吉林大學汽車理論第四章汽車制動性

第四章汽車制動性Vehiclebrakingperformance14.3汽車制動效能及其恒定性4.1汽車制動性能評價指標4.2車輪制動受力學分析汽車制動性4.4汽車制動行駛方向穩(wěn)定性4.5前后制動器制動力分配AutomotiveBrakingPerformance2汽車制動性內容汽車制動性短距離內停車維持行駛方向穩(wěn)定性下長坡維持一定車速坡道長時間停放3定義：汽車在行駛時能在短距離停車且維持行駛方向穩(wěn)定性的能力，在下長坡時能維持一定車速的能力，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。它屬于汽車主動安全的范疇。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。汽車制動性內容44.1汽車制動性能評價指標三個評價指標制動效能（含制動距離或制動減速度）；制動效能恒定性（抗衰退性能）；制動時汽車行駛方向穩(wěn)定性（包括抗跑偏、抗側滑、保持轉向能力的性能）。汽車主要性能汽車制動性制動距離制動穩(wěn)定性交通安全EvaluationIndexofBrakingPerformanceMV5制動性評價指標汽車制動方向穩(wěn)定性制動效能恒定性制動效能制動減速度制動距離抗熱衰退性能失去轉向能力側滑跑偏水衰退性能4.1汽車制動性能評價指標EvaluationIndexofBrakingPerformance6制動效能定義在良好路面上，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或制動時汽車的減速度。它是制動性能的最基本指標。EvaluationIndexofBrakingPerformance4.1汽車制動性能評價指標7制動效能恒定性

抗熱衰退性能--汽車在高速行駛或下長坡時制動

性能的保持程度。

抗水衰退性能--汽車涉水后制動性能的保持能力汽車制動行駛方向穩(wěn)定性評價常用制動時汽車按給定路徑行駛的能力。制動時發(fā)生跑偏、側滑或失去轉向能力時，汽車將偏離給定的行駛路徑。這時，汽車制動方向穩(wěn)定性能不佳。8轎車制動規(guī)范94.2制動時車輪受力分析外力與行駛方向相反減速或停車地面制動力空氣阻力地面汽車制動過程空氣汽車101地地面面制制動動力力2制制動動器器制制動動力力BrakingForce4.2制制動動時時車車輪輪受受力力分分析析11制動動時時車車輪輪受受力力條條件件123地地面面制制動動力力、、制制動動器器制制動動力力與與附附著著力力的的關關系系地面面制制動動力力首首先先取取決決與與制動動器器制制動動力力，但但同同時時受到到地面面附附著著條條件件的限限制制，，它它們們同時時大大才才好好。Footforceonthebrakingpedal13仔細細觀觀察察汽汽車車制制動動過過程程可可發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，，輪輪胎胎留留在在地地面面上上的的印痕痕從車車輪輪滾動動到到滑滑動動是一一個個漸變變的過過程程(假設設直直線線行行駛駛)。。第一一階階段段：：單單純純滾滾動動。印印痕痕的的形形狀狀基基本本與與輪輪胎胎胎胎面面花花紋紋相相一一致致。。第二二階階段段：：邊邊滾滾邊邊滑滑。輪輪胎胎胎胎面面相相對對地地面面發(fā)發(fā)生生一一定定的的相相對對滑滑動動，，花紋紋逐逐漸漸模模糊糊，可可辨辨別別輪輪胎胎花花紋紋的的印印痕痕。。隨隨著著滑動動成成分分的的增增加加，，花花紋紋越越來來越越模模糊糊。。第三三階階段段：：拖拖滑滑。車車輪輪抱抱死死拖拖滑滑，，形形成成粗黑黑印印痕痕，，看看不不出出花花紋紋。。4硬硬路路面面上上的的附附著著系系數(shù)數(shù)14滑動動率率輪輪胎胎印印跡跡變變化化規(guī)規(guī)律律15隨著著制制動動強強度度的的增增加加，，車車輪輪的的滑滑動動成成分分越越來來越越大大。。它它通通常常用用滑動動率率S表示示。。16制動動力力系系數(shù)數(shù)滑轉轉率率S17滑動動率率s:車輪輪運運動動中中從從滾滾動動至至滑滑動動過過程程滑滑動動成成分分所所占占的的比比例例現(xiàn)象象18各種種路路面面平均均附著著系系數(shù)數(shù)19道路路的的類類型型、、路路況況汽車行駛速速度輪胎結構、、花紋、材材料AdhesiveCoefficient影響附著系系數(shù)的因素素20輪胎的磨損損會影響其附附著能力。。路面的宏觀結構應有一定的的不平度而而有自排水能力；路面面的微觀結構應是粗糙且有一定的的棱角，以穿透水膜，讓路面與與胎面直接接接觸。增大輪胎與與地面的接觸面積可提高附著著能力：低氣壓、寬寬斷面和子子午線輪胎胎附著系數(shù)數(shù)大?；F(xiàn)象減小了輪胎胎與地面的的附著能力力，影響制制動、轉向向能力。潮濕路面且且有塵土、、油污與冰冰雪、霜類類,輪胎與與地面的附附著能力下下降。21高速行駛經(jīng)經(jīng)過積水層層出現(xiàn)滑水現(xiàn)象Home模型HydroplaningA水膜區(qū)B過渡區(qū)C接觸區(qū)224.3汽汽車制動效效能及其恒恒定性汽車制動效效能，是指汽車迅速速降低車速速直至停車車的能力。。汽車制動動效能的評評價指標是是制動距離離S(單位m)和制動減速速度j(單位m/s2)。1.制動距離制動距離S是指汽車以給給定的初速速u0，從踩到制動動踏板至汽汽車停住所所行駛的距距離。制動動距離與踏踏板力（或或者制動系系管路壓力力）以及地地面附著情情況有關，，也與制動動器的熱工工況有關。。制動減速度度是地面制動動力的反映映。其與地面制制動力有關關，有時與與制動器制制動力相關關。23不同制動工工況時的地地面制動力力242制動距距離分析2526272829Brakingtravel30制動系作用用時間對制制動距離影影響制動系作用時間是影響制動動距離的重要因素！制動系結構構形式和調調整31高速制動或或下長坡制制動，制動動器溫度迅迅速上升，，摩擦力矩矩顯著下降降，即熱衰退現(xiàn)象象。要求汽車以以規(guī)定車速范圍(0.8~0.4)umax和時間間隔(45~60s),連續(xù)制制動15~20次，制動強度為3m/s2,最后不低于于冷試驗效效能的60％(5.8m/s2)?；蛘遡=6~10%,l=7~10km,以以30km/h下坡,檢查查制動性能能指標。當汽車涉水水后，因水水進入制動動器，短時時間內制動動效能的降降低，稱為為水衰退現(xiàn)象象。3汽車制制動效能的的恒定性32制動行駛方方向不穩(wěn)定定：汽車跑偏、側滑或者轉向輪失去去轉向能力力的現(xiàn)象。。制動跑偏：汽車車自動向左或或向右偏駛駛的現(xiàn)象。。制動側滑：汽車車某軸或多軸軸發(fā)生橫向向移動現(xiàn)象象。嚴重跑偏必必然側滑，，對側滑敏敏感的汽車車也有跑偏偏的趨勢。。汽車跑偏時時車輪印跡跡重合，而而側滑時前前、后印跡跡不重合。。轉向輪失去去轉向能力力：制動時汽車車不再按原來來彎道弧線線行駛而是沿切線線方向駛出出；或者直直線行駛時時,盡管操操作轉向盤盤汽車仍按直線行駛駛的現(xiàn)象。定義：汽車在制動動過程中維持直線行駛或按預定彎道道行駛的能力力。4.4汽汽車制動行行駛方向穩(wěn)穩(wěn)定性33因制造或調整整誤差造成汽車左左、右車輪輪，特別是是左、右前前輪制動器器制動力不不等。1汽車制制動跑偏現(xiàn)象：緊急急制動時汽汽車向有制制動印跡一一側行駛。。34因結構原因因使制動時時懸架導向向桿系與轉轉向桿系在在運動學上上的不協(xié)調調或干涉。。車架352后軸側側滑和前軸軸轉向能力力的喪失低附著路面面制動時發(fā)生側滑，，尤其是后后軸側滑，，會引起汽汽車急劇回回轉，嚴重重時可使汽汽車調頭。。后輪抱死前輪抱死若前、后軸軸同時抱死死，或者前前軸先抱死死而后軸抱抱死或不抱抱死，則能能防止汽車車后軸側滑滑，但汽車車喪失轉向向能力。實驗和理論論分析結果果：制動時若后后軸比前軸軸先抱死拖拖滑，就可可能發(fā)生后后軸側滑。。正向運動反向運動路面潮濕36☆前輪無無制動力，，后輪有足夠的制動力：隨ua的提高側滑滑趨勢增加加;ua=45km/h，回轉180o；☆后輪無制動動力，前輪輪有足夠的制動力：即使速度達達到ua=65km/h，偏轉角只有10o。汽車基本保持直線行行駛狀態(tài)；☆前、后后輪都有足足夠的制動動力，但先后次序和和時間間隔隔不同：若ua=64.5km/h，后輪和前輪輪同時抱死死或后輪比比前輪先抱抱死的時間間間隔小于于0.5s，則汽車基基本保持持直線行行駛；若若時間間間隔大于于0.5s，則后軸發(fā)發(fā)生嚴重重的側滑滑?！钇鹗架囁偎俸透街禂?shù)的的影響：：ua=48.2km/h,即使后輪輪抱死比比前輪早早0.5s，汽車縱軸軸也僅轉轉動25o，而而ua=72.3km/h,則發(fā)生劇劇烈側滑滑。37在低附著著系數(shù)路路面，側側滑增加加主要隨隨制動持續(xù)時間間的增加。38制動過程程中，若若只有前前輪抱死死或前輪輪先抱死死拖滑，，汽車基基本沿直直線向前前行駛，，汽車行行駛處于于穩(wěn)定狀狀態(tài)，但但汽車喪失轉向向能力。若后輪比比前輪先先抱死超超過一定時間間間隔，且車速超過過某一數(shù)數(shù)值，只要汽車受到到輕微的側側向力，就會發(fā)發(fā)生側滑滑。制動動距離越越長，后后軸側滑滑越劇烈烈。小結393從受受力分析析前輪或或后輪抱抱死的制制動方向向穩(wěn)定性性a)前前軸側滑滑當前輪抱抱死，在干擾擾作用下下，發(fā)生生前輪偏偏離角(航向角角)，因因產(chǎn)生的的離心慣性性力FC與偏離角角的方向相反反，F(xiàn)C起到減弱弱或阻止止前軸側側滑的作作用，即汽車處處于穩(wěn)定定狀態(tài)。。40b)后后軸側滑滑3從受受力分析析前輪或或后輪抱抱死的制制動方向向穩(wěn)定性性當后輪抱抱死，在在干擾作作用下，，發(fā)生后后軸偏離離角，因產(chǎn)生生的離心心慣性力力FC與偏離角角的方向相相同，F(xiàn)C起到加劇劇后軸側側滑的作作用，即汽車處處于不穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)。如此此周而復復始，導導致汽車車因側滑滑回轉，，直至翻翻車。411.地面面對前后后車輪的的法向反反作用力力4.5前前后制制動器制制動力分分配4243制動時前前、后車車輪同時時抱死時時前后制制動器制制動力分分配關系系曲線。。（自行車模模型）前后車輪輪同時抱抱死的條條件為2理想想的前