汽車制動(dòng)性能恒定性

1、關(guān)于汽車制動(dòng)性能的恒定性第一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 制動(dòng)開始后，產(chǎn)生制動(dòng)器制動(dòng)力矩，使車輪旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)于車速降低。 隨著制動(dòng)強(qiáng)度增大，制動(dòng)器制動(dòng)力矩達(dá)到使車輪抱死。 制動(dòng)滑移率為： 驅(qū)動(dòng)滑移率為：第二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 （3）附著率與滑移率的關(guān)系 試驗(yàn)證明：附著率是滑移率的函數(shù)。 制動(dòng)強(qiáng)度不大，滑移率較小時(shí)，縱向附著率 幾乎隨滑移率的增大成正比增大；而后，隨滑移率增長，縱向附著率緩慢增長，直至達(dá)到峰值附著系數(shù) 。然后，隨著滑移率繼續(xù)增大，縱向附著率反而下降，直至當(dāng)車輪抱死滑移后，附著率達(dá)到滑動(dòng)附著系數(shù) 。 滑移率較小時(shí)，側(cè)向附

2、著率 的值較大；隨滑移率增大，側(cè)向附著率的值減??；而當(dāng)車輪抱死滑移后，滑移率為1時(shí)，側(cè)向附著率的值降至接近于零。 第三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 汽車的制動(dòng)性 2. 垂直反力 若汽車的總重為G，在水平路面上制動(dòng)，并忽略空氣阻力影響，前后軸的地面垂直反力的值為： 制動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生載荷的轉(zhuǎn)移，即：前軸的垂直載荷增大，而后軸的垂直載荷減小。 制動(dòng)時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移影響前后車輪附著力相對(duì)大小，因而影響前后車輪最大地面制動(dòng)力相對(duì)大小。第四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 汽車的制動(dòng)性 3.影響附著系數(shù)的因素 附著系數(shù)值取決于道路材料、路面狀況和輪胎結(jié)構(gòu)、輪胎氣壓、胎面花紋、材料以及行駛

3、速度等。 路面峰值附著系數(shù)滑動(dòng)附著系數(shù)瀝青或混凝土（干）0.80.90.75瀝青（濕）0.50.70.450.6混凝土（濕）0.80.7礫 石0.60.55土路（干）0.680.65土路（濕）0.550.40.5雪（壓實(shí)）0.20.15冰0.10.07第五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 路面結(jié)構(gòu):宏現(xiàn)上有一定不平度；微觀結(jié)構(gòu):粗糙且有棱角。 增大輪胎與地面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。 不同花紋的輪胎，附著系數(shù)也不同；輪胎磨損后，隨著花紋深度減小，附著系數(shù)降低。 車速提高后，附著系數(shù)下降。第六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車

4、的制動(dòng)性 2）垂直反力 若汽車的總重為G，在水平路面上制動(dòng)，并忽略空氣阻力影響，前后軸的地面垂直反力的值為： 制動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生載荷的轉(zhuǎn)移，即：前軸的垂直載荷增大，而后軸的垂直載荷減小。 制動(dòng)時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移影響前后車輪附著力相對(duì)大小，因而影響前后車輪最大地面制動(dòng)力相對(duì)大小。第七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性駕駛員反應(yīng)時(shí)間 制動(dòng)器起作用時(shí)間 持續(xù)制動(dòng)時(shí)間 制動(dòng)釋放時(shí)間 二、汽車的制動(dòng)效能 1汽車的制動(dòng)過程第八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 汽車的制動(dòng)效能指汽車迅速降低車速直至停車的能力。 制動(dòng)效能可以用制動(dòng)距離、制動(dòng)力和制動(dòng)減速度三個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)。 （1）制

5、動(dòng)力和制動(dòng)減速度 若汽車總質(zhì)量為M，道路附著系數(shù)為 ，最大制動(dòng)力 為： 制動(dòng)器技術(shù)狀況良好前提下，持續(xù)制動(dòng)最大減速度取決于附著力，因此： 2. 汽車的制動(dòng)效能第九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 制動(dòng)距離指在規(guī)定的初速度 Va0（km/h）時(shí)急踩制動(dòng)時(shí)，從腳接觸制動(dòng)踏板起至機(jī)動(dòng)車停住時(shí)止機(jī)動(dòng)車駛過的距離，包括在制動(dòng)器起作用時(shí)間內(nèi)駛過的距離 S2 和在汽車以最大減速度持續(xù)制動(dòng)時(shí)間內(nèi)所駛過的距離 S3 。若制動(dòng)器技術(shù)狀況良好，汽車的制動(dòng)距離可用下式計(jì)算：第十張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 3影響汽車制動(dòng)效能的因素 主要因素：制動(dòng)器起作用時(shí)間、最大制動(dòng)減

6、速度及制動(dòng)起始車速。 持續(xù)制動(dòng)期間，汽車最大減速度取決于附著力。因此，道路附著系數(shù)的大小，對(duì)汽車的制動(dòng)距離有重要影響。 制動(dòng)起始車速越低，制動(dòng)距離越短。 在制動(dòng)器起作用時(shí)間內(nèi)的速度很快，因而對(duì)制動(dòng)距離影響很大。 制動(dòng)器起作用時(shí)間與制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)形式有密切的關(guān)系。 第十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 三、制動(dòng)效能的恒定性 制動(dòng)效能的恒定性：制動(dòng)器抗熱衰退現(xiàn)象和水衰退現(xiàn)象的能力。 1. 制動(dòng)器的抗熱衰退性能 反映了汽車高速行駛或下長坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。 汽車長時(shí)間進(jìn)行強(qiáng)度較大的制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器的溫度升高后，制動(dòng)摩擦片性能下降，制動(dòng)器摩擦副的摩擦系數(shù)減小，所產(chǎn)生的摩

7、擦力矩和制動(dòng)力減小，制動(dòng)效能降低。這種現(xiàn)象稱之為制動(dòng)器的熱衰退。第十二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 四、制動(dòng)效能的恒定性 制動(dòng)效能的恒定性：制動(dòng)器抗熱衰退現(xiàn)象和水衰退現(xiàn)象的能力。 1. 制動(dòng)器的抗熱衰退性能 第十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 2影響制動(dòng)器的抗熱衰退性能的因素 抗熱衰退性能與制動(dòng)器摩擦副材料及制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。 制動(dòng)器單位制動(dòng)輪缸推力所產(chǎn)生的制動(dòng)器摩擦力定義為制動(dòng)效能因數(shù)。 可用制動(dòng)效能因數(shù)與摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線說明各種類型制動(dòng)器的效能及其穩(wěn)定程度。第十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 汽車的制動(dòng)性 2制動(dòng)器的抗水

8、衰退性能 制動(dòng)器的抗水衰退性能反映了汽車涉水后制動(dòng)效能保持的程度和恢復(fù)的快慢。 制動(dòng)器涉水引起制動(dòng)效能下降的現(xiàn)象稱為制動(dòng)器的水衰退現(xiàn)象。其原因是水的潤滑作用使制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)轂間摩擦系數(shù)下降。 制動(dòng)器浸水后，經(jīng)過若干次制動(dòng)，在摩擦熱作用下使水分蒸發(fā)，摩擦片逐漸干燥，逐漸恢復(fù)到浸水前的制動(dòng)能，稱為水恢復(fù)現(xiàn)象。 盤式制動(dòng)器的水衰退影響比鼓式制動(dòng)器的要小，制動(dòng)效能下降小，恢復(fù)也較快。第十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 2制動(dòng)器的抗水衰退性能 1-鼓式制動(dòng)器；2-盤式制動(dòng)器第十六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 五、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性 汽車在制動(dòng)過程

9、中維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力。 失去方向穩(wěn)定性的原因是：跑偏、側(cè)滑和轉(zhuǎn)向輪失去轉(zhuǎn)向能力。 1汽車的制動(dòng)跑偏 制動(dòng)時(shí)汽車自動(dòng)向左或向右偏駛稱為“制動(dòng)跑偏” （1）左右車輪制動(dòng)力不相等 轉(zhuǎn)向軸左、右車輪（轉(zhuǎn)向輪）制動(dòng)器的制動(dòng)力不相等是引起制動(dòng)跑偏的重要原因。 第十七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 （2）制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿運(yùn)動(dòng)干涉 懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上不協(xié)調(diào)，因運(yùn)動(dòng)干涉而引起跑偏，是設(shè)計(jì)造成的，其特點(diǎn)是跑偏的方向不變。第十八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 2汽車的制動(dòng)側(cè)滑 制動(dòng)中，某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為制動(dòng)

10、側(cè)滑。 側(cè)滑與制動(dòng)時(shí)車輪抱死及抱死順序密切相關(guān)。 若前后軸均不抱死，不會(huì)發(fā)生制動(dòng)側(cè)滑。 若后軸車輪比前軸車輪先抱死拖滑，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。 若前、后軸車輪同時(shí)抱死；或前軸車輪先抱死，后軸車輪再抱死或不抱死，則能防止后軸側(cè)滑。 第十九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 3轉(zhuǎn)向輪失去轉(zhuǎn)向能力 轉(zhuǎn)向輪失去轉(zhuǎn)向能力，是指彎道制動(dòng)時(shí)汽車不再按原來的彎道行駛而沿彎道切線方向駛出；直線行駛制動(dòng)時(shí)，雖然轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤但汽車仍按直線方向行駛的現(xiàn)象。 轉(zhuǎn)向輪失去轉(zhuǎn)向能力是轉(zhuǎn)向輪抱死拖滑或轉(zhuǎn)向輪先抱死的直接結(jié)果。 轉(zhuǎn)向輪抱死拖滑或轉(zhuǎn)向輪先抱死拖滑時(shí)，因?yàn)閭?cè)向附著系數(shù)降低，不能產(chǎn)生足夠的地面?zhèn)认蚍醋?/p>

11、用力，汽車無法按原彎道行駛而沿切線方向駛出，即失去了轉(zhuǎn)向能力。第二十張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 從保證方向穩(wěn)定性的角度出發(fā)，首先不能出現(xiàn)只有后軸車輪抱死或后軸車輪比前軸車輪先抱死的情況，以防止危險(xiǎn)的后軸側(cè)滑； 其次，盡量少出現(xiàn)只有前軸車輪抱死或前、后車輪都抱死的情況，以維持汽車的轉(zhuǎn)向能力。 最理想的情況就是防止任何車輪抱死，前、后車輪都處于滾動(dòng)狀態(tài)，這樣就可以確保制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。 第二十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 六、前后軸制動(dòng)力的分配 1前后軸制動(dòng)力的理想分配 令 ，稱為制動(dòng)強(qiáng)度。 水平路面上制動(dòng)，忽略空氣阻力影響，前后軸的地面垂

12、直反力為： 若附著系數(shù)為 ，前、后車輪都達(dá)到抱死，地面制動(dòng)力等于附著力： ，制動(dòng)強(qiáng)度為： 。 作用于前后車輪的地面法向反作用力為： 第二十二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 要保證制動(dòng)過程的穩(wěn)定性，前輪的附著率 必須始終大于后輪的附著率 ，使前輪先于后輪抱死拖滑。即應(yīng)滿足： 車輪抱死拖滑前，制動(dòng)器制動(dòng)力等于地面制動(dòng)力，即： 因此，制動(dòng)穩(wěn)定性條件可寫為： 制動(dòng)穩(wěn)定性的極限條件為： 第二十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 顯然有： 因此： 當(dāng)汽車前后輪同時(shí)抱死拖滑時(shí)，有： 消去變量Z，可得： 上式為滿足制動(dòng)穩(wěn)定性極限條件的前后制動(dòng)器制動(dòng)力的關(guān)系式。該關(guān)

13、系式?jīng)Q定了一條曲線，常稱為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡稱 I 曲線。第二十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 用作圖法可直接得到I曲線。 該曲線上任意點(diǎn)所決定的 值和 值，即為在相應(yīng)附著系數(shù)的道路上前后車輪同時(shí)抱死拖滑時(shí)，其前后輪制動(dòng)器所應(yīng)具有的制動(dòng)器制動(dòng)力。 前后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配應(yīng)滿足：由 和 的值所決定的點(diǎn)位于曲線下方。 第二十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月汽車的制動(dòng)性 2前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的定比分配與同步附著系數(shù) 軸間制動(dòng)力定比分配的比例關(guān)系常用制動(dòng)力分配系數(shù)表示： 顯然， ，其前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為： 在坐標(biāo)系中，上式為一條直線，稱為實(shí)際前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡稱 線。其斜率K為： 第二十六張，