汽車制動性能與檢測分解PPT課件

1、學習目標1.了解汽車制動性能的評價指標；2.了解制動時車輪的受力分析；3.了解制動時的方向穩(wěn)定性；4.了解影響汽車制動性能的因素；5.了解制動時汽車跑偏的原因；6.了解汽車制動性臺架檢測設備與檢測標準，熟悉其檢測項目與方法；7.了解道路試驗中被測汽車的制動條件與檢測項目，熟悉汽車道路制動性檢測的儀器、檢測項目與方法。第1頁/共47頁部分國家的轎車制動規(guī)范項目項目 中國中國 GB7258 EEC 71/732 瑞典瑞典 F18 美國聯邦美國聯邦 105 試驗路面試驗路面 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。汽車具有良好的制動性能，遇到緊急情況，可以化險為夷；在正常行駛時，可以提高平均行駛速度，從而提高運輸生產效率。 汽車制動系應具有行車制動、應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動所施加的切向力。 制動器制動力由制動系的設計參數所決定，即取決于制動器的型式、結構尺寸、摩擦系數、車輪半徑、制動傳動系的油壓或氣壓等。在結構參數一定的情況下，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系 汽車的地面制動力首先取決于制動器制動力，同時又受地面附著條件的限制，只有制動器制動力足夠，同時地面附著力較高時，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與滑動率 仔細觀察汽車 的制動過程可發(fā)現，輪胎留在地面上的印痕從車輪滾動到滑動是一個漸變的過程。 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定彎道行駛的能力。 表現：制動跑偏 制動側滑 失去轉向能力主要表現ESP1ABSESP2ESP3第9頁/共47頁制動跑偏 定義：汽車制動時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。制造調整誤差造成的 2.制動時懸架導向桿系與轉向系拉桿在運動學上的不協(xié)調。設計造成的第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 試驗證明，當前軸左右制動力之差超過5，后軸左右制動力差超過10，將引起制動跑偏現象。 跑偏程度隨左右制動力的差值增

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

8、制動距離，制動時間成正比。第13頁/共47頁第14頁/共47頁 后軸側滑比前軸側滑對車輛穩(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。 結論：為防止后輪首先抱死發(fā)生側滑，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、制動力的調節(jié)和車輪防抱死 三、汽車載質量的影響 四、車輪制動器的影響 五、制動初速度的影響 六、利用發(fā)動機制動 七、道路條件的影響 八、駕駛技術的影響第17頁/共47頁轉向能力喪失 現象：彎道制動時，汽車不按彎道行駛，而沿彎道切線方向駛出

9、。直線行駛時，轉動轉向盤，汽車仍按直線方向行駛。 產生條件：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系。隨附著系數的變化，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：制動時前后輪同時抱死是制動的理想狀態(tài)，制動效果最佳。 在任意附著系數的路面上，均能保證前后輪同時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）雪（壓實） 0.2 0.15 冰冰 0.1 0.07 第22頁/共47頁 附著系數的影響因素道路的類型、路況汽車運動速度輪胎結構、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。 路面的宏觀結構應有一定的不平度而有自排水能力；路面的微觀結構應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大。 滑水現象減小了輪胎與地面的附著能力，影響制動、轉向能力。 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、制動試驗臺的結構和工作原理1、制動試驗臺的類型2、測力式滾筒制動試驗臺的組成第25頁/共47頁 測力式滾筒制動試驗臺由框架、驅動裝置、滾筒裝置、測量裝置、舉升裝置和指示與控制裝置等組成。 1、驅動裝置驅動裝置由電動機、減速器和傳動鏈條等組成。用于驅動滾

12、筒轉動。 2、滾簡裝置滾簡裝置由四個滾筒組成，左右各一對獨立設置，滾筒相當于一個活動路面，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臺，在兩滾筒之間設有舉升裝置。 5、指示與控制裝置指示制動力的大小，控制試驗臺工作。第26頁/共47頁 一、制動試驗臺檢測原理 二、制動試驗臺檢測方法 三、制動性能檢測標準 1、臺式檢測標準 （1

13、）行車制動性能檢測 制動力、制動力平衡要求 、制動協(xié)調時間 、車輪阻滯力 （2）駐車制動性能檢測 2、路試檢測標準 （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)調時間 （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，從腳接觸制動踏板(或手觸動制動手柄)時起至車輛停住時止，車輛駛過的距離。 它包括了制動協(xié)調時間和

14、以最大減速度持續(xù)制動時間內汽車駛過的距離。它是評價汽車制動性能最直觀的一個參數，與汽車實際運行的制動情況最接近。 駕駛員最熟悉汽車的制動距離，因為它與安全行車有直接關系。制動距離不等于車輪在路面上拖壓印的長度，因為制動距離中包含有制動協(xié)調時間內汽車駛過的距離，在這一段時間內車輪尚未拖壓印。制動距離與制動踏板力即制動系中的液壓或氣壓有關，故給出制動距離時應指明相應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駕駛員反應時間，一般為0.31秒 t1制動器作用時間。 t2制動力由0增加至穩(wěn)定值 t3以穩(wěn)定減速度制動的時間 t4制動解除時間，一般為0.21秒 t1 t2制動

15、系的協(xié)調時間，一般為0.20.9秒 對制動過程影響較大的是t1 、 t2 、 t3 ，制動距離是這段時間內，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)調時間的長短，對制動距離有相當大的影響，改進制動系結構，縮短協(xié)調時間，是減少制動距離的有效措施。 緊急制動時，液壓協(xié)調時間 0.1s 氣壓 0.30.9s第31頁/共47頁制動距離檢驗方法 因為緊急制動的制動距離與能夠產生的穩(wěn)定制動力、制動減速度增長速度、制動協(xié)調時間等因素有關，所以可以用制動距離法檢驗汽車制動效能。 檢測條件：1、路面良好、干燥、平直、j0.7

16、的水泥或瀝青路面。2、發(fā)動機與傳動系脫開。3、在用車進行空載檢驗，制造廠出廠的新車進行滿載檢驗。4、在用車檢驗時，氣壓制動系儲氣筒氣壓表的指示氣壓590 kpa；液壓制動系，有加力裝置時踏板力300N，無加力裝置時，踏板力600N。 新車檢驗時，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，有加力裝置時踏板力400N，無加力裝置時，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，其實測制動距離不大于允許值，制動的方向穩(wěn)定性達到要求。在規(guī)定的較高車速下，點剎時的方向穩(wěn)定性達到要求。若緊急制動的制動距離達到要求，制動的方向穩(wěn)定性達不到要求，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制動性能的參數。即，制動距離在不大于允許值的同時，制動的方向穩(wěn)定性也要達到要求。2、制動距離與制動踏板力即制動系中的液壓或氣壓有關，故給出制動距離的同時要指明相應的踏板力或制動系中的壓力。3、對一個確定的汽車來說，它的質量是一定的，制動器所產生的制動力也是一定的，制動時汽車的初速度越大，制動距離就越長，因此檢驗時必須規(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：最直觀參數特點：有一定的準確度，重復性好缺點：反映整車，不反映單輪，不反映部件故障。第34頁/共47頁根據拖印長度反推制動初速度 實際應用： 在交通事故中，有時要判斷駕駛員

18、是否超速行駛，就要由實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、用制動力法檢驗制動效能 制動力是使汽車強制地減速以至停車的最本質因素。用制動力檢驗汽車的制動效能是從本質上進行的檢驗方法，能夠全面評價汽車的制動性能。 檢測設備：制動試驗臺 檢驗要求： 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)調時間： 車輪阻滯力：車輪在制動試驗臺滾筒上，由滾筒帶動車輪旋轉而未施加制動時，試驗臺儀表上所顯示的力。第36頁/共47頁 注意： 在制動試驗臺上檢驗制動力，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：制動力臺試檢測主要反應制動系統(tǒng)對整車制動性能的影響，反應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制動效能 按測試、取值、計算方法不同，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