汽車?yán)碚?教學(xué)--45ppt課件

1、第二十一講第二十一講主講教師：楊志華主講教師：楊志華學(xué)時：學(xué)時：482第四章 汽車的制動性第五節(jié)前、后制動器制動力的比例關(guān)系 本節(jié)將分析地面作用在前、后車輪上的法向反力，本節(jié)將分析地面作用在前、后車輪上的法向反力，分析前、后車輪制動器制動力的比例關(guān)系，通過分析前、后車輪制動器制動力的比例關(guān)系，通過 I 曲線、曲線、 線、線、f 線、線、r 線分析汽車的制動過程，介紹汽車的附著線分析汽車的制動過程，介紹汽車的附著利用率利用附著系數(shù)）、制動效率的計(jì)算方法等。利用率利用附著系數(shù)）、制動效率的計(jì)算方法等。 本節(jié)內(nèi)容是本章的難點(diǎn)，也是重點(diǎn)。本節(jié)內(nèi)容是本章的難點(diǎn)，也是重點(diǎn)。返回目錄返回目錄3制動過程的三種

2、可能制動過程的三種可能 1前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑；穩(wěn)定工前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑；穩(wěn)定工況，但喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒有充分利用。況，但喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒有充分利用。 2后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑；后軸可后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑；后軸可能出現(xiàn)側(cè)滑，不穩(wěn)定工況，附著利用率低。能出現(xiàn)側(cè)滑，不穩(wěn)定工況，附著利用率低。 3前、后輪同時抱死拖滑；可以避免后軸側(cè)滑，前、后輪同時抱死拖滑；可以避免后軸側(cè)滑，附著條件利用較好。附著條件利用較好。前、后制動器制動力的分配比例，將影響制前、后制動器制動力的分配比例，將影響制動時前后輪的抱死順序，從而影響汽車制動動時前后輪的抱死

3、順序，從而影響汽車制動時的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。時的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系4一、地面對前、后車輪的法向反作用力g1ddhtumGbLFZg2ddhtumGaLFZdduzgt令LzhbGFZg1LzhaGFZg2z z 制動強(qiáng)度制動強(qiáng)度第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系5bXFFgtuddg2g1haLGFhbLGFZZ當(dāng)前、后輪都抱死時當(dāng)前、后輪都抱死時第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系zdduGmt即：地面法向反力取決于靜態(tài)軸荷分配，

4、以及制動強(qiáng)度或附著系即：地面法向反力取決于靜態(tài)軸荷分配，以及制動強(qiáng)度或附著系數(shù)和質(zhì)心高。給定車輛，制動強(qiáng)度越大，軸荷向前轉(zhuǎn)移的越多。數(shù)和質(zhì)心高。給定車輛，制動強(qiáng)度越大，軸荷向前轉(zhuǎn)移的越多。6考慮：為什么有些轎車采用前盤后鼓的制動系統(tǒng)配置？考慮：為什么有些轎車采用前盤后鼓的制動系統(tǒng)配置？制動管路為什么采用交叉布置？制動管路為什么采用交叉布置？第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系7GFF2111ZFF22ZFF“理想的條件是：前后車輪同時抱死。理想的條件是：前后車輪同時抱死。I 曲線：在各種附著系數(shù)的路面上制動時，要使前、后曲線：在各種附著系數(shù)的路面上制動時，要使

5、前、后車輪同時抱死，前、后輪制動器制動力應(yīng)滿足的關(guān)系曲線。車輪同時抱死，前、后輪制動器制動力應(yīng)滿足的關(guān)系曲線。第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系二、理想的前后制動器制動力分配曲線8代入將g2g1haLGFhbLGFZZgg2121hahbFFGFF消去變量消去變量1.解析法確定 I 曲線第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系212121ZZFFFFGFF由理想的條件可得由理想的條件可得1g1g2g22421FhGFGLhbhGF9gg2121hahbFFGFF1.解析法確定 I 曲線第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前

6、、后制動器制動力的比例關(guān)系212121ZZFFFFGFF由理想的條件可得由理想的條件可得考慮：考慮：I 曲線受哪些曲線受哪些因素影響？對特定的因素影響？對特定的汽車是唯一的嗎？汽車是唯一的嗎？11222421gggFhGFGLhbhGF100.40.20.30.11Fd /d0.1utg2F0.3g0.2g0.4g第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系2.作圖法確定 I 曲線1依照依照 作圖，得到一組等間隔的作圖，得到一組等間隔的45平行線。平行線。GFF21GFF21tugGddddugt這組線稱為這組線稱為“等制動減速度線組等制動減速度線組”。線上任何一點(diǎn)都

7、有以下特點(diǎn)：線上任何一點(diǎn)都有以下特點(diǎn)：gg2121hahbFFGFF110.40.20.31 . 01Fd /d0.1utg2F2按按 作射線束作射線束g21gahFFbh0.10.30.20.4I曲線曲線0.3g0.2g0.4g第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系gg2121hahbFFGFF12第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系1321FFFFF1FF 12制動器制動力分配系數(shù)制動器制動力分配系數(shù)：前、后制動器制動力之比為固：前、后制動器制動力之比為固定值時，前輪制動器制動力與汽車總制動器制動力之比。定值時，前輪制動器制

8、動力與汽車總制動器制動力之比。1FF第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系三、具有固定比值的前、后制動器制動力與同步附著系數(shù)1.線14121FF為一直線12FBF1tan直線斜率線：實(shí)際前、后制動器制動力分配線。線：實(shí)際前、后制動器制動力分配線。線線F2F1第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系015F1、F2具有固定比具有固定比值的汽車，使前、后車輪值的汽車，使前、后車輪同時抱死的路面附著系數(shù)同時抱死的路面附著系數(shù)稱為同步附著系數(shù)。稱為同步附著系數(shù)。第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系2.同步附

9、著系數(shù) 從圖中看，同步附著從圖中看，同步附著系數(shù)是系數(shù)是線和線和 I 曲線交點(diǎn)曲線交點(diǎn)處對應(yīng)的附著系數(shù)。處對應(yīng)的附著系數(shù)。 該點(diǎn)所對應(yīng)的減速度該點(diǎn)所對應(yīng)的減速度稱為臨界減速度。稱為臨界減速度。16得由gg1hahbg0hbL 同步附著系數(shù)的計(jì)算同步附著系數(shù)的計(jì)算滿足固定比滿足固定比值的條件值的條件滿足同時抱滿足同時抱死的條件死的條件第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系gg2121hahbFFGFF強(qiáng)調(diào)：同步附著系數(shù)取決于車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)，與地面實(shí)強(qiáng)調(diào)：同步附著系數(shù)取決于車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)，與地面實(shí)際附著能力無關(guān)。際附著能力無關(guān)。17LzhbGFZg1LzhaGFZg2g

10、2g1haLGFhbLGFZZgg2121hahbFFGFF前后輪都抱死時，前后輪都抱死時，地面法向反力地面法向反力18121FF為一直線12FBF1tan直線斜率線：實(shí)際前、后制動器制動力分配線。線：實(shí)際前、后制動器制動力分配線。線線F2F1第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系019F1、F2具有固定比具有固定比值的汽車，使前、后車輪值的汽車，使前、后車輪同時抱死的路面附著系數(shù)同時抱死的路面附著系數(shù)稱為同步附著系數(shù)。稱為同步附著系數(shù)。第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系同步附著系數(shù) 從圖中看，同步附著從圖中看，同步附著系數(shù)是

11、系數(shù)是線和線和 I 曲線交點(diǎn)曲線交點(diǎn)處對應(yīng)的附著系數(shù)。處對應(yīng)的附著系數(shù)。g0hbL 同步附著系數(shù)取決于車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)，與地面實(shí)際附著能力無關(guān)。同步附著系數(shù)取決于車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)，與地面實(shí)際附著能力無關(guān)。20第二十二講第二十二講主講教師：楊志華主講教師：楊志華學(xué)時：學(xué)時：4822后輪沒有抱死、前輪抱死時，前、后輪地面制動力后輪沒有抱死、前輪抱死時，前、后輪地面制動力FXb1、FXb2間的關(guān)系曲線。間的關(guān)系曲線。第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系四、前后制動器制動力具有固定比值的汽車在各種路面上制動過程的分析1. f 線組23 一定時，一定時，f 線為直線線為直線與與

12、 無關(guān)無關(guān)代入將b2b1bXXXFFFgb2b1b1hLFFLGbFXXXFXb1=0gXhGbFb2FXb2=0gXhLGbFb1第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系前輪抱死的條件是前輪抱死的條件是gb1ggb2hGbFhhLFXXLhFLGbFFXZXgb1b1LzhbGFZg1LzhaGFZg224FXb1FXb2g(0,)Gbhf 線組線組1 . 0f 線組作圖線組作圖第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系0.20.30.40.5汽車?yán)碚撈嚴(yán)碚?吉林大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院吉林大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院gXhGbFb2FXb1=0時，時

13、，gb1ggb2hGbFhhLFXX25代入并整理得將b2b1bXXXFFF2. r 線組前輪沒有抱死、后輪抱死時，前輪沒有抱死、后輪抱死時，F(xiàn)Xb1、FXb2間的關(guān)系曲線。間的關(guān)系曲線。b1gXGaFhgb2hLGaFX0b1XF0b2XF第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系 一定時，一定時，r 線為直線線為直線與與 無關(guān)無關(guān)后輪抱死的條件是后輪抱死的條件是LhFLGaFFXZXgb2b2gb1ggb2hLGaFhLhFXXLzhbGFZg1LzhaGFZg226FXb1FXb2g(0,)Gbh1 . 0g(,0)Gahr 線組線組I曲線曲線1 . 0r 線

14、組作圖線組作圖f 線組線組第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系0.20.30.40.50.20.30.40.5汽車?yán)碚撈嚴(yán)碚?吉林大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院吉林大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院b1gXGaFh0b2XFgb1ggb2hLGaFhLhFXX27第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系根據(jù)根據(jù)f線組的定義，在線組的定義，在I曲線下曲線下方，只有前輪抱死；當(dāng)方，只有前輪抱死；當(dāng)f線遇線遇到到I曲線時，前后輪都抱死；超曲線時，前后輪都抱死；超過過I曲線后，已不符合曲線后，已不符合“只有前只有前輪抱死的定義。所以，輪抱死的定義。所以，I曲線曲線上方

15、的上方的f線無意義。線無意義。同樣道理，在同樣道理，在I曲線下方，不曲線下方，不符合符合“只有后輪抱死的定只有后輪抱死的定義。所以，義。所以，I曲線下方的曲線下方的r線無線無意義。意義。28當(dāng)當(dāng)FXb20時是地面驅(qū)動力，無意義。時是地面驅(qū)動力，無意義。f 線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn) 后輪制動管路失后輪制動管路失效，前輪抱死時的效，前輪抱死時的地面制動力。地面制動力。 后輪制動嚴(yán)重滯后，后輪制動嚴(yán)重滯后，前輪抱死后，后輪才前輪抱死后，后輪才將開始制動。將開始制動。3. f 線組和r組線的分析第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系1f 線組29考慮：為什么隨著

16、考慮：為什么隨著FXb2FXb1 ？1b1ZXFF 當(dāng)當(dāng) f 線與線與 r 線相交以后，前后輪線相交以后，前后輪都抱死，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。都抱死，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。后輪參與制動后后輪參與制動后 FZ1 第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系bXFjF302r 線組 前輪制動管路前輪制動管路失效，后輪抱死失效，后輪抱死時的地面制動力。時的地面制動力。隨著隨著FXb1FXb2？前輪參與制動后前輪參與制動后2b2ZXFF FZ2 I 曲線以下的曲線以下的 r 線組沒有意義線組沒有意義第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系r 線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)線與

17、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)bXFjF 前輪制動嚴(yán)重滯后，前輪制動嚴(yán)重滯后，后輪抱死后，前輪才后輪抱死后，前輪才將開始制動。將開始制動。31 利用利用線、線、I 曲線、曲線、f 和和 r 線組分析汽車線組分析汽車在不同在不同 值值路面上的制動路面上的制動過程。過程。第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.制動過程分析 從圖中看，同從圖中看，同步附著系數(shù)是多步附著系數(shù)是多少？少？3900.323). 0(10設(shè)）第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系 A點(diǎn)前輪抱死。點(diǎn)前輪抱死。此時的制動減此時的制動減速度？速度？ 點(diǎn)前后輪同點(diǎn)前后輪同時抱死。時抱

18、死。 點(diǎn)前后輪同點(diǎn)前后輪同時抱死時的制動時抱死時的制動器制動力。器制動力。AA33第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系0前輪先抱死前輪先抱死27. 0z前輪抱死時前輪抱死時3 . 0z前后輪同前后輪同時抱死時時抱死時結(jié)論結(jié)論3). 0(10設(shè)）34第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系 點(diǎn)前后輪點(diǎn)前后輪同時抱死。同時抱死。 點(diǎn)前后輪點(diǎn)前后輪同時抱死時的制同時抱死時的制動器制動力。動器制動力。B7). 0(20設(shè)） B點(diǎn)后輪抱死。點(diǎn)后輪抱死。此時的制動減速此時的制動減速度？度？B35第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后

19、制動器制動力的比例關(guān)系0后輪先抱死后輪先抱死60.z后輪抱死時后輪抱死時70.z前后輪同前后輪同時抱死時時抱死時結(jié)論結(jié)論7). 0(20設(shè)）36 4只要只要 ，要使兩輪都不抱死所得到的制動強(qiáng)，要使兩輪都不抱死所得到的制動強(qiáng)度總是小于附著系數(shù)，即度總是小于附著系數(shù)，即 。 3當(dāng)當(dāng) 時，時，線與線與I曲線相交，前、后輪同時曲線相交，前、后輪同時抱死；抱死； 2當(dāng)當(dāng) 時時, 線位于線位于I曲線上方，后輪先抱死；曲線上方，后輪先抱死；000 1當(dāng)當(dāng) 時，時，線位于線位于I曲線下方，前輪先抱死；曲線下方，前輪先抱死；0z第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系3制動過程分析

20、得到的結(jié)論37第二十三講第二十三講主講教師：楊志華主講教師：楊志華學(xué)時：學(xué)時：4839ibiiZXFF第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系五、利用附著系數(shù)與附著效率1.利用附著系數(shù)利用附著系數(shù)：對于一定的制動強(qiáng)度利用附著系數(shù)：對于一定的制動強(qiáng)度z，不發(fā)生車輪抱死，不發(fā)生車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù)。所要求的最小路面附著系數(shù)。式中式中 FXbi對應(yīng)于制動強(qiáng)度對應(yīng)于制動強(qiáng)度z，汽車第，汽車第 i 軸產(chǎn)生的地面制動力；軸產(chǎn)生的地面制動力；FZi制動強(qiáng)度為制動強(qiáng)度為 z 時，地面對第時，地面對第 i 軸的法向反力；軸的法向反力； 第第 i 軸對應(yīng)于制動強(qiáng)度軸對應(yīng)于

21、制動強(qiáng)度 z 的利用附著系數(shù)；的利用附著系數(shù)； i40第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系利用附著系數(shù)與制動強(qiáng)度的關(guān)系曲線最理想的情況是最理想的情況是 空載時總是后空載時總是后輪先抱死；輪先抱死； 滿載時滿載時的路面上后輪先的路面上后輪先抱死；反之則是抱死；反之則是前輪先抱死。前輪先抱死。z0制動強(qiáng)度不可能超制動強(qiáng)度不可能超過附著系數(shù)。過附著系數(shù)。411） ，前輪先抱死，前輪先抱死0z1b1fZXFFb11XFFtugGddGzg1hbLGFZgf1zhbLz前軸利用附著系數(shù)前軸利用附著系數(shù)第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系

22、2.利用附著系數(shù)的計(jì)算422） ，后輪先抱死 0z2b2rZXFFtugGFXdd1b2Gz 1g2haLGFZgr11zhaLz后軸利用附著系數(shù)后軸利用附著系數(shù)第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系43由由 得得 假如假如 ，后輪先抱死，后輪先抱死計(jì)算計(jì)算由由 得得maxgbzLh假如假如 ，前輪先抱死，前輪先抱死0r0g0hbLfmaxg(1)azLh第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系3由利用附著系數(shù)計(jì)算車輪不抱死條件下的maxzgr11zhaLzgf1zhbLz44gzamaxbmaxbmaxaa0auus9225263

23、12022. 沒有沒有ABS又不允許車輪抱死時的最短制動距離又不允許車輪抱死時的最短制動距離第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系4車輪不抱死條件下能達(dá)到的最大制動減速度bmax20aa02292.2526 . 31auus 45maxg(1)azLh由0FF1只能用后只能用后輪制動輪制動maxgazLh第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系5前輪或后輪制動管路失效時的考慮：前輪制動失效的特點(diǎn)？考慮：前輪制動失效的特點(diǎn)？maxgbzLh11FF只能用前只能用前輪制動輪制動maxgbzLh由后輪制動失效后輪制動失效maxz46時0f

24、fzE LhLbgf時0rrzE LhLagr1制動效率：車輪將要抱死時的制動強(qiáng)度與被利用的附制動效率：車輪將要抱死時的制動強(qiáng)度與被利用的附著系數(shù)之比。著系數(shù)之比。第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系3.制動效率制動效率Egr11zhaLzgf1zhbLz注意，將制動效率寫成利用附著注意，將制動效率寫成利用附著系數(shù)的函數(shù)。系數(shù)的函數(shù)。4748第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系六、對前、后制動器制動力分配的要求1.ECE制動法規(guī)49第五節(jié)第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系前、后制動器制動力的比例關(guān)系2.具有變化值的前、后制動器制動力的分配特性 通過使用比例閥或載荷比例閥等制動力調(diào)節(jié)裝置，根通過使用比例閥或載荷比例閥等制動力調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)制動強(qiáng)度、載荷等因素，改變前、后制動器制動力的比據(jù)制動強(qiáng)度、載荷等因素，改變前、后制動器制動力的比值，使之接近于理想制動力分配曲線，滿足制動法規(guī)的要值，使之接近于理想制動力分配曲線，滿足制動法規(guī)的要求。求。 制動力分配曲線的設(shè)計(jì)兼顧制動穩(wěn)定性和最短制動距制動力分配曲線的設(shè)計(jì)兼顧制動穩(wěn)定性和最短制動距離但優(yōu)先穩(wěn)定性的原則。離但優(yōu)先穩(wěn)定性的原則。 轉(zhuǎn)折點(diǎn)的選擇一般低于轉(zhuǎn)折點(diǎn)的選擇一般低于 I 曲線。曲線。50