4汽車行駛安全性-4汽車行駛安全性

1、第第 四四 章章汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程2第一節(jié)第一節(jié) 汽車安全性分類汽車安全性分類一、交通事故一、交通事故定義：車輛在道路上行駛和停放過程中，發(fā)生碰撞、輾壓、刮擦、翻車、墜車、定義：車輛在道路上行駛和停放過程中，發(fā)生碰撞、輾壓、刮擦、翻車、墜車、失火、爆炸等現(xiàn)象造成人員傷亡和車、物損壞的事件。失火、爆炸等現(xiàn)象造成人員傷亡和車、物損壞的事件。 路路道路幾何線型路面、道路設(shè)施道路幾何線型路面、道路設(shè)施及道路條件變化對(duì)交通事故的影響；及道路條件變化對(duì)交通事故的影響； 環(huán)境環(huán)境對(duì)人和道路的影響以及對(duì)汽對(duì)人和道路的影響以及對(duì)汽車性能的影響。車性能的影響。 人人駕駛過程中接受外界信息的反駕駛過

2、程中接受外界信息的反應(yīng)特性，駕駛員生理、心理和操作特性；應(yīng)特性，駕駛員生理、心理和操作特性； 車車汽車結(jié)構(gòu)、性能及技術(shù)狀況；汽車結(jié)構(gòu)、性能及技術(shù)狀況；內(nèi)容：研究交通事故產(chǎn)生的規(guī)律，分析其內(nèi)容：研究交通事故產(chǎn)生的規(guī)律，分析其原因，消除誘發(fā)交通事故的外部因素。原因，消除誘發(fā)交通事故的外部因素。就是把人、車、道路及環(huán)境四者統(tǒng)一在一就是把人、車、道路及環(huán)境四者統(tǒng)一在一個(gè)交通系統(tǒng)中，探索各自及相互間的內(nèi)在個(gè)交通系統(tǒng)中，探索各自及相互間的內(nèi)在規(guī)律性及其最佳配合，以達(dá)到減少交通事規(guī)律性及其最佳配合，以達(dá)到減少交通事故的目的。故的目的。雨、雪、風(fēng)、霧疲倦、反應(yīng)能力道路附著轉(zhuǎn)向特性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工

3、程程3 主動(dòng)安全性主動(dòng)安全性 設(shè)計(jì)時(shí)汽車本身防止或減少道路交通事故發(fā)生的性能。主設(shè)計(jì)時(shí)汽車本身防止或減少道路交通事故發(fā)生的性能。主要取決于汽車的尺寸和整備質(zhì)量參數(shù)、制動(dòng)性、行駛穩(wěn)定性要取決于汽車的尺寸和整備質(zhì)量參數(shù)、制動(dòng)性、行駛穩(wěn)定性、操縱性、信息性以及駕駛員工作位置的狀況（座椅舒適性、操縱性、信息性以及駕駛員工作位置的狀況（座椅舒適性、噪聲、濕度和通風(fēng)、操縱輕便性等）。、噪聲、濕度和通風(fēng)、操縱輕便性等）。 被動(dòng)安全性被動(dòng)安全性發(fā)生事故后，汽車本身減輕人員受傷和貨物受損的性能。發(fā)生事故后，汽車本身減輕人員受傷和貨物受損的性能。 內(nèi)部被動(dòng)安全性內(nèi)部被動(dòng)安全性:減輕車內(nèi)乘員受傷和貨物受損減輕車內(nèi)乘

4、員受傷和貨物受損 外部被動(dòng)安全性外部被動(dòng)安全性:減輕對(duì)事故所涉及的其他人員和車輛的損害減輕對(duì)事故所涉及的其他人員和車輛的損害。第一節(jié)第一節(jié) 汽車安全性分類汽車安全性分類二、汽車安全性分類二、汽車安全性分類 事故后安全性事故后安全性 汽車發(fā)生了事故后能減輕事故后果的性能。 生態(tài)安全性生態(tài)安全性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程4定義：定義：汽車在行駛時(shí)能在短距離停車且維持行駛方向汽車在行駛時(shí)能在短距離停車且維持行駛方向穩(wěn)定性穩(wěn)定性和在下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的能力。另外和在下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的能力。另外，也包括在一定坡道上能夠長(zhǎng)時(shí)間停放的能力。汽車制也包括在一定坡道上能夠長(zhǎng)時(shí)間停放的能力。汽車

5、制動(dòng)性是汽車的重要使用性能之一。它屬于汽車主動(dòng)安動(dòng)性是汽車的重要使用性能之一。它屬于汽車主動(dòng)安全性的范疇。全性的范疇。行車制動(dòng)行車制動(dòng) 腳剎車腳剎車 腳制動(dòng)。腳制動(dòng)。駐車制動(dòng)駐車制動(dòng) 手剎車手剎車 手制動(dòng)手制動(dòng)。第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程5 地面制動(dòng)力地面制動(dòng)力 是制動(dòng)時(shí)的是制動(dòng)時(shí)的外力，取決于外力，取決于1. 1.制動(dòng)器內(nèi)制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)制動(dòng)器內(nèi)制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤）間的摩擦力。鼓（制動(dòng)盤）間的摩擦力。2.2. 輪胎與地面間的附著力。輪胎與地面間的附著力。第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性一、地面制動(dòng)力一、地面制動(dòng)力車輪在制動(dòng)時(shí)的受力情況，見右

6、圖。 rTFXbxbF汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程6第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性二、制動(dòng)器制動(dòng)力二、制動(dòng)器制動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，車輪周緣克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的力，稱為制動(dòng)器制動(dòng)力。 rTF制動(dòng)器制動(dòng)力與制動(dòng)踏板力的關(guān)系曲線 制動(dòng)器制動(dòng)力僅與制動(dòng)器制動(dòng)力僅與制動(dòng)器制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，有關(guān)，它與它與踏板力踏板力成正比。成正比。 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程7第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性三、地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力與附著力的關(guān)系三、地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力與附著力的關(guān)系1. 地面最大制動(dòng)力地面最大制動(dòng)力 地面制動(dòng)力地面制動(dòng)力 地面最大制動(dòng)力地面最大制動(dòng)力 這表明制動(dòng)踏板力（

7、或這表明制動(dòng)踏板力（或氣壓）上升到一定值，制動(dòng)氣壓）上升到一定值，制動(dòng)力達(dá)到地面附著力時(shí)，車輪力達(dá)到地面附著力時(shí)，車輪不轉(zhuǎn)不轉(zhuǎn)即發(fā)生即發(fā)生抱死抱死。 也就是說：也就是說： 制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生；制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生； 制動(dòng)力是受地面附著制動(dòng)力是受地面附著力限止的。力限止的。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程8第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性2. 車輪與地面的附著與滑移車輪與地面的附著與滑移 在制動(dòng)過程中制動(dòng)軌跡分三階段。在制動(dòng)過程中制動(dòng)軌跡分三階段。 第一階段：第一階段：?jiǎn)渭儩L動(dòng)單純滾動(dòng)，印痕的形，印痕的形狀基本與輪胎胎面花紋相一致。狀基本與輪胎胎面花紋相一致。式中：式中：Va 車輪中心速度

8、；車輪中心速度； ro沒有制動(dòng)力時(shí)車輪半徑；沒有制動(dòng)力時(shí)車輪半徑； w車輪的速度。車輪的速度。 第二階段：第二階段：邊滾邊滑可辨別輪邊滾邊滑可辨別輪胎花紋的印痕，但胎花紋的印痕，但花紋逐漸模糊花紋逐漸模糊。 第三階段：第三階段：拖滑拖滑車輪抱死拖滑，車輪抱死拖滑，粗黑印痕，看不出花紋粗黑印痕，看不出花紋。 w=0 滑移率滑移率 純滾動(dòng)純滾動(dòng) Va=row S=0 純拖滑純拖滑 w=0 S=100%wroaV汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程9第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性制動(dòng)滑移率：制動(dòng)滑移率： 驅(qū)動(dòng)滑移率：驅(qū)動(dòng)滑移率： VrVSrVrS汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程10第二節(jié)第二節(jié)

9、汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性若令 Fxb / Fz= OA段近似直線 沒有真正滑移 AB段緩慢上升 局部相對(duì) BC段下降 滑動(dòng)摩擦系數(shù)小于靜摩擦系數(shù) 峰值附著系數(shù) 滑移附著系數(shù) 在干燥路面上： 在濕路面上： spsps13/1ps汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程11各種路面各種路面平均平均附著系數(shù)附著系數(shù)路路面面 p p S S 柏柏油油或或砼砼（干干） 0.8 0.9 0.75 柏柏油油（濕濕） 0.5 0.7 0.45 0.60 砼砼（濕濕） 0.8 0.7 礫礫石石 0.6 0.55 土土路路（干干） 0.68 0.65 土土路路（濕濕） 0.55 0.4 0.5 雪雪（壓壓實(shí)實(shí)） 0.2 0

10、.15 冰冰 0.1 0.07 第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程12第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性道路的類型、路況道路的類型、路況汽車運(yùn)動(dòng)速度汽車運(yùn)動(dòng)速度輪胎結(jié)構(gòu)、花紋、材料輪胎結(jié)構(gòu)、花紋、材料汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程13輪胎磨損輪胎磨損會(huì)影響其附著能力。會(huì)影響其附著能力。路面的路面的宏觀結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)應(yīng)有一定的不應(yīng)有一定的不平度而有自平度而有自排水排水能力；路面的能力；路面的微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)是應(yīng)是粗糙粗糙且有一定的且有一定的棱角棱角，以，以穿透水膜，穿透水膜，讓路面與讓路面與胎面直接接觸。胎面直接接觸。增大輪胎與地面的增大輪胎與地面的接觸面積

11、接觸面積可可提高附著能力：低氣壓、寬斷提高附著能力：低氣壓、寬斷面和子午線輪胎附著系數(shù)大。面和子午線輪胎附著系數(shù)大。第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性滑水現(xiàn)象滑水現(xiàn)象減小了輪胎與地面的附著能力，影響制動(dòng)、減小了輪胎與地面的附著能力，影響制動(dòng)、轉(zhuǎn)向能力。轉(zhuǎn)向能力。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程14第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性四、制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度四、制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度1. 制動(dòng)距離制動(dòng)距離a)a) 定義定義：在某一車速時(shí)，從駕駛員開始操縱制動(dòng)控制裝置（制動(dòng)踏板）到停車為止所駛過的距離。b)b) 影響因素影響因素：制動(dòng)踏板力、附著系數(shù)、汽車載荷、發(fā)動(dòng)機(jī)是否結(jié)合c) c) 試驗(yàn)要求試驗(yàn)

12、要求：制動(dòng)踏板力、附著系數(shù)、汽車狀態(tài)做規(guī)定。d)d) 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求：轎車、輕型貨車車速高，制動(dòng)效能高；重型貨車車速低，要求稍低一些。 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程15第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性2. 制動(dòng)減速度a) 定義：定義：是地面制動(dòng)力的反映是地面制動(dòng)力的反映b) 影響因素影響因素：制動(dòng)器制動(dòng)力（車輪滾動(dòng)時(shí)）、附著力（車輪抱死拖滑時(shí)）。c) 不同路面上的減速度、平均減速度不同路面上的減速度、平均減速度dtduGFbXbgabbmax dttattatt21121汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程16第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性3. 制動(dòng)距離分析駕駛員反應(yīng)時(shí)間制動(dòng)器作用

13、時(shí)間持續(xù)作用時(shí)間放松制動(dòng)器時(shí)間汽車制動(dòng)過程汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程17第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性0 . 12 . 0s9 . 02 . 0s0 . 13 . 0432222211111放松制動(dòng)器時(shí)間持續(xù)制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)力增長(zhǎng)時(shí)間時(shí)間）制動(dòng)系反應(yīng)時(shí)間（滯后制動(dòng)器作用時(shí)間：駕駛員移腳時(shí)間策時(shí)間駕駛員感知、判斷、決駕駛員反應(yīng)時(shí)間：汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程18第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性制動(dòng)距離制動(dòng)距離 指t2和t3走過S2和S3.制動(dòng)距離的計(jì)算制動(dòng)距離的計(jì)算 在 內(nèi)： Vo制動(dòng)初速度。 在 內(nèi)：2t22tVSo2t 222otmaxj61tVS 在t2時(shí)間內(nèi)的S2：在持

14、續(xù)制動(dòng)時(shí)間t3內(nèi)： 以j max 勻減速運(yùn)動(dòng)，初速為Ve，Vg=0 故 2222222max61tjtVtVSSSoo max2)max21(max2/2223jtjVjVSoe 8max2max222223tjtVjVSoo 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程19第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性影響制動(dòng)距離的因素影響制動(dòng)距離的因素 1、 2、 3、Vo22 tt maxjgmax20022002222maxmax200223292.25)2(6 . 310242)2(xuusuuxxuussssaaa 取取代代，則則用用可可忽忽略略，并并將將（制制動(dòng)動(dòng)距距離離）則則汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用

15、工工 程程20第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性制動(dòng)系作用時(shí)間對(duì)制動(dòng)距離影響制動(dòng)系作用時(shí)間對(duì)制動(dòng)距離影響ssss4 . 029 . 03 . 01 . 02222動(dòng)系而采用加速閥的多路制，列車簡(jiǎn)單氣壓制動(dòng)系的汽車制動(dòng)系真空助力制動(dòng)系和氣壓液壓制動(dòng)系 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程214. 制動(dòng)效能的恒定性第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性高速制動(dòng)或下長(zhǎng)坡制動(dòng)，制動(dòng)器溫度迅速上升，摩擦力矩顯著下降，即熱衰退現(xiàn)象。要求汽車以規(guī)定車速連續(xù)制動(dòng)15次，制動(dòng)強(qiáng)度為3m/s2,最后不低于冷試驗(yàn)效能的60 （5.8m/s2) 。影響因素： 1、制動(dòng)器摩擦系數(shù) 當(dāng)200為0.30.4 2、制動(dòng)器結(jié)構(gòu)盤式制

16、動(dòng)力制動(dòng)效能沒有鼓式的好，但抗熱衰退性能好（穩(wěn)定）。當(dāng)汽車涉水后，因水進(jìn)入制動(dòng)器，短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)效能的降低，稱為水衰退現(xiàn)象。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程22第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性五、制動(dòng)穩(wěn)定性五、制動(dòng)穩(wěn)定性制動(dòng)過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)跑偏，制動(dòng)過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)跑偏，后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力，而使后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力，而使汽車失去控制離開原來(lái)的行駛方向。汽車失去控制離開原來(lái)的行駛方向。 定義：汽車在制動(dòng)過程中，維持定義：汽車在制動(dòng)過程中，維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力。直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程23第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽

17、車制動(dòng)性1.跑偏跑偏 原因 制造、調(diào)整誤差造成的左、制造、調(diào)整誤差造成的左、右制動(dòng)器制動(dòng)力不等右制動(dòng)器制動(dòng)力不等 設(shè)計(jì)造成的懸架導(dǎo)向桿系設(shè)計(jì)造成的懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿運(yùn)動(dòng)干涉與轉(zhuǎn)向系拉桿運(yùn)動(dòng)干涉A）未制動(dòng)時(shí)）未制動(dòng)時(shí)B）制動(dòng)時(shí)前軸轉(zhuǎn)動(dòng)）制動(dòng)時(shí)前軸轉(zhuǎn)動(dòng)汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程24第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性2. 后軸側(cè)滑或前軸失去轉(zhuǎn)向后軸側(cè)滑或前軸失去轉(zhuǎn)向A A曲線曲線: :后輪抱死，汽車?yán)@縱軸旋轉(zhuǎn)，路面越滑、制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，后軸側(cè)滑越劇烈。B B曲線曲線:前輪抱死，汽車大致按方向行駛。 C C：全部車輪抱死：全部車輪抱死 無(wú)無(wú)法承受側(cè)向力，但法承受側(cè)向力，但不會(huì)旋轉(zhuǎn)

18、。不會(huì)旋轉(zhuǎn)。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程25第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性 從保證汽車方向穩(wěn)定性的角度出發(fā)，從保證汽車方向穩(wěn)定性的角度出發(fā)，首先首先不能不能出現(xiàn)只有后軸車輪抱死或后軸車輪比前出現(xiàn)只有后軸車輪抱死或后軸車輪比前軸軸車輪先抱車輪先抱死的情況，以防止危險(xiǎn)的后軸側(cè)滑；死的情況，以防止危險(xiǎn)的后軸側(cè)滑；其次其次，盡量少，盡量少出現(xiàn)只有前出現(xiàn)只有前軸軸車輪抱死或前、后車輪都抱死的情況，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。以維持汽車的轉(zhuǎn)向能力。 理想的情況理想的情況就是防止任何車輪抱死，前、后車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

19、方向輪都處于滾動(dòng)狀態(tài)，這樣就可以確保制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程26第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性六、制動(dòng)力比例關(guān)系六、制動(dòng)力比例關(guān)系 對(duì)于一般汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分對(duì)于一般汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、載荷情況及道路附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器配、載荷情況及道路附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過程可能出現(xiàn)如下三種情況，即：制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過程可能出現(xiàn)如下三種情況，即： 1) 前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。 2) 后輪先抱死拖沿，然后前輪抱死拖滑。后輪先抱死拖沿，然后

20、前輪抱死拖滑。 3) 前、后輪同時(shí)抱死拖滑。前、后輪同時(shí)抱死拖滑。 所以前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例將影響制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)所以前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例將影響制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性和附著的利用率。定性和附著的利用率。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程27第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性1. 地面對(duì)前后輪的法向反力地面對(duì)前后輪的法向反力 忽略Tf、Fw以及旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時(shí)產(chǎn)生的慣性力偶矩。且忽略制動(dòng)時(shí)車輪邊滾邊滑的過程，附著系數(shù)只取一個(gè)定值。zgdtdudtdughaLGFdtdughbLGFgzgz21制動(dòng)強(qiáng)度制動(dòng)強(qiáng)度z：1zF2zF1xbF2xbFmgghwFjFL1L2L汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工

21、程程28第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性 若在不同路面上制動(dòng)，若在不同路面上制動(dòng)，前、后輪都抱死，此時(shí)前、后輪都抱死，此時(shí)gzgzhaLGFhbLGF21GFFXb則 或 gdtdu 按上式，可以分析四輪均按上式，可以分析四輪均抱死時(shí)，地面對(duì)前、后輪法向抱死時(shí)，地面對(duì)前、后輪法向反作用力的變化，如右圖反作用力的變化，如右圖 。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程29第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性2. 理想的前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線理想的前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線前后輪同時(shí)抱死：前后輪同時(shí)抱死： 附著條件充分利用附著條件充分利用 方向穩(wěn)定性好方向穩(wěn)定性好 故稱為理想制動(dòng)力分配曲線。故稱為理想制

22、動(dòng)力分配曲線。 在任何路面在任何路面 上，同時(shí)抱死的條件為上，同時(shí)抱死的條件為 或或 再消去再消去 得得221121 zzFFFFGFF)2(4211122FhGbFGLhbhGFggg 2121hgahgbFFGFF汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程30)(12FfF第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性1F2F曲線I曲線器制動(dòng)力分配曲線即理想的前后制動(dòng)，則可畫出、對(duì)于已知、I :),F(fFLLmh122g汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程31第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性 由此可見，只要給出汽車的總質(zhì)量(或汽車的重力)、汽車的質(zhì)心位置(a、b、hg)，就能作出I曲線。顯然，I曲線還是前、

23、后輪都抱死后的地面制動(dòng)力FXb1、FXb2的關(guān)系曲線。ghbaGFFF,122汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程32第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性七、裝載變化對(duì)制動(dòng)性能的影響七、裝載變化對(duì)制動(dòng)性能的影響實(shí)踐表明，滿載時(shí)汽車質(zhì)心比設(shè)計(jì)質(zhì)心會(huì)前、后、上、下移實(shí)踐表明，滿載時(shí)汽車質(zhì)心比設(shè)計(jì)質(zhì)心會(huì)前、后、上、下移動(dòng)，即使動(dòng)，即使Ga不變，質(zhì)心變化都會(huì)對(duì)制動(dòng)效果產(chǎn)生影響。不變，質(zhì)心變化都會(huì)對(duì)制動(dòng)效果產(chǎn)生影響。 1.當(dāng)當(dāng)Ga， I曲線上移曲線上移 ， 穩(wěn)定區(qū)擴(kuò)大。穩(wěn)定區(qū)擴(kuò)大。 2.載荷較大的汽車，由于結(jié)構(gòu)限制，設(shè)計(jì)時(shí)不能保證前載荷較大的汽車，由于結(jié)構(gòu)限制，設(shè)計(jì)時(shí)不能保證前后輪均達(dá)到附著極限，所以汽車制

24、動(dòng)距離與載重量有后輪均達(dá)到附著極限，所以汽車制動(dòng)距離與載重量有關(guān)。實(shí)踐證明，關(guān)。實(shí)踐證明，Ga3t汽車，增加汽車，增加1t，S增加增加0.51m。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程33第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程34第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性八、雙管路制動(dòng)系統(tǒng)八、雙管路制動(dòng)系統(tǒng)各種布置方案的分析：各種布置方案的分析：1 1、“前后前后”布置布置 a a 一軸失效，制動(dòng)減速度下降一軸失效，制動(dòng)減速度下降 b b 若前軸失效，則汽車失去方向穩(wěn)定性（后抱）若前軸失效，則汽車失去方向穩(wěn)定性（后抱） c c 前軸失效時(shí)，拉手剎不起作用（手剎管后輪）前軸失效

25、時(shí)，拉手剎不起作用（手剎管后輪）2 2、“交叉交叉”布置布置 a a 一套失效時(shí)，制動(dòng)減速度減一套失效時(shí)，制動(dòng)減速度減少一半少一半 b b 方向穩(wěn)定性不喪失方向穩(wěn)定性不喪失 c c 可能因制動(dòng)力左右不均而跑可能因制動(dòng)力左右不均而跑偏偏汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程353 3、前二后一、前二后一 a a 無(wú)論那套回路失效，前輪制動(dòng)力和將減半無(wú)論那套回路失效，前輪制動(dòng)力和將減半 b b 如果前回路如果前回路(2)(2)失效，制動(dòng)穩(wěn)定性不好失效，制動(dòng)穩(wěn)定性不好4 4、前二后分別制動(dòng)、前二后分別制動(dòng) a a 一套回路失效一套回路失效, ,則制動(dòng)力減半，而不喪失穩(wěn)定性則制動(dòng)力減半，而不喪失穩(wěn)定性 b

26、 b 無(wú)法用調(diào)整前輪回轉(zhuǎn)半徑避免制動(dòng)跑偏無(wú)法用調(diào)整前輪回轉(zhuǎn)半徑避免制動(dòng)跑偏第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程36第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性九、車輪抱死過程九、車輪抱死過程1. 抱死過程抱死過程假設(shè)：假設(shè)： 1）V=C 2）Fz=C 3）附著率）附著率滑移率曲線按穩(wěn)定曲線處理滑移率曲線按穩(wěn)定曲線處理 4）制動(dòng)器摩擦力矩與時(shí)間呈線性關(guān)系）制動(dòng)器摩擦力矩與時(shí)間呈線性關(guān)系汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程37第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性則抱死過程則抱死過程 在在OSc a：OSo 增加緩慢增加緩慢 b：o 緩慢降到緩慢降到c c：o 很快下降到很快下降到

27、c并穩(wěn)定并穩(wěn)定 在在Sc1 a：Sc 很快到很快到1 b：c 很快到很快到0 c：c 曲線急降曲線急降可分析出：可分析出： c 正是正是p ，應(yīng)使防抱死裝，應(yīng)使防抱死裝置工作置工作 tz 內(nèi)應(yīng)防止車輪滑移內(nèi)應(yīng)防止車輪滑移汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程38第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性2. 防抱死裝置防抱死裝置為充分發(fā)揮輪胎與地面的潛在附著能力，全面滿足制動(dòng)要求，為充分發(fā)揮輪胎與地面的潛在附著能力，全面滿足制動(dòng)要求，在高級(jí)轎車及載重貨車上裝有自動(dòng)防抱死裝置，簡(jiǎn)稱在高級(jí)轎車及載重貨車上裝有自動(dòng)防抱死裝置，簡(jiǎn)稱ABS。從而在緊急制動(dòng)時(shí)，提高方向穩(wěn)定性從而在緊急制動(dòng)時(shí)，提高方向穩(wěn)定性。防抱死裝

28、置一般有三部分：防抱死裝置一般有三部分：傳感器、控制器、壓力調(diào)節(jié)器傳感器、控制器、壓力調(diào)節(jié)器。 在正常制動(dòng)時(shí)在正常制動(dòng)時(shí)防抱死裝置不起作用防抱死裝置不起作用 在緊急制動(dòng)時(shí)在緊急制動(dòng)時(shí)防抱起死裝置起作用防抱起死裝置起作用 傳感器傳感器：車輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)。：車輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 控制器控制器：分析傳感器參數(shù)，在將抱死時(shí)發(fā)出脈沖信號(hào)使壓：分析傳感器參數(shù)，在將抱死時(shí)發(fā)出脈沖信號(hào)使壓力調(diào)節(jié)器起作用。力調(diào)節(jié)器起作用。 壓力調(diào)節(jié)器壓力調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)分泵壓力，減少分泵壓力防止抱死，當(dāng)：調(diào)節(jié)分泵壓力，減少分泵壓力防止抱死，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速增加時(shí)又恢復(fù)制動(dòng)。車輪轉(zhuǎn)速增加時(shí)又恢復(fù)制動(dòng)。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程39dtdvd

29、tdv3.910037.256.7162.75100濕7.73508.29.2541.8100干SS減小SVo混凝路無(wú)ABS有ABS試條第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性防抱死裝置以防抱死裝置以運(yùn)動(dòng)參數(shù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)減壓或重新制動(dòng)。來(lái)減壓或重新制動(dòng)。對(duì)于防抱系統(tǒng)對(duì)于防抱系統(tǒng)來(lái)說，根據(jù)哪些運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)判斷車輪即將抱死應(yīng)該減壓或來(lái)說，根據(jù)哪些運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)判斷車輪即將抱死應(yīng)該減壓或抱死現(xiàn)象已消失需要重新加壓制動(dòng)是很重要的。一般常用抱死現(xiàn)象已消失需要重新加壓制動(dòng)是很重要的。一般常用的參數(shù)有：的參數(shù)有：車輪角減車輪角減( (加加) )速度和滑動(dòng)率、車輪角加速度與速度和滑動(dòng)率、車輪角加速度與半徑的乘積、汽車的參考

30、車速和汽車的減速度半徑的乘積、汽車的參考車速和汽車的減速度等。等。例：BonZ轎車 ABS以為參量的試驗(yàn)結(jié)果 直線：汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程40第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性十、緩速制動(dòng)十、緩速制動(dòng) 1 1排氣制動(dòng)排氣制動(dòng) 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程41第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性2 2緩速器緩速器 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程42 制動(dòng)性能試驗(yàn)有制動(dòng)性能試驗(yàn)有路試路試和和臺(tái)試臺(tái)試。 路試：參數(shù)為路試：參數(shù)為S、制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間、 。 條件：路面條件：路面0.7，無(wú)風(fēng)無(wú)風(fēng)3m/s，T為為 537，航，航向角向角 8（不越（不越3.5m車道），冷試驗(yàn)制動(dòng)器溫度

31、車道），冷試驗(yàn)制動(dòng)器溫度100。 熱衰退制動(dòng)器溫度：熱衰退制動(dòng)器溫度： 轎車轎車250270、中卡、中卡140150、重卡、重卡170200。第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性十一、汽車制動(dòng)性能試驗(yàn)十一、汽車制動(dòng)性能試驗(yàn)tddv汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程43 下長(zhǎng)坡試驗(yàn)：下長(zhǎng)坡試驗(yàn)： i：6% Va：60km/h S：6km 剩余制動(dòng)效能與冷制動(dòng)比剩余制動(dòng)效能與冷制動(dòng)比 75% 防抱死防抱死ABS： 臺(tái)試：安全檢測(cè)臺(tái)試：安全檢測(cè)第二節(jié)第二節(jié) 汽車制動(dòng)性汽車制動(dòng)性 試驗(yàn)時(shí)：冷試驗(yàn)時(shí)：冷 汽車先加速到略高汽車先加速到略高Vo，降到，降到Vo再試再試 熱熱 加熱階段，加速加熱階段，加速0.8

32、Vmax，以，以3 減速減速到初速，制動(dòng)周期到初速，制動(dòng)周期4560s，1520次。次。 試驗(yàn)階段不低于冷制動(dòng)試驗(yàn)階段不低于冷制動(dòng)80%。2/ sm評(píng)價(jià)穩(wěn)定性彎道試驗(yàn)濕路面試驗(yàn) 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程44第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱性：汽車操縱性：指駕駛員以最少修正而能維持汽車按給定的路線行駛，以指駕駛員以最少修正而能維持汽車按給定的路線行駛，以及按駕駛員愿望轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤以改變汽車行駛方向的性能。及按駕駛員愿望轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤以改變汽車行駛方向的性能。汽車穩(wěn)定性：汽車穩(wěn)定性：指汽車抵抗力圖改變其位置或行駛方向的外界影響的能力。指汽車抵抗力圖改變其位置或行駛方向的外界影

33、響的能力。行駛穩(wěn)定性（臨界車速）、位置穩(wěn)定性（臨界路面坡度角）行駛穩(wěn)定性（臨界車速）、位置穩(wěn)定性（臨界路面坡度角）操縱穩(wěn)定性：操縱穩(wěn)定性：汽車在行駛過程中，能遵循駕駛員給定的行駛方向行駛，汽車在行駛過程中，能遵循駕駛員給定的行駛方向行駛，且受各種外部干擾尚能保持穩(wěn)定行駛的能力。且受各種外部干擾尚能保持穩(wěn)定行駛的能力。 對(duì)汽車駕駛員體力消耗，汽車行駛安全，特別是高速安全起重要作對(duì)汽車駕駛員體力消耗，汽車行駛安全，特別是高速安全起重要作用。用。影響操縱穩(wěn)定性有三方面：影響操縱穩(wěn)定性有三方面： 1、結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)：軸距、輪距、重心、輪胎、懸架，定位角及：軸距、輪距、重心、輪胎、懸架，定位角及轉(zhuǎn)向系

34、參數(shù)。轉(zhuǎn)向系參數(shù)。 2、使用因素使用因素：駕駛員的反應(yīng)，技術(shù)水平，能準(zhǔn)確的采取措：駕駛員的反應(yīng)，技術(shù)水平，能準(zhǔn)確的采取措施，可使汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)。施，可使汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)。 3、外界干擾外界干擾：地面不平，橫、縱坡，輪胎的附著等。：地面不平，橫、縱坡，輪胎的附著等。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程45第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性一、汽車操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)參數(shù)一、汽車操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)參數(shù) 1.使用較多的物理量使用較多的物理量 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)及瞬態(tài)響應(yīng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)及瞬態(tài)響應(yīng) 評(píng)價(jià)參數(shù)：穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，評(píng)價(jià)參數(shù)：穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益， 反應(yīng)時(shí)間，橫擺角反應(yīng)時(shí)間，橫擺角速度波動(dòng)的無(wú)阻尼固有頻率速

35、度波動(dòng)的無(wú)阻尼固有頻率 橫擺角速度的響應(yīng)特性橫擺角速度的響應(yīng)特性 評(píng)價(jià)參數(shù)：共振頻率、振幅比、相位滯后角評(píng)價(jià)參數(shù)：共振頻率、振幅比、相位滯后角 回正性：達(dá)到剩余橫擺角速度的時(shí)間回正性：達(dá)到剩余橫擺角速度的時(shí)間 轉(zhuǎn)向半徑：最小轉(zhuǎn)向半徑轉(zhuǎn)向半徑：最小轉(zhuǎn)向半徑 轉(zhuǎn)向輕便性：轉(zhuǎn)向力轉(zhuǎn)向輕便性：轉(zhuǎn)向力 直線行駛性：側(cè)向偏移直線行駛性：側(cè)向偏移 典型行駛工況典型行駛工況：方向盤轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向力、側(cè)向加速度、橫擺：方向盤轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向力、側(cè)向加速度、橫擺角速度、側(cè)偏角、車速角速度、側(cè)偏角、車速 極限行駛能力極限行駛能力：極限側(cè)向加速度、極限車速：極限側(cè)向加速度、極限車速汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程46第三節(jié)第

36、三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性2.幾個(gè)方面評(píng)價(jià)幾個(gè)方面評(píng)價(jià) 時(shí)域響應(yīng)時(shí)域響應(yīng)：汽車方向盤輸入或干擾輸入下的側(cè)向運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。：汽車方向盤輸入或干擾輸入下的側(cè)向運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。 頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)：汽車方向盤正弦輸入，頻率：汽車方向盤正弦輸入，頻率0，汽車橫擺角，汽車橫擺角速度與方向盤轉(zhuǎn)角的振幅比及相位差的變化圖形。速度與方向盤轉(zhuǎn)角的振幅比及相位差的變化圖形。 轉(zhuǎn)向半徑轉(zhuǎn)向半徑：機(jī)動(dòng)靈活性：機(jī)動(dòng)靈活性 轉(zhuǎn)向輕便性轉(zhuǎn)向輕便性：方向輕便程度：方向輕便程度 直線行駛性直線行駛性：側(cè)向風(fēng)和地面不平干擾下的時(shí)域響應(yīng)，有時(shí)：側(cè)向風(fēng)和地面不平干擾下的時(shí)域響應(yīng)，有時(shí)已有包括微曲率彎道行駛。已有包括微曲率彎道行駛。 典型

37、工況性典型工況性：通過某種典型橫擬通道的性能。：通過某種典型橫擬通道的性能。 極限行駛極限行駛：汽車安全行駛的極限性能。：汽車安全行駛的極限性能。 方向階躍輸入下的時(shí)域響應(yīng)方向階躍輸入下的時(shí)域響應(yīng)： 汽車的時(shí)域響應(yīng)汽車的時(shí)域響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)隨時(shí)間變化穩(wěn)態(tài)響應(yīng)不隨時(shí)間變化過多轉(zhuǎn)向中性轉(zhuǎn)向不足轉(zhuǎn)向汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程47第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性二、彈性車輪的側(cè)向偏離及其對(duì)轉(zhuǎn)向特性的影響二、彈性車輪的側(cè)向偏離及其對(duì)轉(zhuǎn)向特性的影響1 1）車輛坐標(biāo)系）車輛坐標(biāo)系 1.輪胎的側(cè)向偏離輪胎的側(cè)向偏離汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程48第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性2

38、 2）輪胎坐標(biāo)系）輪胎坐標(biāo)系 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程49第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性3 3）側(cè)向附著率）側(cè)向附著率22max,xhZYFFyZYFF側(cè)向附著率側(cè)向附著率22xhY勻速行駛勻速行駛 ：很大：很大制動(dòng)過程制動(dòng)過程：很小，0汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程50第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性4 4）側(cè)偏現(xiàn)象）側(cè)偏現(xiàn)象車輪行駛方向偏離車輪行駛方向偏離車輪平面的方向車輪平面的方向 車輪靜止不動(dòng)車輪靜止不動(dòng) 車輪受車輪受G Fy作用作用 若若Fy不足以使車輪沿地面滑不足以使車輪沿地面滑動(dòng)，只產(chǎn)生側(cè)向變形。動(dòng)，只產(chǎn)生側(cè)向變形。 車輪滾動(dòng)時(shí)車輪滾動(dòng)時(shí) 車輪

39、受車輪受G Fy作用作用 呈一定角度，即偏離角。呈一定角度，即偏離角。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程51第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性側(cè)向滑移側(cè)向滑移 滑移區(qū)逐漸增加，而附著區(qū)逐步減小滑移區(qū)逐漸增加，而附著區(qū)逐步減小 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程52第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性5 5）側(cè)偏特性的影響因素）側(cè)偏特性的影響因素汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程53第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程54 2. 車輛轉(zhuǎn)向時(shí)的受力分析車輛轉(zhuǎn)向時(shí)的受力分析第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程

40、程55 3. 側(cè)偏對(duì)汽車轉(zhuǎn)向的影響側(cè)偏對(duì)汽車轉(zhuǎn)向的影響第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性1) 中性轉(zhuǎn)向中性轉(zhuǎn)向 汽車的轉(zhuǎn)向半徑與裝剛性車輪的轉(zhuǎn)向半徑相同，即中汽車的轉(zhuǎn)向半徑與裝剛性車輪的轉(zhuǎn)向半徑相同，即中性轉(zhuǎn)向或正常轉(zhuǎn)向。性轉(zhuǎn)向或正常轉(zhuǎn)向。RLAABBLR , 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程56第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性2) 過度轉(zhuǎn)向過度轉(zhuǎn)向RLLABABR , 汽車的轉(zhuǎn)向半徑小于剛性車汽車的轉(zhuǎn)向半徑小于剛性車輪的轉(zhuǎn)向半徑，這種轉(zhuǎn)向特性稱輪的轉(zhuǎn)向半徑，這種轉(zhuǎn)向特性稱之為過度轉(zhuǎn)向。之為過度轉(zhuǎn)向。 在側(cè)向力在側(cè)向力F y作用下，以作用下，以O(shè)瞬瞬心作曲線運(yùn)動(dòng)慣性力心作曲

41、線運(yùn)動(dòng)慣性力Fc的側(cè)向分的側(cè)向分力力Fcy與與Fy相同，使車輪更加偏離，相同，使車輪更加偏離，R更小，失去操縱性。更小，失去操縱性。3) 不足轉(zhuǎn)向不足轉(zhuǎn)向RLAABBLR ,汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程57 4. 回正力矩回正力矩第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性輪胎側(cè)偏時(shí)會(huì)產(chǎn)生作用于輪胎繞輪胎側(cè)偏時(shí)會(huì)產(chǎn)生作用于輪胎繞OZ軸的力矩，圓周行駛時(shí)，軸的力矩，圓周行駛時(shí)，MZ是轉(zhuǎn)向車輪回復(fù)到直線行駛時(shí)主是轉(zhuǎn)向車輪回復(fù)到直線行駛時(shí)主要恢復(fù)力矩要恢復(fù)力矩回正力矩?；卣?。 MZ=FY e汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程58第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性三、轉(zhuǎn)向輪的振動(dòng)及其穩(wěn)

42、定效應(yīng)三、轉(zhuǎn)向輪的振動(dòng)及其穩(wěn)定效應(yīng) 1. 轉(zhuǎn)向輪振動(dòng)轉(zhuǎn)向輪振動(dòng) 汽車在行駛中，特別是高速行駛中，往往會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輪振動(dòng)。汽車在行駛中，特別是高速行駛中，往往會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輪振動(dòng)。道路使用因素結(jié)構(gòu)因素 . 2 . 1 路面路面 由于由于 懸架懸架 +車輪的彈性車輪的彈性上下跳動(dòng)上下跳動(dòng) 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的的彈性轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的的彈性左右擺動(dòng)左右擺動(dòng) 左右擺動(dòng)與上下跳動(dòng)的關(guān)系左右擺動(dòng)與上下跳動(dòng)的關(guān)系回轉(zhuǎn)儀效應(yīng)回轉(zhuǎn)儀效應(yīng) 回轉(zhuǎn)儀效應(yīng)：在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的軸心上加上一力矩（如車輪回轉(zhuǎn)儀效應(yīng)：在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的軸心上加上一力矩（如車輪軸心），使車輪在垂直平面上擺動(dòng)某一角度，與此同時(shí)在水軸心），使車輪在垂直平面上擺動(dòng)某一角度，與此同時(shí)在水

43、平面內(nèi)會(huì)出現(xiàn)另一力矩對(duì)軸作用，使車輪繞軸旋轉(zhuǎn)同時(shí)還繞平面內(nèi)會(huì)出現(xiàn)另一力矩對(duì)軸作用，使車輪繞軸旋轉(zhuǎn)同時(shí)還繞主銷擺動(dòng)。主銷擺動(dòng)。 措施：正確設(shè)計(jì)懸架的導(dǎo)向裝置措施：正確設(shè)計(jì)懸架的導(dǎo)向裝置。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程59第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性 車輪質(zhì)量不平衡車輪質(zhì)量不平衡 Fcx左、右擺動(dòng)，左右位置呈左、右擺動(dòng)，左右位置呈180最不好。最不好。 Fcy上、上跳動(dòng)上、上跳動(dòng) 措施：車輪平衡。措施：車輪平衡。 前懸架與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)干涉前懸架與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)干涉 措施措施: 結(jié)構(gòu)優(yōu)化，車輪軸與轉(zhuǎn)向節(jié)球銷圓心靠近。結(jié)構(gòu)優(yōu)化，車輪軸與轉(zhuǎn)向節(jié)球銷圓心靠近。汽汽 車車 運(yùn)

44、運(yùn) 用用 工工 程程602. 轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定效應(yīng)轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定效應(yīng)第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性定義：轉(zhuǎn)向輪能保持中間位置（直線行駛）及自動(dòng)返回定義：轉(zhuǎn)向輪能保持中間位置（直線行駛）及自動(dòng)返回中間位置（轉(zhuǎn)向輪有偏轉(zhuǎn)角）的能力。中間位置（轉(zhuǎn)向輪有偏轉(zhuǎn)角）的能力。 穩(wěn)定效應(yīng)小穩(wěn)定效應(yīng)小駕駛時(shí)要經(jīng)常修正方向。駕駛時(shí)要經(jīng)常修正方向。 穩(wěn)定效應(yīng)大穩(wěn)定效應(yīng)大轉(zhuǎn)向沉重。轉(zhuǎn)向沉重。 組成：主銷內(nèi)傾角、后傾角，前輪外頃角及輪胎側(cè)組成：主銷內(nèi)傾角、后傾角，前輪外頃角及輪胎側(cè)向偏離產(chǎn)生的回正力矩組成。向偏離產(chǎn)生的回正力矩組成。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程61輪胎側(cè)偏輪胎側(cè)偏第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性

45、汽車操縱穩(wěn)定性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程62第三節(jié)第三節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)偏離之后，車輪和地面接觸的印跡上單元側(cè)向反力在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)偏離之后，車輪和地面接觸的印跡上單元側(cè)向反力的分布呈三角形，所以合力作用點(diǎn)顯然位于印跡中點(diǎn)之后。的分布呈三角形，所以合力作用點(diǎn)顯然位于印跡中點(diǎn)之后。 隨車輪所受側(cè)向力的增加，回正力矩隨之增大。而在印跡后部隨車輪所受側(cè)向力的增加，回正力矩隨之增大。而在印跡后部的單元側(cè)向反力達(dá)到附著極限以后，印跡上單元側(cè)向反力的分布呈的單元側(cè)向反力達(dá)到附著極限以后，印跡上單元側(cè)向反力的分布呈梯形，合力偏距減小。梯形，合力偏距減小。側(cè)向力繼續(xù)增加，滑移區(qū)側(cè)向力

46、繼續(xù)增加，滑移區(qū)不斷加大，分布由梯形趨于矩不斷加大，分布由梯形趨于矩形，偏距趨于零。形，偏距趨于零。 由此可見，回正力矩在達(dá)由此可見，回正力矩在達(dá)到最大值后，又開始減小。到最大值后，又開始減小。 隨法向載荷增加，回正力隨法向載荷增加，回正力矩也隨之增大。矩也隨之增大。 汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程63第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性一、汽車安全性評(píng)價(jià)方法一、汽車安全性評(píng)價(jià)方法 1. 汽車碰撞事故的分析汽車碰撞事故的分析道路交通事故的統(tǒng)計(jì)和分析是研究汽車被動(dòng)安全性基礎(chǔ)。根據(jù)事故統(tǒng)計(jì)，了解事故與氣候、道路、時(shí)間以及駕駛員和車外人員的年齡等的關(guān)系(影響因素)，并找出發(fā)生頻數(shù)最多的那一

47、部分事故(即所謂“典型事故”），便于集中力量進(jìn)行研究。 2. 碰撞部位分布碰撞部位分布汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程64第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程65第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性 3. 撞車事故人員受傷過程撞車事故人員受傷過程撞車中轎車駕駛員受傷過程事故中轎車乘員身體各部位受傷分布汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程663. 被動(dòng)安全性的評(píng)價(jià)指標(biāo)被動(dòng)安全性的評(píng)價(jià)指標(biāo) 第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性事故中的受傷人數(shù)。事故中的受傷人數(shù)。晝夜）；晝夜）；或事故后存活不超過七或事故后存活不超過七場(chǎng)死亡場(chǎng)死亡事故中的死亡人數(shù)（

48、當(dāng)事故中的死亡人數(shù)（當(dāng)SHSSHSN N NNF 3） 危險(xiǎn)系數(shù)危險(xiǎn)系數(shù)K。，為加權(quán)系數(shù)，建議取為加權(quán)系數(shù)，建議取，未受傷人數(shù)；未受傷人數(shù)；死傷人數(shù)；死傷人數(shù)；重傷人數(shù)；重傷人數(shù)；過四周）；過四周）；輕傷人數(shù)（康復(fù)期不超輕傷人數(shù)（康復(fù)期不超13600150321321321K.K.K KKK N N N N NNNNNKNKNKK oSZqoSZqSZq1） 事故嚴(yán)重性因素事故嚴(yán)重性因素F2）死亡人數(shù)）死亡人數(shù) 常用每百萬(wàn)居民，每百常用每百萬(wàn)居民，每百萬(wàn)公里行程，或每百萬(wàn)部車萬(wàn)公里行程，或每百萬(wàn)部車的事故死亡人數(shù)來(lái)衡量道路的事故死亡人數(shù)來(lái)衡量道路交通事故的程度。交通事故的程度。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn)

49、 用用 工工 程程67第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性 據(jù)統(tǒng)計(jì)值可知，某轎車各個(gè)座位的危險(xiǎn)系數(shù)，如下圖據(jù)統(tǒng)計(jì)值可知，某轎車各個(gè)座位的危險(xiǎn)系數(shù)，如下圖汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程68第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性二、內(nèi)部被動(dòng)安全性二、內(nèi)部被動(dòng)安全性1. 安全車身安全車身 轎車發(fā)生迎面碰撞或碰到固定障礙物時(shí)，前部分發(fā)生特別大的平均減速度jcp（300g400g），從車頭到車尾逐漸降低；轎車質(zhì)心平均減速度jcp為4060g，瞬時(shí)值可達(dá)80g100g。研究表明，事故中人體內(nèi)傷和腦損傷與減速度直接有關(guān)，骨折與作用力有關(guān)，組織損傷與剪切應(yīng)力有關(guān)。所以研究?jī)?nèi)部被動(dòng)安全性重要內(nèi)容是

50、降低人體減速度。 。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程69第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性平均減速度沿車長(zhǎng)方向分布轎車質(zhì)心平均減速度汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程70第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性 為了降低為了降低迎面碰撞迎面碰撞時(shí)的減速度，可將轎車前部做成褶時(shí)的減速度，可將轎車前部做成褶皺區(qū)，在碰撞時(shí)，可提供皺區(qū)，在碰撞時(shí)，可提供500600mm的變形行程，以通過的變形行程，以通過褶皺區(qū)吸收撞車時(shí)的動(dòng)能。褶皺區(qū)吸收撞車時(shí)的動(dòng)能。轎車各部分不同的剛度（乘坐區(qū)轎車各部分不同的剛度（乘坐區(qū) 剛度大，保證乘員的幸存空間）剛度大，保證乘員的幸存空間）后部撞車后部撞車的車速較低

51、，轎車后部的褶皺區(qū)的變形過程的車速較低，轎車后部的褶皺區(qū)的變形過程約為約為300500mm。側(cè)面撞車側(cè)面撞車時(shí)，碰撞部位允許的變形行程很小，應(yīng)保證時(shí)，碰撞部位允許的變形行程很小，應(yīng)保證主撞車不會(huì)侵入被撞車的乘客室。因此，車門和鉸鏈、門主撞車不會(huì)侵入被撞車的乘客室。因此，車門和鉸鏈、門鎖機(jī)構(gòu)承受碰撞的能力是一個(gè)關(guān)鍵。鎖機(jī)構(gòu)承受碰撞的能力是一個(gè)關(guān)鍵。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程71第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程72第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程73第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性2. 限制乘

52、員位移限制乘員位移(1) 限制乘員位移的裝置中，限制乘員位移的裝置中，最簡(jiǎn)單有效的是安全帶最簡(jiǎn)單有效的是安全帶。轎車駕駛員和前排乘客多采用三點(diǎn)式安全帶，后排乘客或載貨汽車、大客車乘員也有用腰部安全帶的，賽車則用四點(diǎn)式。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程74第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程75第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性 (2) 安全氣囊安全氣囊 安全氣囊可以不必限制乘客的正?；顒?dòng)安全氣囊可以不必限制乘客的正?；顒?dòng)。安全氣囊的作用情況，安全氣囊的作用情況，傳感器傳感器1在撞車發(fā)生時(shí)可感知車身變形在撞車發(fā)生時(shí)可感知車身變形和減速度，通過和減

53、速度，通過引爆裝置引爆裝置2使使氣體發(fā)生器氣體發(fā)生器3產(chǎn)生了高壓氮?dú)夂蜌瀹a(chǎn)生了高壓氮?dú)夂蜌鍤膺M(jìn)入氣進(jìn)入安全氣囊安全氣囊4。氣囊可在十分之一秒內(nèi)充氣完畢，保護(hù)乘客。氣囊可在十分之一秒內(nèi)充氣完畢，保護(hù)乘客頭部和上身。事故發(fā)生后經(jīng)過頭部和上身。事故發(fā)生后經(jīng)過0.40.5秒，氣囊的氣體通過專門秒，氣囊的氣體通過專門的孔放出，乘客可以自由活動(dòng)。的孔放出，乘客可以自由活動(dòng)。安全氣囊的作用情況使用安全氣囊的缺點(diǎn)使用安全氣囊的缺點(diǎn)是在放是在放氣時(shí)形成氣時(shí)形成160dB-180dB的聲壓的聲壓，另外，成本高。，另外，成本高。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程76第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性汽汽 車

54、車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程77第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性3. 消除部件致傷因素消除部件致傷因素 在乘坐區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)必須保證乘員幸存空間內(nèi)沒有致傷部件。在乘坐區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)必須保證乘員幸存空間內(nèi)沒有致傷部件。下圖畫出了在撞車前、后零件變形界限。下圖畫出了在撞車前、后零件變形界限。界限界限1-1將引起輕傷，將引起輕傷，界限界限2-2導(dǎo)致重傷，而導(dǎo)致重傷，而界限界限3-3將是致命的。將是致命的。生存空間 儀表板下部應(yīng)安裝儀表板下部應(yīng)安裝膝膝部緩沖墊部緩沖墊，風(fēng)擋玻璃應(yīng)采，風(fēng)擋玻璃應(yīng)采用用鋼化或夾層玻璃鋼化或夾層玻璃；轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)向盤可采用盤可采用彈性有波紋彈性有波紋的結(jié)的結(jié)構(gòu)，且盤緣可以變形，轉(zhuǎn)構(gòu)，且盤緣可以變形，轉(zhuǎn)向柱能彎曲或伸縮。向柱能彎曲或伸縮。汽汽 車車 運(yùn)運(yùn) 用用 工工 程程78 從圖中看出，首先行人腿從圖中看出，首先行人腿部碰撞到保險(xiǎn)杠上，然后骨部碰撞到保險(xiǎn)杠上，然后骨盆與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前段接觸，最盆與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前段接觸，最后頭部撞到發(fā)動(dòng)機(jī)罩或風(fēng)擋后頭部撞到發(fā)動(dòng)機(jī)罩或風(fēng)擋玻璃上。此時(shí)行人被加速到玻璃上。此時(shí)行人被加速到車速，即車速，即“ 一次碰撞一次碰撞”。 第四節(jié)第四節(jié) 汽車被動(dòng)安全性汽車被動(dòng)安全性三