汽車制動的穩(wěn)定性

1、1/22課程內(nèi)容概述課程內(nèi)容概述第一章發(fā)動機原理基礎(chǔ)知識第一章發(fā)動機原理基礎(chǔ)知識第二章發(fā)動機的換氣過程第二章發(fā)動機的換氣過程第三章汽油機的燃料與燃燒第三章汽油機的燃料與燃燒第四章柴油機的燃料與燃燒第四章柴油機的燃料與燃燒第五章燃氣發(fā)動機的燃料與燃燒第五章燃氣發(fā)動機的燃料與燃燒第六章發(fā)動機的特性第六章發(fā)動機的特性第七章汽車的動力性第七章汽車的動力性第八章第八章汽車的制動性汽車的制動性第九章汽車的使用經(jīng)濟性第九章汽車的使用經(jīng)濟性第十章汽車的操縱穩(wěn)定性第十章汽車的操縱穩(wěn)定性第十一章汽車的舒適性第十一章汽車的舒適性第十二章汽車的通過性第十二章汽車的通過性第十三章汽車性能的合理使用第十三章汽車性能的合理

2、使用3/22第八章汽車的制動性第八章汽車的制動性第一節(jié)第一節(jié) 制動力的產(chǎn)生制動力的產(chǎn)生第二節(jié)第二節(jié) 制動效能及其恒定性制動效能及其恒定性第三節(jié)第三節(jié) 制動時的方向穩(wěn)定性制動時的方向穩(wěn)定性第四節(jié)第四節(jié) 制動器制動力的分配制動器制動力的分配第五節(jié)第五節(jié) 提高制動性的措施提高制動性的措施 4/22第三節(jié)第三節(jié) 制動時的方向穩(wěn)定性制動時的方向穩(wěn)定性在制動過程中，汽車維持直線行駛能力或按預(yù)定在制動過程中，汽車維持直線行駛能力或按預(yù)定彎道行駛的能力，稱制動時汽車的方向穩(wěn)定性。彎道行駛的能力，稱制動時汽車的方向穩(wěn)定性。一、一、制動跑偏制動跑偏 二、二、制動側(cè)滑制動側(cè)滑 三、三、前輪前輪失去轉(zhuǎn)向能力失去轉(zhuǎn)向能

3、力 結(jié)論結(jié)論：5/22制動跑偏制動跑偏u定義定義：制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為制動跑偏。：制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為制動跑偏。u原因：原因：1.1.汽車左、右車輪，特別是前軸左、右車輪汽車左、右車輪，特別是前軸左、右車輪制動器制動力不等制動器制動力不等；原因：原因：制造制造、裝配誤差造成。、裝配誤差造成。2.2.制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿發(fā)生運動干涉。制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿發(fā)生運動干涉。原因：原因：設(shè)計造成，制動時汽車總向左（或向右）一方跑偏。設(shè)計造成，制動時汽車總向左（或向右）一方跑偏。 u制動跑偏程度的評價指標：制動跑偏程度的評價指標： 橫向位移：汽車制動后車身最大的

4、橫向移動量。橫向位移：汽車制動后車身最大的橫向移動量。航向角航向角: :汽車制動后縱軸線與原定行駛方向的夾角。汽車制動后縱軸線與原定行駛方向的夾角。6/22制動器制動力不等制動器制動力不等7/22制動側(cè)滑制動側(cè)滑u定義定義：制動時汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動稱為側(cè)滑。：制動時汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動稱為側(cè)滑。u產(chǎn)生側(cè)滑的原因：產(chǎn)生側(cè)滑的原因：在制動過程中，隨滑移率的增加在制動過程中，隨滑移率的增加, ,側(cè)向附著系數(shù)逐漸減小。當側(cè)向附著系數(shù)逐漸減小。當s=100%s=100%時，車輪處于抱死拖滑狀態(tài)（側(cè)向附著系數(shù)幾乎等于零，汽時，車輪處于抱死拖滑狀態(tài)（側(cè)向附著系數(shù)幾乎等于零，汽車將失去抵

5、抗側(cè)向力的能力）。這時如果受到側(cè)向力的作用，將使車將失去抵抗側(cè)向力的能力）。這時如果受到側(cè)向力的作用，將使車輪沿側(cè)向力作用方向移動。車輪沿側(cè)向力作用方向移動。u側(cè)滑分析側(cè)滑分析: :前軸前軸側(cè)滑側(cè)滑和和后軸后軸側(cè)滑側(cè)滑8/22前軸側(cè)滑分析前軸側(cè)滑分析u前輪抱死而后輪滾動時車輪的運動情況前輪抱死而后輪滾動時車輪的運動情況-汽車汽車處于一種穩(wěn)定狀態(tài)；處于一種穩(wěn)定狀態(tài)；9/22后軸側(cè)滑分析后軸側(cè)滑分析u后輪抱死而前輪滾動時車輪的運動情況后輪抱死而前輪滾動時車輪的運動情況-汽車汽車處于不穩(wěn)定的、危險狀態(tài)。處于不穩(wěn)定的、危險狀態(tài)。 10/22前輪失去轉(zhuǎn)向能力前輪失去轉(zhuǎn)向能力u定義：定義：指汽車在彎道上制

6、動時，轉(zhuǎn)動方向盤也無法使指汽車在彎道上制動時，轉(zhuǎn)動方向盤也無法使汽車沿預(yù)定彎道制動停車的現(xiàn)象。汽車沿預(yù)定彎道制動停車的現(xiàn)象。u產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：前輪抱死或前輪先抱死時，因側(cè)向附著系前輪抱死或前輪先抱死時，因側(cè)向附著系數(shù)幾乎等于零。數(shù)幾乎等于零。11/22 為保證汽車方向穩(wěn)定性，首先不能出現(xiàn)只有后輪為保證汽車方向穩(wěn)定性，首先不能出現(xiàn)只有后輪抱死或后輪比前輪先抱死的情況，以防止危險的后抱死或后輪比前輪先抱死的情況，以防止危險的后軸側(cè)滑。其次，盡量少出現(xiàn)只有前輪抱死或前、后軸側(cè)滑。其次，盡量少出現(xiàn)只有前輪抱死或前、后輪輪都抱死的情況，以維持汽車的轉(zhuǎn)向能力。最理輪輪都抱死的情況，以維持汽車的轉(zhuǎn)向能力

7、。最理想的情況是防止任何車輪抱死，前后車輪都處于滾想的情況是防止任何車輪抱死，前后車輪都處于滾動狀態(tài)動狀態(tài) ，這樣可確保制動時的方向穩(wěn)定性。，這樣可確保制動時的方向穩(wěn)定性。結(jié)論結(jié)論12/22第四節(jié)第四節(jié) 制動器制動力的分配制動器制動力的分配一、一、前后輪抱死次序前后輪抱死次序二、二、制動時前、后輪的地面法向反作用力制動時前、后輪的地面法向反作用力三、三、理想的前、后輪制動器制動力分配理想的前、后輪制動器制動力分配四、四、實際的前、后輪制動器制動力分配實際的前、后輪制動器制動力分配13/22前后輪抱死次序前后輪抱死次序u在制動過程中，前、后輪抱死次序分三種情況：在制動過程中，前、后輪抱死次序分三

8、種情況：即前輪先于后輪抱死、后輪先于前輪抱死及前、即前輪先于后輪抱死、后輪先于前輪抱死及前、后輪同時抱死。后輪同時抱死。u前、后輪的抱死次序?qū)η?、后輪的抱死次序?qū)χ苿酉倒ぷ餍手苿酉倒ぷ餍屎秃椭苿又苿臃较蚍€(wěn)定性方向穩(wěn)定性有很大影響。有很大影響。u結(jié)論結(jié)論：前、后輪同時抱死是制動的最佳狀態(tài)，：前、后輪同時抱死是制動的最佳狀態(tài)，這時不僅制動系工作效率最高，而且制動時汽車這時不僅制動系工作效率最高，而且制動時汽車的方向穩(wěn)定性好。的方向穩(wěn)定性好。14/22對制動系工作效率的影響對制動系工作效率的影響 制動系工作效率制動系工作效率: 指制動器制動力的利用程度，等于全部車輪都指制動器制動力的利用程度，等

9、于全部車輪都抱死時的地面制動力與制動器制動力之比。抱死時的地面制動力與制動器制動力之比。 、 前、后輪最大地面制動力，等于各自附著力；前、后輪最大地面制動力，等于各自附著力； 、 前、后車輪均抱死時，前、后輪的制動器制動力。前、后車輪均抱死時，前、后輪的制動器制動力。在制動過程中，如果前輪先抱死，在制動過程中，如果前輪先抱死，b1；如果后輪先抱死，；如果后輪先抱死，b 1；如果前、后輪同時抱死時，所以；如果前、后輪同時抱死時，所以b =1。 1max2max12bFFFFmax1Fmax2F1F2F15/22對制動方向穩(wěn)定性影響對制動方向穩(wěn)定性影響u前輪先于后輪抱死，是一種穩(wěn)定工況，但在制動時

10、汽車前輪先于后輪抱死，是一種穩(wěn)定工況，但在制動時汽車失去轉(zhuǎn)向能力；后輪先于前輪抱死，是一種不穩(wěn)定工況，失去轉(zhuǎn)向能力；后輪先于前輪抱死，是一種不穩(wěn)定工況，后軸可能發(fā)生側(cè)滑；前、后輪同時抱死，可避免后軸側(cè)后軸可能發(fā)生側(cè)滑；前、后輪同時抱死，可避免后軸側(cè)滑，同時前輪只有在最大制動強度下才使汽車失去轉(zhuǎn)向滑，同時前輪只有在最大制動強度下才使汽車失去轉(zhuǎn)向能力。能力。16/22制動時前、后輪地面法向反作用力制動時前、后輪地面法向反作用力汽車在水平路面上制動時的受力情況，見圖汽車在水平路面上制動時的受力情況，見圖8-9。忽略汽車的滾。忽略汽車的滾動阻力矩、空氣阻力以及減速時旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生慣性力偶矩。動阻力矩、空

11、氣阻力以及減速時旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生慣性力偶矩。對前、后輪接地點取矩得：對前、后輪接地點取矩得： LhFGbZgj1LhFGaZgj2GFFFjmax12jFFFFF,且17/22汽車在一定的道路條件下制動時，前、后輪的地汽車在一定的道路條件下制動時，前、后輪的地面法向反作用力是變化的；當制動強度較小時，面法向反作用力是變化的；當制動強度較小時，前、后輪的地面法向反作用力取決于汽車總的地前、后輪的地面法向反作用力取決于汽車總的地面制動力；當前、后輪同時抱死時，前、后輪的面制動力；當前、后輪同時抱死時，前、后輪的地面法向反作用力取決于道路附著系數(shù)。地面法向反作用力取決于道路附著系數(shù)。 制動時前、后輪地面

12、法向反作用力制動時前、后輪地面法向反作用力)(1ghbLGZ)(2ghaLGZLhFGbZgj1LhFGaZgj218/22理想的制動器制動力分配理想的制動器制動力分配u前、后車輪同時抱死的條件是：前、后車輪同時抱死的條件是：前、后制動器制動力之和等于前、后制動器制動力之和等于附著力，并且前、后制動器制動力分別等于各自的附著力。即附著力，并且前、后制動器制動力分別等于各自的附著力。即 u理想的制動器制動力分配理想的制動器制動力分配曲線曲線（I曲線）曲線）：前、后車輪同時抱死前、后車輪同時抱死時，前、后制動器制動力分配的關(guān)系曲線。時，前、后制動器制動力分配的關(guān)系曲線。12112211211122

13、2212221114122gggggggFFGFZFZbhFFFZZFFGFZZahGbhFFahhGGbFI FbFFhGh；由于；而；由；將 值帶入到中，得到：（）由上述公式可繪制由上述公式可繪制I曲線曲線19/22理想的制動器制動力分配曲線理想的制動器制動力分配曲線I曲線的作法曲線的作法：1.1.建立坐標系，將不同的建立坐標系，將不同的值（值（=0.1=0.1、0.20.2、0.30.3）帶入到帶入到 ，得到一，得到一組與坐軸成組與坐軸成4545的平行線。的平行線。2.2.再將不同的再將不同的值（值（=0.1=0.1、0.20.2、0.30.3）帶）帶入到入到 ，得到一組通，得到一組通過

14、坐標原點、斜率不同的射過坐標原點、斜率不同的射線。線。 GFF21gghahbFF2120/22（3）對應(yīng)同一）對應(yīng)同一值，可以找到兩值，可以找到兩條直線，這兩條直線的交點，就條直線，這兩條直線的交點，就是滿足是滿足 和和 這這兩個關(guān)系式的兩個關(guān)系式的 將不同將不同值時所對應(yīng)兩直線的交點值時所對應(yīng)兩直線的交點A、B、C、連接起來，就得到連接起來，就得到I曲線。曲線。結(jié)論：結(jié)論：I曲線上任意一點，代表在曲線上任意一點，代表在一定附著系數(shù)的路面上制動到前、一定附著系數(shù)的路面上制動到前、后輪同時抱死時，所要求的理想后輪同時抱死時，所要求的理想前、后制動器制動力的數(shù)值。前、后制動器制動力的數(shù)值。 理想

15、的制動器制動力分配曲線理想的制動器制動力分配曲線GFF21gghahbFF21的值。和21FF21/22實際前、后制動器制動力與同步附著系數(shù)實際前、后制動器制動力與同步附著系數(shù)一般兩軸汽車的前、后制動器制動力之比為固定值。常用前制一般兩軸汽車的前、后制動器制動力之比為固定值。常用前制動器制動力與汽車總制動器制動力之比來表示分配的比例，稱動器制動力與汽車總制動器制動力之比來表示分配的比例，稱為制動器制動力分配系數(shù)，以為制動器制動力分配系數(shù)，以表示。表示。u線和線和I線的交點所對應(yīng)的附著系數(shù)稱為同步附著系數(shù)。線的交點所對應(yīng)的附著系數(shù)稱為同步附著系數(shù)。u同步附著系數(shù)表明：只在一種路面上制動時，才能達到同時同步附著系數(shù)表明：只在一種路面上制動時，才能達到同時抱死的理想效果。抱死的理想效果。線。制動力分配線，簡稱實際前、后輪制動器的直線。這條直線稱為、斜率為它為一條通過坐標原點；1tan1)(1112212111FFFFFFFFFF22/22u當當 時，時，I線（滿載）位于線（滿載）位于線的上方，制動時線的上方，制動時總是前輪先總是前輪先抱死抱死。當。當 時，時，I線（滿載）位于線（滿載）位于線的下方，制動時線的下方，制動時總是后總是后輪先抱死輪先抱死。u空載時由于空載時由于I線位于線位于線下方，制動時線下方，制動時總是后輪先抱死總是后輪先