浅析汽车制动性能

浅析汽车制动性能摘要：汽车的制动性是汽车的主要性能之一。制动性能的优劣将直接关系到汽车行驶安全性。本文重点阐述影响汽车制动距离的因素，列举减小制动距离的措施，以期汽车制动性能得到更好的发展。关键词：制动性能制动距离安全性Abstract:Brakingperformanceisoneofthemainperformancesofanautomobile.Itaffectsthesafetygreatlywhetherthebrakingperformanceisgoodenough.Welaystressonthefactorsforbrakingdistance.Meanwhile,weexpectthebrakingperformancecanbeimprovedbyexamplingsomeaccessiblemeasurestodecreasebrakingdistance.Keywords:Brakingperformance,Brakingdistance,Safety一、汽车的制动性评价指标现行的制动性评价标准，普遍认同的有三个方面：1.制动效能。即在良好路面上，汽车以一定的初速度制动到停车时的制动距离或制动时汽车的减速度。2.制动效能的恒定性。即抗热衰退能力，指汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持得到程度。3.制动时汽车方向的稳定性。即制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。二、制动减速度和制动距离的计算评定制动效能的指标是制动距离s和制动减速度。制动距离与汽车的安全行驶有直接的关系。《机动车制动检验规范》规定制动距离是指汽车以速度u0行驶时，从驾驶员开始操纵制动控制装置（踩着制动踏板）到完全停车为止所驶过的距离。制动距离与制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷、发动机是否结合等诸多因素有关。本文中，假设不计空气阻力、滚动阻力对汽车制动减速的作用来分析制动情况。制动减速度是制动时车速对时间的导数，即。它反映了地面制动力的大小，因此与制动器制动力（车轮滚动时）及附着力（车轮抱死拖滑）有关。不同路面上，地面制动力为：）上式两边对质量m求导，得汽车能达到的减速度为：在评价汽车的制动性能时，由于瞬时减速度曲线的形状复杂，不好用某一点的值来代表。中国行业标准采用平均减速度的概念，即式中，为制动压力达到75%最大压力的时刻；到停车时总时间的2/3的时刻。ECER13和GB7258采用的是充分发出的平均减速度（m/s2）式中，为0.8的车速（km/h）；起始制动车速（km/h）；为0.1的车速（km/h）；为到车辆经过的距离（m）；为到车辆经过的距离（m）。下面假设在值不变的条件下，对制动距离做粗略的定量分析，以研究各种因素对制动距离的影响。图1汽车的制动过程图1是驾驶员在接受了紧急制动信号后，制动踏板力、汽车制动减速度与制动时间的关系曲线图（经简化后）。从驾驶员接收到制动信号到开始踩制动踏板，到脚与制动踏板接触，所需要的反应时间称为驾驶员反应时间。这段时间一般在0.3到1.0秒。之后随着制动器开始消除自由间隙，车轮受到阻力，车速开始下降，制动器制动力从零开始线性增加直到制动力恒定，这段时间称为制动器的作用时间。随后，制动器制动力达到最大，在e到f之间保持不变，这段时间称为持续制动时间。最后，驾驶员开始松开制动踏板，直至制动器制动力消除，这段时间称为放松制动器时间，一般为0.2到1.0秒之间。从制动过程图可以看出，整个制动期间，包括上述提到的四个阶段。一般所指制动距离是开始踩着制动踏板到完全停车的距离。它包括制动器起作用和持续制动两个阶段中汽车驶过的距离。根据汽车理论，忽略影响较小的因素，得出以下制动距离公式：式中，是制动时汽车的行驶速度，是制动器最大制动力。从式中可以看出，决定汽车制动距离的主要因素是：制动器起作用的时间、最大制动减速度即附着力（或最大制动器制动力）以及起始制动速度。如果想控制制动距离，使其在一个安全制动范围内，除了减小制动初速度，另外就是缩短制动器作用时间和增加最大制动减速度。三、改善制动性能的措施前已叙述，减小制动距离的措施主要有三种：缩短制动器作用时间、减小制动初速度、增大制动减速度。当驾驶员接收到紧急制动信号时，制动起始速度一般是不可预知的。这里不详细叙述。1.制动器制动时间改善制动结构，减少制动器起作用时间，是缩短制动距离的一项有效措施。例如，“红旗”CA770轿车由真空助力制动系改为压缩空气助力（气顶液）制动系后，以30km/h速度制动试验，制动最大减速度由7.25增加至7.65；制动时间由2.12s减少至1.45s；制动距离则由12.25m减小至8.25m。显然，这种制动器改进的措施，有效地改善了制动性能，对安全性的提高有很直接的现实意义。根据《Autocar》杂志对各种装有真空助力器轿车的制动试验结果，得出制动距离拟合曲线，如图2所示，但这仅代表上世纪90年代汽车的制动性能水平。图2轿车的制动距离曲线现代汽车又运用了诸多先进技术，极大地提高了制动性能。布加迪威航16.4跑车最大时速可超过400公里。该车采用的碳纤维、陶瓷和钛合金复合材料的刹车系统，确保摩擦系数始终保持在很高的水平，并且冷却效果良好。智能化的内通风式陶瓷碳纤维制动盘、八活塞monoblock前轮制动钳和六活塞制动钳能够确保在驾驶时就像在赛车场上一样机敏灵活。从时速100公里到车辆完全静止只需2.3秒。次制动距离仅为31.4m，极大地提高的制动性能。（威航16.4/技术/减速.html）2.制动器减速度在地面制动力充分发挥的情况下，制动器制动力越大，制动减速度越大，制动时间也就越小，制动距离也越小。采用通风盘式制动器可大大提高制动器制动力和制动效能的恒定性。此外，车轮与地面间能否提供有效的地面制动力也是一个重要因素。使用子午线线轮胎，可以提高附着系数；同种轮胎在干的沥青或混凝土路面上的制动峰值附着系数较其他路面高。四、结论与展望通过分析影响汽车制动距离的因素，得出三个重要影响因素。其中制动起始速度为不可控制，但在行驶时若能减小行车速度，可以保障紧急制动时的安全性。制动器作用时间和制动减速度可以通过技术手段来改进和控制。对于将来重点推广的混合动力汽车和纯电动车，其制动方式会有所不同，各种辅助制动控制方案和电子控制技术会伴随产生，常规汽车制动方式也同时深受影响。