汽车理论教程43

汽车理论第十八讲主讲教师：杨志华学时：48本节主要介绍汽车制动距离的计算方法，分析影响制动效能及其恒定性的因素。第四章汽车的制动性第三节汽车的制动效能及其恒定性返回目录制动效能最直观的评价指标就是制动距离：从驾驶员接触制动操纵装置（制动踏板）到车辆停止为止，汽车驶过的距离。制动时汽车的减速度，通常记作ab，或者。dtdu3GFXbbbmaxbag汽车能达到的制动减速度ddGugt本章假设FW=0、Ff=0，即不计空气阻力和滚动阻力对汽车制动减速的作用。制动时总的地面制动力第三节汽车的制动效能及其恒定性一、制动距离及制动减速度bmaxsag当前、后轮同时抱死时bmaxpag当汽车装有ABS时?maxba当汽车没有装ABS，又不允许车轮抱死时bmax?ag421d112ttttatta中国行业标准采用平均减速度的概念t1—制动压力达到75%最大压力的时刻；t2—到停车时总时间的2/3的时刻。第三节汽车的制动效能及其恒定性amaxp522beebMFDD25.92uuss第三节汽车的制动效能及其恒定性ECER13和GB7258采用的是充分发出的平均减速度（m/s2）—0.8u0的车速（km/h）；u0—起始制动车速（km/h）；—0.1u0的车速（km/h）；—u0到车辆经过的距离（m）；—u0到车辆经过的距离（m）。bueuesbubseu即，从0.8u0减速到0.1u0过程的平均减速度。6放大第三节汽车的制动效能及其恒定性二、制动距离分析7汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。制动器起作用时间驾驶员反应时间持续制动时间放松制动器时间第三节汽车的制动效能及其恒定性可见，制动过程中汽车的运动状态包括三个阶段：匀速运动、变减速运动和匀减速运动。8当时在时间内在时间内22bmaxak式中第三节汽车的制动效能及其恒定性1.制动器起作用阶段汽车驶过的距离s22当τ=0时，u=u022e0212uuk2021ddkus由于202us2021kuukudd3061kus当τ=0时，s=0代入时，将当''2maxb''ak22bmax20261aus222sss220202bmax216suuaddkud21d20kus92e02bmax212uukak822020322bmaxbmax2auaus持续制动阶段汽车以作匀减速运动，其初速度为，末速度为零。第三节汽车的制动效能及其恒定性2.持续制动阶段汽车驶过的距离s3将代入bmax2eaus23/bmaxaeu1032sss242222bmaxbmax20022aauu2因很小，2422bmaxa故略去bmax20aa02292.2526.31auus第三节汽车的制动效能及其恒定性3.总制动距离111）制动器起作用的时间当ua0=110km/h时，1s时间汽车行驶的距离s=30m；如果消除制动器间隙的时间减少0.2s，制动距离可缩短6m。表4-3装用不同助力制动系时CA770轿车的制动距离性能指标制动系形式制动时间/s制动距离/m最大制动减速度/（m·s-2）真空助力制动系2.1212.257.25压缩空气—液压制动系1.458.257.65第三节汽车的制动效能及其恒定性4.影响制动距离s的因素2a022a0bmax13.6225.92usua12第三节汽车的制动效能及其恒定性2a022a0bmax13.6225.92usua2a00a00451.00034.0uus2）起始车速ua0汽车理论第十九讲主讲教师：杨志华学时：4814第三节汽车的制动效能及其恒定性2a022a0bmax13.6225.92usua制动效能的恒定性即抗热衰退性能。制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性能有更高的要求。三、制动效能的恒定性15第三节汽车的制动效能及其恒定性八达岭高速公路是北京通往大西北的一条重要交通干道。1998年该公路建成开通，至2003年5月底，已经发生一般性交通事故458起，造成236人受伤、94人死亡。特别是在高速路进京方向51～56km路段内就造成50人受伤、36人死亡。这段5km长的道路和道路右侧葬送了众多生命的深渊，被驾驶员称为“死亡谷”。进京56.7～53km路段是事故的生成段，53～50km路段是事故的发生段。虽然这6km路段整体上基本满足了设计要求，但在事故生成段，却存在严重的设计缺陷。一是第3号坡段坡度为3.99%，设计要求坡长应小于700m，实际坡长却为1400m，超过设计坡长的一倍；二是第四、五、六路段坡度均超过4%，按照设计要求，连续下坡的坡段坡度超过4%时，坡长不得超过1500m，而实际坡长为1600m，超过设计规范要求。这意味着这段路长距离连续下坡，汽车制动能力承受不了，最后失灵发生事故。另外，来自外地的超载车辆日益增多也是事故生成的隐性原因。16第三节汽车的制动效能及其恒定性2004年10月14日，一辆载着20多t汽油的东风油罐车行驶到有“死亡谷”之称的八达岭高速进京方向51km处，由于制动失灵撞向专为制动失灵而设计的紧急避险区，整个驾驶室及罐体前部悬在空中，驾驶室内5人半空迅速逃生。17汽车制动工况制动距离/m冷车空载37.8冷车满载39.0热车满载40.6第三节汽车的制动效能及其恒定性凯迪拉克GTS100km/h～0的制动距离18抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。制动鼓和制动盘用铸铁。摩擦片用无石棉或半金属材料。第三节汽车的制动效能及其恒定性1）摩擦副材料温度/℃温度/℃19保时捷911冷/热凌志SC430冷/热制动距离/m34.1/34.139.4/44.3abmax/(m·s-2)11.3/11.39.8/8.7前轮温度/˚C228/480180/685后轮温度/˚C214/278118/365这里“热”是指以100km/h的初速度连续制动10次，第10次的状态为“热”；数据表明：特殊的摩擦副材料使保时捷车温升较少，热衰退现象不明显；还应注意到两种车前轮的温升都大于后轮。第三节汽车的制动效能及其恒定性保时捷911使用了特殊的陶瓷制动盘20puefFFKFrTμr—制动鼓半径。制动效能因数Kef：单位制动轮缸推力所产生的制动摩擦力F。第三节汽车的制动效能及其恒定性2）制动器结构形式puF21温度升高摩擦因数下降摩擦力明显下降盘式制动器Kef有所下降摩擦力有所下降增力式制动器恒定性差，盘式制动器恒定性好。轿车制动系统的配置通常是前通风盘、后盘式。第三节汽车的制动效能及其恒定性鼓式制动器Kef明显下降22除热稳定性好外，盘式制动器还具有反应时间短、不会因热膨胀而增加制动间隙等优点。而在需要极高制动效能的场合，还是经常要使用鼓式制动器。23第三节汽车的制动效能及其恒定性很多轿车的前后轮都采用盘式制动器24保时捷911GT2制动系统前轮制动器：六活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm、厚34mm。后轮制动器：四活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm，厚28mm。凌志SC430制动系统前轮制动器：单活塞浮式卡钳、内通风制动盘、直径96mm、厚28mm。后轮制动器：单活塞浮式卡钳、实心制动盘、直径88mm、厚10mm。第三节汽车的制动效能及其恒定性25第三节汽车的制动效能及其恒定性注意观察前后制动块有何不同，为什么？思考26第三节汽车的制动效能及其恒定性通风盘式制动器27第三节汽车的制动效能及其恒定性钻孔通风盘式制动器28第三节汽车的制动效能及其恒定性法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘29第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流动示意图30第三节汽车的制动效能及其恒定性布加迪跑车制动冷却空气流动示意图31汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。制动器起作用时间驾驶员反应时间持续制动时间放松制动器时间第三节汽车的制动效能及其恒定性可见，制动过程中汽车的运动状态包括三个阶段：匀速运动、变减速运动和匀减速运动。3232sss242222bmaxbmax20022aauu2因很小，2422bmaxa故略去bmax20aa02292.2526.31auus第三节汽车的制动效能及其恒定性3.总制动距离331）制动器起作用的时间当ua0=110km/h时，1s时间汽车行驶的距离s=30m；如果消除制动器间隙的时间减少0.2s，制动距离可缩短6m。表4-3装用不同助力制动系时CA770轿车的制动距离性能指标制动系形式制动时间/s制动距离/m最大制动减速度/（m·s-2）真空助力制动系2.1212.257.25压缩空气—液压制动系1.458.257.65第三节汽车的制动效能及其恒定性4.影响制动距离s的因素2a022a0bmax13.6225.92usua34第三节汽车的制动效能及其恒定性2a022a0bmax13.6225.92usua2a00a00451.00034.0uus2）起始车速ua035第三节汽车的制动效能及其恒定性2a022a0bmax13.6225.92usua制动效能的恒定性即抗热衰退性能。制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性能有更高的要求。三、制动效能的恒定性3）最大制动减速度主要与路面附着系数有关。bmaxabmaxa36抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。制动鼓和制动盘用铸铁。摩擦片用无石棉或半金属材料。第三节汽车的制动效能及其恒定性1）摩擦副材料温度/℃温度/℃37puefFFKFrTμr—制动鼓半径。制动效能因数Kef：单位制动轮缸推力所产生的制动摩擦力F。第三节汽车的制动效能及其恒定性2）制动器结构形式puF38温度升高摩擦因数下降摩擦力明显下降盘式制动器Kef有所下降摩擦力有所下降增力式制动器恒定性差，盘式制动器恒定性好。轿车制动系统的配置通常是前通风盘、后盘式。第三节汽车的制动效能及其恒定性鼓式制动器Kef明显下降39下一节第三节汽车的制动效能及其恒定性本节内容结束