汽車制動性能與檢測分解PPT課件

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解汽車制動性能的評價(jià)指標(biāo)；2.了解制動時(shí)車輪的受力分析；3.了解制動時(shí)的方向穩(wěn)定性；4.了解影響汽車制動性能的因素；5.了解制動時(shí)汽車跑偏的原因；6.了解汽車制動性臺架檢測設(shè)備與檢測標(biāo)準(zhǔn)，熟悉其檢測項(xiàng)目與方法；7.了解道路試驗(yàn)中被測汽車的制動條件與檢測項(xiàng)目，熟悉汽車道路制動性檢測的儀器、檢測項(xiàng)目與方法。第1頁/共47頁部分國家的轎車制動規(guī)范項(xiàng)目項(xiàng)目 中國中國 GB7258 EEC 71/732 瑞典瑞典 F18 美國聯(lián)邦美國聯(lián)邦 105 試驗(yàn)路面試驗(yàn)路面 0.7 附著良好附著良好 0.80.8 Skid No81 載重載重 空載（滿載）空載（滿載） 1 人或滿載人或滿載 任何載荷

2、任何載荷 輕載、滿載輕載、滿載 制動初速制動初速 50km/h 80km/h 80km/h 80km/h 方向穩(wěn)定性方向穩(wěn)定性 偏出偏出2.5m 不抱死跑偏不抱死跑偏 不抱死跑偏不抱死跑偏 不抱死，偏出不抱死，偏出3.7m 距離或減速度距離或減速度 19 (20)m 6.6.2(5.9)m/s2 50.7m, 50.7m, 5.85.8m/s2 5.85.8m/s2 65.8m65.8m (216ft)(216ft) 踏板力踏板力 500N500N 490N490N 490N490N 66.766.7 667N667N 第2頁/共47頁汽車制動性的定義 定義：汽車在行駛時(shí)能在短距離停車且維持行

3、駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時(shí)能維持一定車速的能力。另外,也包括在一定坡道上能夠長時(shí)間停放的能力。 汽車制動性是汽車的重要使用性能之一，是安全行車最重要的因素之一 。它屬于汽車主動安全的范疇，也是汽車檢測診斷的重點(diǎn)。汽車具有良好的制動性能，遇到緊急情況，可以化險(xiǎn)為夷；在正常行駛時(shí)，可以提高平均行駛速度，從而提高運(yùn)輸生產(chǎn)效率。 汽車制動系應(yīng)具有行車制動、應(yīng)急制動和駐車制動三大基本功能。 行車制動俗稱腳制動或腳剎車。 駐車制動俗稱手剎車或手制動。第3頁/共47頁 定義：汽車在制動過程中人為地使汽車受到一個(gè)與其行駛方向相反的外力，汽車在這一外力作用下迅速地降低車速以至停車。 地面制動力大小取決因素：制動摩

4、擦片與制動鼓（盤）間的摩擦力及輪胎與地面間的附著力。第4頁/共47頁制動時(shí)車輪的受力分析 一、地面制動力 地面最大制動力的大小取決于制動器內(nèi)制動摩擦片與制動鼓間的摩擦力及輪胎與地面間的附著力rTFxbaupFzFxbFTW第5頁/共47頁 二、制動器制動力 為克服制動器摩擦力矩而在車輪周緣所需施加的切向力。它等于把汽車架離地面，踩住制動踏板后，在車輪周緣扳動車輪直至它能轉(zhuǎn)動所施加的切向力。 制動器制動力由制動系的設(shè)計(jì)參數(shù)所決定，即取決于制動器的型式、結(jié)構(gòu)尺寸、摩擦系數(shù)、車輪半徑、制動傳動系的油壓或氣壓等。在結(jié)構(gòu)參數(shù)一定的情況下，一般它與制動系的油壓或氣壓成正比。rTF第6頁/共47頁三、地面制

5、動力、制動器制動力與附著力的關(guān)系 汽車的地面制動力首先取決于制動器制動力，同時(shí)又受地面附著條件的限制，只有制動器制動力足夠，同時(shí)地面附著力較高時(shí)，才能獲得較高的地面制動力第7頁/共47頁四、硬路面上的附著系數(shù)與滑動率 仔細(xì)觀察汽車 的制動過程可發(fā)現(xiàn)，輪胎留在地面上的印痕從車輪滾動到滑動是一個(gè)漸變的過程。 第一階段：單純滾動，印痕的形狀基本與輪胎胎面花紋相一致。 第二階段：邊滾邊滑可辨別輪胎花紋的印痕，但花紋逐漸模糊，輪胎胎面相對地面發(fā)生一定的相對滑動，隨著滑動成分的增加，花紋越來越模糊。 第三階段：拖滑車輪抱死拖滑，粗黑印痕，看不出花紋。第8頁/共47頁第四節(jié) 制動時(shí)的方向穩(wěn)定性 定義：在制動

6、過程中，汽車按駕駛員給定的軌跡行駛的能力，也即按直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力。 表現(xiàn)：制動跑偏 制動側(cè)滑 失去轉(zhuǎn)向能力主要表現(xiàn)ESP1ABSESP2ESP3第9頁/共47頁制動跑偏 定義：汽車制動時(shí)不按直線方向減速或停車，而無控制的向左或向右偏駛的現(xiàn)象。 制動跑偏的原因： 1.左右車輪，特別是前軸左右車輪制動器制動力不相等。制造調(diào)整誤差造成的 2.制動時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動學(xué)上的不協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)造成的第10頁/共47頁 左右輪制動力不相等引起的跑偏受力圖第11頁/共47頁 試驗(yàn)證明，當(dāng)前軸左右制動力之差超過5，后軸左右制動力差超過10，將引起制動跑偏現(xiàn)象。 跑偏程度隨左右制動力的差值增

7、大而增大。 當(dāng)車輪抱死時(shí)，跑偏程度加大。 左右輪主銷內(nèi)傾角不等，即使制動力相等，也會向主銷內(nèi)傾角較小的一側(cè)跑偏。 為防止跑偏，用制動力法檢測汽車制動效能時(shí)，提出了左右輪制動力平衡要求。第12頁/共47頁制動側(cè)滑 定義：制動時(shí)汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動。 側(cè)滑與跑偏有聯(lián)系：嚴(yán)重跑偏會引起后軸側(cè)滑，易于發(fā)生側(cè)滑的車輛也會加劇跑偏。 發(fā)生條件：制動時(shí)后軸比前軸先抱死，就易發(fā)生后軸側(cè)滑；若前后軸同時(shí)抱死或前軸先抱死，后軸不抱死，可防止側(cè)滑。 試驗(yàn)表明：制動過程中，只有前輪抱死，汽車基本沿直線減速行駛，但喪失轉(zhuǎn)向能力。若后輪先抱死，只要有輕微側(cè)向力，就會發(fā)生后軸側(cè)滑甚至掉頭。側(cè)滑程度與地面光滑程度，

8、制動距離，制動時(shí)間成正比。第13頁/共47頁第14頁/共47頁 后軸側(cè)滑比前軸側(cè)滑對車輛穩(wěn)定性的影響大。第15頁/共47頁制動過程分析 在j j0的路面上，后輪先于前輪抱死。 對于空車，后輪總是先于前輪抱死。 結(jié)論：為防止后輪首先抱死發(fā)生側(cè)滑，寧可讓前輪先抱死，因此j0的值有越取越高的趨勢。第16頁/共47頁影響汽車制動性能的主要因素 一、軸荷分配的影響 二、制動力的調(diào)節(jié)和車輪防抱死 三、汽車載質(zhì)量的影響 四、車輪制動器的影響 五、制動初速度的影響 六、利用發(fā)動機(jī)制動 七、道路條件的影響 八、駕駛技術(shù)的影響第17頁/共47頁轉(zhuǎn)向能力喪失 現(xiàn)象：彎道制動時(shí)，汽車不按彎道行駛，而沿彎道切線方向駛出

9、。直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，汽車仍按直線方向行駛。 產(chǎn)生條件：前輪抱死。 為保證汽車方向穩(wěn)定性： 首先,不能只有后輪抱死或后輪比前輪先抱死。其次，盡量減少只有前輪抱死或前輪先抱死。 最好，避免任何車輪抱死。ABS第18頁/共47頁前后制動器制動力的比例關(guān)系 一、前后輪地面法向反作用力制動過程中，若j為定值，則前后輪地面法向反力為一定比例關(guān)系。隨附著系數(shù)的變化，前后輪法向反力會發(fā)生變化。第19頁/共47頁 二、理想的前后輪制動力分配 條件：制動時(shí)前后輪同時(shí)抱死是制動的理想狀態(tài)，制動效果最佳。 在任意附著系數(shù)的路面上，均能保證前后輪同時(shí)抱死拖滑的前后輪制動力分配，稱為理想分配。理想的前后輪制動器制動

10、力理想的前后輪制動器制動力分配曲線，簡稱分配曲線，簡稱I曲線曲線第20頁/共47頁第21頁/共47頁各種路面平均附著系數(shù)路面路面 p p S S 柏油或砼（干）柏油或砼（干） 0.8 0.9 0.75 柏油（濕）柏油（濕） 0.5 0.7 0.45 0.60 砼（濕）砼（濕） 0.8 0.7 礫石礫石 0.6 0.55 土路（干）土路（干） 0.68 0.65 土路（濕）土路（濕） 0.55 0.4 0.5 雪（壓實(shí)）雪（壓實(shí)） 0.2 0.15 冰冰 0.1 0.07 第22頁/共47頁 附著系數(shù)的影響因素道路的類型、路況汽車運(yùn)動速度輪胎結(jié)構(gòu)、花紋、材料滑動率第23頁/共47頁 輪胎的磨損會

11、影響其附著能力。 路面的宏觀結(jié)構(gòu)應(yīng)有一定的不平度而有自排水能力；路面的微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)是粗糙且有一定的棱角，以穿透水膜，讓路面與胎面直接接觸。 增大輪胎與地面的接觸面積可提高附著能力：低氣壓、寬斷面和子午線輪胎附著系數(shù)大。 滑水現(xiàn)象減小了輪胎與地面的附著能力，影響制動、轉(zhuǎn)向能力。 潮濕路面且有塵土、油污與冰雪、霜類。第24頁/共47頁制動性能的檢測一、制動試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)和工作原理1、制動試驗(yàn)臺的類型2、測力式滾筒制動試驗(yàn)臺的組成第25頁/共47頁 測力式滾筒制動試驗(yàn)臺由框架、驅(qū)動裝置、滾筒裝置、測量裝置、舉升裝置和指示與控制裝置等組成。 1、驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置由電動機(jī)、減速器和傳動鏈條等組成。用于驅(qū)動滾

12、筒轉(zhuǎn)動。 2、滾簡裝置滾簡裝置由四個(gè)滾筒組成，左右各一對獨(dú)立設(shè)置，滾筒相當(dāng)于一個(gè)活動路面，被測車輪置于兩滾筒之間，用來支承被檢車輪并在制動時(shí)承受和傳遞制動力。 3、測量裝置測量裝置主要由測力杠桿、測力傳感器等組成。測力杠桿一端與傳感器連接，另一端與減速器殼體連接，裝在測力杠桿前端的測力傳感器，傳感器能把測力杠桿的位移或力變成反映制動力大小的電信號，送入指示與控制裝置。 4、舉升裝置為了便于汽車出入試驗(yàn)臺，在兩滾筒之間設(shè)有舉升裝置。 5、指示與控制裝置指示制動力的大小，控制試驗(yàn)臺工作。第26頁/共47頁 一、制動試驗(yàn)臺檢測原理 二、制動試驗(yàn)臺檢測方法 三、制動性能檢測標(biāo)準(zhǔn) 1、臺式檢測標(biāo)準(zhǔn) （1

13、）行車制動性能檢測 制動力、制動力平衡要求 、制動協(xié)調(diào)時(shí)間 、車輪阻滯力 （2）駐車制動性能檢測 2、路試檢測標(biāo)準(zhǔn) （1）行車制動性能檢測 制動距離、充分發(fā)出的平均減速度、制動協(xié)調(diào)時(shí)間 （2）駐車制動性能檢測第27頁/共47頁第二節(jié) 汽車的制動效能 制動效能的定義： 在良好的路面上，汽車以規(guī)定的初始車速以規(guī)定的踏板力制動到停車的制動距離、制動時(shí)的減速度或制動力。 檢測方法： 制動距離法 制動減速度法 制動力法第28頁/共47頁一、用制動距離法檢驗(yàn)制動效能 制動距離是指車輛在規(guī)定的初速度下急踩制動時(shí)，從腳接觸制動踏板(或手觸動制動手柄)時(shí)起至車輛停住時(shí)止，車輛駛過的距離。 它包括了制動協(xié)調(diào)時(shí)間和

14、以最大減速度持續(xù)制動時(shí)間內(nèi)汽車駛過的距離。它是評價(jià)汽車制動性能最直觀的一個(gè)參數(shù)，與汽車實(shí)際運(yùn)行的制動情況最接近。 駕駛員最熟悉汽車的制動距離，因?yàn)樗c安全行車有直接關(guān)系。制動距離不等于車輪在路面上拖壓印的長度，因?yàn)橹苿泳嚯x中包含有制動協(xié)調(diào)時(shí)間內(nèi)汽車駛過的距離，在這一段時(shí)間內(nèi)車輪尚未拖壓印。制動距離與制動踏板力即制動系中的液壓或氣壓有關(guān)，故給出制動距離時(shí)應(yīng)指明相應(yīng)的踏板力或制動系中的壓力。 第29頁/共47頁汽車制動距離的理論公式 t0駕駛員反應(yīng)時(shí)間，一般為0.31秒 t1制動器作用時(shí)間。 t2制動力由0增加至穩(wěn)定值 t3以穩(wěn)定減速度制動的時(shí)間 t4制動解除時(shí)間，一般為0.21秒 t1 t2制動

15、系的協(xié)調(diào)時(shí)間，一般為0.20.9秒 對制動過程影響較大的是t1 、 t2 、 t3 ，制動距離是這段時(shí)間內(nèi)，汽車駛過的距離max200213219 .256 .35 .0juuttssss第30頁/共47頁 從制動距離的理論公式可知，協(xié)調(diào)時(shí)間的長短，對制動距離有相當(dāng)大的影響，改進(jìn)制動系結(jié)構(gòu)，縮短協(xié)調(diào)時(shí)間，是減少制動距離的有效措施。 緊急制動時(shí)，液壓協(xié)調(diào)時(shí)間 0.1s 氣壓 0.30.9s第31頁/共47頁制動距離檢驗(yàn)方法 因?yàn)榫o急制動的制動距離與能夠產(chǎn)生的穩(wěn)定制動力、制動減速度增長速度、制動協(xié)調(diào)時(shí)間等因素有關(guān)，所以可以用制動距離法檢驗(yàn)汽車制動效能。 檢測條件：1、路面良好、干燥、平直、j0.7

16、的水泥或?yàn)r青路面。2、發(fā)動機(jī)與傳動系脫開。3、在用車進(jìn)行空載檢驗(yàn)，制造廠出廠的新車進(jìn)行滿載檢驗(yàn)。4、在用車檢驗(yàn)時(shí)，氣壓制動系儲氣筒氣壓表的指示氣壓590 kpa；液壓制動系，有加力裝置時(shí)踏板力300N，無加力裝置時(shí)，踏板力600N。 新車檢驗(yàn)時(shí)，氣壓制動系儲氣筒氣壓表的指示氣壓額定氣壓，液壓制動系，有加力裝置時(shí)踏板力400N，無加力裝置時(shí)，踏板力700N。第32頁/共47頁 檢測要求： 在規(guī)定的初速度下緊急制動，其實(shí)測制動距離不大于允許值，制動的方向穩(wěn)定性達(dá)到要求。在規(guī)定的較高車速下，點(diǎn)剎時(shí)的方向穩(wěn)定性達(dá)到要求。若緊急制動的制動距離達(dá)到要求，制動的方向穩(wěn)定性達(dá)不到要求，則判斷為不合格。 注意：

17、1、制動距離必須和跑偏量一起作為檢驗(yàn)制動性能的參數(shù)。即，制動距離在不大于允許值的同時(shí)，制動的方向穩(wěn)定性也要達(dá)到要求。2、制動距離與制動踏板力即制動系中的液壓或氣壓有關(guān)，故給出制動距離的同時(shí)要指明相應(yīng)的踏板力或制動系中的壓力。3、對一個(gè)確定的汽車來說，它的質(zhì)量是一定的，制動器所產(chǎn)生的制動力也是一定的，制動時(shí)汽車的初速度越大，制動距離就越長，因此檢驗(yàn)時(shí)必須規(guī)定汽車的初速度。第33頁/共47頁 用制動距離檢測汽車制動效能的優(yōu)缺點(diǎn)：最直觀參數(shù)特點(diǎn)：有一定的準(zhǔn)確度，重復(fù)性好缺點(diǎn)：反映整車，不反映單輪，不反映部件故障。第34頁/共47頁根據(jù)拖印長度反推制動初速度 實(shí)際應(yīng)用： 在交通事故中，有時(shí)要判斷駕駛員

18、是否超速行駛，就要由實(shí)測的輪胎在地面上的印痕長度s反推制動初速度。第35頁/共47頁二、用制動力法檢驗(yàn)制動效能 制動力是使汽車強(qiáng)制地減速以至停車的最本質(zhì)因素。用制動力檢驗(yàn)汽車的制動效能是從本質(zhì)上進(jìn)行的檢驗(yàn)方法，能夠全面評價(jià)汽車的制動性能。 檢測設(shè)備：制動試驗(yàn)臺 檢驗(yàn)要求： 制動力大?。撼鰪S新車，滿載；在用車，空載。 制動力平衡性： 制動協(xié)調(diào)時(shí)間： 車輪阻滯力：車輪在制動試驗(yàn)臺滾筒上，由滾筒帶動車輪旋轉(zhuǎn)而未施加制動時(shí)，試驗(yàn)臺儀表上所顯示的力。第36頁/共47頁 注意： 在制動試驗(yàn)臺上檢驗(yàn)制動力，若上述要求均能滿足，則判斷汽車制動效能合格。 制動力測試過程中，輪胎與滾筒之間不能打滑。 缺點(diǎn)：制動力臺試檢測主要反應(yīng)制動系統(tǒng)對整車制動性能的影響，反應(yīng)不出制動系以外因素對整車制動性能的影響。第37頁/共47頁三、用制動減速度法檢驗(yàn)制動效能 按測試、取值、計(jì)算方法不同，分為： 制動穩(wěn)定減速度 平均減速度 充分發(fā)出的平均減速度第38頁/共47頁 1、制動穩(wěn)定減速度ja 用制