制动系统计算

1、整车参数项目代号单位数值备注空载质量m1kg1318测量值满载质量m2kg1760测量值轴距（空载）Lmm2650测量值轴距（满载）Lmm2650测量值空载质心高度Hg1mm695测量值满载质心高度Hg2mm750测量值空载前轴轴荷Mo1kg626测量值空载后轴轴荷Mo2kg692测量值满载前轴轴荷Mf1kg680测量值满载后轴轴荷Mf2kg1080测量值空载前轴到质心的水平距离Lf1mm1391测量值空载后轴到质心的水平距离Lr1mm1259测量值满载前轴到质心的水平距离Lf2mm1626测量值满载后轴到质心的水平距离Lr2mm1024测量值车轮滚动半径Rmm292测量值地面摩擦系数0.77

2、6906 变化值制动系统参数前制动器制动半径r1mm104测量值后制动器制动半径r2mm120测量值前制动器摩擦片摩擦系数f10.35参考值后制动器摩擦片摩擦系数f20.35参考值前制动器效能因数BF10.76参考值后制动器效能因数BF22.2参考值制动主缸直径dmmm22.22设计值制动主缸总行程Qmmm34设计值前轮缸直径d1mm54设计值后轮缸直径d2mm23.81设计值前制动器轮缸行程Q1mm0.5参考值后制动器轮缸行程Q2mm0.5参考值真空助力比is5.5设计值制动踏板杠杆比ip4.1设计值制动踏板全行程Samm139.4设计值驻车制动手柄杠杆比iz8.2设计值驻车制动促动装置杠杆

3、比Io5.35设计值前轮滚动半径Rfmm292测量值后轮滚动半径Rrmm292测量值前制动器轮缸液压P1Pa8参考值后制动器轮缸液压P2Pa8参考值前制动器轮缸液压损失Ps1Pa0参考值后制动器轮缸液压损失Ps2Pa0参考值感载比例阀空载拐点液压kuMpa3设计值满载拐点液压klMpa7.2设计值空、满载拐点后输出比例Mpa0.25设计值（如何定义？）前前后后轴轴最最大大地地面面附附着着力力方法一：根据受力平衡计算汽车理论P87满载汽车前轮最大法向反作用力Fz1G*（b+z*hg）/L10457.364 N 汽车前轮最大地面附着力Fxb1*Fz18124.393 N 汽车前轮最大地面附着力制动

4、力矩2372.3228 N.m汽车后轮最大法向反作用力Fz2G*（a-z*hg）/L7079.1449汽车后轮最大地面附着力Fxb2*Fz25499.8332 N 汽车后轮最大地面附着力制动力矩1605.9513 N.m空载汽车前轮最大法向反作用力Fz1G*（b+z*hg）/L8768.2858 N 汽车前轮空载最大地面附着力Fxb1*Fz16812.1376 N 汽车前轮空载最大地面附着力制动力矩1989.1442 N.m汽车后轮最大法向反作用力Fz2G*（a-z*hg）/L4148.1142 N 汽车后轮空载最大地面附着力Fxb2*Fz23222.6966 N 汽车后轮空载最大地面附着力制

5、动力矩941.02741 N.m综上所述汽车前轮最大地面附着力 Fxb18124.393 N汽车后轮最大地面附着力制动力 Fxb25499.8332 N方法二：根据同步附着系数求最大地面附着力同步附着系数路面前后车轮同时抱死时，前后车轮制动器的最大制动器制动力Fu1+Fu2=G*汽车前轮最大制动器制动力 F18124.393 N汽车后轮最大制动器制动力 F25275.6891 N综上所述汽车前轮最大地面附着力 Fxb18124.393 N汽车后轮最大地面附着力 Fxb25275.6891 N制制动动器器所所能能提提供供的的制制动动力力方法一：假设制动器轮缸液压，求制动器制动力汽车制动理论与设计

6、 P26F1=2*BF1f*PI()/4*d1*d1*(P1-PS)*r1/RfN 前器，其中PS为前轮缸液压损失，Pa前制动器所能提供的最大制动器制动力9918.8532 N前制动器所能提供的最大制动器制动力矩1031.5607 N .m后制动器所能提供的最大制动器制动力6440.9471 N后制动器所能提供的最大制动器制动力矩772.91365 N.m结论从上述计算可以得到如下结论：前后制动器所能提供的最大制动力满足要求方法二：由车轮制动力反推制动器轮缸液压P1=2*F1*Rf/(r1*BF1*PI()*d12*n)（左侧公式中各符号同上表，n为前制动器单侧油缸数目）前制动器轮缸液压6.5

7、526874 MPa后制动器轮缸液压6.5526874 MPa结论由此可得到P1=P2=6.93MPa，液压制动系统管路的一般工作压力小于10MPa，因此本系统管路压力符合要求。驻驻车车制制动动计计算算极极限限倾倾角角汽车设计P703汽车在上坡时可能停驻的极限上坡路倾角=arctan(*Lf/(L-*hg)法规要求19.66499127度11.30.523.915109930.628.174549560.732.396621450.8汽车在下坡时可能停驻的极限下坡路倾角=arctan(*Lf/(L+*hg)法规要求15.04335277度11.30.517.469293350.619.7221

8、57080.721.813566710.8手手柄柄力力校校核核？制制动动距距离离校校核核？行行车车制制动动的的性性能能要要求求汽车理论P79 （4-6式）s=1/3.6*(2+2/2)*ua0+ua02/25.92/abmax其中2制动踏板空行程时间，2为制动器的作用时间，2一般在0.20.9s之间。abmax为制动器最大制动减速度；ua0为起始制动车速取2+2/20.5s由上述计算可得如下结论：制动力分配系数 0.6062943空载同步附着系数0.5002587满载同步附着系数0.7769064而我国目前的道路路面状况有较大改善，一般可达0.8左右，在高速路上可达1.0，通过上述对比可知，在

9、路面附着系数0.8的路面上进行行车制动时，空载时后轮先抱死；满载时也是后轮先抱死。因此，需要配置比例阀，以保证后轮要后于前轮抱死。空载状态下，该车在路面附着系数为0.8的常用路面上制动时，若无比例阀，则会出现后轮先抱死，但是由于比例阀的液压调节作用，则制动时前轮先发生抱死。此时前轮制动力等于地面附着力，则前轮制动力Fu1=？N，故根据A93，可以计算出制动轮缸的压力为？MPa。（故故后后制制动动器器的的制制动动力力为为地地面面摩摩擦擦系系数数为为空空载载同同步步附附着着系系数数时时的的制制动动力力，即即抱抱死死时时的的制制动动力力。这这话话不不对对，因因为为有有比比例例阀阀，所所以以后后制制动

10、动器器的的制制动动力力大大于于抱抱死死时时的的制制动动力力。）发动机脱开的0-型试验制动减速度计算（含一制动管路失效的情况）制制动动系系统统踏踏板板相相关关计计算算空空载载I I曲曲线线绘制I曲线的条件 汽车理论P88F1+F2=GF1/F2=（Lr+hg）/（Lf-hg）F2=(G/hg*sqrt(Lr2+4*hg*L/G*F1)-(G*Lr/hg+2*F1)/2地面摩擦系数前后轮制动力比值前轮制动器制动力F1后轮制动器制动力F200000.11.005297011647.5259396644.11406040.21.1166134191362.8020531220.4779470.31.2

11、410147992145.828341729.091660.41.3809523812996.60482169.95520.51.5395304263915.1314342543.0685660.61.720739224901.4082422848.4317580.71.9297954675955.4352233086.0447770.82.1736526957077.2123773255.9076230.92.461789688266.7397063358.02029412.8074712649524.0172083392.382792曲曲线线（与制动系统的参数有关，制动系统参数定义完成后，

12、曲线就定义完成）前制动器所能提供的最大制动力后制动器所能提供的最大制动力00制动器制动力的计算公式F1=2*BF1*PI()/4*d1*d1*P1*r1/Rf汽车制动理论与设计P26在此处假设前后制动器轮缸液压值相等，且前后轮缸液压无损失。=F1/(F1+F2)0.606294273F1F200647.5420.48009071362.8884.9547112145.81393.4238612996.61945.8875413915.12542.345754901.43182.7984895955.43867.2457577077.24595.6875558266.75368.12388395

13、24.06184.55474同步附着系数0=(L*-Lr)/hg期望值是0.40.6空载同步附着系数0.500258738空载附附着着系系数数利利用用法法规规线线 ECEECEECE法规要求：（1）当制动强度0.10.61（在0.20.8之间）时，前轴利用附着系数曲线应该后轴利用附着系数曲线上方，且满足前后轴利用附着系数曲线应在直线k=（z+0.07）/0.85以下。（2）制动强度Z值在0.30.45时，若后轴利用附着曲线位于k=z+0.05以下，则允许后轴附着系数利用曲线位于前轴附着系数利用曲线之上。制动强度前轴的利用附着系数后轴的利用附着系数汽车理论P93f=*z/(Lr+z*hg)/L)

14、r=(1-)*z/(Lf-z*hg)/L)0000.10.1209393920.0789496920.20.2298540520.1666645650.30.3284524340.2646901080.40.4181339810.3749578350.50.5000559670.4999138360.60.5751837080.6427023680.70.6443287750.8074340780.80.7081784340.9995881930.90.7673185681.22663378110.8222517011.4990232421.10.873411321.831847078满载前轴

15、的利用附着系数后轴的利用附着系数制动强度0000.10.1461947060 0. .0 06 67 72 26 67 75 58 81 10.20.2737103620.1413712980.30.3859118870.2234090310.40.4854017590.3147270520.50.5742243830.4169944750.60.6540080690.5323062130.70.7260657690.6633279960.80.7914678930.8135050110.90.8510958450.98736925210.9056819751.1910047681.10.95

16、58398081.432774275从上述计算和图表中可以看到，该车的制动器附着系数利用曲线负荷ECE标准。空空载载附附着着系系数数利利用用法法规规线线 GB21670GB21670GB21670 -2008中要求：在车辆所有载荷状态下，当制动强度z处于0.150.80之间时，后轴附着系数利用曲线不应位于前轴上方；当附着系数在0.20.8之间时，制动强度z0.1+0.7（-0.2）。制动强度前轴的利用附着系数后轴的利用附着系数0同上同上 空载0.10.20.30.40.50.60.70.80.911.1满载制动强度前轴的利用附着系数后轴的利用附着系数0同上同上 满载0.10.20.30.40.

17、50.60.70.80.911.1从上述计算和图表中可以看到，该车的制动器附着系数利用曲线在满载时符合GB21670标准要求，但是在空载时不满足该标准要求。带有比例阀的曲线计算同上同上 空载满满载载ECE 法规线对角线同步附着系数=(z+0.07)/0.85=z+0.050.08235294100.5002590.20.10.500259附着系数利用曲线（空载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82制动强度 z利用率附着系数 前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1=(Z+0.07)/0.85 =Z空载1200010000800060004

18、0002000001000200030004000500060007000前轴制动力（N）后轴制动力（N）I曲线线I曲线（空载）12000100008000600040002000005001000150020002500300035004000前轴制动力（N）后轴制动力（N）I曲线I I曲曲线线后轮制动器制动力F2后制动器所能提供的最大制动力附附着着系系数数利利用用法法规规线线 ECEECEECE法规要求：（1）当制动强度0.10.61（在0.20.8之间）时，前轴利用附着系数曲线应该后轴利用附着系数曲线上方，且满足前后轴利用附着系数曲线应在直线k=（z+0.07）/0.85以下。（2）制动

19、强度Z值在0.30.45时，若后轴利用附着曲线位于k=z+0.05以下，则允许后轴附着系数利用曲线位于前轴附着系数利用曲线之上。0.3176470590.20.5002590.4352941180.350.30.5002590.5529411760.450.40.5002590.6705882350.550.50.5002590.7882352940.60.5002590.70.5002590.80.5002590.90.50025910.5002591.10.500259ECE 法规线对角线同步附着系数=(z+0.07)/0.85=z+0.050.08235294100.7769060.20

20、.10.7769060.3176470590.20.7769060.4352941180.350.30.7769060.5529411760.450.40.7769060.6705882350.550.50.7769060.7882352940.60.7769060.70.7769060.80.7769060.90.77690610.7769061.10.776906GB21670z=0.15z=0.8z=0.150.800.150.80.10.3428571430.150.80.20.4857142860.150.80.30.6285714290.150.80.40.7714285710.1

21、50.80.50.9142857140.150.80.61.0571428570.150.80.71.20.150.80.80.150.80.9附着系数利用曲线（满载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.6制动强度 z利用率附着系数 前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1=(Z+0.07)/0.85 =Z满载同步附着系数=Z+0.05附着系数利用曲线（空载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82制动强度 z利用率附着系数前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1z=0.1+0.7(-0.2)不符

22、合怎么办？附附着着系系数数利利用用法法规规线线 GB21670GB21670GB21670 -2008中要求：在车辆所有载荷状态下，当制动强度z处于0.150.80之间时，后轴附着系数利用曲线不应位于前轴上方；当附着系数在0.20.8之间时，制动强度z0.1+0.7（-0.2）。附着系数利用曲线（空载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82制动强度 z利用率附着系数 前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1=(Z+0.07)/0.85 =Z0.150.810.150.81.1GB21670z=0.15z=0.8z=0.150.800.150

23、.80.10.3428571430.150.80.20.4857142860.150.80.30.6285714290.150.80.40.7714285710.150.80.50.9142857140.150.80.61.0571428570.150.80.71.20.150.80.80.150.80.90.150.810.150.81.1因为在空载时的同步附着系数小于0.8，不符合怎么做呢？附着系数利用曲线（满载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.6制动强度 z利用率附着系数前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1z=0.1+0.7（-0.2

24、）z=0.15z=0.8z=从上述计算和图表中可以看到，该车的制动器附着系数利用曲线在满载时符合GB21670标准要求，但是在空载时不满足该标准要求。附着系数利用曲线（空载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82制动强度 z利用率附着系数前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1z=0.1+0.7(-0.2)I I曲曲线线绘制I曲线的条件F1+F2=GF1/F2=（Lr+hg）/（Lf-hg）F2=(G/hg*sqrt(Lr2+4*hg*L/G*F1)-(G*Lr/hg+2*F1)/2地面摩擦系数前后轮制动力比值前轮制动器制动力F1 后轮制动

25、器制动力F200000.10.708575113715.30384911009.4961510.20.7953929541528.2378871921.3621130.30.8915060672438.8021132735.5978870.40.9984917043446.9965283452.2034720.51.1183053564552.8211324071.1788680.61.2534013615756.2759254592.5240750.71.4069028167057.3609065016.2390940.81.5828460048456.0760755342.3239250.

26、91.7865404849952.4214345570.77856612.02511415511546.396985701.603019曲曲线线（与制动系统的参数有关，制动系统参数定义完成后，曲线就定义完成）前制动器所能提供的最大制动力后制动器所能提供的最大制动力00制动器制动力的计算公式F1=2*BF1*PI()/4*d1*d1*P1*r1/Rf汽车制动理论与设计P26在此处假设前后制动器轮缸液压值相等，且前后轮缸液压无损失。0.606294273F1F200715.3464.4926311528.2992.38280032438.81583.6705083447.02238.3557544

27、552.82956.4385385756.33737.9188617057.44582.7967228456.15491.0721229952.46462.74505911546.47497.815536同步附着系数0=(L*-Lr)/hg期望附着系数满载同步附着系数0.7769064310.71.0I曲线（满载）140001200010000800060004000200000100020003000400050006000前轴制动力（N）后轴制动力（N）I曲线满载1400012000100008000600040002000001000200030004000500060007000800

28、0前轴制动力（N）后轴制动力（N）I曲线线附着系数利用曲线（空载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82制动强度 z利用率附着系数 前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1=(Z+0.07)/0.85 =Z附着系数利用曲线（空载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82制动强度 z利用率附着系数 前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1=(Z+0.07)/0.85 =Z附着系数利用曲线（满载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.6制动强度 z利用率

29、附着系数 前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1=(Z+0.07)/0.85 =Z满载同步附着系数=Z+0.05附着系数利用曲线（空载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82制动强度 z利用率附着系数前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1z=0.1+0.7(-0.2)附着系数利用曲线（空载）1.210.80.60.40.2000.20.40.60.811.21.41.61.82制动强度 z利用率附着系数前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1z=0.1+0.7(-0.2)附着系数利用曲线（满载）1.210.80.60.40.20

30、00.20.40.60.811.21.41.6制动强度 z利用率附着系数前轴附着系数利用曲线1后轴附着系数利用曲线1z=0.1+0.7（-0.2）z=0.15z=0.8z=制动力分配曲线14000120001000080006000400020000010002000300040005000600070008000前轴制动力（N）后轴制动力（N）空载I曲线满载I曲线曲线I I曲曲线线曲曲线线（与制动系统的参数有关，制动系统参数定义完成后，曲线就定义完成）I曲线（满载）140001200010000800060004000200000100020003000400050006000前轴制动力（N

31、）后轴制动力（N）I曲线满载14000120001000080006000400020000010002000300040005000600070008000前轴制动力（N）后轴制动力（N）I曲线线制动力分配曲线14000120001000080006000400020000010002000300040005000600070008000前轴制动力（N）后轴制动力（N）空载I曲线满载I曲线曲线空载地面附着力前轮法向反作用力 Fz1=G/L*(b+hg*)前轮地面附着力Fxb1=Fz1*后轮法向反作用力 Fz2=G/L*(a-hg*)后轮地面附着力Fxb2=Fz2*地面附着系数前轮最大法向反作用力 前轮最大地面附着力 后轮最大法向反作用力06136.50852806779.8914720.16475.259396647.52593966441.1406040.26814.0102641362.802053