān)節(jié)氣門關(guān)節(jié)氣門，迅速踩制動踏板，迅速踩制動踏板，離合器可脫開或不脫開，使汽車離合器可脫開或不脫開，使汽車以不同的等減速度制動以不同的等減速度制動。 記錄記錄制動減速度制動減速度、汽車、汽車橫擺角速度橫擺角速度、汽車、汽車航向角的變化航向角的變化量量、制

47、動時側(cè)向路徑偏離量制動時側(cè)向路徑偏離量等參數(shù)。等參數(shù)。 繪制繪制最大橫擺角速度最大橫擺角速度、汽車航向角變動量汽車航向角變動量、制動時側(cè)向制動時側(cè)向路徑偏離量路徑偏離量等參數(shù)與等參數(shù)與制動減速度制動減速度的關(guān)系曲線。的關(guān)系曲線。4.6 汽車制動性的試驗4.6 汽車制動性的試驗 試驗時測量試驗時測量附著系數(shù)利用率附著系數(shù)利用率。 附著系數(shù)利用率是防抱制動裝置工作時的附著系數(shù)利用率是防抱制動裝置工作時的最大制動最大制動強度強度與與附著系數(shù)附著系數(shù)的的比值比值 。 附著系數(shù)利用率附著系數(shù)利用率應(yīng)在應(yīng)在 和和 的兩種路的兩種路面上測量，且面上測量，且 。 同時還應(yīng)保證在對接路面和對開路面上，以同時還應(yīng)保證在對接路面和對開路面上，以50km/h起始制動車速制動，車輪不能抱死。起始制動車速制動，車輪不能抱死。6.采用防抱制動裝置的轎車3 . 08 . 075.