汽車安全性與舒適性-yhp

1、1 1第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 汽車安全性與舒適性2 2第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 第一節(jié) 安全系統(tǒng) 一、主動(dòng)行駛安全性系統(tǒng) 1、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS） 2、驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（ASR） 3、電子穩(wěn)定性程序（ESP） 4、自適應(yīng)巡航速度控制（ACC）3 3第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 ACC 通過自動(dòng)減油或主動(dòng)的制動(dòng)干預(yù)使本車與前面車輛保持距離。4 4第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 二、被動(dòng)安全性系統(tǒng) 1、安全帶 2、安全氣囊5 5第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 6 6第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 制動(dòng)器安

2、全帶安全氣囊7 7第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 第二節(jié) 行駛原理 一、駕駛員行為 1、引導(dǎo)性 駕駛員的預(yù)見性預(yù)見性，即駕駛員的駕馭能力駕馭能力。 引導(dǎo)部件 轉(zhuǎn)向盤、制動(dòng)踏板、加速踏板。 2、穩(wěn)定性8 8第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 9 9第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 二、判斷汽車穩(wěn)定性的公認(rèn)的方法 1、不變的環(huán)道行駛 能達(dá)到的最大橫向加速度。 可以判定汽車固有的轉(zhuǎn)向性不足轉(zhuǎn)向過多轉(zhuǎn)向中性轉(zhuǎn)向10 10第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 2、過渡性能 在原來直線行駛后迅速躲開障礙物的機(jī)動(dòng)性試驗(yàn)。11 11第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性

3、 3、彎道制動(dòng)、負(fù)荷變化反應(yīng) 松開加速踏板、踩制動(dòng)器。 汽車的行駛性能向過多轉(zhuǎn)向的方向移動(dòng)。 汽車行駛反應(yīng)應(yīng)盡可能兼顧轉(zhuǎn)向性、行駛穩(wěn)定性、制動(dòng)性。12 12第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 4、汽車對(duì)側(cè)向風(fēng)的敏感性 5、直線行駛性能 6、在環(huán)道行駛時(shí)的交變負(fù)荷。13 13第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 汽車行駛動(dòng)力學(xué)的主要參數(shù) 1、轉(zhuǎn)向盤角度 2、橫向加速度 3、縱向加速度和縱向減速度 4、橫擺速度 5、浮動(dòng)角和側(cè)傾角14 14第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 第三節(jié) 輪胎 輪胎傳遞驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力和側(cè)向力。 輪胎決定汽車動(dòng)態(tài)負(fù)荷的極限。 判定輪胎特征的決定性要素

4、： 1、直線行駛性 2、彎道行駛的穩(wěn)定性 3、在不同路面的附著性15 15第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 4、在各種氣候下的附著性5、轉(zhuǎn)向性6、舒適性（彈性、減震性、運(yùn)轉(zhuǎn)平順性）7、耐久性8、經(jīng)濟(jì)性16 16第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 結(jié)構(gòu) 1、子午線輪胎 是轎車的標(biāo)準(zhǔn)輪胎，胎體上的簾線按最短的距離從胎圈一側(cè)到胎圈另一側(cè)。簾線帶包住薄的、彈性的胎體，以保證輪胎的穩(wěn)定性。 2、斜交線輪胎17 17第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 18 18第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 規(guī)范 輪胎的花紋槽的深度不小于1.6mm。19 19第一章第一章 汽車行駛安

5、全性汽車行駛安全性 輪胎使用應(yīng)注意： 1、輪胎應(yīng)進(jìn)行平衡試驗(yàn)，保證輪胎的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)。 2、各車輪使用與汽車相配的輪胎，型號(hào)應(yīng)一致。 3、車速不超過輪胎的允許的最高轉(zhuǎn)速。 4、輪胎應(yīng)有足夠的花紋深度。20 20第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 輪胎滑轉(zhuǎn) 汽車行駛時(shí)實(shí)際行駛距離與理論行駛距離之差。 輪胎滑轉(zhuǎn)原因： 輪胎在制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力的作用下，橡膠部分繃緊產(chǎn)生局部滑移。當(dāng)輪胎離開接觸區(qū)，輪胎回收部分的變形能，這變形能使輪胎發(fā)熱。21 21第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 滑轉(zhuǎn)的條件 車輪的轉(zhuǎn)速VU小于汽車的行駛速度VF。 在這種條件下才能傳遞汽車的加速力和制動(dòng)力。22 22第一章

6、第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 第四節(jié) 汽車上的作用力和力矩 一、慣性力 冰面上進(jìn)行彎道試驗(yàn)，一直行駛下去，不會(huì)轉(zhuǎn)向。 二、力矩 制動(dòng)力矩而降速 驅(qū)動(dòng)力矩而加速23 23第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 三、力的分類 1、縱向力：驅(qū)動(dòng)力、風(fēng)的阻力、滾動(dòng)摩擦力 2、橫向力：轉(zhuǎn)向力、離心力、側(cè)向風(fēng)力。24 24第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 四、輪胎上的各種作用力 1、圓周力FU （縱向力） 驅(qū)動(dòng)力和轉(zhuǎn)動(dòng)力產(chǎn)生 2、輪胎支承力FN（法向力） 輪胎垂直于地面的力。 最大支承力是在平坦的路面上。 支承力在輪胎與路面的接觸面上的分布呈梯形壓力分布。25 25第一章第一章 汽車

7、行駛安全性汽車行駛安全性 3、側(cè)向力FS 改變行駛方向，轉(zhuǎn)向或受側(cè)向風(fēng)。 五、制動(dòng)力矩 制動(dòng)器的摩擦襯片壓向制動(dòng)鼓（鼓式）或制動(dòng)盤（盤式），從而產(chǎn)生的摩擦力。26 26第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 六、橫擺力矩 汽車?yán)@垂直軸的橫擺力矩： 由于汽車左右兩側(cè)的不同縱向力或作用在前后軸上的不同側(cè)向力而引起的。 轉(zhuǎn)向輪半徑（LRH） 車輪支點(diǎn)和車輪轉(zhuǎn)向軸極點(diǎn)在行駛路面上的距離。27 27第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 極點(diǎn)位于汽車的外側(cè)，定義為負(fù)值。 制動(dòng)力與正負(fù)轉(zhuǎn)向輪半徑相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力矩。 負(fù)轉(zhuǎn)向輪半徑可阻止橫擺力矩。28 28第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性

8、 七、摩擦力 1、附著系數(shù) 可傳遞摩擦力的一個(gè)尺度。 相關(guān)因素： 1）路面狀況 2）輪胎狀態(tài) 3）行駛速度 4）氣候條件29 29第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 實(shí)際有效的制動(dòng)力矩取決于附著系數(shù)。 摩擦力決定力的傳遞。ABS（防抱死）/ASR（防滑轉(zhuǎn)）能提供最佳的附著性能。30 30第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 2、滑水 在輪胎的整個(gè)支承面下有水楔移動(dòng)，輪胎從地面抬起。 因素： 1）路面的水深 2）行駛速度 3）輪胎寬度、花紋形狀和磨損狀況。 4）輪胎壓向路面的負(fù)荷。31 31第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 3、滑動(dòng)摩擦 剛體的附著摩擦大于滑動(dòng)摩擦。 轉(zhuǎn)動(dòng)

9、的橡膠輪胎的附著系數(shù)大于車輪抱死時(shí)的橡膠輪胎的附著系數(shù)。32 32第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 4、制動(dòng)滑轉(zhuǎn)對(duì)附著系數(shù)的影響 附著系數(shù)隨制動(dòng)滑轉(zhuǎn)率從零開始急劇上升到最大。 最大附著系數(shù)在滑轉(zhuǎn)率的1040 之后附著系數(shù)開始下降。 附著系數(shù)“穩(wěn)定范圍” 附著系數(shù)“不穩(wěn)定范圍”33 33第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 制動(dòng)時(shí)在不穩(wěn)定范圍，繼續(xù)增加滑轉(zhuǎn)率，附著系數(shù)就變小。車輪就容易抱死。（ABS可防止汽車落入不穩(wěn)定范圍） 在加速時(shí)，過大的驅(qū)動(dòng)力矩導(dǎo)致一個(gè)或所有的驅(qū)動(dòng)輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)并滑轉(zhuǎn)。（ASR可防止汽車落入不穩(wěn)定范圍）34 34第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 八、橫

10、向和側(cè)向力 側(cè)向力 使車輪側(cè)向移動(dòng)。 橫向偏移（側(cè)偏） 側(cè)向移動(dòng)的速度和縱向移動(dòng)的速度之比。35 35第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 側(cè)偏角 側(cè)向移動(dòng)的速度和縱向移動(dòng)的速度合成的合成速度va 與縱向移動(dòng)的速度vx之間的夾角 。 驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)時(shí)，側(cè)向力主要取決于車輛的支承力。 大的側(cè)向力時(shí)輪胎的支承面對(duì)輪圈面的滑移就很大。嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)向性能。36 36第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 制動(dòng)滑轉(zhuǎn)率為零側(cè)向力系數(shù)達(dá)最大。 制動(dòng)滑轉(zhuǎn)率側(cè)向力系數(shù)先緩慢減小和快速下降，在車輪抱死時(shí)達(dá)最小。側(cè)偏角=437 37第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 九、摩擦-輪胎滑轉(zhuǎn)-輪胎支承力 在相

11、同的輪胎滑轉(zhuǎn)率，在側(cè)偏角的情況下，制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力。 在相同的制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力，在側(cè)偏角的情況下，輪胎滑轉(zhuǎn)率38 38第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 第五節(jié) 汽車縱向動(dòng)力學(xué) 一、總的行駛阻力 滾動(dòng)阻力 空氣阻力 坡度阻力 縱置發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)效率 0.880.92 橫置發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)效率 0.910.9539 39第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 汽車加速行駛 驅(qū)動(dòng)力大于總的行駛阻力 汽車減速行駛 總的行駛阻力超過驅(qū)動(dòng)力40 40第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 1、直線行駛的阻力 產(chǎn)生： 車輛與地面的變形功 汽車重力和滾動(dòng)阻力系數(shù)乘積。 因素： 1）輪胎半徑，變形，滾動(dòng)阻力

12、。 2）負(fù)荷，滾動(dòng)阻力。 3）車速，滾動(dòng)阻力。 4）路面。柏油路面只有土路的25%。41 41第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 2、彎道行駛時(shí)的滾動(dòng)阻力（彎道阻力）車速、彎道半徑、車軸的運(yùn)動(dòng)特性、輪胎、輪胎氣壓和側(cè)偏狀態(tài)。 3、風(fēng)阻 空氣密度、汽車的投影斷面積、車速。42 42第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 4、坡道阻力 汽車的重力、上下坡度角。 二、加速和減速 制動(dòng)距離的長(zhǎng)短有關(guān)因素： 1）車速 2）汽車負(fù)載 3）路面狀況43 43第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 4）輪胎狀況 5）制動(dòng)狀態(tài) 6）制動(dòng)衰減 ABS、ASR、ESP在最大的傳動(dòng)范圍對(duì)汽車行駛狀況進(jìn)

13、行控制。44 44第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 第六節(jié) 汽車橫向動(dòng)力學(xué) 一、在側(cè)向風(fēng)時(shí)的行駛性能 壓力作用點(diǎn) 位置與車身和氣流夾角有關(guān)。 一般位于汽車前部，越接近汽車重心，遇側(cè)向風(fēng)的穩(wěn)定性越好。45 45第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 壓力作用點(diǎn)在汽車重心前。 過多轉(zhuǎn)向的汽車就有最小的彎道行駛曲率。 壓力作用點(diǎn)在汽車重心稍后。 不足轉(zhuǎn)向的汽車獲的最佳位置。46 46第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 二、不足轉(zhuǎn)向和過多轉(zhuǎn)向 不足轉(zhuǎn)向 汽車橫向加速度的，前輪偏轉(zhuǎn)角的要大于后輪側(cè)偏角的。 過多轉(zhuǎn)向 汽車橫向加速度的 ，后軸車輪偏轉(zhuǎn)角的要大于前軸車輪側(cè)偏角的 。47

14、 47第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 三、汽車在彎道上的離心力 作用點(diǎn)在汽車的重心。 相關(guān)因素 1）彎道半徑 2）車速 3）汽車質(zhì)量 4）汽車重心高度48 48第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 （5）汽車輪距寬度（6）輪胎與地面的摩擦副。（7）負(fù)載分布汽車前輪滑動(dòng)，汽車轉(zhuǎn)向不足。汽車后輪滑動(dòng)，汽車過多轉(zhuǎn)向。ESP可識(shí)別汽車轉(zhuǎn)向不足和過多轉(zhuǎn)向，有效、主動(dòng)的對(duì)少數(shù)車輪制動(dòng)，使汽車穩(wěn)定。49 49第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 第七節(jié) 定義 一、制動(dòng)過程 操縱制動(dòng)系統(tǒng)開始到制動(dòng)結(jié)束（放開制動(dòng)器或停車）整個(gè)過程。 1、漸進(jìn)制動(dòng) 2、制動(dòng)系統(tǒng)滯后作用 3、制動(dòng)器滯后作用

15、50 50第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 二、力和力矩 1、操縱力 2、壓緊力 3、總制動(dòng)力 4、制動(dòng)力矩 5、制動(dòng)力分配 前軸占總制動(dòng)力60%，后軸占40 %。51 51第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 6、外制動(dòng)器特征值C制動(dòng)器上輸出力矩比輸入力矩7、內(nèi)制動(dòng)器特征值C制動(dòng)器有效半徑上的切向力比壓緊力鼓式可達(dá)10盤式約152 52第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 三、時(shí)間 1、制動(dòng)操縱系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間 2、反應(yīng)延時(shí)時(shí)間 3、轉(zhuǎn)動(dòng)壓力增長(zhǎng)時(shí)間 4、制動(dòng)延續(xù)時(shí)間 5、制動(dòng)作用時(shí)間53 53第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 四、距離 1、制動(dòng)距離 2、停車

16、距離 五、制動(dòng)減速 1、瞬時(shí)減速度 2、在停車距離內(nèi)的平均減速度。 3、最大平均減速度 4、制動(dòng)54 54第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 55 55第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 離心力56 56第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 前輪偏轉(zhuǎn)角后輪側(cè)偏角轉(zhuǎn)向角橫擺力矩浮角57 57第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 重心風(fēng)力風(fēng)阻力側(cè)向風(fēng)力橫擺力矩壓力作用點(diǎn)參考點(diǎn)58 58第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 右彎道右彎道59 59第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 側(cè)向力側(cè)向力側(cè)偏角縱向速度側(cè)偏速度60 60第一章第一章 汽車行駛安全性汽車行駛安全性 穩(wěn)定區(qū)穩(wěn)定區(qū)不穩(wěn)定區(qū)不穩(wěn)定區(qū)附著系數(shù)側(cè)向力系數(shù)61