汽车的制动性能课件

第六章汽车的制动性能同济大学汽车学院朱西产教授第六章汽车的制动性能同济大学汽车学院1汽车行驶时能在短距离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能力，称为汽车的制动性。制动性是汽车主动安全性的重要评价指标。第六章汽车的制动性能汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在2制动性的评价指标包括：

第一节

制动性的评价指标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指标？思考制动效能—制动距离与制动减速度；制动效能恒定性；制动时的方向稳定性。制动性的评价指标包括：第一节

制动性的评价指标第六章汽车3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距离和制动减速度。制动距离制动距离主要与哪些因素有关？第一节制动性的评价指标思考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距离和4制动时汽车按给定路径行驶的能力。即在制动中不发生跑偏、侧滑或失去转向能力的性能。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。本章研究的重点是：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指标制动时汽车按给定路径行驶的能力。3.制动时汽车的方向稳定性5项目中国ZBT24007—1989欧洲共同体（EEC）71/320中国GB7258—2004美国联邦135试验路面干水泥路面附着良好≥0.7Skidno81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（12ft）制动距离或制动减速度≤50.7m≤50.7m，≥5.8m/s2≤20m≥5.9m/s2≤65.8m（216ft）踏板力≤500N<490N≤500N66.7～667N(15～150lbf)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指标项目中国欧洲共同体中国美国试验路面干水泥路面附着良好≥0.76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A61.8T42.3宝来1.8T40.0宝马745i37.1制动距离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距离来表示。几种车型100km/h→0的制动距离第一节制动性的评价指标车型制动距离/m捷达48.8别克GL845.8桑7本节主要介绍地面制动力、制动器制动力及其与附着力的关系；介绍滑动率的概念；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本节主要介绍地面制动力、制动器制动力及其与附着力的8制动力矩Tµ

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

制动力矩Tµ地面附着力由制动力矩所引起的、地面作用在车轮9二、制动器制动力Fμ在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。与附着力无关Fµ取决于制动器的类型、结构尺寸、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二、制动器制动力Fμ在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向10第二节制动时车轮的受力第二节制动时车轮的受力11三、FXb、Fμ与

的关系FXb=FµFµ第二节制动时车轮的受力三、FXb、Fμ与的关系FXb=FµFµ第二节12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13从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，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。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车轮几14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15第二节制动时车轮的受力滑动率s的计算纯滚动时uδ=0，s=0；纯滑动时ωw=0，

=uδ，s=100%；边滚边滑时0<s<100%。第二节制动时车轮的受力滑动率s的计算纯滚动时uδ=162.制动力系数与滑动率s制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值。峰值附着系数滑动附着系数s=15%～20%第二节制动时车轮的受力制动力系数随滑动率而变化2.制动力系数与滑动率s制动力系数：地面制动力与作17侧向力系数：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。第二节制动时车轮的受力侧向力系数也随滑动率而变化3.侧向力系数侧向力系数：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。第二181）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；2）侧向力系数大，地面可作用于车轮的侧向力大，方向稳定性好；3）减轻轮胎磨损。ABS（防抱死制动系统）将制动时的滑动率控制在15%～20%之间，有如下优点：第二节制动时车轮的受力1）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；19如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；如果汽车转向行驶，地面提供的侧向力不能满足转向的需要，将会失去转向能力。第二节制动时车轮的受力由、与s之间的关系可知，当滑动率s=100%时，，即地面能产生的侧向力FY很小。如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；第20什么情况下汽车会受到侧向外力的作用？为什么弯道要有一定的侧倾角？向内倾还是向外倾？倾角的大小依什么而定？第二节制动时车轮的受力思考车身受到侧向风作用路面侧倾汽车转向行驶什么情况下汽车会受到侧向外力的作用？为什么弯道要有一定的侧21平地转向时，离心力Fl由地面侧向力FY平衡。第二节制动时车轮的受力平地转向时，离心力Fl由地面侧向力FY平衡。第二节制动22当汽车在倾斜弯道转向时，离心力Fl可由重力的分力平衡。弯道内倾，可以减小所需的地面侧向力；倾角依道路转弯半径和设计车速而定。第二节制动时车轮的受力当汽车在倾斜弯道转向时，离心力Fl可由重力的分力平衡。23本节主要介绍汽车制动距离的计算方法，分析影响制动效能及其恒定性的因素。第六章汽车的制动性能第三节

汽车的制动效能及其恒定性本节主要介绍汽车制动距离的计算方法，分析影响制动效24汽车能达到的制动减速度本章假设FW=0、Ff=0，即不计空气阻力和滚动阻力对汽车制动减速的作用。制动时总的地面制动力第三节汽车的制动效能及其恒定性一、制动距离及制动减速度当前、后轮同时抱死时当汽车装有ABS时当汽车没有装ABS，又不允许车轮抱死时汽车能达到的制动减速度本章假设FW=0、Ff=0，25中国行业标准采用平均减速度的概念t1—制动压力达到75%最大压力

的时刻；t2—到停车时总时间的2/3的时刻。第三节汽车的制动效能及其恒定性中国行业标准采用平均减速度的概念t1—制动压力达到75%最大26第三节汽车的制动效能及其恒定性ECER13和GB7258采用的是充分发出的平均减速度（m/s2）

—0.8u0的车速（km/h）；u0—起始制动车速（km/h）；

—0.1u0的车速（km/h）；

—u0到

车辆经过的距离（m）；

—u0到

车辆经过的距离（m）。第三节汽车的制动效能及其恒定性ECER13和GB727放大第三节汽车的制动效能及其恒定性二、制动距离分析放大第三节汽车的制动效能及其恒定性二、制动距离分析28汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。制动器起作用时间驾驶员反应时间持续制动时间放松制动器时间第三节汽车的制动效能及其恒定性汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的29当时在时间内在时间内式中第三节汽车的制动效能及其恒定性1.制动器起作用阶段汽车驶过的距离s2当τ=0时，u=u0由于当τ=0时，s=0当时在时间内在时间内式中第三节30持续制动阶段汽车以

作匀减速运动，其初速度为

，末速度为零。第三节汽车的制动效能及其恒定性2.持续制动阶段汽车驶过的距离s3将代入持续制动阶段汽车以作匀减速运动31第三节汽车的制动效能及其恒定性3.总制动距离第三节汽车的制动效能及其恒定性3.总制动距离321）制动器起作用的时间当ua0=110km/h时，1s时间汽车行驶的距离s=30m；如果消除制动器间隙的时间减少0.2s，制动距离可缩短6m。表4-3装用不同助力制动系时CA770轿车的制动距离性能指标制动系形式制动时间/s制动距离/m最大制动减速度/（m·s-2）真空助力制动系2.1212.257.25压缩空气—液压制动系1.458.257.65第三节汽车的制动效能及其恒定性4.影响制动距离s的因素1）制动器起作用的时间当ua0=110km/h时，33第三节汽车的制动效能及其恒定性2）起始车速ua0第三节汽车的制动效能及其恒定性2）起始车速ua034第三节汽车的制动效能及其恒定性制动效能的恒定性即抗热衰退性能。制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性能有更高的要求。三、制动效能的恒定性3）最大制动减速度

主要与路面附着系数有关。第三节汽车的制动效能及其恒定性制动效能的恒定35第三节汽车的制动效能及其恒定性八达岭高速公路是北京通往大西北的一条重要交通干道。1998年该公路建成开通，至2003年5月底，已经发生一般性交通事故458起，造成236人受伤、94人死亡。特别是在高速路进京方向51～56km路段内就造成50人受伤、36人死亡。这段5km长的道路和道路右侧葬送了众多生命的深渊，被驾驶员称为“死亡谷”。进京56.7～53km路段是事故的生成段，53～50km路段是事故的发生段。虽然这6km路段整体上基本满足了设计要求，但在事故生成段，却存在严重的设计缺陷。一是第3号坡段坡度为3.99%，设计要求坡长应小于700m，实际坡长却为1400m，超过设计坡长的一倍；二是第四、五、六路段坡度均超过4%，按照设计要求，连续下坡的坡段坡度超过4%时，坡长不得超过1500m，而实际坡长为1600m，超过设计规范要求。这意味着这段路长距离连续下坡，汽车制动能力承受不了，最后失灵发生事故。另外，来自外地的超载车辆日益增多也是事故生成的隐性原因。第三节汽车的制动效能及其恒定性八达岭高速公路36第三节汽车的制动效能及其恒定性2004年10月14日，一辆载着20多t汽油的东风油罐车行驶到有“死亡谷”之称的八达岭高速进京方向51km处，由于制动失灵撞向专为制动失灵而设计的紧急避险区，整个驾驶室及罐体前部悬在空中，驾驶室内5人半空迅速逃生。第三节汽车的制动效能及其恒定性2004年137汽车制动工况制动距离/m冷车空载37.8冷车满载39.0热车满载40.6第三节汽车的制动效能及其恒定性凯迪拉克GTS100km/h～0的制动距离汽车制动工况制动距离/m冷车空载37.8冷车满载39.0热车38抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。制动鼓和制动盘用铸铁。摩擦片用无石棉或半金属材料。第三节汽车的制动效能及其恒定性1）摩擦副材料温度/℃温度/℃抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。39保时捷911冷/热凌志SC430冷/热制动距离/m34.1/34.139.4/44.3abmax/(m·s-2)11.3/11.39.8/8.7前轮温度/˚C228/480180/685后轮温度/˚C214/278118/365这里“热”是指以100km/h的初速度连续制动10次，第10次的状态为“热”；数据表明：特殊的摩擦副材料使保时捷车温升较少，热衰退现象不明显；还应注意到两种车前轮的温升都大于后轮。第三节汽车的制动效能及其恒定性保时捷911使用了特殊的陶瓷制动盘保时捷911凌志SC430制动距离/m34.1/34.13940r—制动鼓半径。制动效能因数Kef：单位制动轮缸推力

所产生的制动摩擦力F。第三节汽车的制动效能及其恒定性2）制动器结构形式r—制动鼓半径。制动效能因数Kef：单位制动轮缸推力41温度升高摩擦因数下降摩擦力明显下降盘式制动器Kef有所下降摩擦力有所下降增力式制动器恒定性差，盘式制动器恒定性好。轿车制动系统的配置通常是前通风盘、后盘式。第三节汽车的制动效能及其恒定性鼓式制动器Kef明显下降思考为什么增力式制动器的恒定性差？温度摩擦因摩擦力明显下降盘式制动器摩擦力有所下降增力式制动42第三节汽车的制动效能及其恒定性很多轿车的前后轮都采用盘式制动器第三节汽车的制动效能及其恒定性很多轿车的前后轮都采用盘43保时捷911GT2制动系统前轮制动器：六活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm、厚34mm。后轮制动器：四活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm，厚28mm。凌志SC430制动系统前轮制动器：单活塞浮式卡钳、内通风制动盘、直径96mm、厚28mm。后轮制动器：单活塞浮式卡钳、实心制动盘、直径88mm、厚10mm。第三节汽车的制动效能及其恒定性保时捷911GT2制动系统凌志SC430制动系统第三节44第三节汽车的制动效能及其恒定性注意观察前后制动块有何不同，为什么？思考第三节汽车的制动效能及其恒定性注意观察前后制动块有何不45第三节汽车的制动效能及其恒定性通风盘式制动器第三节汽车的制动效能及其恒定性通风盘式制动器46第三节汽车的制动效能及其恒定性钻孔通风盘式制动器第三节汽车的制动效能及其恒定性钻孔通风盘式制动器47第三节汽车的制动效能及其恒定性法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘第三节汽车的制动效能及其恒定性法拉利跑车采用的特殊材料48第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流动示意图第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流49第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流动示意图第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流50方向稳定性主要是指制动跑偏后轴侧滑前轮失去转向能力第四节制动时汽车的方向稳定性第六章汽车的制动性能方向稳定性主要是指第四节第六章汽车的制动性能51跑偏侧滑第四节制动时汽车的方向稳定性跑偏侧滑第四节制动时汽车的方向稳定性52制动力不相等度

或1.左右车轮制动力不相等思考：前轮的制动力不相等度大容易导致跑偏，还是后轮制动力不相等度大容易导致跑偏？为什么？一、汽车的制动跑偏第四节制动时汽车的方向稳定性制动力不相等度或1.左右车轮制动力不相等思考：前轮的制53FX1l>FX1r使前轮偏转、汽车跑偏FX1形成转向力矩FY1FY2地面侧向力形成的反力矩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转FX1l>FX1r使前轮偏转、汽车跑偏FX1形成FY1FY54思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏有明显的抑制作用?第四节制动时汽车的方向稳定性思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏有明显的抑制作用?第四节55思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏的抑制作用不明显了？第四节制动时汽车的方向稳定性思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏的抑制作用不明显了？第四节562.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57FXb1FXb1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，汽车处于稳定状态。uAABFY2uBOCFj（离心力）1.前轮抱死拖滑二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失第四节制动时汽车的方向稳定性FXb2FXb2FXb1FXb1前轮抱死时，Fj的方向与前轴侧滑的方向相反58oFj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，处于不稳定状态。ACBuAuBFY1FY2≈02.后轮抱死拖滑第四节制动时汽车的方向稳定性FXb1FXb1FXb2FXb2oFj后轮抱死时，Fj与后轴侧滑方向一致，惯性力加剧后轴侧593.前轮抱死或后轮抱死时汽车纵轴线转过的角度试验是在一条一侧有2.5%横向坡的平直混凝土路面上进行。为了降低附着系数，使之容易发生侧滑，在地面上洒了水。试验用轿车有调节各个车轮制动器液压的装置，以控制每根车轴的制动力，达到改变前后车轮抱死拖滑次序的目的，调节装置甚至可使车轮制动器液压为零。试验条件第四节制动时汽车的方向稳定性3.前轮抱死或后轮抱死时汽车纵轴线转过的角度试验是60（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（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61（2）前、后轮都有足够的制动力，但抱死拖滑的次序和时间间隔不同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，但抱死拖滑的次序和时间间隔不62（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（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63（4）试验的总结1）制动过程中，如果只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑，汽车基本上沿直线向前行驶，汽车处于稳定状态，但丧失转向能力；2）若后轮比前轮提前一定时间先抱死拖滑，且车速超过某一数值，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑，路面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。第四节制动时汽车的方向稳定性（4）试验的总结1）制动过程中，如果只有前轮抱死或前64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，通过I曲线、β

线、f线、r线分析汽车的制动过程，介绍汽车的附着利用率、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。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65制动过程的三种可能1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工况，但丧失转向能力，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；后轴可能出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。3）前、后轮同时抱死拖滑；可以避免后轴侧滑，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制动过程的三种可能1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖66一、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一、地面对前、后车轮的法向反作用力z—制动强度第五节前67当前、后轮都抱死时第五节前、后制动器制动力的比例关系当前、后轮都抱死时第五节前、后制动器制动力的比例关系68思考：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思考：为什么有些轿车采用前盘后鼓的制动系统配置？制动管路为什69“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“理想”的条件是：前后车轮同时抱死。I曲线：在各种附着70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消去变量1.解析法确定I曲线第五节前、后制动器制动力711.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考：I曲线受哪些因素影响？对特定的汽车是唯一的吗？1.解析法确定I曲线第五节前、后制动器制动力的比例关720.40.20.30.3g0.2g0.4g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：0.40.20.30.3g0.2g0.4g第五节前、后制730.40.20.32）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0.40.20.32）按74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75制动器制动力分配系数β：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.β线制动器制动力分配系数β：前、后制动器制动力之比为固定值时，76θβ线：实际前、后制动器制动力分配线。β线Fμ2Fμ1第五节前、后制动器制动力的比例关系0θβ线：实际前、后制动器制动力分配线。β线Fμ2Fμ1第五77Fμ1、Fμ2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β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。Fμ1、Fμ2具有固定比值的汽车，使前、后车轮同时抱死的路78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79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线组后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FX80一定时，f线为直线与无关FXb1=0FXb2=0第五节前、后制动器制动力的比例关系前轮抱死的条件是一定时，f线为直线与无关FXb1=81FXb1FXb2f线组f线组作图第五节前、后制动器制动力的比例关系0.20.30.40.5FXb1FXb2f线组f线组作图第五节前、后制动器822.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2.r线组前轮没有抱死、后轮抱死时，FXb1、FXb283FXb1FXb2r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0.20.30.40.50.20.30.40.5FXb1FXb2r线组I曲线r线组作图f线组第五节84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85当FXb2<0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，前轮抱死后，后轮才将开始制动。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1）f线组当FXb2<0时是地面驱动力，无意义。f线与横坐标的交点86思考：为什么随着FXb2FXb1？当

f线与r

线相交以后，前后轮都抱死，进入稳定状态。后轮参与制动后

FZ1第五节前、后制动器制动力的比例关系思考：为什么随着FXb2FXb1？当f872）r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，前轮才将开始制动。2）r线组前轮制动管路失效，后轮抱死时的地面制动力88利用β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系4.制动过程分析从图中看，同步附着系数是多少？利用β线、I曲线、f和r线组分析汽车在不89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A点前轮抱死。90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前轮先抱死前轮抱死时前91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92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934）只要，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，β线与I曲线相交，前、后轮同时抱死；2）当时,β线位于I曲线上方，后轮先抱死；1）当时，β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4）只要，要使两轮都不抱死94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五、利用附着系数与附着95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。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961），前轮先抱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1），前轮先抱死前轴利用附着系数第五节972），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2），后轮先抱死后轴利用附着系数第五节前98由得如果，后轮先抱死计算由得如果，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由得如果，后轮先抱死99没有ABS又不允许车轮抱死时的最短制动距离第五节前、后制动器制动力的比例关系4）车轮不抱死条件下能达到的最大制动减速度没有ABS又不允许车轮抱死时的最短制动距离第五节前、后制100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考：前轮制动失效的特点？只能用前轮制动后轮制动失效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101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、后制动器制动力的比例关系3.制动效率E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。102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六、对前、后制动器制动103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通过使用比例阀或载荷比例阀等制动力调节装置，根据制动强度、载荷等因素，改变前、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距离但优先稳定性的原则。转折点的选择一般低于I曲线。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104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105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106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107第五节前、后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连续制动时，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七、辅助制动器和发动机108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1.汽车缓速器的制动力109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发动机制动和排气制动时110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2.汽车缓速器对制动力111第五节前、后制动器制动力的比例关系八、防抱制动装置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操纵能力，缩短制动距离的安全装置。第五节前、后制动器制动力的比例关系八、防抱制动装置1121.ABS系统的组成第五节前、后制动器制动力的比例关系1.ABS系统的组成第五节前、后制动器制动力的比例关系113第五节前、后制动器制动力的比例关系2.ABS的液压原理第五节前、后制动器制动力的比例关系2.ABS的液压原理114mωFZ第五节前、后制动器制动力的比例关系3.ABS单轮模型mωFZ第五节前、后制动器制动力的比例关系3.ABS单轮115第五节前、后制动器制动力的比例关系为了分析方便，假设1）车轮抱死过程很快，忽略车速的降低。2）车轮的载荷是一个常数，FZ=mg

。3）附着力滑移曲线可以用两直线段来近似，即第五节前、后制动器制动力的比例关系为了分析方便，假设1）1164）制动力矩是时间的线性函数。设车轮制动器的制动效能为Kef，制动轮缸的压力

=p0t，p0—液压增长斜率。制动器的制动力矩Fs—轮缸面积；rk—制动器摩擦力的等效作用半径。第五节前、后制动器制动力的比例关系为了分析方便，假设4）制动力矩是时间的线性函数。设车轮制动器的1171）当第五节前、后制动器制动力的比例关系4.求解微分方程1）当第五节前、后制动器制动力的比例关系4.求解微分方118解方程得第五节前、后制动器制动力的比例关系忽略过渡过程解方程得第五节前、后制动器制动力的比例关系忽略过渡过程1192）当第五节前、后制动器制动力的比例关系解方程得2）当第五节前、后制动器制动力的比例关系解方程得120路面峰值附着系数滑动附着系数

干沥青0.90.78309.11.019462.223.16湿沥青0.60.5213.51.529364.322.64雪路0.20.15103.74.244239.721.75冰路0.10.0786.16.048212.421.68

/ms/g

/ms/g第五节前、后制动器制动力的比例关系表4-5用法解算的实例路面峰值附着系数滑动附着系数干沥青121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122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123第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程124第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程125第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程126第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程127第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程左侧轮滑动率第五节前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程左侧轮128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129第六章汽车的制动性能同济大学汽车学院朱西产教授第六章汽车的制动性能同济大学汽车学院130汽车行驶时能在短距离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能力，称为汽车的制动性。制动性是汽车主动安全性的重要评价指标。第六章汽车的制动性能汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在131制动性的评价指标包括：

第一节

制动性的评价指标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指标？思考制动效能—制动距离与制动减速度；制动效能恒定性；制动时的方向稳定性。制动性的评价指标包括：第一节

制动性的评价指标第六章汽车132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距离和制动减速度。制动距离制动距离主要与哪些因素有关？第一节制动性的评价指标思考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距离和133制动时汽车按给定路径行驶的能力。即在制动中不发生跑偏、侧滑或失去转向能力的性能。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。本章研究的重点是：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指标制动时汽车按给定路径行驶的能力。3.制动时汽车的方向稳定性134项目中国ZBT24007—1989欧洲共同体（EEC）71/320中国GB7258—2004美国联邦135试验路面干水泥路面附着良好≥0.7Skidno81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（12ft）制动距离或制动减速度≤50.7m≤50.7m，≥5.8m/s2≤20m≥5.9m/s2≤65.8m（216ft）踏板力≤500N<490N≤500N66.7～667N(15～150lbf)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指标项目中国欧洲共同体中国美国试验路面干水泥路面附着良好≥0.7135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A61.8T42.3宝来1.8T40.0宝马745i37.1制动距离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距离来表示。几种车型100km/h→0的制动距离第一节制动性的评价指标车型制动距离/m捷达48.8别克GL845.8桑136本节主要介绍地面制动力、制动器制动力及其与附着力的关系；介绍滑动率的概念；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本节主要介绍地面制动力、制动器制动力及其与附着力的137制动力矩Tµ

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

制动力矩Tµ地面附着力由制动力矩所引起的、地面作用在车轮138二、制动器制动力Fμ在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。与附着力无关Fµ取决于制动器的类型、结构尺寸、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二、制动器制动力Fμ在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向139第二节制动时车轮的受力第二节制动时车轮的受力140三、FXb、Fμ与

的关系FXb=FµFµ第二节制动时车轮的受力三、FXb、Fμ与的关系FXb=FµFµ第二节141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142从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，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。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车轮几143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144第二节制动时车轮的受力滑动率s的计算纯滚动时uδ=0，s=0；纯滑动时ωw=0，

=uδ，s=100%；边滚边滑时0<s<100%。第二节制动时车轮的受力滑动率s的计算纯滚动时uδ=1452.制动力系数与滑动率s制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值。峰值附着系数滑动附着系数s=15%～20%第二节制动时车轮的受力制动力系数随滑动率而变化2.制动力系数与滑动率s制动力系数：地面制动力与作146侧向力系数：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。第二节制动时车轮的受力侧向力系数也随滑动率而变化3.侧向力系数侧向力系数：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。第二1471）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；2）侧向力系数大，地面可作用于车轮的侧向力大，方向稳定性好；3）减轻轮胎磨损。ABS（防抱死制动系统）将制动时的滑动率控制在15%～20%之间，有如下优点：第二节制动时车轮的受力1）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；148如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；如果汽车转向行驶，地面提供的侧向力不能满足转向的需要，将会失去转向能力。第二节制动时车轮的受力由、与s之间的关系可知，当滑动率s=100%时，，即地面能产生的侧向力FY很小。如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；第149什么情况下汽车会受到侧向外力的作用？为什么弯道要有一定的侧倾角？向内倾还是向外倾？倾角的大小依什么而定？第二节制动时车轮的受力思考车身受到侧向风作用路面侧倾汽车转向行驶什么情况下汽车会受到侧向外力的作用？为什么弯道要有一定的侧150平地转向时，离心力Fl由地面侧向力FY平衡。第二节制动时车轮的受力平地转向时，离心力Fl由地面侧向力FY平衡。第二节制动151当汽车在倾斜弯道转向时，离心力Fl可由重力的分力平衡。弯道内倾，可以减小所需的地面侧向力；倾角依道路转弯半径和设计车速而定。第二节制动时车轮的受力当汽车在倾斜弯道转向时，离心力Fl可由重力的分力平衡。152本节主要介绍汽车制动距离的计算方法，分析影响制动效能及其恒定性的因素。第六章汽车的制动性能第三节

汽车的制动效能及其恒定性本节主要介绍汽车制动距离的计算方法，分析影响制动效153汽车能达到的制动减速度本章假设FW=0、Ff=0，即不计空气阻力和滚动阻力对汽车制动减速的作用。制动时总的地面制动力第三节汽车的制动效能及其恒定性一、制动距离及制动减速度当前、后轮同时抱死时当汽车装有ABS时当汽车没有装ABS，又不允许车轮抱死时汽车能达到的制动减速度本章假设FW=0、Ff=0，154中国行业标准采用平均减速度的概念t1—制动压力达到75%最大压力

的时刻；t2—到停车时总时间的2/3的时刻。第三节汽车的制动效能及其恒定性中国行业标准采用平均减速度的概念t1—制动压力达到75%最大155第三节汽车的制动效能及其恒定性ECER13和GB7258采用的是充分发出的平均减速度（m/s2）

—0.8u0的车速（km/h）；u0—起始制动车速（km/h）；

—0.1u0的车速（km/h）；

—u0到

车辆经过的距离（m）；

—u0到

车辆经过的距离（m）。第三节汽车的制动效能及其恒定性ECER13和GB7156放大第三节汽车的制动效能及其恒定性二、制动距离分析放大第三节汽车的制动效能及其恒定性二、制动距离分析157汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。制动器起作用时间驾驶员反应时间持续制动时间放松制动器时间第三节汽车的制动效能及其恒定性汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的158当时在时间内在时间内式中第三节汽车的制动效能及其恒定性1.制动器起作用阶段汽车驶过的距离s2当τ=0时，u=u0由于当τ=0时，s=0当时在时间内在时间内式中第三节159持续制动阶段汽车以

作匀减速运动，其初速度为

，末速度为零。第三节汽车的制动效能及其恒定性2.持续制动阶段汽车驶过的距离s3将代入持续制动阶段汽车以作匀减速运动160第三节汽车的制动效能及其恒定性3.总制动距离第三节汽车的制动效能及其恒定性3.总制动距离1611）制动器起作用的时间当ua0=110km/h时，1s时间汽车行驶的距离s=30m；如果消除制动器间隙的时间减少0.2s，制动距离可缩短6m。表4-3装用不同助力制动系时CA770轿车的制动距离性能指标制动系形式制动时间/s制动距离/m最大制动减速度/（m·s-2）真空助力制动系2.1212.257.25压缩空气—液压制动系1.458.257.65第三节汽车的制动效能及其恒定性4.影响制动距离s的因素1）制动器起作用的时间当ua0=110km/h时，162第三节汽车的制动效能及其恒定性2）起始车速ua0第三节汽车的制动效能及其恒定性2）起始车速ua0163第三节汽车的制动效能及其恒定性制动效能的恒定性即抗热衰退性能。制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性能有更高的要求。三、制动效能的恒定性3）最大制动减速度

主要与路面附着系数有关。第三节汽车的制动效能及其恒定性制动效能的恒定164第三节汽车的制动效能及其恒定性八达岭高速公路是北京通往大西北的一条重要交通干道。1998年该公路建成开通，至2003年5月底，已经发生一般性交通事故458起，造成236人受伤、94人死亡。特别是在高速路进京方向51～56km路段内就造成50人受伤、36人死亡。这段5km长的道路和道路右侧葬送了众多生命的深渊，被驾驶员称为“死亡谷”。进京56.7～53km路段是事故的生成段，53～50km路段是事故的发生段。虽然这6km路段整体上基本满足了设计要求，但在事故生成段，却存在严重的设计缺陷。一是第3号坡段坡度为3.99%，设计要求坡长应小于700m，实际坡长却为1400m，超过设计坡长的一倍；二是第四、五、六路段坡度均超过4%，按照设计要求，连续下坡的坡段坡度超过4%时，坡长不得超过1500m，而实际坡长为1600m，超过设计规范要求。这意味着这段路长距离连续下坡，汽车制动能力承受不了，最后失灵发生事故。另外，来自外地的超载车辆日益增多也是事故生成的隐性原因。第三节汽车的制动效能及其恒定性八达岭高速公路165第三节汽车的制动效能及其恒定性2004年10月14日，一辆载着20多t汽油的东风油罐车行驶到有“死亡谷”之称的八达岭高速进京方向51km处，由于制动失灵撞向专为制动失灵而设计的紧急避险区，整个驾驶室及罐体前部悬在空中，驾驶室内5人半空迅速逃生。第三节汽车的制动效能及其恒定性2004年1166汽车制动工况制动距离/m冷车空载37.8冷车满载39.0热车满载40.6第三节汽车的制动效能及其恒定性凯迪拉克GTS100km/h～0的制动距离汽车制动工况制动距离/m冷车空载37.8冷车满载39.0热车167抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。制动鼓和制动盘用铸铁。摩擦片用无石棉或半金属材料。第三节汽车的制动效能及其恒定性1）摩擦副材料温度/℃温度/℃抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。168保时捷911冷/热凌志SC430冷/热制动距离/m34.1/34.139.4/44.3abmax/(m·s-2)11.3/11.39.8/8.7前轮温度/˚C228/480180/685后轮温度/˚C214/278118/365这里“热”是指以100km/h的初速度连续制动10次，第10次的状态为“热”；数据表明：特殊的摩擦副材料使保时捷车温升较少，热衰退现象不明显；还应注意到两种车前轮的温升都大于后轮。第三节汽车的制动效能及其恒定性保时捷911使用了特殊的陶瓷制动盘保时捷911凌志SC430制动距离/m34.1/34.139169r—制动鼓半径。制动效能因数Kef：单位制动轮缸推力

所产生的制动摩擦力F。第三节汽车的制动效能及其恒定性2）制动器结构形式r—制动鼓半径。制动效能因数Kef：单位制动轮缸推力170温度升高摩擦因数下降摩擦力明显下降盘式制动器Kef有所下降摩擦力有所下降增力式制动器恒定性差，盘式制动器恒定性好。轿车制动系统的配置通常是前通风盘、后盘式。第三节汽车的制动效能及其恒定性鼓式制动器Kef明显下降思考为什么增力式制动器的恒定性差？温度摩擦因摩擦力明显下降盘式制动器摩擦力有所下降增力式制动171第三节汽车的制动效能及其恒定性很多轿车的前后轮都采用盘式制动器第三节汽车的制动效能及其恒定性很多轿车的前后轮都采用盘172保时捷911GT2制动系统前轮制动器：六活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm、厚34mm。后轮制动器：四活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm，厚28mm。凌志SC430制动系统前轮制动器：单活塞浮式卡钳、内通风制动盘、直径96mm、厚28mm。后轮制动器：单活塞浮式卡钳、实心制动盘、直径88mm、厚10mm。第三节汽车的制动效能及其恒定性保时捷911GT2制动系统凌志SC430制动系统第三节173第三节汽车的制动效能及其恒定性注意观察前后制动块有何不同，为什么？思考第三节汽车的制动效能及其恒定性注意观察前后制动块有何不174第三节汽车的制动效能及其恒定性通风盘式制动器第三节汽车的制动效能及其恒定性通风盘式制动器175第三节汽车的制动效能及其恒定性钻孔通风盘式制动器第三节汽车的制动效能及其恒定性钻孔通风盘式制动器176第三节汽车的制动效能及其恒定性法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘第三节汽车的制动效能及其恒定性法拉利跑车采用的特殊材料177第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流动示意图第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流178第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流动示意图第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流179方向稳定性主要是指制动跑偏后轴侧滑前轮失去转向能力第四节制动时汽车的方向稳定性第六章汽车的制动性能方向稳定性主要是指第四节第六章汽车的制动性能180跑偏侧滑第四节制动时汽车的方向稳定性跑偏侧滑第四节制动时汽车的方向稳定性181制动力不相等度

或1.左右车轮制动力不相等思考：前轮的制动力不相等度大容易导致跑偏，还是后轮制动力不相等度大容易导致跑偏？为什么？一、汽车的制动跑偏第四节制动时汽车的方向稳定性制动力不相等度或1.左右车轮制动力不相等思考：前轮的制182FX1l>FX1r使前轮偏转、汽车跑偏FX1形成转向力矩FY1FY2地面侧向力形成的反力矩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转FX1l>FX1r使前轮偏转、汽车跑偏FX1形成FY1FY183思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏有明显的抑制作用?第四节制动时汽车的方向稳定性思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏有明显的抑制作用?第四节184思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏的抑制作用不明显了？第四节制动时汽车的方向稳定性思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏的抑制作用不明显了？第四节1852.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186FXb1FXb1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，汽车处于稳定状态。uAABFY2uBOCFj（离心力）1.前轮抱死拖滑二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失第四节制动时汽车的方向稳定性FXb2FXb2FXb1FXb1前轮抱死时，Fj的方向与前轴侧滑的方向相反187oFj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，处于不稳定状态。ACBuAuBFY1FY2≈02.后轮抱死拖滑第四节制动时汽车的方向稳定性FXb1FXb1FXb2FXb2oFj后轮抱死时，Fj与后轴侧滑方向一致，惯性力加剧后轴侧1883.前轮抱死或后轮抱死时汽车纵轴线转过的角度试验是在一条一侧有2.5%横向坡的平直混凝土路面上进行。为了降低附着系数，使之容易发生侧滑，在地面上洒了水。试验用轿车有调节各个车轮制动器液压的装置，以控制每根车轴的制动力，达到改变前后车轮抱死拖滑次序的目的，调节装置甚至可使车轮制动器液压为零。试验条件第四节制动时汽车的方向稳定性3.前轮抱死或后轮抱死时汽车纵轴线转过的角度试验是189（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（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190（2）前、后轮都有足够的制动力，但抱死拖滑的次序和时间间隔不同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，但抱死拖滑的次序和时间间隔不191（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（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192（4）试验的总结1）制动过程中，如果只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑，汽车基本上沿直线向前行驶，汽车处于稳定状态，但丧失转向能力；2）若后轮比前轮提前一定时间先抱死拖滑，且车速超过某一数值，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑，路面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。第四节制动时汽车的方向稳定性（4）试验的总结1）制动过程中，如果只有前轮抱死或前193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，通过I曲线、β

线、f线、r线分析汽车的制动过程，介绍汽车的附着利用率、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。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194制动过程的三种可能1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工况，但丧失转向能力，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；后轴可能出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。3）前、后轮同时抱死拖滑；可以避免后轴侧滑，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制动过程的三种可能1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖195一、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一、地面对前、后车轮的法向反作用力z—制动强度第五节前196当前、后轮都抱死时第五节前、后制动器制动力的比例关系当前、后轮都抱死时第五节前、后制动器制动力的比例关系197思考：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思考：为什么有些轿车采用前盘后鼓的制动系统配置？制动管路为什198“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“理想”的条件是：前后车轮同时抱死。I曲线：在各种附着199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消去变量1.解析法确定I曲线第五节前、后制动器制动力2001.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考：I曲线受哪些因素影响？对特定的汽车是唯一的吗？1.解析法确定I曲线第五节前、后制动器制动力的比例关2010.40.20.30.3g0.2g0.4g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：0.40.20.30.3g0.2g0.4g第五节前、后制2020.40.20.32）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0.40.20.32）按203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204制动器制动力分配系数β：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.β线制动器制动力分配系数β：前、后制动器制动力之比为固定值时，205θβ线：实际前、后制动器制动力分配线。β线Fμ2Fμ1第五节前、后制动器制动力的比例关系0θβ线：实际前、后制动器制动力分配线。β线Fμ2Fμ1第五206Fμ1、Fμ2具有固