第六章汽车的制动性能ppt课件

1、第六章 汽车的制动性能同济大学 汽车学院朱西产 教授. 汽车行驶时能在短间隔内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的才干，称为汽车的制动性。 制动性是汽车自动平安性的重要评价目的。第六章汽车的制动性能.制动性的评价目的包括： 第一节制动性的评价目的第六章 汽车的制动性能根据对汽车制动性的定义，如何确定制动性的评价目的？思索 制动效能制动间隔与制动减速度； 制动效能恒定性； 制动时的方向稳定性。.路面条件载荷条件制动初速度1.制动效能制动效能即制动间隔和制动减速度。制动间隔制动间隔主要与哪些要素有关？第一节 制动性的评价目的思索.制动时汽车按给定途径行驶的才干。即在制动中不发生跑偏

2、、侧滑或失去转向才干的性能。3.制动时汽车的方向稳定性2.制动效能的恒定性制动效能的恒定性即抗热衰退性能。 本章研讨的重点是：如何使汽车在保证方向稳定性的前提下，获得最好的制动效能。第一节 制动性的评价目的.项目中国ZBT240071989欧洲共同体（EEC） 71/320中国GB72582004美国联邦135试验路面干水泥路面附着良好0.7Skid no81 载重满载一个驾驶员或满载任何载荷轻、满载 制动初速度80km/h80km/h50km/h96.5km/h（60mile/h） 制动时的稳定性不许偏出3.7m通道不抱死跑偏不许偏出2.5m通道不抱死偏出3.66m（12 ft） 制动距离或

3、制动减速度50.7m50.7m，5.8m/s220m5.9m/s265.8m（216ft） 踏板力500N490N500N66.7667N(15150 lbf)表4-1 乘用车制动规范对行车制动器制动性的部分要求第一节 制动性的评价目的.车型制动距离/m 捷达48.8 别克GL845.8 桑塔纳200045.0 帕萨特43.9 奥迪A6 1.8T42.3 宝来1.8T40.0 宝马745i37.1 制动间隔有时也用在良好路面条件下，汽车以 100km/h的初速度制动到停车的最短间隔来表示。几种车型100km/h 0的制动间隔第一节 制动性的评价目的. 本节主要引见地面制动力、制动器制动力及其与

4、附着力的关系；引见滑动率的概念；分析制动力系数、侧向力系数与滑动率的关系。第六章 汽车的制动性能第二节制动时车轮的受力.制动力矩T 地面附着力由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。第二节 制动时车轮的受力一、地面制动力 .二、制动器制动力F在轮胎周缘抑制制动器摩擦力矩所需的切向力。与附着力无关F取决于制动器的类型、构造尺寸、制动器摩擦副的摩擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。第二节 制动时车轮的受力.第二节 制动时车轮的受力.三、 FXb、F与 的关系FXb=FF第二节 制动时车轮的受力.车轮接近纯滚动车轮边滚边滑车轮抱死拖滑第二节 制动时车轮的受力四、硬路面上的附着系数. 从制动过程

5、的三个阶段看，随着制动强度的添加，车轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因滑动而产生的部分越来越多。1.滑动率第二节 制动时车轮的受力滑动率：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。滑动率的数值阐明了车轮运动中滑动成分所占的比例。.第二节 制动时车轮的受力滑动率s的计算.第二节 制动时车轮的受力滑动率s的计算纯滚动时 u= 0，s = 0；纯滑动时 w=0， =u，s =100%；边滚边滑时 0 s FX1r 使前轮偏转、汽车跑偏FX1构成转向力矩FY1FY2地面侧向力构成的反力矩FY1将使前轮绕主销偏转，加剧跑偏第四节 制动时汽车的方向稳定性FX1对主销的力矩会使前轮发生偏

6、转.思索：为什么转向盘锁住对制动跑偏有明显的抑制造用?第四节 制动时汽车的方向稳定性.思索：为什么转向盘锁住对制动跑偏的抑制造用不明显了？第四节 制动时汽车的方向稳定性.2.悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调第四节 制动时汽车的方向稳定性.FXb1FXb1前轮抱死时，Fj的方向与前轴侧滑的方向相反，Fj能阻止或减小前轴侧滑，汽车处于稳定形状。uAABFY2uBOCFj离心力1.前轮抱死拖滑二、制动时后轴侧滑与前轴转向才干的丧失第四节 制动时汽车的方向稳定性FXb2FXb2.oFj后轮抱死时，Fj与后轴侧滑方向一致，惯性力加剧后轴侧滑，后轴侧滑又加剧惯性力，汽车将急剧转动，处于不稳定形状。

7、ACBuAuBFY1FY202.后轮抱死拖滑第四节 制动时汽车的方向稳定性FXb1FXb1FXb2FXb2.3.前轮抱死或后轮抱死时汽车纵轴线转过的角度 实验是在一条一侧有2.5%横向坡的平直混凝土路面上进展。 为了降低附着系数，使之容易发生侧滑，在地面上洒了水。 实验用轿车有调理各个车轮制动器液压的安装，以控制每根车轴的制动力，到达改动前后车轮抱死拖滑次序的目的，调理安装甚至可使车轮制动器液压为零。实验条件第四节 制动时汽车的方向稳定性.1前轮无制动力而后轮有足够的制动力曲线A或后轮无制动力而前轮有足够的制动力曲线B第四节 制动时汽车的方向稳定性.2前、后轮都有足够的制动力，但抱死拖滑的次序

8、和时间间隔不同第四节 制动时汽车的方向稳定性.3起始车速和附着系数的影响第四节 制动时汽车的方向稳定性.4实验的总结 1制动过程中，假设只需前轮抱死或前轮先抱死拖滑，汽车根本上沿直线向前行驶，汽车处于稳定形状，但丧失转向才干； 2假设后轮比前轮提早一定时间先抱死拖滑，且车速超越某一数值，汽车在细微的侧向力作用下就会发生侧滑，路面越滑、制动间隔和制动时间越长，后轴侧滑越猛烈。第四节 制动时汽车的方向稳定性.第六章 汽车的制动性能第五节前、后制动器制动力的比例关系 本节将分析地面作用在前、后车轮上的法向反力，分析前、后车轮制动器制动力的比例关系，经过 I 曲线、 线、f 线、r 线分析汽车的制动过

9、程，引见汽车的附着利用率、附着效率的计算方法，利用单轮模型分析ABS的制动控制过程。 本节内容是本章的重点。.制动过程的三种能够 1前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工况，但丧失转向才干，附着条件没有充分利用。 2后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴能够出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。 3前、后轮同时抱死拖滑；可以防止后轴侧滑，附着条件利用较好。前、后制动器制动力的分配比例，将影响制动时前后轮的抱死顺序，从而影响汽车制动时的方向稳定性和附着条件利用程度。第五节 前、后制动器制动力的比例关系.一、地面对前、后车轮的法向反作用力z 制动强度第五节 前、后制动器制动力的比例关系.当前、后轮

10、都抱死时第五节 前、后制动器制动力的比例关系.思索：为什么有些轿车采用前盘后鼓的制动系统配置？制动管路为什么采用交叉布置？第五节 前、后制动器制动力的比例关系.“理想的条件是：前后车轮同时抱死。I 曲线：在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮同时抱死，前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。第五节 前、后制动器制动力的比例关系二、理想的前后制动器制动力分配曲线.消去变量1.解析法确定 I 曲线第五节 前、后制动器制动力的比例关系由理想的条件可得.1.解析法确定 I 曲线第五节 前、后制动器制动力的比例关系由理想的条件可得思索：I 曲线受哪些要素影响？对特定的汽车是独一的吗？.0.40.20

11、.30.3g0.2g0.4g第五节 前、后制动器制动力的比例关系2.作图法确定 I 曲线1按照 作图，得到一组等间隔的45平行线。这组线称为“等制动减速度线组。线上任何一点都有以下特点：.0.40.20.32按 作射线束0.30.20.4I曲线0.3g0.2g0.4g第五节 前、后制动器制动力的比例关系.第五节 前、后制动器制动力的比例关系.制动器制动力分配系数：前、后制动器制动力之比为固定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。第五节 前、后制动器制动力的比例关系三、具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数1.线.线：实践前、后制动器制动力分配线。线F2F1第五节 前、后制动器

12、制动力的比例关系0.F1、F2具有固定比值的汽车，使前、后车轮同时抱死的路面附着系数称为同步附着系数。第五节 前、后制动器制动力的比例关系2.同步附着系数 从图中看，同步附着系数是线和 I 曲线交点处对应的附着系数。 该点所对应的减速度称为临界减速度。.同步附着系数的计算满足固定比值的条件满足同时抱死的条件第五节 前、后制动器制动力的比例关系.后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。第五节 前、后制动器制动力的比例关系四、前后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析1. f 线组. 一定时，f 线为直线与 无关FXb1=0FXb2=0第五节

13、前、后制动器制动力的比例关系前轮抱死的条件是.FXb1FXb2f 线组f 线组作图第五节 前、后制动器制动力的比例关系0.20.30.40.5.2. r 线组前轮没有抱死、后轮抱死时，FXb1、FXb2间的关系曲线。第五节 前、后制动器制动力的比例关系 一定时，r 线为直线与 无关后轮抱死的条件是.FXb1FXb2r 线组I曲线r 线组作图f 线组第五节 前、后制动器制动力的比例关系0.20.30.40.50.20.30.40.5.第五节 前、后制动器制动力的比例关系.当FXb20时是地面驱动力，无意义。f 线与横坐标的交点 后轮制动管路失效，前轮抱死时的地面制动力。 后轮制动严重滞后，前轮抱

14、死后，后轮才将开场制动。3. f 线组和r组线的分析第五节 前、后制动器制动力的比例关系1f 线组.思索：为什么随着FXb2FXb1 ？ 当 f 线与 r 线相交以后，前后轮都抱死，进入稳定形状。后轮参与制动后 FZ1第五节 前、后制动器制动力的比例关系.2r 线组 前轮制动管路失效，后轮抱死时的地面制动力。随着FXb1FXb2？前轮参与制动后 FZ2I 曲线以下的 r 线组没有意义第五节 前、后制动器制动力的比例关系r 线与纵坐标的交点 前轮制动严重滞后，后轮抱死后，前轮才将开场制动。. 利用线、I 曲线、f 和 r 线组分析汽车在不同 值路面上的制动过程。第五节 前、后制动器制动力的比例关

15、系4.制动过程分析 从图中看，同步附着系数是多少？.第五节 前、后制动器制动力的比例关系 A点前轮抱死。此时的制动减速度？ 点前后轮同时抱死。 点前后轮同时抱死时的制动器制动力。.第五节 前、后制动器制动力的比例关系前轮先抱死前轮抱死时前后轮同时抱死时结论.第五节 前、后制动器制动力的比例关系 点前后轮同时抱死。 点前后轮同时抱死时的制动器制动力。 B点后轮抱死。此时的制动减速度？.第五节 前、后制动器制动力的比例关系后轮先抱死后轮抱死时前后轮同时抱死时结论. 4只需 ，要使两轮都不抱死所得到的制动强度总是小于附着系数，即 。 3当 时，线与I曲线相交，前、后轮同时抱死； 2当 时, 线位于I

16、曲线上方，后轮先抱死； 1当 时，线位于I曲线下方，前轮先抱死；第五节 前、后制动器制动力的比例关系3制动过程分析得到的结论.第五节 前、后制动器制动力的比例关系五、利用附着系数与附着效率1.利用附着系数利用附着系数：对于一定的制动强度z，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数。式中 FXbi对应于制动强度z，汽车第 i 轴产生的地面制动力；FZi制动强度为 z 时，地面对第 i 轴的法向反力； 第 i 轴对应于制动强度 z 的利用附着系数； .第五节 前、后制动器制动力的比例关系利用附着系数与制动强度的关系曲线最理想的情况是 空载时总是前轮先抱死； 满载时的路面上前轮先抱死。.1 ，前轮先抱

17、死前轴利用附着系数第五节 前、后制动器制动力的比例关系2.利用附着系数的计算.2 ，后轮先抱死 后轴利用附着系数第五节 前、后制动器制动力的比例关系.由 得 假设 ，后轮先抱死计算由 得假设 ，前轮先抱死第五节 前、后制动器制动力的比例关系3由利用附着系数计算车轮不抱死条件下的.没有ABS又不允许车轮抱死时的最短制动间隔第五节 前、后制动器制动力的比例关系4车轮不抱死条件下能到达的最大制动减速度.只能用后轮制动第五节 前、后制动器制动力的比例关系5前轮或后轮制动管路失效时的思索：前轮制动失效的特点？只能用前轮制动后轮制动失效.制动效率：车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附着系数之比。第五节 前

18、、后制动器制动力的比例关系3.制动效率E.第五节 前、后制动器制动力的比例关系六、对前、后制动器制动力分配的要求1.ECE制动法规.第五节 前、后制动器制动力的比例关系2.具有变化值的前、后制动器制动力的分配特性 经过运用比例阀或载荷比例阀等制动力调理安装，根据制动强度、载荷等要素，改动前、后制动器制动力的比值，使之接近于理想制动力分配曲线，满足制动法规的要求。 制动力分配曲线的设计兼顾制动稳定性和最短制动间隔但优先稳定性的原那么。 转机点的选择普通低于 I 曲线。.第五节 前、后制动器制动力的比例关系.第五节 前、后制动器制动力的比例关系.第五节 前、后制动器制动力的比例关系.第五节 前、后

19、制动器制动力的比例关系七、辅助制动器和发动机制动对制动力分配和制动效能的影响 商用车延续制动时，容易导致制动器的温度大幅度升高，从而使摩擦因数下降，磨损加大，结果将导致制动器失去或部分失去制动效能。.第五节 前、后制动器制动力的比例关系1.汽车缓速器的制动力.第五节 前、后制动器制动力的比例关系发动机制动和排气制动时，制动力与车速的关系.第五节 前、后制动器制动力的比例关系2.汽车缓速器对制动力分配的影响T缓速器的制动力矩。.第五节 前、后制动器制动力的比例关系八、防抱制动安装 在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高汽车的方向稳定性和转向支配才干，缩短制动间隔的平安安装。.1.ABS系统的组成第五节 前、后制动器制动力的比例关系.第五节 前、后制动器制动力的比例关系2.ABS的液压原理.mFZ第五节 前、后制动器制动力的比例关系3.ABS单轮模型.第五节 前、后制动器制动力的