吉林大学汽车理论第四章汽车制动性

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,/58,第四章,汽车制动性,Vehicle braking performance,1,4.3,汽车制动效能及其恒定性,4.1,汽车制动性能评价指标,4.2,车轮制动受力学分析,汽车制动性,4.4,汽车制动行驶方向稳定性,4.5,前后制动器制动力分配,Automotive Braking Performance,2,汽车制动性内容,汽车制动性,短距离内停车,维持行驶方向稳定性,下长坡,维持一定车速,坡道长时间停放,3,定义：汽车在,行驶时,能在,短距离停车,且维持行驶,方向稳定,性的能力，在下长坡时能,维持,一定,车速,的能力，也包括在一定坡道上能够长时间停放的能力。,汽车制动性是汽车的重要使用性能之一。,它属于汽车主动安全的范畴。,行车制动,俗称脚制动或脚刹车。,驻车制动,俗称手刹车或手制动,。,汽车制动性内容,4,4.1 汽车,制动,性能评价指标,三个评价指标,制动效能（含制动距离或制动减速度）；,制动效能恒定性（抗衰退性能）；,制动时汽车行驶方向稳定性（包括,抗跑偏、抗侧滑、保持转向能力的,性能）。,汽车主要性能,汽车制动性,制动距离,制动稳定性,交通安全,Evaluation Index of Braking Performance MV,5,制动性,评价指标,汽车制动方向稳定性,制动效能恒定性,制动效能,制动减速度,制动距离,抗热衰退性能,失去转向能力,侧滑,跑偏,水衰退性能,4.1 汽车制动性能评价指标,Evaluation Index of Braking Performance,6,制动效能定义,在良好路面上，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,制动性能的最基本指标。,Evaluation Index of Braking Performance,4.1 汽车制动性能评价指标,7,制动效能恒定性,抗热衰退性能,-汽车在高速行驶或下长坡时制动 性能的保持程度。,抗水衰退性能,-汽车涉水后制动性能的保持能力,汽车制动行驶,方向稳定性评价,常用制动时汽车按给定路径行驶,的能力。,制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力时，汽车将偏离给定的行驶路径。这时，汽车制动方向稳定性能不佳。,8,轿车制动规范,9,4.2 制动时车轮受力分析,外力,与行驶方向相反,减速或停车,地面,制动力,空气阻力,地面,汽车制动过程,空气,汽车,10,1,地,地,面,面,制,制,动,动,力,力,2,制,制,动,动,器,器,制,制,动,动,力,力,BrakingForce,4.2,制,制,动,动,时,时,车,车,轮,轮,受,受,力,力,分,分,析,析,11,制,动,动,时,时,车,车,轮,轮,受,受,力,力,条,条,件,件,12,3,地,地,面,面,制,制,动,动,力,力,、,、,制,制,动,动,器,器,制,制,动,动,力,力,与,与,附,附,着,着,力,力,的,的,关,关,系,系,地,面,面,制,制,动,动,力,力,首,首,先,先,取,取,决,决,与,与制,动,动,器,器,制,制,动,动,力,力，,但,但,同,同,时,时,受,到,到地,面,面,附,附,着,着,条,条,件,件的,限,限,制,制,，,，,它,它,们,们同,时,时,大,大,才,才,好,好。,Footforceonthebrakingpedal,13,仔,细,细,观,观,察,察,汽,汽,车,车,制,制,动,动,过,过,程,程,可,可,发,发,现,现,，,，,轮,轮,胎,胎,留,留,在,在,地,地,面,面,上,上,的,的印,痕,痕从,车,车,轮,轮滚,动,动,到,到,滑,滑,动,动是,一,一,个,个渐,变,变的,过,过,程,程(假,设,设,直,直,线,线,行,行,驶,驶),。,。,第,一,一,阶,阶,段,段,：,：,单,单,纯,纯,滚,滚,动,动。,印,印,痕,痕,的,的,形,形,状,状,基,基,本,本,与,与,轮,轮,胎,胎,胎,胎,面,面,花,花,纹,纹,相,相,一,一,致,致,。,。,第,二,二,阶,阶,段,段,：,：,边,边,滚,滚,边,边,滑,滑。,轮,轮,胎,胎,胎,胎,面,面,相,相,对,对,地,地,面,面,发,发,生,生,一,一,定,定,的,的,相,相,对,对,滑,滑,动,动,，,，花,纹,纹,逐,逐,渐,渐,模,模,糊,糊，,可,可,辨,辨,别,别,轮,轮,胎,胎,花,花,纹,纹,的,的,印,印,痕,痕,。,。,随,随,着,着滑,动,动,成,成,分,分,的,的,增,增,加,加,，,，,花,花,纹,纹,越,越,来,来,越,越,模,模,糊,糊,。,。,第,三,三,阶,阶,段,段,：,：,拖,拖,滑,滑。,车,车,轮,轮,抱,抱,死,死,拖,拖,滑,滑,，,，,形,形,成,成粗,黑,黑,印,印,痕,痕,，,，,看,看,不,不,出,出,花,花,纹,纹,。,。,4,硬,硬,路,路,面,面,上,上,的,的,附,附,着,着,系,系,数,数,14,滑,动,动,率,率,轮,轮,胎,胎,印,印,迹,迹,变,变,化,化,规,规,律,律,15,随,着,着,制,制,动,动,强,强,度,度,的,的,增,增,加,加,，,，,车,车,轮,轮,的,的,滑,滑,动,动,成,成,分,分,越,越,来,来,越,越,大,大,。,。,它,它,通,通,常,常,用,用滑,动,动,率,率,S,表,示,示,。,。,16,制,动,动,力,力,系,系,数,数,滑,转,转,率,率S,17,滑,动,动,率,率,s,:,车,轮,轮,运,运,动,动,中,中,从,从,滚,滚,动,动,至,至,滑,滑,动,动,过,过,程,程,滑,滑,动,动,成,成,分,分,所,所,占,占,的,的,比,比,例,例,现,象,象,18,各,种,种,路,路,面,面平,均,均附,着,着,系,系,数,数,19,道,路,路,的,的,类,类,型,型,、,、,路,路,况,况,汽车行驶,速,速度,轮胎结构,、,、花纹、,材,材料,AdhesiveCoefficient,影响附着,系,系数的因,素,素,20,轮胎的磨,损,损会影响其,附,附着能力,。,。,路面的宏观结构应有一定,的,的不平度,而,而有自排水能力；路,面,面的微观结构应是粗糙且有一定,的,的棱角，以穿透水膜，让路面,与,与胎面直,接,接接触。,增大轮胎,与,与地面的接触面积可提高附,着,着能力：低气压、,宽,宽断面和,子,子午线轮,胎,胎附着系,数,数大。,滑水现象减小了轮,胎,胎与地面,的,的附着能,力,力，影响,制,制动、转,向,向能力。,潮湿路面,且,且有尘土,、,、油污与,冰,冰雪、霜,类,类,轮胎,与,与地面的,附,附着能力,下,下降。,21,高速行驶,经,经过积水,层,层出现滑水现象,Home,模型,Hydroplaning,A,水膜区,B,过渡区,C,接触区,22,4.3,汽,汽车制动,效,效能及其,恒,恒定性,汽车制动,效,效能，是指汽车迅,速,速降低车,速,速直至停,车,车的能力,。,。汽车制,动,动效能的,评,评价指标,是,是制动距,离,离,S,(,单位m),和制动减,速,速度,j,(,单位m/s,2,),。,1.,制动距离,制动距离,S,是指汽车以,给,给定的初,速,速,u,0,，,从踩到制,动,动踏板至,汽,汽车停住,所,所行驶的,距,距离。制,动,动距离与,踏,踏板力（,或,或者制动,系,系管路压,力,力）以及,地,地面附着,情,情况有关,，,，也与制,动,动器的热,工,工况有关,。,。,制动减速,度,度是地面制,动,动力的反,映,映,。,其与地面,制,制动力有,关,关，有时,与,与制动器,制,制动力相,关,关。,23,不同制动,工,工况时的,地,地面制动,力,力,24,2 制动,距,距离分析,25,26,27,28,29,Brakingtravel,30,制动系作,用,用时间对,制,制动距离,影,影响,制动系作用时间是影响制,动,动距离的重要因素！,制动系结,构,构形式和,调,调整,31,高速制动,或,或下长坡,制,制动，制,动,动器温度,迅,迅速上升,，,，摩擦力,矩,矩显著下,降,降，即热衰退现,象,象。要求汽车,以,以规定车速范围(,0.80.4,),u,max,和时间间隔(,4560s,),连续,制,制动,1520,次，制动强度为,3m/s,2,最后不低,于,于冷试验,效,效能的,60(5.8m/s,2,),。或者,i,=610%,l,=710km,以,以30km/h,下坡,检,查,查制动性,能,能指标。,当汽车涉,水,水后，因,水,水进入制,动,动器，短,时,时间内制,动,动效能的,降,降低，称,为,为水衰退现,象,象。,3 汽车,制,制动效能,的,的恒定性,32,制动行驶,方,方向不稳,定,定：汽车跑偏、侧滑或者转向轮失,去,去转向能,力,力的现象,。,。,制动跑偏：汽,车,车自动向左,或,或向右偏,驶,驶的现象,。,。,制动侧滑：汽,车,车某轴或多,轴,轴发生横,向,向移动现,象,象。,严重跑偏,必,必然侧滑,，,，对侧滑,敏,敏感的汽,车,车也有跑,偏,偏的趋势,。,。汽车跑偏,时,时车轮印,迹,迹重合，,而,而侧滑时,前,前、后印,迹,迹不重合,。,。,转向轮失,去,去转向能,力,力：制动时汽,车,车不再按原,来,来弯道弧,线,线行驶而是沿切,线,线方向驶,出,出；或者,直,直线行驶,时,时,尽管,操,操作转向,盘,盘汽车仍按直线行,驶,驶的现象。,定义：汽车在制,动,动过程中维持直线行驶或按预定弯,道,道行驶的能,力,力。,4.4,汽,汽车制动,行,行驶方向,稳,稳定性,33,因制造或调,整,整误差造成汽车,左,左、右车,轮,轮，特别,是,是左、右,前,前轮制动,器,器制动力,不,不等。,1 汽车,制,制动跑偏,现象：紧,急,急制动时,汽,汽车向有,制,制动印迹,一,一侧行驶,。,。,34,因结构原,因,因使制动,时,时悬架导,向,向杆系与,转,转向杆系,在,在运动学,上,上的不协,调,调或干涉,。,。,车架,35,2 后轴,侧,侧滑和前,轴,轴转向能,力,力的丧失,低附着路,面,面制动时发生侧滑,，,，尤其是,后,后轴侧滑,，,，会引起,汽,汽车急剧,回,回转，严,重,重时可使,汽,汽车调头,。,。,后轮抱死,前轮抱死,若前、后,轴,轴同时抱,死,死，或者,前,前轴先抱,死,死而后轴,抱,抱死或不,抱,抱死，则,能,能防止汽,车,车后轴侧,滑,滑，但汽,车,车丧失转,向,向能力。,实验和理,论,论分析结,果,果：,制动时若,后,后轴比前,轴,轴先抱死,拖,拖滑，就,可,可能发生,后,后轴侧滑,。,。,正向运动,反向运动,路面潮湿,36, 前轮,无,无制动力,，,，后轮有足够的制动力：随,u,a,的提高侧,滑,滑趋势增,加,加;,u,a,=,45,km/h,，,回转180；,后轮无制,动,动力，前,轮,轮有足够的制动力：即使速度,达,达到,u,a,=65,km/h,，偏,转角只有10。汽车基本保持直线,行,行驶状态；, 前、,后,后轮都有,足,足够的制,动,动力，但先后次序,和,和时间间,隔,隔不同：若,u,a,=64.5,km/h,，,后轮和前,轮,轮同时抱,死,死或后轮,比,比前轮先,抱,抱死的时,间,间间隔小,于,于0.5,s,，,则汽车,基,基本保,持,持直线,行,行驶；,若,若时间,间,间隔大,于,于0.5,s,，,则后轴,发,发生严,重,重的侧,滑,滑。,起始车,速,速和附,着,着系数,的,的影响,：,：,u,a,=48.2,km/h,即使后,轮,轮抱死,比,比前轮,早,早0.5,s,，,汽车纵,轴,轴也仅,转,转动25，,而,而,u,a,=72.3,km/h,则发生,剧,剧烈侧,滑,滑。,37,在低附,着,着系数,路,路面，,侧,侧滑增,加,加主要,随,随制动持续时,间,间的增加。,38,制动过,程,程中，,若,若只有,前,前轮抱,死,死或前,轮,轮先抱,死,死拖滑,，,，汽车,基,基本沿,直,直线向,前,前行驶,，,，汽车,行,行驶处,于,于稳定,状,状态，,但,但汽车丧失转,向,向能力。,若后轮,比,比前轮,先,先抱死,超,超过一定时,间,间间隔，且车速超,过,过某一,数,数值，只要汽车受,到,到轻微的,侧,侧向力，就会,发,发生侧,滑,滑。制,动,动距离,越,越长，,后,后轴侧,滑,滑越剧,烈,烈。,小结,39,3 从,受,受力分,析,析前轮,或,或后轮,抱,抱死的,制,制动方,向,向稳定,性,性,a),前,前轴侧,滑,滑,当前轮,抱,抱死，在干,扰,扰作用,下,下，发,生,生前轮,偏,偏离角,(航向,角,角)，,因,因产生,的,的离心惯,性,性力,F,C,与偏离,角,角,的方向相,反,反，,F,C,起到减,弱,弱或阻,止,止前轴,侧,侧滑的,作,作用,，,即汽车,处,处于稳,定,定状态,。,。,40,b),后,后轴侧,滑,滑,3 从,受,受力分,析,析前轮,或,或后轮,抱,抱死的,制,制动方,向,向稳定,性,性,当后轮,抱,抱死，,在,在干扰,作,作用下,，,，发生,后,后轴偏,离,离角,，因产,生,生的离,心,心惯性,力,力,F,C,与偏离,角,角,的方向,相,相同，,F,C,起到加,剧,剧后轴,侧,侧滑的,作,作用,，,即汽车,处,处于不,稳,稳定状,态,态。如,此,此周而,复,复始，,导,导致汽,车,车因侧,滑,滑回转,，,，直至,翻,翻车。,41,1.地,面,面对前,后,后车轮,的,的法向,反,反作用,力,力,4.5,前,前后,制,制动器,制,制动力,分,分配,42,43,制动时,前,前、后,车,车轮同,时,时抱死,时,时前后,制,制动器,制,制动力,分,分配关,系,系曲线,。,。（,自行车,模,模型）,前后车,轮,轮同时,抱,抱死的,条,条件为,2 理,想,想的前,、,、后制,44,Curveofidealdistributionofbrakingforces,45,46,47,制动力,分,分配系,数,数,线,与理想,的,的制动,器,器制动,力,力分配,曲,曲线,I,的交点,处,处的附,着,着系数,为,为同步附,着,着系数,0,。,同步附,着,着系数说明,:,前后制,动,动器制,动,动力为,固,固定比,值,值的汽,车,车，只能在,一,一种路,面,面上，即在,同,同步附,着,着系数,的,的路面,上,上才能,保,保证前,、,、后轮,同,同时抱,死,死。,同步附,着,着系数,也,也可用,解,解析方,法,法求出,。,。,48,用解析,方,方法求,同,同步附,着,着系数,49,50,4 固,定,定,在不,同,同路面,上,上的制,动,动过程,分,分析,51,52,空载时,总,总是后,轮,轮先抱,死,死。,满载或,超,超载一,般,般是前,轮,轮先抱,死,死。,r,线组,f,线组,53,r,线组,f,线组,固定,汽车在,不,不同,路面上,制,制动过,程,程,54,利用附,着,着系数,和,和附着,效,效率,55,56,57,58,谢谢观,看,看,/,欢迎下,载,载,BYFAITHI MEANAVISIONOFGOODONECHERISHES ANDTHEENTHUSIASMTHAT PUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES. 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