第四章 制動性新課件

1、汽車的制動性汽車的制動性汽車的制動性汽車的制動性-影響汽車行駛安全影響汽車行駛安全谷志杰谷志杰公路與汽運(yùn)公路與汽運(yùn) ：汽車的制動性能與交通安全：汽車的制動性能與交通安全汽車的制動性汽車的制動性-評價指標(biāo)評價指標(biāo)隨著道路條件的改善和汽車制造水平的不斷提高隨著道路條件的改善和汽車制造水平的不斷提高, 汽車汽車的平均行駛速度日趨加快。汽車在高速行駛中突然制的平均行駛速度日趨加快。汽車在高速行駛中突然制動將產(chǎn)生側(cè)滑動將產(chǎn)生側(cè)滑, 特別是后軸側(cè)滑將引起汽車劇烈的回轉(zhuǎn)特別是后軸側(cè)滑將引起汽車劇烈的回轉(zhuǎn)運(yùn)動運(yùn)動, 使之部分地或完全失去操縱使之部分地或完全失去操縱, 嚴(yán)重地威脅著交通嚴(yán)重地威脅著交通安全。據(jù)有

2、關(guān)資料統(tǒng)計安全。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計, 在潮濕路面上約有三分之一的在潮濕路面上約有三分之一的交通事故與側(cè)滑有關(guān)交通事故與側(cè)滑有關(guān), 在冰雪路面上在冰雪路面上70% 80%的交通的交通事故與側(cè)滑有關(guān)。而根據(jù)對側(cè)滑事故的分析發(fā)現(xiàn)有事故與側(cè)滑有關(guān)。而根據(jù)對側(cè)滑事故的分析發(fā)現(xiàn)有50%是由于制動引起的。是由于制動引起的。可見可見, 制動時產(chǎn)生的側(cè)滑現(xiàn)象制動時產(chǎn)生的側(cè)滑現(xiàn)象是影響交通安全的一個重要因素是影響交通安全的一個重要因素, 因而制動時的側(cè)滑問因而制動時的側(cè)滑問題愈來愈多地被人們所關(guān)注。題愈來愈多地被人們所關(guān)注。汽車的制動性汽車的制動性-影響汽車行駛安全影響汽車行駛安全谷志杰谷志杰公路與汽運(yùn)公路與汽運(yùn) ：

3、汽車的制動性能與交通安全：汽車的制動性能與交通安全汽車的制動性汽車的制動性-影響汽車行駛安全影響汽車行駛安全http:/ 汽車的制動性汽車的制動性-影響汽車行駛安全影響汽車行駛安全袁泉，等人道路交通與安全：八達(dá)嶺高速路惡性交通事故與超越大貨袁泉，等人道路交通與安全：八達(dá)嶺高速路惡性交通事故與超越大貨車制動性研究車制動性研究八達(dá)嶺高速公路返京線的山區(qū)路段八達(dá)嶺高速公路返京線的山區(qū)路段 坡陡、坡陡、 彎急彎急 特別是特別是5 6 5 1 公里公里處處, 連續(xù)彎路下坡連續(xù)彎路下坡, 陡坡落差可達(dá)陡坡落差可達(dá)3 0 0 余米余米汽車的制動性汽車的制動性-制動標(biāo)準(zhǔn)制動標(biāo)準(zhǔn)被標(biāo)準(zhǔn)被標(biāo)準(zhǔn)GB 12676-1

4、999 汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗方法能和試驗方法所取代所取代GB 12676-1999要求的制度要求的制度性能是在車輪不抱死、不偏性能是在車輪不抱死、不偏離離3.7m通道，無異常振動現(xiàn)通道，無異常振動現(xiàn)象、制動控制力不大于規(guī)定象、制動控制力不大于規(guī)定值的條件下得到的。值的條件下得到的。允許在車速允許在車速15km/h時車輪時車輪抱死抱死汽車的制動性汽車的制動性-制動標(biāo)準(zhǔn)制動標(biāo)準(zhǔn)制動性能與汽車安全性密切相關(guān)，很多關(guān)于汽車制動的標(biāo)準(zhǔn)都制動性能與汽車安全性密切相關(guān)，很多關(guān)于汽車制動的標(biāo)準(zhǔn)都是是強(qiáng)制強(qiáng)制執(zhí)行的，我國的主要國家標(biāo)準(zhǔn)有：執(zhí)行的，我國的主要國家標(biāo)準(zhǔn)有：uGB 1267

5、6-1999 汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗方法汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗方法。本標(biāo)。本標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、準(zhǔn)中有關(guān)汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、 性能方面的內(nèi)容在技術(shù)上是等效性能方面的內(nèi)容在技術(shù)上是等效采用采用E C E第第1 3 -06號法規(guī)，號法規(guī)， 有關(guān)汽車制動系統(tǒng)性能試驗方法有關(guān)汽車制動系統(tǒng)性能試驗方法方面的內(nèi)容在技術(shù)上是等效采用方面的內(nèi)容在技術(shù)上是等效采用I S O 6 5 9 7 -1 9 9 1 , I S O 7 6 3 4 -1 9 9 5 和和I S O 7 6 3 5 -1 9 9 1 標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 該三項國際標(biāo)該三項國際標(biāo)準(zhǔn)是按照準(zhǔn)是按照E C E 第第1 3 號法規(guī)的要

6、求制定的。號法規(guī)的要求制定的。uGB 21670-2008 乘用車制動系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗方法。乘用車制動系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗方法。標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)修改采用修改采用 ECE R13-H。GB 12676-1999（ECE R13）本身對乘）本身對乘用車制動系統(tǒng)的適用性方面存在一定的局限性，取代用車制動系統(tǒng)的適用性方面存在一定的局限性，取代GB 12676-1999 中的乘用車部分。中的乘用車部分。uGB 7258-2010 機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件，技術(shù)內(nèi)容與，技術(shù)內(nèi)容與GB 12676-1999基本等效基本等效汽車的制動性和動力性的關(guān)系汽車的制動性和動力性的關(guān)系相同點(diǎn)：縱向動力學(xué)都是

7、兩者研究的重點(diǎn)相同點(diǎn)：縱向動力學(xué)都是兩者研究的重點(diǎn)不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：1、動力性是研究向前的運(yùn)動、動力性是研究向前的運(yùn)動2、制動性是研究向后的減速運(yùn)動、制動性是研究向后的減速運(yùn)動3、緊急制動時，制動力往往很大，因此制動、緊急制動時，制動力往往很大，因此制動性能更多地受到路面附著條件的限制，性能更多地受到路面附著條件的限制，附著條附著條件是本章的研究重點(diǎn)之一件是本章的研究重點(diǎn)之一制動時車輪受力制動時車輪受力汽車制動力的產(chǎn)生汽車制動力的產(chǎn)生制動蹄對制動鼓產(chǎn)制動蹄對制動鼓產(chǎn)生磨擦力矩生磨擦力矩T；磨擦力矩使車輪對磨擦力矩使車輪對路面產(chǎn)生向前的力路面產(chǎn)生向前的力F，同時路面給車，同時路面給車輪一個向后的力

8、輪一個向后的力FxbTu/r。 Fxb是路面給車是路面給車輪的制動力。制動輪的制動力。制動力越大，汽車的減力越大，汽車的減速度越大。影響制速度越大。影響制動力的因素有：磨動力的因素有：磨擦力矩擦力矩T和路面和路面附著條件。附著條件。rTFxbaux bTTFrx bTTFr汽車制時受力與研究汽車動力性時受力的關(guān)系汽車制時受力與研究汽車動力性時受力的關(guān)系汽車動力性：汽車行駛方程式汽車動力性：汽車行駛方程式20cossin21.15tqgTdaT i iC AuduGfGmrdtjiwftFFFFF()XbTFr車輪抱死前制動時，這些因素有些仍然存在，制動時，這些因素有些仍然存在，但是還存在制動力

9、矩但是還存在制動力矩TuT很多情況下很多情況下Tu起主要作用，因此本課程起主要作用，因此本課程主要研究制動力和制動力矩，并且不考主要研究制動力和制動力矩，并且不考慮旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的影響，即慮旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的影響，即XbF10dumdt()XbTFr車輪抱死前aupFzFXbFTWXbTFrrTFF1 地面制動力:地面對車輪（輪胎）的切向作用力 2 制動器制動力:在輪胎周緣為了克服制動器摩接力矩(使車輪能夠轉(zhuǎn)動)所需的力maxXbzXbzFFFFFN踏板力，F(xiàn)FmaxXbFFXbFF3 地面制動力、制動器制動力與附著力的關(guān)系地面制動力、制動器制動力與附著力的關(guān)系地面制動力首先取決與地面制動力首先取決與制動器

10、制動力制動器制動力，但同時受到，但同時受到地地面附著條件（力）面附著條件（力）的限制，它們同時大的限制，它們同時大Fxb才大。才大。F制動系液壓力制動系液壓力p踏板力踏板力Fp不不同同滑滑動動率率輪輪胎胎印印跡跡變變化化規(guī)規(guī)律律wrwru000wrwwur00wrwwrwururwuw0rr隨著制動強(qiáng)度的增加，車輪的滑動成分越來越大。它隨著制動強(qiáng)度的增加，車輪的滑動成分越來越大。它通常用滑動率通常用滑動率s表示。表示。 00000()100%100%100%100%0 0,100%0100%wrwwrwwwwrwwwrwrururtsuu tu trtu tursssr總行程滾動行程總行程為純

11、滾動,為純滑動為沒有地面制動力時為滾動半徑邊滾邊滑滑移率滑移率(GB / T 1 25 4 9 一一9 0):路面與胎面間的相對速度和行走速度的比值路面與胎面間的相對速度和行走速度的比值( 制制動時動時) ; 路面與胎面間的相對速度與輪胎圓周速度的比值路面與胎面間的相對速度與輪胎圓周速度的比值( 驅(qū)動時驅(qū)動時) （2010）滑移率滑移率包括此處的包括此處的滑動率滑動率和第和第7章的章的滑轉(zhuǎn)率滑轉(zhuǎn)率（驅(qū)動時）驅(qū)動時）（2010）0A段沒有滑動無側(cè)向力無側(cè)向力max pb峰值附著力系數(shù)即XbbzFF制動力系數(shù)s滑動附著系數(shù)純滑動（縱向附著系數(shù)）（縱向附著系數(shù)） b各種路面平均附著系數(shù)各種路面平均附

12、著系數(shù)有側(cè)向力時的情況有側(cè)向力時的情況 ylzFF側(cè)向力系數(shù)側(cè)偏角的概念au道路的類型、路況道路的類型、路況(水、油水、油)汽車運(yùn)動速度汽車運(yùn)動速度輪胎結(jié)構(gòu)、花紋、材料輪胎結(jié)構(gòu)、花紋、材料輪胎的磨損會降低其附著能力。輪胎的磨損會降低其附著能力。增大輪胎與地面的接觸面積可提高附著能增大輪胎與地面的接觸面積可提高附著能力：低氣壓、寬斷面和力：低氣壓、寬斷面和子午線輪胎子午線輪胎附附著系數(shù)大。著系數(shù)大。路面的宏觀結(jié)構(gòu)應(yīng)有一定的不平度而有自路面的宏觀結(jié)構(gòu)應(yīng)有一定的不平度而有自排水排水能力；路面的微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)是粗糙且有能力；路面的微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)是粗糙且有一定的棱角，以穿透水膜，讓路面與胎面直一定的棱角，以穿透

13、水膜，讓路面與胎面直接接觸。接接觸。兩種危險情況：兩種危險情況：剛開始下雨，路面沒有被沖刷，塵土、油、剛開始下雨，路面沒有被沖刷，塵土、油、水形成粘度高的水膜，不易被輪胎擠壓排出，水形成粘度高的水膜，不易被輪胎擠壓排出，路面的附著系數(shù)大大下降。路面的附著系數(shù)大大下降。滑水現(xiàn)象（滑水現(xiàn)象（Hydroplaning），路面積水多，），路面積水多，高速行駛的汽車輪胎由于排水形成動壓力。高速行駛的汽車輪胎由于排水形成動壓力。高速行駛經(jīng)過積水層出現(xiàn)滑水現(xiàn)象。高速行駛經(jīng)過積水層出現(xiàn)滑水現(xiàn)象。 A水膜區(qū)水膜區(qū) B過渡區(qū)過渡區(qū) C接觸區(qū)接觸區(qū)滑水現(xiàn)象滑水現(xiàn)象:Hydroplanningau對于光滑胎面、細(xì)花紋

14、胎面等胎面無排水對于光滑胎面、細(xì)花紋胎面等胎面無排水溝槽的輪胎以及一般花紋輪胎，當(dāng)路面水溝槽的輪胎以及一般花紋輪胎，當(dāng)路面水層深度超過溝槽深度時，可以根據(jù)流體動層深度超過溝槽深度時，可以根據(jù)流體動力學(xué)的原理確定發(fā)生滑水現(xiàn)象的車速力學(xué)的原理確定發(fā)生滑水現(xiàn)象的車速出現(xiàn)滑水現(xiàn)象時的車速出現(xiàn)滑水現(xiàn)象時的車速2haFAuFh可設(shè)動水壓力的升力可設(shè)動水壓力的升力A 輪胎接地面積輪胎接地面積r 水密度水密度ua 車速車速出現(xiàn)滑水現(xiàn)象時，動水壓力的升力分量等出現(xiàn)滑水現(xiàn)象時，動水壓力的升力分量等于作用于輪胎的垂直載荷于作用于輪胎的垂直載荷W，即，即出現(xiàn)滑水現(xiàn)象時的車速出現(xiàn)滑水現(xiàn)象時的車速22hahaaWFAuF

15、WuAAWuA6.34 kPahiiupp充氣輪胎氣壓（）4.3 4.3 汽車制動效能及其恒定性汽車制動效能及其恒定性制制動動過過程程充分發(fā)出的平均減速充分發(fā)出的平均減速度（度（MFDD ，mean fully developed braking deceleration ）4.3 4.3 汽車制動效能及其恒定性汽車制動效能及其恒定性汽車制動效能，是指汽車迅速降低車速直至汽車制動效能，是指汽車迅速降低車速直至停車的能力。汽車制動效能的評價指標(biāo)是制動距停車的能力。汽車制動效能的評價指標(biāo)是制動距離離s s（單位（單位m m）和制動減速度）和制動減速度a ab b （單位（單位m/sm/s2 2）。

16、1. 1. 制動距離制動距離制動距離制動距離s s，是指汽車以給定的初速是指汽車以給定的初速u u0 0，從踩，從踩到制動踏板至汽車停住所行駛的距離。到制動踏板至汽車停住所行駛的距離。影響因素：影響因素：踏板力（或者制動系管路壓力）踏板力（或者制動系管路壓力）路面附著條件路面附著條件車輛載荷車輛載荷離合器（發(fā)動機(jī)）是否結(jié)合離合器（發(fā)動機(jī)）是否結(jié)合車輛狀態(tài)（制動器的冷熱工況）車輛狀態(tài)（制動器的冷熱工況）4.3 4.3 汽車制動效能及其恒定性汽車制動效能及其恒定性2. 2. 制動減速度制動減速度制動減速度反映了地面制動力的大?。褐苿訙p速度反映了地面制動力的大小：因此與制動器制動力因此與制動器制動力

17、( (車輪滾動時車輪滾動時) )及及附著力附著力( (車輪抱死拖滑時車輪抱死拖滑時) )有關(guān)有關(guān)XbduFmdt不同制動工況時的地面制動減速度不同制動工況時的地面制動減速度XbbbbduFGmmgdtdugdt不同制動工況時的地面制動減速度不同制動工況時的地面制動減速度maxmaxmaxpbsbsbbspduagdtABSagagg車輪抱死時，地面制動力為對于裝有理想的汽車，則在非緊急制動時車輪不抱死，則：bbag平均制動減速度平均制動減速度瞬時減速度曲線的形狀復(fù)雜，不好用某一點(diǎn)的值來代表,所以我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用平均減速度的概念，即21211( )ttaa t dtttt1制動壓力達(dá)到75最大壓

18、力pmax的時刻t2到停車總時間2/3的時刻平均制動減速度平均制動減速度ECE R13和國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258采用充分發(fā)出的平均減速度（MFDD ，mean fully developed braking deceleration ）2225.92()beebuuaMFDDss000000.8(km/h) 0.1(km/h) (km/h) (m) (m)bebbbeuuuuusuusuu，起始制動車速的距離的距離4.3 4.3 汽車制動效能及其恒定性汽車制動效能及其恒定性制制動動過過程程充分發(fā)出的平均減速充分發(fā)出的平均減速度（度（MFDD ，mean fully developed brakin

19、g deceleration ）1112422pF 踏板力ba 制動減速度tpFcdefg3maxbaba0制動距離的計算0.3-1s反應(yīng)駕駛員操作速度反應(yīng)駕駛員操作速度和制動系結(jié)構(gòu)調(diào)整情和制動系結(jié)構(gòu)調(diào)整情況，況，0.2-0.9s0.2-1s反應(yīng)制動系調(diào)整情況，特反應(yīng)制動系調(diào)整情況，特別是制動踏板的自由行程，別是制動踏板的自由行程，還有各鉸鏈和摩擦片之間還有各鉸鏈和摩擦片之間的間隙，約的間隙，約0.04 s間接反應(yīng)制動性能間接反應(yīng)制動性能的優(yōu)劣，約的優(yōu)劣，約0.2 s汽車的制動過程1112a422pF 踏板力ba 制動減速度tpFbcdefg03maxbaba75%MFDD2GB7258液壓：

20、0.35s氣壓： 0.6s制動協(xié)調(diào)時間制動協(xié)調(diào)時間急踩急踩制動時從腳接觸制動制動時從腳接觸制動踏板時起至機(jī)動車減踏板時起至機(jī)動車減速度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的速度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的7 5 %時所需的時間時所需的時間23220max2220max22max220020220max()2224241() (4-6)3.6225.92bbbaaabsssuasuaauuusua則（制動距離）很小,可忽略項，并將 (m/s)用(km/h)取代，則決定汽車制動距離的主要因素是：制功器起作用的時間、最大制動減速度即附著力(或最大制動器制動力)以及起始制動車速。20220max1() (4-6)3.6225.92aabu

21、sua式（4-6）是制定制動法規(guī)的依據(jù)反應(yīng)制動減反應(yīng)制動減速度要求速度要求5.015發(fā)動機(jī)接合的 0型試驗性能要求（摘自GB12676）反應(yīng)制動器反應(yīng)制動器起作用時間起作用時間要求要求3.99320220max1() (4-6)3.6225.92aabusua式（4-6）是制定制動法規(guī)的依據(jù)反應(yīng)制動減速反應(yīng)制動減速度要求度要求5.7580型試驗（摘自GB21670 乘用車）反應(yīng)制動減反應(yīng)制動減速度要求速度要求6.43004制動器作用時間對制動距離影響制動器作用時間對制動距離影響2220.4ssss液壓制動系 真空助力制動系和氣壓制動系簡單氣壓制動系的汽車列車 ，而采用加速

22、閥的多路制動系 轎車制動效能的統(tǒng)計轎車制動效能的統(tǒng)計20220max1() (4-6)3.6225.92aabusua2000.0034 0.00451 aasuu統(tǒng)計擬合結(jié)果2maxmax11=0.00451 = 8.55 m/s25.920.00451 25.92bbaa90年代年代2000.01287 0.00444 aasuu統(tǒng)計擬合結(jié)果80年代年代高速制動或下長坡制動，制動器溫度迅速上升，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15次，制動強(qiáng)度為3m/s2,最后不低于冷試驗效能的60 （5.8m/s2) 。 試驗是在北京西北部山區(qū)高崖口選擇10km長的連續(xù)下坡的長坡

23、道上進(jìn)行的。制動器的抗熱衰退性能不僅受摩擦材料摩擦因數(shù)下降的影響，而且同制動器的結(jié)構(gòu)形式有密切關(guān)系。 常采用制動效能因數(shù)與摩擦因數(shù)（系數(shù)）的關(guān)系常來說明各種類型制動器的效能及其穩(wěn)定程度 制動效能因數(shù)：單位制動輪缸推力Fpu所產(chǎn)生的制動器摩擦力F（不是F），即：,efpuTFKFrFr為制動鼓半徑雙向自動增力蹄制動器雙領(lǐng)蹄制動器領(lǐng)、從蹄制動器雙從蹄制動器盤式制動器盤式制動器的熱穩(wěn)定性好涉水后，制動器中的水分會被制動盤甩出，或被摩擦塊擠出和擦干，或被蒸發(fā)掉，因此，盤式制動器抗水衰退性和恢復(fù)性明顯優(yōu)于鼓式制動器。盤式制動器的熱穩(wěn)定性好盤式制動器的水穩(wěn)定性好由于盤式制動器直接由制動缸驅(qū)動襯片壓向制動盤

24、，省卻了鼓式制動器中的制動軸、推桿及制動缸架， 傳力部件少，受力簡單，反應(yīng)靈敏盤式制動器反應(yīng)靈敏盤式制動左右輪制動力差異較小，制動時方向穩(wěn)定性較好當(dāng)汽車涉水后，因水進(jìn)入制動器，短時間內(nèi)制動效能的降低，稱為水衰退現(xiàn)象。4.4 4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性制動時汽車的方向穩(wěn)定性 汽車制動過程中維持直線行駛或按預(yù)汽車制動過程中維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力為制動時汽車的方定彎道行駛的能力為制動時汽車的方向穩(wěn)定性向穩(wěn)定性汽車試驗中，常規(guī)定一定寬度的試驗通汽車試驗中，常規(guī)定一定寬度的試驗通道道(如如1.5倍車寬或倍車寬或3.7m)，制動時方向穩(wěn)定性合格，制動時方向穩(wěn)定性合格的車輛，在試驗過程中不允

25、許產(chǎn)生不可控制的的車輛，在試驗過程中不允許產(chǎn)生不可控制的效應(yīng)使它離開這條通道。效應(yīng)使它離開這條通道。有時候也限制有時候也限制偏航角偏航角（車輛停止行駛時的中心線與行駛基準(zhǔn)線所構(gòu)（車輛停止行駛時的中心線與行駛基準(zhǔn)線所構(gòu)成的夾角）成的夾角）4.4 4.4 制動時汽車的方向穩(wěn)定性制動時汽車的方向穩(wěn)定性 駕駛員平均駕駛員平均每英里進(jìn)行每英里進(jìn)行1.5次制動。次制動。其中大部分其中大部分是在制動強(qiáng)是在制動強(qiáng)度在中等以度在中等以下，超過下，超過0.5g的概率的概率小于小于0.1%制動方向失穩(wěn)的表現(xiàn)制動方向失穩(wěn)的表現(xiàn)跑偏：跑偏：制動時汽車自動向左或向右偏駛稱側(cè)滑：側(cè)滑：制動時汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動前

26、輪失去轉(zhuǎn)向能力：前輪失去轉(zhuǎn)向能力：指彎道制動時汽車不再按原來的彎 道行駛而沿彎迫切線方向駛出；直線行駛制動時，雖然轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤但汽車仍按直線方向行駛的現(xiàn)象。各種失穩(wěn)現(xiàn)象是有聯(lián)系的各種失穩(wěn)現(xiàn)象是有聯(lián)系的跑偏與側(cè)滑：跑偏與側(cè)滑：嚴(yán)重的嚴(yán)重的跑偏有時會引起后軸側(cè)跑偏有時會引起后軸側(cè)滑，易于發(fā)生側(cè)滑的汽滑，易于發(fā)生側(cè)滑的汽車也有加劇跑偏的趨勢車也有加劇跑偏的趨勢失去轉(zhuǎn)向能力與側(cè)滑：失去轉(zhuǎn)向能力與側(cè)滑：一般如果汽車后軸不會一般如果汽車后軸不會側(cè)滑，前輪就可能失去側(cè)滑，前輪就可能失去轉(zhuǎn)向能力；后軸側(cè)滑，轉(zhuǎn)向能力；后軸側(cè)滑，前輪常仍有轉(zhuǎn)向能力前輪常仍有轉(zhuǎn)向能力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求 GB7258-200

27、4 制動減速度和制動穩(wěn)定性的要求制動減速度和制動穩(wěn)定性的要求GB12676：規(guī)定的制動性能必須在車輪不抱死，：規(guī)定的制動性能必須在車輪不抱死， 任何部位不偏離出任何部位不偏離出3 . 7 m通道通道寬且無異常振動的條件下獲得，寬且無異常振動的條件下獲得， 當(dāng)車輛的車速低于當(dāng)車輛的車速低于1 5 k m/ h時，時， 允許車輪抱允許車輪抱死。最大控制力不得超過規(guī)定值。死。最大控制力不得超過規(guī)定值。GB21670： 應(yīng)在車速大于應(yīng)在車速大于 15km/h 時未發(fā)生車輪抱死、車輛未偏離時未發(fā)生車輪抱死、車輛未偏離 3.5m 寬的寬的試驗通道、偏航角小于等于試驗通道、偏航角小于等于15及無異常振動的情

28、況下達(dá)到規(guī)定的性能。及無異常振動的情況下達(dá)到規(guī)定的性能。 跑偏與跑偏引起的側(cè)滑跑偏與跑偏引起的側(cè)滑我國某城市，一年內(nèi)發(fā)生的我國某城市，一年內(nèi)發(fā)生的250起重大事故中，起重大事故中，由于由于“制動距離太長制動距離太長”、“緊急制動車輛跑偏緊急制動車輛跑偏”等原因造成的事故就近等原因造成的事故就近100起，約占起，約占40%;因制因制動時汽車掉頭的有動時汽車掉頭的有16起，約占起，約占6.4。又如，我。又如，我國北方某城市統(tǒng)計的國北方某城市統(tǒng)計的400多起汽車引起的交通事多起汽車引起的交通事故中，因制動距離延長，制動跑偏如側(cè)滑所引故中，因制動距離延長，制動跑偏如側(cè)滑所引起的事故，約占總數(shù)的起的事故

29、，約占總數(shù)的15%，其中由于，其中由于“側(cè)滑側(cè)滑”引起的事故約占一半以上引起的事故約占一半以上制動跑偏制動跑偏制動時汽車跑偏的原因有兩個：1)汽車左、右車輪，特別是前軸左、右車輪(轉(zhuǎn)向輪)制動器的制動力不相等。2)制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動學(xué)上的不協(xié)調(diào)(互相干涉)，其中，第一個原因是制造、調(diào)整誤差造成的，汽車究競向左或向右跑偏，要根據(jù)具體情況而定，是非系統(tǒng)性的而第二個原因是設(shè)計造成的，制動時汽車總是向左(或向右)一方跑偏，是系統(tǒng)性的。制動跑偏制動跑偏轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中存在間隙和彈性桿件制動跑偏制動跑偏左右輪制動力不相等引起的跑偏受力分析n縱向制動力n橫（側(cè)）向力主銷FXbFY

30、主銷FYFX1lFX1r制動跑偏制動跑偏)()()(大小大blbrFFFF制動跑偏制動跑偏)()()(大小大blbrFFFF制動跑偏制動跑偏后輪未抱死后輪未抱死后輪抱死后輪抱死制動跑偏制動跑偏左右輪制動力不相等引起的跑偏受力分析FXb具有負(fù)的主銷偏置距制動跑偏制動跑偏懸架導(dǎo)向和轉(zhuǎn)向桿系干涉等引起的跑偏安裝鋼板彈簧球頭銷L制動跑偏制動跑偏懸架導(dǎo)向和轉(zhuǎn)向桿系干涉等引起的跑偏安裝鋼板彈簧球頭銷L制動跑偏制動跑偏懸架導(dǎo)向和轉(zhuǎn)向桿系干涉等引起的跑偏安裝鋼板彈簧球頭銷L制動跑偏制動跑偏懸架導(dǎo)向和轉(zhuǎn)向桿系干涉等引起的跑偏安裝鋼板彈簧球頭銷L制動跑偏制動跑偏懸架導(dǎo)向和轉(zhuǎn)向桿系干涉等引起的跑偏安裝鋼板彈簧球頭銷

31、L后軸后軸(側(cè)滑側(cè)滑)動力學(xué)分析動力學(xué)分析vAABvBO瞬心瞬心側(cè)滑動力學(xué)分析側(cè)滑動力學(xué)分析FY1ua2221 2 jYlZmvFrFF兩點(diǎn)補(bǔ)充兩點(diǎn)補(bǔ)充FyFYFY2FY1FY2側(cè)滑動力學(xué)分析側(cè)滑動力學(xué)分析FY1ua2221 2 jYlZmvFrFF兩點(diǎn)補(bǔ)充兩點(diǎn)補(bǔ)充FyFYFY2FY1FY2后軸側(cè)滑后軸側(cè)滑制動時發(fā)生側(cè)滑，特別是后軸側(cè)滑，將引起制動時發(fā)生側(cè)滑，特別是后軸側(cè)滑，將引起汽車劇烈的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，嚴(yán)重時可使汽車調(diào)頭汽車劇烈的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，嚴(yán)重時可使汽車調(diào)頭 試驗條件：試驗條件：1、試驗道路有、試驗道路有25的橫向坡度的橫向坡度2、在地面上灑了水為，降低附著系數(shù)使、在地面上灑了水為，降低附著系數(shù)

32、使之容易發(fā)生側(cè)滑之容易發(fā)生側(cè)滑3、試驗用的轎車有調(diào)節(jié)各個車輪制動器制動力的裝、試驗用的轎車有調(diào)節(jié)各個車輪制動器制動力的裝置，可以使得制動力為零置，可以使得制動力為零只有一軸車只有一軸車輪抱死輪抱死A-后輪抱死，前后輪抱死，前輪無制動力輪無制動力B-前輪抱死，后前輪抱死，后輪無制動力輪無制動力兩軸先后抱兩軸先后抱死死附著系數(shù)對側(cè)滑的影響附著系數(shù)對側(cè)滑的影響側(cè)滑結(jié)論側(cè)滑結(jié)論1)制動過程中，若是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(減速停車)；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(如對試驗中的汽車為0.5s以上)先抱死拖滑，且車速超過某一數(shù)值(如試驗中的汽

33、車車速超過48km/h)時，汽車在輕微的側(cè)向力作用下就會發(fā)生側(cè)滑。3)路面越滑、制動距離和制動時間越長，后軸側(cè)滑越劇烈。對（后軸）側(cè)滑的要求對（后軸）側(cè)滑的要求1)首先不能出現(xiàn)只有后軸車輪抱死或后軸車輪首先不能出現(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，以防止危險的后軸比前軸車輪先抱死的情況，以防止危險的后軸側(cè)滑（側(cè)滑（首先避免最壞情況出現(xiàn)首先避免最壞情況出現(xiàn)）2)其次，盡量少出現(xiàn)只有前軸車輪抱死或前、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)向能力后車輪都抱死的情況，以維持汽車的轉(zhuǎn)向能力（避免不理想情況出現(xiàn)避免不理想情況出現(xiàn)）。）。3)最理想的情況最理

34、想的情況就是防止任何車輪抱死，前、就是防止任何車輪抱死，前、后車輪都處于滾動狀態(tài)，這樣就可以確保制動后車輪都處于滾動狀態(tài)，這樣就可以確保制動時的方向穩(wěn)定性。時的方向穩(wěn)定性。 對于一般（沒有安裝制動防抱死裝置）汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動器制動力的分配、載荷情況及道路附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動器制動力足夠時，制動過程可能出現(xiàn)如下三種情況，即： 1)前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖沿。 2)后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑 3)前、后輪同時抱死拖滑。 由第一章知道：驅(qū)動過程中要滿足附著條件才行，即 XbZZFFFFXZFCF制動過程中，要避免車輪抱死，同樣也要滿足附著條件，即XZFF或：1 汽車制

35、動時的受力圖汽車制動時的受力圖考慮水平路面制動，考慮水平路面制動，忽忽略慣性力偶、空氣阻力、略慣性力偶、空氣阻力、滾動阻力偶滾動阻力偶，只考慮地，只考慮地面制動力面制動力FXb，附著系附著系數(shù)只取一個數(shù)只取一個f（可以認(rèn)（可以認(rèn)為是滑動附著系數(shù)為是滑動附著系數(shù)fs），有有20cossin21.15tqgTdaT i iC AuduGfGmrdt()XbTFr0dumdtXbFbdummadtXbF1 地面對前后車輪的法向反作用力（可以結(jié)合第一章附著率時的受力分析，制動過程分析相當(dāng)于四輪驅(qū)動時逆向行駛）1jgZF hbFGLL制動力大小等于慣性力：1XbgZF hbFGLL2jgZF haFGL

36、L2XbgZF haFGLL12ZZFFG11XbXbXbbjduFFFmamFdt制動強(qiáng)度制動強(qiáng)度Z bbduadudtzazgggdt記：1()/XbggZgF hGzhbbFGGG bzhLLLLL前后輪都抱死時，有：12() z=XbZZbbbFFFGmgmaaagg12() (4-8)()XbggZgXbggZgF hGhbbGFGGbhLLLLLF hGhaaGFGGahLLLLLXbjduFFmmgzGzdt前后輪都抱死時，有：12() (4-8)()XbggZgXbggZgF hGhbbGFGGbhLLLLLF hGhaaGFGGahLLLLL12() (4-8)()ZgZgG

37、FbhLGFahL120() (4-8) 0()ZggZgGFbhGLhaGFahGL要使汽車穩(wěn)定，則有：理想的前、后制動器制動力分配曲線（前、后車輪同時抱死）同時抱死的條件是：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，即121211112222 ZZZZFFGFFGFFFFFFFF或12() (4-8)()ZgZgGFbhLGFahL122112 ()ggggFFGFahFbhFbhFah書上1F2F一定時45, 兩條線怎么變化？12 FFG21 ggFahFbhgh mab、對于已知、 、 ，則可畫出兩條直線1221 ggFFGFahFbh F8 .

38、 08 . 07 . 06 . 05 . 04 . 03 . 02 . 01 . 07 . 06 . 05 . 04 . 03 . 02 . 01 . 0越 往 右 ，越 大1F2F1221 ggFFGFahFbh取不同的值時I曲 線 每 一 點(diǎn)對 應(yīng) 某 一 F221141(2)2gggh LGGbFbFFhGh212114gdFLdFh LbFG12101FdFLadFbb 211 ,dFFdF曲線是上凸的1221 ggFFGFahFbh載貨后，一般至心后移，既a增大，b減小，整個曲線更上凸 載貨后，一般至心后移，既a增大，b減小，整個曲線更上凸 8 . 08 . 01F2FI曲線為同時抱

39、死的F2與F1之間的關(guān)系曲線，稱為理想的前、后輪制動器制動力分配曲線I曲線還是同時抱死和抱死后地面制動力FXb2和FXb1的關(guān)系曲線0.61.0哪個輪先抱死？8 . 08 . 01F2F0.60.611212(1)1tanFFFFFFFFF制 動 力 分 配 系 數(shù)線 ， 實(shí) 際制 動 力 分 配 數(shù)0:同步附著系數(shù)I1F2F0.60.6線，實(shí)際前后輪制動器制動力分配數(shù)0:同步附著系數(shù)12120 11gggggFbhFahFFbhahLbh0的計算:2F利用利用b 線與線與I曲線的配合，就可以分曲線的配合，就可以分析前、后制動器制動力具有固定比析前、后制動器制動力具有固定比值的汽車在各種路面上

40、的的制動情值的汽車在各種路面上的的制動情況況線為了便于分析，再引為了便于分析，再引入兩組線組入兩組線組f線線組與組與r線組。線組。0.80.6121112X 2X 1X 1() (1)jXbXbXbjXbzXbXbggbbggbggfFFFFFGbFFLLFFhGbLLLhGbFFhhLGbFhh求 線組：，1XbF2XbF(0,)gGbhf線組：前輪抱死時，在各種值路面上，前后輪地面制動力關(guān)系曲線線f 線組1,10)gggLLLhahah (因為：要求，所以122212X 2X 1X 1() 1 ()1jXbXbXbjgXbZXbXbggbbggbggrFFFFF hGaFFLLFFhGaL

41、LhGaFFLhLhGaFLLhh 求 線組：，r線組：后輪抱死時，在各種值路面上，前后輪地面制動力關(guān)系曲線2XbF1XbF(,0)gGah線r線組在同一值的f線和r線的交點(diǎn)既滿足前輪抱死條件，又滿足后輪抱死條件，所以是前后輪同時抱死的條件各交點(diǎn)組成的曲線即為I曲線I2XbF1XbFIf 線r線車輪抱死后，各個車輪的地面制動力不再增加，所以I曲線以上的f線組和I曲線以下的r線組已無物理意義（實(shí)際中不可實(shí)現(xiàn)的）2XbF1XbFIf 線r線2F1FI2XbF1XbF00.390.27z 0.30.3z 12 (4-11)1FFX 2X 1 (4-13)gbbggLhGbFFhh12 1XbXbFF

42、 (4-12)gbzLh結(jié)合式 (4-12) , ggbzLhbzLh結(jié)合式 0的路面上，能夠產(chǎn)生的最大制動強(qiáng)度z，制動力分配越合理。具有理想制動力分配的汽車， 1()fgggbLzzhLhbzhbLzP93（4-15） 所以上式確定的稱為：利用附著系數(shù)，又稱為被利用的附著系數(shù)利用附著系數(shù)利用附著系數(shù)（又稱為被利用的附著系數(shù)）的定義： XbiiZifrFF：前軸，：后軸也就是當(dāng)制動強(qiáng)度為z時，i（前或后）軸的地面制動力FXbi與地面法向反力之比也就是當(dāng)提供一定地面制動力Fxbi時所需要（或者所要求）的最小路面附著系數(shù)當(dāng)實(shí)際地面附著系數(shù)與利用附著系數(shù)相同時，車輪處于臨界抱死狀態(tài)前軸：前軸：111

43、()XbfggzgFGzzzGzhzhFbbbzhGLLLLL利用附著系數(shù)與第一章附著率的概念本質(zhì)上是一樣的，式（4-15）與P26下面的C 2有相同的形式 1()fgzbzhL2 gqChaqLL前軸：前軸：1111()()XbfggzggFGzzzGzhzhbFbbbzhhGLL zLLLL同樣可以寫出后軸：同樣可以寫出后軸：22(1) 1()XbrzgFzFazhLzf當(dāng)制動強(qiáng)度 增大時，增大r z同樣：當(dāng)制動強(qiáng)度 增大時，增大rzzf與、 與都是一一對應(yīng)的關(guān)系，是單調(diào)增加的因為車輪抱死對汽車的制動穩(wěn)定性不因為車輪抱死對汽車的制動穩(wěn)定性不利利,所以下面要考查在一定附著系數(shù)所以下面要考查在

44、一定附著系數(shù)的路面上所能夠達(dá)到的最大制動減速的路面上所能夠達(dá)到的最大制動減速度度abmax或制動強(qiáng)度或制動強(qiáng)度z，當(dāng)?shù)孛娓街禂?shù)與利用附著系數(shù)相同當(dāng)?shù)孛娓街禂?shù)與利用附著系數(shù)相同時，車輪處于臨界抱死狀態(tài)時，車輪處于臨界抱死狀態(tài)在同一在同一z下，前后軸的利用附著系數(shù)不下，前后軸的利用附著系數(shù)不一樣，一個大于一樣，一個大于z，一個小于，一個小于z。問題：利用問題：利用（需要）附著（需要）附著系數(shù)（或者附系數(shù)（或者附著率）大的還著率）大的還是小的先抱死？是小的先抱死？路面附著系數(shù)路面附著系數(shù)f一定時，一定時，分別令分別令fff和和fr=f，可以求出不同的，可以求出不同的z其中一個其中一個zf，另，另

45、一個一個zf，而只有，而只有zf才是有物理意才是有物理意義的。義的。fr=zzz1z2利用附著系數(shù)與制動力（強(qiáng)度）之間的關(guān)系利用附著系數(shù)與制動力（強(qiáng)度）之間的關(guān)系frzACBDfrzACBD=z=zz1z2利用附著系數(shù)曲線可以表示汽車制動性能的利用附著系數(shù)曲線可以表示汽車制動性能的橫坐標(biāo)為附著系數(shù)，縱坐標(biāo)為制動強(qiáng)度的關(guān)系曲橫坐標(biāo)為附著系數(shù)，縱坐標(biāo)為制動強(qiáng)度的關(guān)系曲線也可以說明制動性能線也可以說明制動性能越接近，說明（附著力）被利用的越充分，所以又有制動效率制動效率的概念：說明制動效率：制動效率：車輪不鎖死的最大制動強(qiáng)度與車輪和地面間摩擦因數(shù)的比值。前后輪總的地面附著力前后輪總的地面制動力GGz

46、z制動效率：是對整車而言的制動效率：是對整車而言的r 100%(1)rgzaELh后輪先抱死： ，f 100%fgzbELh前輪先抱死： ，同樣，根據(jù)以上兩式，在同一z下，計算得到的Ef和Er可能不一樣。根據(jù)物理意義，只有Ef（Er）100%才是有意義的制動效率與利用附著系數(shù)之間的關(guān)系制動效率與利用附著系數(shù)之間的關(guān)系frzACBDfrzACBD=z=zz1z2E=?E=?對前、后制動器制動力分配的要求對前、后制動器制動力分配的要求1、首先：防止后輪抱死，防止側(cè)滑，保持制動時的方向穩(wěn)定性2、其次：減少前輪抱死的機(jī)會，充分利用地面附著力制動，提高制動效能因此，要對b線進(jìn)行改造，使其不穿過I曲線并且

47、盡可能接近I曲線對前、后制動器制動力分配的要求對前、后制動器制動力分配的要求frz=z為了防止后輪抱死，前軸利用附著系數(shù)曲線應(yīng)總在45對角線（ =z ）上方，即總在后軸利用附著系數(shù)曲線的上方，為了提高制動效率同時還應(yīng)靠近圖中的對角線（ =z ）具有變比值的前、后制動器制動力的分配特性具有變比值的前、后制動器制動力的分配特性感載比例閥滿載空載1F2F制動防抱死裝置制動防抱死裝置ABS的組成的組成制動防抱死裝置制動防抱死裝置ABS的工作過程的工作過程制動防抱死裝置制動防抱死裝置ABS的工作過程的工作過程常規(guī)制動過常規(guī)制動過程程-ABS不不工作工作制動防抱死裝置制動防抱死裝置ABS的工作過程的工作過程制動防抱死裝置制動防抱死裝置ABS的工作過程的工作過程制動防抱死裝置制動防抱死裝置ABS的工作過程的工作過程制動防抱死裝置制動防抱死裝置ABS的分類的分類制動防抱死裝置制動防抱死裝置ABS的分類的分類1)四通道ABS對應(yīng)于雙制動管路的H型(前后)或X型(對角)兩種布置形式，四通道ABS也有兩種布置形式，見下圖。為了對四個車輪的制動壓力進(jìn)行獨(dú)立控制，在每個車輪上各安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器，并在通往各制動輪缸的制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置(通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每個車輪的附著力進(jìn)行制動，因此汽車的制動效能最好。但在附著系數(shù)分離(兩側(cè)車輪的附著系數(shù)不相