汽車的制動性-汽車?yán)碚?西南大學(xué)-冀杰

第四章.汽車的制動性

汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力，稱為汽車的制動性。

制動性是汽車主動安全性的重要評價指標(biāo)。第四章汽車的制動性返回目錄第四章.汽車的制動性制動性的評價指標(biāo)包括：

第一節(jié)

制動性的評價指標(biāo)返回目錄根據(jù)對汽車制動性的定義，如何確定制動性的評價指標(biāo)？思考

制動效能—制動距離與制動減速度；

制動效能恒定性，抗熱衰退性能；

制動時的方向穩(wěn)定性，跑偏、側(cè)滑、失去轉(zhuǎn)向能力。4.1制動性的評價指標(biāo)路面條件載荷條件制動初速度1.制動效能(基本評價指標(biāo))

制動效能:在良好路面上，汽車以一定初速度制動到停車的制動距離和制動時的汽車制動減速度。制動距離制動距離主要與哪些因素有關(guān)？思考4.1制動性的評價指標(biāo)

制動時汽車按給定路徑行駛的能力。

即在制動中不發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力的性能。3.制動時汽車的方向穩(wěn)定性2.制動效能的恒定性

制動效能的恒定性即抗熱衰退性能和水衰退問題。

汽車高速行駛或長下坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度

本章研究的重點(diǎn)是：如何使汽車在保證方向穩(wěn)定性的前提下，獲得最好的制動效能。4.1制動性的評價指標(biāo)項目中國ZBT24007—1989歐洲共同體（EEC）71/320中國GB7258—2004美國聯(lián)邦135試驗路面干水泥路面附著良好≥0.7Skidno81載重滿載一個駕駛員或滿載任何載荷輕、滿載制動初速度80km/h80km/h50km/h96.5km/h（60mile/h）制動時的穩(wěn)定性不許偏出3.7m通道不抱死跑偏不許偏出2.5m通道不抱死偏出3.66m（12ft）制動距離或制動減速度≤50.7m≤50.7m，≥5.8m/s2≤20m≥5.9m/s2≤65.8m（216ft）踏板力≤500N<490N≤500N66.7～667N(15～150lbf)表4-1乘用車制動規(guī)范對行車制動器制動性的部分要求4.1制動性的評價指標(biāo)車型制動距離/m捷達(dá)48.8別克GL845.8桑塔納200045.0帕薩特43.9奧迪A61.8T42.3寶來1.8T40.0寶馬745i37.1

制動距離有時也用在良好路面條件下，汽車以

100km/h的初速度制動到停車的最短距離來表示。幾種車型100km/h→0的制動距離4.1制動性的評價指標(biāo)下一節(jié)本節(jié)內(nèi)容結(jié)束第一節(jié)制動性的評價指標(biāo)4.1制動性的評價指標(biāo)

本節(jié)主要介紹地面制動力、制動器制動力及其與附著力的關(guān)系；介紹滑動率的概念；分析制動力系數(shù)、側(cè)向力系數(shù)與滑動率的關(guān)系。第二節(jié)制動時車輪的受力返回目錄4.2制動時車輪的受力制動力矩Tμ

地面附著力

由制動力矩所引起的、地面作用在車輪上的切向力。一、地面制動力

4.2制動時車輪的受力良好路面制動時的受力情況忽略滾動阻力偶矩和慣性力和慣性力偶二、制動器制動力Fμ

在輪胎周緣克服制動器摩擦力矩所需的切向力。與附著力無關(guān)

Fμ取決于制動器的類型、結(jié)構(gòu)尺寸、制動器摩擦副的摩擦因數(shù)及車輪半徑，并與踏板力成正比。4.2制動時車輪的受力4.2制動時車輪的受力三、FXb、Fμ與

的關(guān)系FXb=FμFμ4.2制動時車輪的受力

只考慮滾動和抱死拖滑兩種狀況地面制動力取決于前期：制動器制動力后期：地面附著條件兩者兼?zhèn)洌?！車輪接近純滾動車輪邊滾邊滑車輪抱死拖滑四、硬路面上的附著系數(shù)4.2制動時車輪的受力

車輪漸變制動三個階段

從制動過程的三個階段看，隨著制動強(qiáng)度的增加，車輪幾何中心的運(yùn)動速度因滾動而產(chǎn)生的部分越來越少，因滑動而產(chǎn)生的部分越來越多。1.滑動率

滑動率：車輪接地處的滑動速度與車輪中心運(yùn)動速度的比值。

滑動率的數(shù)值說明了車輪運(yùn)動中滑動成分所占的比例。4.2制動時車輪的受力滑動率s的計算4.2制動時車輪的受力

純滾動時uδ=0，s=0；

純滑動時ωw=0，

=uδ，s

=100%；

邊滾邊滑時0<s<100%。2.制動力系數(shù)與滑動率s

制動力系數(shù)：地面制動力與作用在車輪上的垂直載荷的比值。峰值附著系數(shù)滑動附著系數(shù)s=15%～20%制動力系數(shù)隨滑動率而變化4.2制動時車輪的受力峰值和滑動附著系數(shù)在干燥路面上差距不大，而在濕路面上較大附著系數(shù)與輪胎變形之間的關(guān)系

側(cè)向力系數(shù)：地面作用于車輪的側(cè)向力與車輪垂直載荷之比。側(cè)向力系數(shù)也隨滑動率而變化滑動率越低，同一側(cè)偏角下側(cè)向力系數(shù)越大。3.側(cè)向力系數(shù)4.2制動時車輪的受力1）制動力系數(shù)大，地面制動力大，制動距離短；

2）側(cè)向力系數(shù)大，地面可作用于車輪的側(cè)向力大，方向穩(wěn)定性好；

3）減輕輪胎磨損。

ABS（防抱死制動系統(tǒng)）將制動時的滑動率控制在15%～20%之間，有如下優(yōu)點(diǎn)：4.2制動時車輪的受力

如果汽車直線行駛，在側(cè)向外力作用下，容易發(fā)生側(cè)滑；

如果汽車轉(zhuǎn)向行駛，地面提供的側(cè)向力不能滿足轉(zhuǎn)向的需要，將會失去轉(zhuǎn)向能力。

由、與s之間的關(guān)系可知，當(dāng)滑動率s=100%

時，，即地面能產(chǎn)生的側(cè)向力FY很小。4.2制動時車輪的受力4.2制動時車輪的受力什么情況下汽車會受到側(cè)向外力的作用？

為什么彎道要有一定的側(cè)傾角？

向內(nèi)傾還是向外傾？

傾角的大小依什么而定？思考車身受到側(cè)向風(fēng)作用路面?zhèn)葍A汽車轉(zhuǎn)向行駛4.2制動時車輪的受力

平地轉(zhuǎn)向時，離心力Fl由地面?zhèn)认蛄Y平衡。4.2制動時車輪的受力當(dāng)汽車在傾斜彎道轉(zhuǎn)向時，離心力Fl可由重力的分力平衡。

彎道內(nèi)傾，可以減小所需的地面?zhèn)认蛄?；傾角依道路轉(zhuǎn)彎半徑和設(shè)計車速而定。4.2制動時車輪的受力環(huán)形跑道（視頻）（注意觀察彎道的傾斜情況）4.2制動時車輪的受力路面峰值附著系數(shù)滑動附著系數(shù)瀝青或混凝土路面0.8～0.90.75瀝青（濕）0.5～0.70.45～0.6混凝土（濕）0.70.7礫石0.60.55土路（干）0.680.65土路（濕）0.550.4～0.5雪（壓緊）0.20.15冰0.10.07表4-2各種路面的平均附著系數(shù)（1）路面4.影響制動力系數(shù)的因素4.2制動時車輪的受力（1）路面4.影響制動力系數(shù)的因素4.2制動時車輪的受力各種路面上的附著系數(shù)（2）車速4.2制動時車輪的受力車速對貨車輪胎附著系數(shù)的影響4.2制動時車輪的受力附著系數(shù)具有分散性

子午線輪胎接地面積大、單位壓力小、滑移小、胎面不易損耗，制動力系數(shù)較高。

轎車普遍采用寬斷面、低氣壓、子午線輪胎。（3）輪胎結(jié)構(gòu)4.2制動時車輪的受力（4）胎面花紋4.2制動時車輪的受力瀝青路面上的輪胎附著系數(shù)變化比較大而在石英巖路面上不同胎面的差別較小胎面花紋深度減小，附著系數(shù)顯著下降。低氣壓、寬斷面和子午線輪胎的附著系數(shù)一般較高（4）胎面花紋4.2制動時車輪的受力為了增加潮濕時的附著能力，路面的宏觀結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的不平度且有自動排水的能力；路面的微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)是粗糙且有一定的尖銳棱角，以穿透水膜，讓路面與胎面直接接觸。

在某一車速下，在胎面下的動水壓力的升力等于垂直載荷時，輪胎完全漂浮在水膜上面而與路面毫不接觸。

—動水壓力的升力；ρ—水密度；A—輪胎接地面積?；F(xiàn)象4.2制動時車輪的受力什么時候最危險？剛開始下雨和下大雨時4.2制動時車輪的受力滑水車速與路面結(jié)構(gòu)、水層厚度、水液粘度和密度、輪胎充氣壓力、垂直載荷、花紋形式及輪胎磨損程度有關(guān)。uh—滑水車速；pi—輪胎氣壓。4.2制動時車輪的受力車速為100km/h水膜厚度為10mm滑動附著系數(shù)接近于零，發(fā)生滑水現(xiàn)象。下一節(jié)第二節(jié)制動時車輪的受力本節(jié)內(nèi)容結(jié)束4.2制動時車輪的受力

本節(jié)主要介紹汽車制動距離的計算方法，分析影響制動效能及其恒定性的因素。第三節(jié)

汽車的制動效能及其恒定性返回目錄4.3汽車的制動效能及其恒定性汽車能達(dá)到的制動減速度

本章假設(shè)FW=0、Ff=0，即不計空氣阻力和滾動阻力對汽車制動減速的作用。制動時總的地面制動力一、制動距離及制動減速度當(dāng)前、后輪同時抱死時當(dāng)汽車裝有ABS時當(dāng)汽車沒有裝ABS，又不允許車輪抱死時4.3汽車的制動效能及其恒定性中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用平均減速度的概念t1—制動壓力達(dá)到75%最大壓力

的時刻；t2—到停車時總時間的2/3的時刻。4.3汽車的制動效能及其恒定性ECER13和GB7258采用的是充分發(fā)出的平均減速度（m/s2）

—0.8u0的車速（km/h）；

u0—起始制動車速（km/h）；

—0.1u0的車速（km/h）；

—u0到

車輛經(jīng)過的距離（m）；

—u0到

車輛經(jīng)過的距離（m）。4.3汽車的制動效能及其恒定性放大二、制動距離分析4.3汽車的制動效能及其恒定性制動距離：汽車速度為u0時，從駕駛員開始操縱制動控制裝置(制動踏板)，到汽車完全停止位置所行使過的距離。

汽車的制動距離是指制動器起作用和持續(xù)制動兩個階段汽車駛過的距離。制動器起作用時間駕駛員反應(yīng)時間持續(xù)制動時間放松制動器時間4.3汽車的制動效能及其恒定性當(dāng)時在時間內(nèi)在時間內(nèi)式中1.制動器起作用階段汽車駛過的距離s2當(dāng)τ=0時，u=u0由于當(dāng)τ=0時，s=04.3汽車的制動效能及其恒定性

持續(xù)制動階段汽車以

作勻減速運(yùn)動，其初速度為

，末速度為零。2.持續(xù)制動階段汽車駛過的距離s3將代入4.3汽車的制動效能及其恒定性3.總制動距離4.3汽車的制動效能及其恒定性單位轉(zhuǎn)換1）制動器起作用的時間

當(dāng)

ua0=110km/h時，1s時間汽車行駛的距離

s=30m；

如果消除制動器間隙的時間減少0.2s，制動距離可縮短6m。表4-3

裝用不同助力制動系時CA770轎車的制動距離性能指標(biāo)制動系形式制動時間/s制動距離/m最大制動減速度/（m·s-2）真空助力制動系2.1212.257.25壓縮空氣—液壓制動系1.458.257.654.影響制動距離s的因素4.3汽車的制動效能及其恒定性2）起始車速ua04.3汽車的制動效能及其恒定性汽車制動初始速度與制動距離之間的關(guān)系

制動效能的恒定性主要指抗熱衰退性能。(不可避免，程度不同。300以上，600~700之間)

制動器溫度上升后，制動器產(chǎn)生的摩擦力矩常會有顯著下降，這種現(xiàn)象稱為制動器的熱衰退。

山區(qū)行駛的貨車(輔助制動器)和高速行駛的轎車，對抗熱衰退性能有更高的要求。其它衰退現(xiàn)象？三、制動效能的恒定性3）最大制動減速度

主要與路面附著系數(shù)有關(guān)。4.3汽車的制動效能及其恒定性

八達(dá)嶺高速公路是北京通往大西北的一條重要交通干道。1998年該公路建成開通，至2003年5月底，已經(jīng)發(fā)生一般性交通事故458起，造成236人受傷、94人死亡。特別是在高速路進(jìn)京方向51～56km路段內(nèi)就造成50人受傷、36人死亡。這段5km長的道路和道路右側(cè)葬送了眾多生命的深淵，被駕駛員稱為“死亡谷”。

進(jìn)京56.7～53km路段是事故的生成段，53～50km路段是事故的發(fā)生段。雖然這6km路段整體上基本滿足了設(shè)計要求，但在事故生成段，卻存在嚴(yán)重的設(shè)計缺陷。一是第3號坡段坡度為3.99%，設(shè)計要求坡長應(yīng)小于700m，實際坡長卻為1400m，超過設(shè)計坡長的一倍；二是第四、五、六路段坡度均超過4%，按照設(shè)計要求，連續(xù)下坡的坡段坡度超過4%時，坡長不得超過1500m，而實際坡長為1600m，超過設(shè)計規(guī)范要求。這意味著這段路長距離連續(xù)下坡，汽車制動能力承受不了，最后失靈發(fā)生事故。另外，來自外地的超載車輛日益增多也是事故生成的隱性原因。4.3汽車的制動效能及其恒定性

2004年10月14日，一輛載著20多t汽油的東風(fēng)油罐車行駛到有“死亡谷”之稱的八達(dá)嶺高速進(jìn)京方向51km處，由于制動失靈撞向?qū)橹苿邮ъ`而設(shè)計的緊急避險區(qū)，整個駕駛室及罐體前部懸在空中，駕駛室內(nèi)5人半空迅速逃生。4.3汽車的制動效能及其恒定性汽車制動工況制動距離/m冷車空載37.8冷車滿載39.0熱車滿載40.6凱迪拉克GTS100km/h～0的制動距離4.3汽車的制動效能及其恒定性制動抗熱衰退性能：一般用一系列連續(xù)制動時制動效能的保持程度來衡量。(P101)

抗熱衰退性能主要與制動器摩擦副材料及制動器結(jié)構(gòu)有關(guān)。

制動鼓和制動盤用鑄鐵。

摩擦片用無石棉或半金屬材料。

制動液汽化，完全失效。1）摩擦副材料溫度/℃溫度/℃4.3汽車的制動效能及其恒定性保時捷911冷/熱凌志SC430冷/熱制動距離/m34.1/34.139.4/44.3abmax/(m·s-2)11.3/11.39.8/8.7前輪溫度/?C228/480180/685后輪溫度/?C214/278118/365這里“熱”是指以100km/h的初速度連續(xù)制動10次，第10次的狀態(tài)為“熱”；數(shù)據(jù)表明：特殊的摩擦副材料使保時捷車溫升較少，熱衰退現(xiàn)象不明顯；還應(yīng)注意兩種車前輪的溫升都大于后輪。保時捷911使用了特殊的陶瓷制動盤4.3汽車的制動效能及其恒定性4.3汽車的制動效能及其恒定性r—制動鼓半徑。

制動效能因數(shù)Kef：單位制動輪缸推力

所產(chǎn)生的制動摩擦力F。表明效能及穩(wěn)定程度(熱衰退和水衰退)。2）制動器結(jié)構(gòu)形式4.3汽車的制動效能及其恒定性溫度升高摩擦因數(shù)下降摩擦力明顯下降盤式制動器Kef有所下降摩擦力有所下降

增力式制動器恒定性差，盤式制動器恒定性好。

轎車制動系統(tǒng)的配置通常是前通風(fēng)盤、后盤式。鼓式制動器Kef明顯下降思考為什么增力式制動器的恒定性差？4.3汽車的制動效能及其恒定性很多轎車的前后輪都采用盤式制動器4.3汽車的制動效能及其恒定性保時捷911GT2制動系統(tǒng)

前輪制動器：六活塞卡鉗、鉆孔內(nèi)通風(fēng)制動盤、直徑350mm、厚34mm。

后輪制動器：四活塞卡鉗、鉆孔內(nèi)通風(fēng)制動盤、直徑350mm，厚28mm。凌志SC430制動系統(tǒng)

前輪制動器：單活塞浮式卡鉗、內(nèi)通風(fēng)制動盤、直徑96mm、厚28mm。

后輪制動器：單活塞浮式卡鉗、實心制動盤、直徑88mm、厚10mm。4.3汽車的制動效能及其恒定性注意觀察前后制動塊有何不同，為什么？思考4.3汽車的制動效能及其恒定性通風(fēng)盤式制動器4.3汽車的制動效能及其恒定性鉆孔通風(fēng)盤式制動器4.3汽車的制動效能及其恒定性法拉利跑車采用的特殊材料的鉆孔通風(fēng)盤4.3汽車的制動效能及其恒定性布加迪跑車制動冷卻空氣流動示意圖4.3汽車的制動效能及其恒定性布加迪跑車制動冷卻空氣流動示意圖4.3汽車的制動效能及其恒定性下一節(jié)第三節(jié)

汽車的制動效能及其恒定性本節(jié)內(nèi)容結(jié)束4.3汽車的制動效能及其恒定性方向穩(wěn)定性主要是指制動跑偏后軸側(cè)滑前輪失去轉(zhuǎn)向能力第四節(jié)制動時汽車的方向穩(wěn)定性返回目錄4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性跑偏側(cè)滑4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性方向穩(wěn)定性：汽車在制動過程中維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力。檢測方法：以1.5倍車寬或者3.7米車道制動，制動不允許離開這個車道。危險？4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性前輪失去轉(zhuǎn)向能力：彎道彎道制動時汽車不再按原來的彎道行駛，而按彎道切線方向駛出。直道轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤但汽車仍按直線方向行駛的現(xiàn)象。與后軸側(cè)滑的關(guān)系制動跑偏制動側(cè)滑前輪失去轉(zhuǎn)向能力交通事故主要原因制動力不相等度

或1.左右車輪制動力不相等(制造調(diào)整誤差造成)思考：前輪的制動力不相等度大容易導(dǎo)致跑偏，還是后輪制動力不相等度大容易導(dǎo)致跑偏？為什么？一、汽車的制動跑偏4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性前軸不應(yīng)大于20%，后軸不應(yīng)大于24%FX1l>FX1r

使前輪偏轉(zhuǎn)、汽車跑偏FX1形成轉(zhuǎn)向力矩FY1FY2地面?zhèn)认蛄π纬傻姆戳谾Y1將使前輪繞主銷偏轉(zhuǎn)，加劇跑偏FX1對主銷的力矩會使前輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性思考：為什么轉(zhuǎn)向盤鎖住對制動跑偏有明顯的抑制作用?4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性思考：為什么轉(zhuǎn)向盤鎖住對制動跑偏的抑制作用不明顯了？4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性2.懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動學(xué)上不協(xié)調(diào)4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性跑偏方向不變：緊急制動時，前軸向前傾轉(zhuǎn)一定角度，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向縱拉桿變化，轉(zhuǎn)向節(jié)臂偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向輪向右轉(zhuǎn)動。FXb1FXb1

前輪抱死時，F(xiàn)j的方向與前軸側(cè)滑的方向相反，F(xiàn)j能阻止或減小前軸側(cè)滑，汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)。uAABFY2uBOCFj（離心力）1.前輪抱死拖滑二、制動時后軸側(cè)滑與前軸轉(zhuǎn)向能力的喪失FXb2FXb24.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性oFj

后輪抱死時，F(xiàn)j與后軸側(cè)滑方向一致，慣性力加劇后軸側(cè)滑，后軸側(cè)滑又加劇慣性力，汽車將急劇轉(zhuǎn)動，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。ACBuAuBFY1FY2≈02.后輪抱死拖滑F(xiàn)Xb1FXb1FXb2FXb24.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性3.前輪抱死或后輪抱死時汽車縱軸線轉(zhuǎn)過的角度

試驗是在一條一側(cè)有2.5%橫向坡的平直混凝土路面上進(jìn)行。

為了降低附著系數(shù)，使之容易發(fā)生側(cè)滑，在地面上灑了水。

試驗用轎車有調(diào)節(jié)各個車輪制動器液壓的裝置，以控制每根車軸的制動力，達(dá)到改變前后車輪抱死拖滑次序的目的，調(diào)節(jié)裝置甚至可使車輪制動器液壓為零。試驗條件4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性（1）前輪無制動力而后輪有足夠的制動力（曲線A）或后輪無制動力而前輪有足夠的制動力（曲線B）4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性發(fā)生嚴(yán)重側(cè)滑失去轉(zhuǎn)向能力漂移（2）前、后輪都有足夠的制動力，但抱死拖滑的次序和時間間隔不同4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性當(dāng)車輛在發(fā)生抱死時，不僅與前軸和后軸的抱死順序有關(guān)，而且與間隔時間有關(guān)。P106（3）起始車速和附著系數(shù)的影響4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性后輪抱死情況下，只有初始速度達(dá)到一定值之后才會發(fā)生側(cè)滑。在低附著系數(shù)路面上制動，干、濕路面上的汽車縱軸轉(zhuǎn)角在時間的橫坐標(biāo)下相差不大，側(cè)滑程度的增加主要是由于制動時間增加的緣故。（4）試驗的總結(jié)

1）制動過程中，如果只有前輪抱死或前輪先抱死拖滑，汽車基本上沿直線向前行駛，汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)，但喪失轉(zhuǎn)向能力；

2）若后輪比前輪提前一定時間先抱死拖滑，且車速超過某一數(shù)值，汽車在輕微的側(cè)向力作用下就會發(fā)生側(cè)滑，路面越滑、制動距離和制動時間越長，后軸側(cè)滑越劇烈。4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性第四節(jié)制動時汽車的方向穩(wěn)定性下一節(jié)本節(jié)內(nèi)容結(jié)束4.4制動時汽車的方向穩(wěn)定性第五節(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，分析前、后車輪制動器制動力的比例關(guān)系，通過I曲線、β

線、f

線、r

線分析汽車的制動過程，介紹汽車的附著利用率、附著效率的計算方法，利用單輪模型分析ABS的制動控制過程。

本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)。返回目錄4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系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，附著條件利用較好。前、后制動器制動力的分配比例，將影響制動時前后輪的抱死順序，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。4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系一、地面對前、后車輪的法向反作用力z—制動強(qiáng)度4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系當(dāng)前、后輪都抱死時4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系思考：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？4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

“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。二、理想的前后制動器制動力分配曲線4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系消去變量1.解析法確定I曲線同時抱死前提4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系前后輪制動器制動力之和等于附著力，并且，前、后輪制動器制動力分別等于各自的附著力。思考：I曲線受哪些因素影響？對特定的汽車是唯一的嗎？0.40.20.30.3g0.2g0.4g2.作圖法確定I曲線1）按照作圖，得到一組等間隔的45?平行線。這組線稱為“等制動減速度線組”。線上任何一點(diǎn)都有以下特點(diǎn)：4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系0.40.20.32）按作射線束0.30.20.4I曲線0.3g0.2g0.4g4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系I線是前/后制動力總和及比例線的交點(diǎn)。曲線上/下空間內(nèi)發(fā)生什么運(yùn)動？一輛車空載和滿載的I曲線相同嗎？I曲線在變化時的變量是什么？4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系曲線上任一點(diǎn)代表在該附著系數(shù)路面上前、后制動器制動力應(yīng)有的數(shù)值該曲線還是前后輪都抱死后的地面制動力關(guān)系

制動器制動力分配系數(shù)β：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。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.β線4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系θ

β線：實際前、后制動器制動力分配線。前、后制動力按照該曲線的比例制動。β線Fμ2Fμ104.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

Fμ1、Fμ2具有固定比值的汽車，使前、后車輪同時抱死的路面附著系數(shù)稱為同步附著系數(shù)。2.同步附著系數(shù)從圖中看，同步附著系數(shù)是β線和

I

曲線交點(diǎn)處對應(yīng)的附著系數(shù)。

該點(diǎn)所對應(yīng)的減速度稱為臨界減速度。P1114.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系同步附著系數(shù)的計算滿足固定比值的制動力條件滿足同時抱死的垂直載荷條件4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

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。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4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

利用f組線和r組線分析不同的制動情況一定時，f線為直線與無關(guān)FXb1=0(沒有意義)FXb2=0前輪抱死的條件是4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系P1094-8(區(qū)別)?FXb1FXb2f線組f線組作圖0.20.30.40.54.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系不同附著系數(shù)下，后輪沒有制動時，只有前輪抱死時，總制動力為多少？當(dāng)前輪抱死時，后輪的制動力增大，總制動力增大，制動減速度增大，前輪垂直載荷變大，前輪制動力變大，總制動力變大！2.r

線組

前輪沒有抱死、后輪抱死時，F(xiàn)Xb1、FXb2間的關(guān)系曲線。一定時，r線為直線與無關(guān)，無意義后輪抱死的條件是4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系FXb1FXb2r線組I曲線r線組作圖f線組0.20.30.40.50.20.30.40.54.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系不同附著系數(shù)下，前輪沒有制動時，只有后輪抱死時，總制動力為多少？當(dāng)后輪抱死時，前輪的制動力增大，總制動力增大，制動減速度增大，后輪垂直載荷變小，后輪制動力變小，總制動力變大！不同附著系數(shù)下，后輪沒有制動時，只有前輪抱死時，總制動力為多少？當(dāng)前輪抱死時，后輪的制動力增大，總制動力增大，制動減速度增大，前輪垂直載荷變大，前輪制動力變大，總制動力變大！當(dāng)FXb2<0時是地面驅(qū)動力，無意義。f線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)后輪制動管路失效，前輪抱死時的地面制動力。后輪制動嚴(yán)重滯后，前輪抱死后，后輪才將開始制動。3.f線組和r組線的分析1）f線組4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系思考：為什么隨著FXb2

FXb1

？

當(dāng)

f線與r

線相交以后，前后輪都抱死，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。后輪參與制動后

FZ1

4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系2）r線組前輪制動管路失效，后輪抱死時的地面制動力。隨著FXb1

FXb2

？前輪參與制動后

FZ2

I曲線以下的

r線組沒有意義r線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)前輪制動嚴(yán)重滯后，后輪抱死后，前輪才將開始制動。4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

利用β線、I

曲線、f

和

r

線組分析汽車在不同值路面上的制動過程。4.制動過程分析從圖中看，同步附著系數(shù)是多少？4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系A(chǔ)點(diǎn)前輪抱死。此時的制動減速度？

點(diǎn)前后輪同時抱死。

點(diǎn)前后輪同時抱死時的制動器制動力。4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系前輪先抱死前輪抱死時前后輪同時抱死時結(jié)論4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

點(diǎn)前后輪同時抱死。

點(diǎn)前后輪同時抱死時的制動器制動力。B點(diǎn)后輪抱死。此時的制動減速度？4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系后輪先抱死后輪抱死時前后輪同時抱死時結(jié)論4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

4）只要，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。

3）當(dāng)時，β線與I曲線相交，前、后輪同時抱死；

2）當(dāng)時,β線位于I曲線上方，后輪先抱死；

1）當(dāng)時，β線位于I曲線下方，前輪先抱死；3）制動過程分析得到的結(jié)論4.5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z，不發(fā)生車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù)。(P114)式中FXbi——對應(yīng)于制動強(qiáng)度z，汽車第i軸產(chǎn)生的地面制動力；FZi——制動強(qiáng)度為z時，地面對第i

軸的法向反力；

——第i

軸對應(yīng)于制動強(qiáng)度z的利用附著系數(shù)；

4.5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

空載時總是后輪先抱死；

滿載時的路面上后輪先抱死。4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系先抱死后抱死1），前輪先抱死前軸利用附著系數(shù)2.利用附著系數(shù)的計算4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系2），后輪先抱死后軸利用附著系數(shù)4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系由得如果，后輪先抱死計算由得如果，前輪先抱死3）由利用附著系數(shù)計算車輪不抱死條件下的4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系4-12沒有ABS又不允許車輪抱死時的最短制動距離4）車輪不抱死條件下能達(dá)到的最大制動減速度4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系只能用后輪制動5）前輪或后輪制動管路失效時的思考：前輪制動失效的特點(diǎn)？只能用前輪制動后輪制動失效4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

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。3.制動效率E4.5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)4.5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)的要求。

制動力分配曲線的設(shè)計兼顧制動穩(wěn)定性和最短制動距離但優(yōu)先穩(wěn)定性的原則。

轉(zhuǎn)折點(diǎn)的選擇一般低于I曲線。4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系七、輔助制動器和發(fā)動機(jī)制動對制動力分配和制動效能的影響

商用車連續(xù)制動時，容易導(dǎo)致制動器的溫度大幅度升高，從而使摩擦因數(shù)下降，磨損加大，結(jié)果將導(dǎo)致制動器失去或部分失去制動效能。4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系1.汽車緩速器的制動力4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系發(fā)動機(jī)制動和排氣制動時，制動力與車速的關(guān)系4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系2.汽車緩速器對制動力分配的影響T—緩速器的制動力矩。4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系都小于不帶緩速器時的同步附著系數(shù)八、防抱制動裝置

在制動過程中防止車輪被制動抱死，提高汽車的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，縮短制動距離的安全裝置。4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系1.ABS系統(tǒng)的組成4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系2.ABS的液壓原理4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系mωFZ3.ABS單輪模型4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系為了分析方便，假設(shè)1）車輪抱死過程很快，忽略車速的降低。2）車輪的載荷是一個常數(shù)，F(xiàn)Z=mg

。3）附著力滑移曲線可以用兩直線段來近似，即4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

4）制動力矩是時間的線性函數(shù)。設(shè)車輪制動器的制動效能為Kef，制動輪缸的壓力

=p0t，p0—液壓增長斜率。制動器的制動力矩Fs—輪缸面積；rk—制動器摩擦力的等效作用半徑。為了分析方便，假設(shè)4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系

1）當(dāng)4.求解微分方程4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系解方程得忽略過渡過程4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系2）當(dāng)解方程得4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系路面峰值附著系數(shù)滑動附著系數(shù)

干瀝青0.90.78309.11.019462.223.16濕瀝青0.60.5213.51.529364.322.64雪路0.20.15103.74.244239.721.75冰路0.10.0786.16.048212.421.68

/ms/g

/ms/g表4-5用

法解算的實例4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系5.制動抱死過程4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系5.制動抱死過程4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系5.制動抱死過程4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系5.制動抱死過程4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系5.制動抱死過程左側(cè)輪滑動率4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系下一節(jié)第五節(jié)前、后制動器制動力的比例關(guān)系本節(jié)內(nèi)容結(jié)束4.5前、后制動器制動力的比例關(guān)系第六節(jié)

汽車制動性的試驗返回目錄4.6汽車制動性的試驗一、高附著系數(shù)路面的制動試驗1.基本條件

試驗路段應(yīng)為干凈、平整、坡度不大于1%的硬路面。

路面附著系數(shù)不應(yīng)小于0.72~0.75。

風(fēng)速應(yīng)小于5m/s，氣溫在0~35℃。

試驗前汽車應(yīng)充分預(yù)熱，以(0.8~0.9)uamax行駛1h以上。2.試驗儀器

路面試驗需要第五輪儀、減速度計和壓力傳感器。4.6汽車制動性的試驗3.冷制動試驗

制動器溫度不能超過100℃

。

汽車加速超過起始制動車速3~5km/h，摘擋滑行，待車速降至起始制動車速時，緊急制動直至停車。

如果汽車航向角變動大于8或超過試驗路段寬度3.5m界限時，應(yīng)重新調(diào)整被試汽車的制動系，再進(jìn)行試驗。4.6汽車制動性的試驗1）加熱制動器與測定制動性指標(biāo)

令汽車加速到0.8uamax，以3m/s2減速度制動到0.4uamax