【汽车理论教程】第四章 汽车的制动性

汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性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。和在下长坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。 制动性是汽车制动性是汽车主动安全性主动安全性的重要评价指标。的重要评价指标。第四章汽车的制动性返回目录返回目录2制动性的评价指标包括：制动性的评价指标包括： 第一节制动性的评价指标第四章第四章 汽车的制动性汽车的制动性返回目录返回目录根据对汽车制动性的定义根据对汽车制动性的定义，如何确定制动性的评价指标？如何确定制动性的评价指标？思考思考 制动效能制动效能制动距离制动距离与制动减速度与制动减速度； 制动效能恒定性；制动效能恒定性； 制动时的方向稳定性。制动时的方向稳定性。3路面条件路面条件载荷条件载荷条件制动初速度制动初速度1.制动效能制动效能即制动距离和制动减速度。制动效能即制动距离和制动减速度。制动距离制动距离制动距离主要与哪些因素有关？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思考4制动时汽车按给定路径行驶的能力。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。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。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。的前提下，获得最好的制动效能。第一节 制动性的评价指标5项目项目中国中国ZBT240071989欧洲共同体欧洲共同体（EEC） 71/320中国中国GB72582004美国美国联邦联邦135试验路面试验路面干水泥路面干水泥路面附着良好附着良好0.7Skid no81 载重载重满载满载一个驾驶员一个驾驶员或满载或满载任何载荷任何载荷轻、满载轻、满载 制动初速度制动初速度80km/h80km/h50km/h96.5km/h（60mile/h） 制动时的稳制动时的稳定性定性不许偏出不许偏出3.7m通道通道不抱死跑偏不抱死跑偏不许偏出不许偏出2.5m通道通道不抱死偏出不抱死偏出3.66m（12 ft） 制动距离或制动距离或制动减速度制动减速度50.7m50.7m，5.8m/s220m5.9m/s265.8m（216ft） 踏板力踏板力500N490N500N66.7667N(15150 lbf)表表4-1 乘用车制动规范对行车制动器制动性的部分要求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6车型车型制动距离制动距离/m 捷达捷达48.8 别克别克GL845.8 桑塔纳桑塔纳200045.0 帕萨特帕萨特43.9 奥迪奥迪A6 1.8T42.3 宝来宝来1.8T40.0 宝马宝马745i37.1 制动距离有时也用在良好路面条件下，汽车以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。的初速度制动到停车的最短距离来表示。几种车型几种车型100km/h 0的制动距离的制动距离第一节 制动性的评价指标7下一节下一节本节内容结束本节内容结束第一节 制动性的评价指标 本节主要介绍地面制动力、制动器制动力及其与附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。向力系数与滑动率的关系。第四章第四章 汽车的制动性汽车的制动性第二节制动时车轮的受力返回目录返回目录9auWpTrTbXFZFbXTFr制动力矩制动力矩T 地面附着力地面附着力bXFF由制动力矩所引起的、地由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。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 bXFbXF10rTF二、制动器制动力F在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。与附着力无关与附着力无关F取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦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。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11第二节 制动时车轮的受力12三、 FXb、F与 的关系FFFXbmaxapFXb=FFF第二节 制动时车轮的受力13wr0wruwr0wruwr0wru0w车轮接近纯滚动车轮接近纯滚动车轮边滚边滑车轮边滚边滑车轮抱死拖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14 从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车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。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。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。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。15wuur0rO（速度瞬心）rwwurr0wruwr0wuurw100%usuwr0ww100%uruw第二节 制动时车轮的受力滑动率滑动率s的计算的计算16wwurr0wruwr0wuurw100%usuwr0ww100%uru第二节 制动时车轮的受力滑动率滑动率s的计算的计算纯滚动时纯滚动时 u= 0，s = 0；纯滑动时纯滑动时 w=0， =u，s =100%；边滚边滑时边滚边滑时 0 s FX1r 使前轮偏转、汽车跑偏使前轮偏转、汽车跑偏FX1形成形成转向力矩转向力矩FY1FY2地面侧向地面侧向力形成的力形成的反力矩反力矩FY1将使前轮绕主销偏转，将使前轮绕主销偏转，加剧跑偏加剧跑偏第四节 制动时汽车的方向稳定性FX1对主销的力矩会对主销的力矩会使前轮发生偏转使前轮发生偏转68思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏有明显的抑制作用思考：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69思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏的抑制作用不明显了？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702.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71FXb1FXb1前轮抱死时，前轮抱死时，Fj的的方向与前轴侧滑的方方向与前轴侧滑的方向相反，向相反，Fj能阻止或能阻止或减小前轴侧滑，汽车减小前轴侧滑，汽车处于稳定状态。处于稳定状态。uAABFY201YFuBOCFj（离心力）（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FXb2FXb272oFj后轮抱死时，后轮抱死时，Fj与后与后轴侧滑方向一致，惯性轴侧滑方向一致，惯性力加剧后轴侧滑，后轴力加剧后轴侧滑，后轴侧滑又加剧惯性力，汽侧滑又加剧惯性力，汽车将急剧转动，处于不车将急剧转动，处于不稳定状态。稳定状态。ACBuAuBFY1FY202.后轮抱死拖滑第四节 制动时汽车的方向稳定性FXb1FXb1FXb2FXb2733.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试验是在一条一侧有2.5%横向坡的平直混凝土路面横向坡的平直混凝土路面上进行。上进行。 为了降低附着系数，使之容易发生侧滑，在地面上为了降低附着系数，使之容易发生侧滑，在地面上洒了水。洒了水。 试验用轿车有调节各个车轮制动器液压的装置，以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。序的目的，调节装置甚至可使车轮制动器液压为零。试验条件试验条件第四节 制动时汽车的方向稳定性74（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75（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76（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77（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，）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；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）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。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78第四节 制动时汽车的方向稳定性下一节下一节本节内容结束本节内容结束第四章 汽车的制动性第五节前、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，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，通过分析前、后车轮制动器制动力的比例关系，通过 I 曲线、曲线、 线、线、f 线、线、r 线分析汽车的制动过程，介绍汽车的附着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。的制动控制过程。 本节内容是本章的重点。本节内容是本章的重点。返回目录返回目录80制动过程的三种可能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）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。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）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。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，）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。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。时的方向稳定性和附着条件利用程度。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系81一、地面对前、后车轮的法向反作用力g1ddhtumGbLFZg2ddhtumGaLFZdduzgt令LzhbGFZg1LzhaGFZg2z z 制动强度制动强度第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系82bXFFgtuddg2g1haLGFhbLGFZZ当前、后轮都抱死时当前、后轮都抱死时第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系zdduGmt83思考：为什么有些轿车采用前盘后鼓的制动系统配置？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？制动管路为什么采用交叉布置？第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系84GFF2111ZFF22ZFF“理想理想”的条件是：前后车轮同时抱死。的条件是：前后车轮同时抱死。I 曲线曲线：在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后：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。车轮同时抱死，前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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85代入将g2g1haLGFhbLGFZZgg2121hahbFFGFF消去变量消去变量1.解析法确定 I 曲线第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系212121ZZFFFFGFF由理想的条件可得由理想的条件可得1g1g2g22421FhGFGLhbhGF86gg2121hahbFFGFF1.解析法确定 I 曲线第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系212121ZZFFFFGFF由理想的条件可得由理想的条件可得思考：思考：I 曲线受哪些曲线受哪些因素影响？对特定的因素影响？对特定的汽车是唯一的吗？汽车是唯一的吗？11222421gggFhGFGLhbhGF870.40.20.30.11Fd /d0.1utg2F0.3g0.2g0.4g第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.作图法确定 I 曲线1）按照）按照 作图，得到一组等间隔的作图，得到一组等间隔的45平行线。平行线。GFF21GFF21tugGddddugt这组线称为这组线称为“等制动减速度线组等制动减速度线组”。线上任何一点都有以下特点：线上任何一点都有以下特点：880.40.20.31 . 01Fd /d0.1utg2F2）按）按 作射线束作射线束g21gahFFbh0.10.30.20.4I曲线曲线0.3g0.2g0.4g第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系89第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系9021FFFFF1FF 12制动器制动力分配系数制动器制动力分配系数：前、后制动器制动力之比为固：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。定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。1FF第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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91121FF为一直线12FBF1tan直线斜率线线：实际前、后制动器制动力分配线。：实际前、后制动器制动力分配线。线线F2F1第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系092F1、F2具有固定比值具有固定比值的汽车，使前、后车轮同的汽车，使前、后车轮同时抱死的路面附着系数称时抱死的路面附着系数称为为同步附着系数。同步附着系数。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.同步附着系数 从图中看，从图中看，同步附着同步附着系数是系数是线和线和 I 曲线交点曲线交点处对应的附着系数。处对应的附着系数。 该点所对应的减速度该点所对应的减速度称为称为临界减速度临界减速度。93得由gg1hahbg0hbL 同步附着系数的计算同步附着系数的计算满足固定比满足固定比值的条件值的条件满足同时抱满足同时抱死的条件死的条件第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系94后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。间的关系曲线。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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95 一定时，一定时，f 线为直线线为直线与与 无关无关代入将b2b1bXXXFFFgb2b1b1hLFFLGbFXXXFXb1=0gXhGbFb2FXb2=0gXhLGbFb1第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系前轮抱死的条件是前轮抱死的条件是gb1ggb2hGbFhhLFXXLhFLGbFFXZXgb1b196FXb1FXb2g(0,)Gbhf 线组线组1 . 0f 线组作图线组作图第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系0.20.30.40.597代入并整理得将b2b1bXXXFFF2. r 线组前轮没有抱死、后轮抱死时，前轮没有抱死、后轮抱死时，FXb1、FXb2间的关系曲线。间的关系曲线。b1gXGaFhgb2hLGaFX0b1XF0b2XF第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 一定时，一定时，r 线为直线线为直线与与 无关无关后轮抱死的条件是后轮抱死的条件是LhFLGaFFXZXgb2b2gb1ggb2hLGaFhLhFXX98FXb1FXb2g(0,)Gbh1 . 0g(,0)Gahr 线组线组I曲线曲线1 . 0r 线组作图线组作图f 线组线组第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系0.20.30.40.50.20.30.40.599第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系100当当FXb20时是地面驱动力，无意义。时是地面驱动力，无意义。f 线与横坐标的交点线与横坐标的交点 后轮制动管路失后轮制动管路失效，前轮抱死时的效，前轮抱死时的地面制动力。地面制动力。 后轮制动严重滞后，后轮制动严重滞后，前轮抱死后，后轮才前轮抱死后，后轮才将开始制动。将开始制动。3. f 线组和r组线的分析第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系1）f 线组101思考：为什么随着思考：为什么随着FXb2FXb1 ？1b1ZXFF 当当 f 线与线与 r 线相交以后，前后轮线相交以后，前后轮都抱死，进入稳定状态。都抱死，进入稳定状态。后轮参与制动后后轮参与制动后 FZ1 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系bXFjF1022）r 线组 前轮制动管路失前轮制动管路失效，后轮抱死时的效，后轮抱死时的地面制动力。地面制动力。随着随着FXb1FXb2 ？前轮参与制动后前轮参与制动后2b2ZXFF FZ2 I 曲线以下的曲线以下的 r 线组没有意义线组没有意义第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系r 线与纵坐标的交点线与纵坐标的交点bXFjF 前轮制动严重滞后，前轮制动严重滞后，后轮抱死后，前轮才后轮抱死后，前轮才将开始制动。将开始制动。103 利用利用线、线、I 曲线、曲线、f 和和 r 线组分析汽车线组分析汽车在不同在不同 值值路面上的制动路面上的制动过程。过程。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系4.制动过程分析 从图中看，同从图中看，同步附着系数是多步附着系数是多少？少？3900.1043). 0(10设）第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 A点：前轮抱点：前轮抱死。死。此时的制此时的制动减速度？动减速度？ 点：前后轮点：前后轮同时抱死。同时抱死。 点：前后轮点：前后轮同时抱死时的制同时抱死时的制动器制动力。动器制动力。AA105第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系0前轮先抱死前轮先抱死27. 0z前轮抱死时前轮抱死时3 . 0z前后轮同前后轮同时抱死时时抱死时结论结论3). 0(10设）106第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 点：前后点：前后轮同时抱死。轮同时抱死。 点：前后点：前后轮同时抱死时的轮同时抱死时的制动器制动力。制动器制动力。B7). 0(20设） B点：后轮抱死。点：后轮抱死。此时的制动减速度？此时的制动减速度？B107第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系0后轮先抱死后轮先抱死60.z后轮抱死时后轮抱死时70.z前后轮同前后轮同时抱死时时抱死时结论结论7). 0(20设）108 4）只要）只要 ，要使两轮都不抱死所得到的制动强，要使两轮都不抱死所得到的制动强度总是小于附着系数，即度总是小于附着系数，即 。 3）当）当 时，时，线与线与I曲线相交，前、后轮同时曲线相交，前、后轮同时抱死；抱死； 2）当）当 时时, 线位于线位于I曲线上方，后轮先抱死；曲线上方，后轮先抱死；000 1）当）当 时，时，线位于线位于I曲线下方，前轮先抱死；曲线下方，前轮先抱死；0z第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系3）制动过程分析得到的结论109ibiiZXFF第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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：利用附着系数：对于一定的制动强度对于一定的制动强度z z，不发生车轮抱死，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数。所要求的最小路面附着系数。式中式中 FXbi对应于制动强度对应于制动强度z，汽车第，汽车第 i 轴产生的地面制动力；轴产生的地面制动力；FZi制动强度为制动强度为 z 时，地面对第时，地面对第 i 轴的法向反力；轴的法向反力； 第第 i 轴对应于制动强度轴对应于制动强度 z 的利用附着系数；的利用附着系数； i110第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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最理想的情况是 空载时总是前空载时总是前轮先抱死；轮先抱死； 满载时满载时的路面上前轮先的路面上前轮先抱死。抱死。z01111） ，前轮先抱死，前轮先抱死0z1b1fZXFFb11XFFtugGddGzg1hbLGFZgf1zhbLz前轴利用附着系数前轴利用附着系数第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.利用附着系数的计算1122） ，后轮先抱死 0z2b2rZXFFtugGFXdd1b2Gz 1g2haLGFZgr11zhaLz后轴利用附着系数后轴利用附着系数第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系113由由 得得 如果如果 ，后轮先抱死，后轮先抱死计算计算由由 得得maxgbzLh如果如果 ，前轮先抱死，前轮先抱死0r0g0hbLfmaxg(1)azLh第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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maxz114gzamaxbmaxbmaxaa0auus922526312022. 没有没有ABS又不允许车轮抱死时的最短制动距离又不允许车轮抱死时的最短制动距离第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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115maxg(1)azLh由0FF1只能用后只能用后轮制动轮制动maxgazLh第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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？思考：前轮制动失效的特点？maxgbzLh11FF只能用前只能用前轮制动轮制动maxgbzLh由后轮制动失效后轮制动失效maxz116时0ffzE LhLbgf时0rrzE LhLagr1制动效率制动效率：车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附：车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附着系数之比。着系数之比。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系3.制动效率E117第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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118第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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，满足制动法规的要值，使之接近于理想制动力分配曲线，满足制动法规的要求。求。 制动力分配曲线的设计兼顾制动稳定性和最短制动距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。离但优先稳定性的原则。 转折点的选择一般低于转折点的选择一般低于 I 曲线。曲线。119第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系120第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系121第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系122第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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 商用车连续制商用车连续制动时，容易导致制动时，容易导致制动器的温度大幅度动器的温度大幅度升高，从而使摩擦升高，从而使摩擦因数下降，磨损加因数下降，磨损加大，结果将导致制大，结果将导致制动器失去或部分失动器失去或部分失去制动效能。去制动效能。123第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系1.汽车缓速器的制动力124第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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发动机制动和排气制动时，制动力与车速的关系125r2rFFFr1FF 1rTiF0r第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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。缓速器的制动力矩。11ZFFghbLGrggr11FhbLGhbLGFFgghahb01r2gGLFbah0gLbh126第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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，缩短制动距离的安的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离的安全装置。全装置。1271.ABS系统的组成第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系128第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.ABS的液压原理129mTFZbbZXFFbddTrFtIX第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系3.ABS单轮模型aubXF13011ssssssssppspspppb10第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系为了分析方便，假设为了分析方便，假设1）车轮抱死过程很快，忽略车速的降低。）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，）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）附着力滑移曲线可以用两直线段来近似，即131 kefsrKFtpT 4）制动力矩是时间的线性函数。）制动力矩是时间的线性函数。 设车轮制动器的制动效能为设车轮制动器的制动效能为Kef，制动轮缸的压，制动轮缸的压力力 = p0t，p0液压增长斜率。液压增长斜率。 制动器的制动力矩制动器的制动力矩Fs轮缸面积；轮缸面积； rk制动器摩擦力的等效作用半径。制动器摩擦力的等效作用半径。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系kefs00rKFpT 令tTT0( )p t为了分析方便，假设为了分析方便，假设132p0ss 1）当第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系4.求解微分方程011ruurusBIT0HIsmgrppBtHHt0ddtTmgrstI00pp1ddtTrFsstIZ0ppdd133解方程得解方程得220002200HBtHBHBtHe第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系忽略过渡过程忽略过渡过程HB0p00mgrsTpBIT0HIsmgrpptHBHB200101spp0p0ppmgrIsTmgrHsBHt20ppHBtHBstHHBtHB0e112001341p ss2）当）当第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系解方程得解方程得tImgrsImgrsmgrsT0psp10pspsp0p0e11tImgrstmgrsTsrgmTIs0psp1sp0p0sp0ps2222sp0202pe111ITImgrImgrst001spspddtTmgrsstI0psps11dd135路面路面峰值附峰值附着系数着系数滑动附滑动附着系数着系数 干沥青干沥青0.90.78309.11.019462.223.16湿沥青湿沥青0.60.5213.51.529364.322.64雪路雪路0.20.15103.74.244239.721.75冰路冰路0.10.0786.16.048212.421.68ps /ms/g /ms/g第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系表表4-5 用用 法解算的实例法解算的实例stptRunge-Kutta136第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系137第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系138第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程139第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程140第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程141第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系5.制动抱死过程142第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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左侧轮滑动率143第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系144下一节下一节第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系本节内容结束本节内容结束第四章 汽车的制动性第六节汽车制动性的试验返回目录返回目录146一、高附着系数路面的制动试验1.基本条件 试验路段应为干净、平整、坡度不大于试验路段应为干净、平整、坡度不大于1%的硬路面。的硬路面。 路面附着系数不应小于路面附着系数不应小于0.720.75。 风速应小于风速应小于5m/s，气温在，气温在035。 试验前汽车应充分预热，以试验前汽车应充分预热，以(0.80.9)uamax行驶行驶1h以上。以上。2.试验仪器 路面试验需要第五轮仪、减速度计和压力传感器。路面试验需要第五轮仪、减速度计和压力传感器。第六节第六节 汽车制动性的试验汽车制动性的试验1473.冷制动试验 制动器温度不能超过制动器温度不能超过100 。 汽车加速超过起始制动车速汽车加速超过起始制动车速35km/h，摘挡滑行，摘挡滑行，待车速降至起始制动车速时，紧急制动直至停车。待车速降至起始制动车速时，紧急制动直至停车。 如果汽车航向角变动大于如果汽车航向角变动大于8或超过试验路段宽度或超过试验路段宽度3.5m界限时，应重新调整被试汽车的制动系，再进行界限时，应重新调整被试汽车的制动系，再进行试验。试验。第六节第六节 汽车制动性的试验汽车制动性的试验1481）加热制动器与测定制动性指标 令汽车加速到令汽车加速到0.8uamax，以，以3m/s2减速度制动到减速度制动到0.4uamax。 再加速，再制动，每次的时间间隔为再加速，再制动，每次的时间间隔为4060s，共制动，共制动1520次。次。 加热前后及中间应进行数次制动性指标测定，以评价制动加热前后及中间应进行数次制动性指标测定，以评价制动系统的热衰退性能。系统的热衰退性能。4.高温工况试验2）下长坡连续制动 令汽车由坡度为令汽车由坡度为6%10%、长、长710km的坡道上以车的坡道上以车速速30km/h制动下坡，最后检查制动性指标。制动下坡，最后检查制动性指标。第六节第六节 汽车制动性的试验汽车制动性的试验1495.汽车转弯制动试验 制动的初始条件制动的初始条件：转弯半径为：转弯半径为40m或或50m，侧向加速度，侧向加速度为（为（50.5）m/s2，车速为，车速为51km/h或或57km/h或转弯半径为或转弯半径为100m，侧向加速度为（，侧向加速度为（40.4）m/s2，车速为，车速为72km/h。 保持转向盘转角不变动，关节气门，迅速踩制动踏板，保持转向盘转角不变动，关节气门，迅速踩制动踏板，离合器可脱开或不脱开，使汽车以不同的等减速度制动。离合器可脱开或不脱开，使汽车以不同的等减速度制动。 记录制动减速度、汽车横摆角速度、汽车航向角的变化记录制动减速度、汽车横摆角速度、汽车航向角的变化量、制动时侧向路径偏离量等参数。量、制动时侧向路径偏离量等参数。 绘制最大横摆角速度、汽车航向角变动量、制动时侧向绘制最大横摆角速度、汽车航向角变动量、制动时侧向路径偏离量等参数与制动减速度的关系曲线。路径偏离量等参数与制动减速度的关系曲线。第六节第六节 汽车制动性的试验汽车制动性的试验150第六节第六节 汽车制动性的试验汽车制动性的试验151 试验时测量附着系数利用率。试验时测量附着系数利用率。 附着系数利用率是防抱制动装置工作时的最大制动附着系数利用率是防抱制动装置工作时的最大制动强度与附着系数的比值强度与附着系数的比值 。 附着系数利用率附着系数利用率应在应在 和和 的两种路的两种路面上测量，且面上测量，且 。 同时还应保证在对接路面和对开路面上，以同时还应保证在对接路面和对开路面上，以50km/h起始制动车速制动，车轮不能抱死。起始制动车速制动，车轮不能抱死。6.采用防抱制动装置的轿车3 . 08 . 075. 0z第六节第六节 汽车制动性的试验汽车制动性的试验1522) /( uuLL 7.制动距离、制动减速度和车辆的侧向路经偏移量1）制动距离的测量 制动初速度在极限制动初速度在极限偏差为偏差为3% 的范围内，的范围内，制动距离按下式修正。制动距离按下式修正。 采用制动踏板开关采用制动踏板开关和制动灯开关测量。和制动灯开关测量。2）制动减速度的测量 用减速度计或五轮仪用减速度计或五轮仪的速度信号微分。的速度信号微分。3）侧向路径的偏移量 用皮尺测量汽车相对用皮尺测量汽车相对行驶航道的偏离；采用航行驶航道的偏离；采用航向陀螺仪测量航向角。向陀螺仪测量航向角。第六节第六节 汽车制动性的试验汽车制动性的试验153二、制动性能的室内试验第六节第六节 汽车制动性的试验汽车制动性的试验154下一章下一章第六节 汽车制动性的试验本章内容结束本章内容结束