汽车的制动性.

1、第5章汽车的制动性主要学习内容制动性的评价指标汽车制动时车轮的受力汽车制动效能及其恒定性制动时汽车的方向稳定性前后制动器制动力的比例关系 ABShttp: Vmw 轿车的汽车制动性行车制动性能汽车行驶时能在短距离内停车F1维持行驶方向稳定 杵和在卜坡时能长期维持一疋车速的能力，是关系 到汽车安全性的重要性能。驻车制动性能汽车在上下坡道上可靠停车的性能。5.1行车制动性的评价指标制动效能：即制动距离或制动减述度；在良好的路面上, 汽车以规定的初始车速以规定的踏板力制动到停车的制 动距离或制动时汽车的减速度。它是制动性能的最垄木 指标。制动效能的稳定性：即抗衰退性能：热哀退和水哀退。制动时的方向稳

2、定性，制动时汽车不发生跑偏、侧滑以 及失去转向能力，制动时汽车按给定路径行驶的能力。0见客円http:. Vawv 一些国家轿车制动规范对行车制动器制动性的部分要求项目中国(EEC) 71/320瑞典美国 联邦105试验路面干水泥路面附着良好(P 二0. 8Skid No81满载一个駕驶员或 满战任何载荷轻、满载制动初速80k m/h8()km/h8()km/h96.54km/h(60mile/h)制动时的 稳定性不许偏出37米通道不抱死跑偏不抱死跑偏不抱死偏出3.66m(12ft)制动距离 或制动减 速的<50.7m<50.7m,>5.8m/s2>5.8m/s2三 6

3、58m踏板力< 500N< 490N<490N< 500Nhttp:. Vavw 5.2汽车制动时车轮的受力1) 汽车制动工况的受力分析汽车上坡时汽车制动的受力图汽车制动受力分析汽车上坡制动时，有：曲、=Fxi + Fra + F”十G sin a 汽车下坡制动时,有：ma =+ FX2 + F- + G sin( -a )Anut円http:. Ww 2) 地面制动力地面和轮胎的作用力产生使汽车的减速行驶的力。车轮制动时的受力图图屮忽略了车轮的滚动阻力偶矩、减速时车轮1身的惯件力与 惯性力偶矩。根据力矩平衡得：7丿 J IQFs F地而制动力取决于两对摩擦副的 摩擦力

4、：A制动器摩擦制的摩擦力：轮胎与地而间摩擦副的摩擦力一 附着力。nut円http:. Vmw 3）制动器制动力车轮周缘克服制动器摩擦力矩所需的力。F"=z*制动器制动力取决r制动器的结构参数：结构尺寸、 结构形式、热状态、车轮半径以及踏板力等。4）地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时 乂受附着条件的限制。= F"http:. Vmw 5）硬路面上的附着系数制动时，车轮运动状态分析> 近似纯滚动的状态；S=0, Q r 0>n.>边滚边滑状态：OvSvlOO%叫"> 车轮抱死，纯滑动状态：S

5、=100%« =o 车轮滑移率：”X 1OO%附着系数分析尸附着系数：= -不同滑转率时，附着系数不 同，如图所示。AOA段：近似直线，车轮基本处于滚动状态。JJ9W-R冷星AAB段：s增大而附着系数增长缓 慢；到达B点，附着系数最人。点以后阶段：随滑转率增氏，附看系数有下降。http:. Vawv 侧向附看系数20冊小冲y,<M)图436一“门一$为系曲aA峰值附希系数妙、滑动附着系数S，在干燥路而上两苕差 别大，但在湿路面上，两者差别较小，比值可达到2/31。厂影响附着系数的因素“ 路面状况、侧向力、车速、载荷、轮胎花纹、胎压等。 制动时若能控制乍轮的滑移动率在最佳范围，町

6、获得 较人的附着系数和较高的侧向力系数，这样制动性能放好。53汽车制动效能1)水平路段制动减速度rna = F x + F xi + F w为汽午在平苴良好路而上制动时，町忽略空气阻力。duF、bdtmhttp:. Vmtw "当汽车以最人制动强度制动时：Fxh = gA放人减速度“ ® £ 卜前后轮抱死时减速度 C化RA充分发11!的平均减速度2 2U . _ “M FDD =25 .92( 5r sh )式中,"b为O8“o, km/h； u。为制动初速度,kni/h： uc 为()1心，km/h；几为说州汽车行驶的距离，m：几为 知一叫汽车行驶的距

7、离，mohttp:, 2）制动距离分析厂午辆制动过程1H 代车的葫动过毙http; Vmtw 第一阶段：驾驶员反应时间6（031.0s）r：从接到信号到决定制动行动 齐移动右脚到制动踏板的时间第二阶段：制动器作用时间二消除制动器间隙所岛的时间 J制动器制动力增长所需的时间第三阶段：持续制动时间6 ,取决于制动减速度的大小。第四阶段：放松制动器阶段r4I心fWhttp; Vmtw 制动距离是汽车在第二、第三阶段所经过的距离。r：在时间内, J在时间内du(z/o -<ydT2/F|“"川冬+5严巧一訂“冬httpVawv httpVawv http:. Ww X在持续制动阶段，汽

8、车作匀减速运动，初速度为兔 末速度为零。斗=27.99max 299“O巧忽略高次项,2«j<>99-"S +225.92 八决定制动距离的主要因索制动器起作用的时间“液压制动系0.1s/頁空及气压制动系0.3-0.9S"货午冇挂车时汽车列午的制动器2s路面附着状况制动的起始乍速A制动器的热状态»制动踏板力httpVawv 3）制动效能的恒定性H4-I6話劝效加厌数曲絞 制动效能的恒定性主要 是指抗热衰迫件能。 根据国标ISO/DIS6597的 推荐，要求以一定车速连续 制动15次，每次制动强度为 3ms2，报后的制动效能不能 低F规宅冷试验

9、制动效能（ 5.8ms-2）的60% （在制动踏 板力相同的条件下）抗热衰退性能与制动器 摩擦副材料及制动器结构冇 关。httpVawv 5.4制动时汽车的方向稳定性制动时出现的危险工况：制动跑偏:制动时汽车H动向庄或向右偏驶； »后轴侧滑：制动时汽午后轴发生侧向滑移：»前轴失去转向能力；汽车沿切向驶出。 发生人身伤亡的交通爭故屮：在潮湿路面上，1/3的出故与侧滑有关；在冰雪路面上，70%80%的事故与侧滑有关。在与侧滑冇关的事故屮，50%与制动冇关。http:, vmw 制动跑偏图4-18制动临値时的受力图|&2”汽车的制动跑偏受力图»汽车的制动跑偏原兀

10、 主耍是汽车左右车轮、特别是左 右转向车轮制动力不等。制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失»汽乍侧滑时的受力分析图a）为前轴侧滑的受力分 析图，离心力起到减小或 阻止前轴侧滑的作用,汽 车处丁稳定状态，但吃失 转向能力。b）为后轴侧滑的受力分 析图，离心力起到加剧后 轴侧滑的作用，厉轴侧滑 乂加人离心力，将导致汽 车急剧转动，汽车处于非 稳定状态。& 4-25汽车枳抽仿滑曲的运动状况）WVttMA b> 右血樹http:. Ww 结论° 制动过程屮，若只勺向轮抱死或询轮先抱死拖滑， 则汽车基本沿直线行驶到停车，汽车处丁稳定状态， 但汽车丧失转向能力。丁 制动过程

11、小，若后轮比前轮提前一定时间先抱死拖 滑，且车速超过某-数值时，汽车在轻微的转向力作 用下就会发生侧滑。路面越滑，制动距离与制动时间 越长，后轴侧滑越剧烈。丁 最理想的怙:况就是防上任何车轮抱死，这样汽车既 不发牛侧滑乂不失去转向能力，汽车处丁驾驶员可控 状态。4.5前后制动力的比例关系1）地面对前、后车轮的法向反作用力 平直路而上汽车制动时的受力图忽略了空气阻力http:. Ww http:. Ww http:, vmw 分别对询后轮接地点取矩，彳鉄(F解彳*Gh du(/丁 +-)厶& dtG忙du-(a -)厶g严丄=6+ F九 I J亠=6叫duF = mdt当前、后车轮抱死时

12、，有F, = F =G<p .或du Idl = w .此 时，前后车轮的法向反作用力'丸：3r a|Fz.十败）（“_%）http:. Ww 图为BJI041和BJ212汽 牢前后轮的法向反作用 力随减速度与附着系数 变化的怙况。当制动强 度或附着系数改变时, 前后轮的法向反作川力 的变化是很人的。利动减速度” 附看系数0 5 0 5 03 2 2 I I 芟云土f政e吒宦迖图427制动时地面对俞、后轮 法向反作用力的变化http: vavw 2）理想的前、后制动器制动力分配曲线能保还汽车前后轮同时抱死的汽车询肩轮制动器制动力的关系 曲线称为汽平理想前后制动器制动力分配曲线。此

13、时，冇：r + r =曲rs十f2 = gg十f心=gF邱=g >或宀心 （4-9）n 口 _b +叫 > 佇2=0存2 J 、Fg Fn2F»2 aPhn J消去变量0,可得：据上式描绘的曲线称为汽车理想询后制动器制动力分配曲线, I曲线。/取不同少值，由第一式绘出一系列45°平行线：取不同S值，由第二式绘出一系列射线；找到同一“值下两条TI线的交点并连线，得到I曲线。http: Vmw http: Vmw http: Vmw 3）具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附 着系数没仃ABS的汽车前后轮制动器制动力Z比为一固定值, 常用制动器制动力分配系数Q表示

14、，定义如下：所以由上式表达的前后制动器制动力的分配曲线,称为线;图429 （相当于RJ1041）货车的R线与I曲线1 P u % 化Lp-b图为菜一货车的I曲线与Q 曲线。显然,只有交点B处前 后轮才可能同时抱死,其它 处前后轮都不可能同时抱死 。因此,B点所对应的附着系 数为该车的同步附着系数 此时，有：http: Vmw 4） HU后制动器制动丿J具有固定比值的汽车在各种路而上 制动过程分析 /线组：假定后轮不抱死，当询轮抱死时，对应不同附 着系数时，前、后地面制动力的关系曲线。（pGh出 du cpdb cpO 化 du （pCih祠S 仏= X八=一（"+）= +=Lfz d

15、t乙 L tz dt L.L山 J： Ff = Fg + FgFg =子6十（F如十FgJ Sh<JhF =F -%/>2.vh 1叫Nhttp: Vmw 以不同4值代入上式，即 可得/线组,于线与I线相交时, 后轮也抱死。厂线组：假定而轮不抱死， 对应不同附着系数时,前、后 地而制动力的关系曲线。F十二上ghpL 十 qh二以不同炉值代入上式，即口J得厂 线组,厂线与I线相交时，前轮也 抱死，所以I线下厂线已无意义。http:. Vavw 无ABS汽午制动过程分析离円http:. Vavw http:； 利用附看系数与附看效率当9=趴、时，前、后轮同时抱死，此时，制动减速度为 d

16、w/dr=zgo z称为制动强度。乙=驭、o当中左时，出现车轮抱死的制动强度，乙0,利用附看系数：就是汽车在5工殂的路面上制动时，不发生 车轮抱死所要求的最小路面附着系数。求利用附着系数设询轮即将抱死或前石轮将要抱死时的减速度为d u/dt=zg:http:, vmw 十 z £ )同理：9启=吐建F讥“ -z见”由图432可知，“vs前轮捉前抱死，线无意义，汽车的利 用附着系数为。H、后轮提询抱死，"线无意义，汽车的利用附着系数 为S O-利用附着系数计算du和乃丄 J + zJisyduF=rbx2 = (1 Q'n= (1 Q)mR 乙dthttp:, vav

17、w 件（空车）（滞钱）002040.60.«10制动强度N"0r2«I& 生熹http:； http:； 0B4-32利用附着系数与制动强度的关系曲线<0UC美容冃http:； 制动效率：最大制动强度与利用附若系数的比值。用來描 述地面附着条件的利用程度。11 |冋和0的衣込弋彳J:h LIpcPJhJL1 p +(pji t L某一货车的制动效率曲线。40- I20 -i 0.39)i.00.81.0图433前、后制动效率曲线Ut 羡* JRhttp:. Vmtw 6) 对前、后制动器制动力分配的要求为了防il:后轴抱死侧滑，"线应总是点I线的下方，为 了减小前轮抱死失去转向能力，捉高附看效率，Q线应 尽量接近I线。从利用附着系数的角度，为防止后轮抱死并提高附着效 率，4线应总是在申=乙线的上方并进可能接近该线。我国法规规定：制动强度应满足：p = 0.2 - 0.8时，'! 0/ A <pfz Z 0.1 + 0.85 (y» - 0.2)'z = 0.3 0.5时.11 -在炉< z + 0 .05 时，允许J < QUt