汽车的制动性

1/62/64.3汽车制动效能及其恒定性4.1汽车制动性的评价指标4.2车轮制动时的受力学分析4.4制动时汽车行驶方向稳定性4.5前后制动器制动力分配比例AutomotiveBrakingPerformance3/6定义：汽车在行驶时能在短距离停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。另外,也包括在一定坡道上能够长时间停放的能力。汽车制动性是汽车的重要使用性能之一。它属于汽车主动安全的范畴。行车制动俗称脚制动或脚刹车。驻车制动俗称手刹车或手制动。4/6三个评价指标制动效能（含制动距离和制动减速度）；制动效能的恒定性（抗衰退性能）；制动时汽车方向稳定性（包括抗跑偏、抗侧滑和保持转向能力的性能）。制动效能的定义在良好的路面上，汽车以规定的初始车速以规定的踏板力制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。它是制动性能的最基本指标。EvaluationCriteriaofBrakingPerformance5/6制动效能的恒定性抗热衰退性能：汽车在高速行驶或下长坡道时制动性能的保持程度。抗水衰退性能：是指汽车涉水后对制动性能的保持能力汽车制动时的方向稳定性的评价：常用制动时汽车按给定路径行驶的能力。制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力时，则汽车将偏离给定的行驶路径。这时，汽车的制动方向稳定性能不佳。6/6项目中国GB7258EEC71/732瑞典F18美国联邦105试验路面φ≥0.7附着良好φ＝0.8SkidNo81载重空载（满载）1人或满载任何载荷轻载、满载制动初速50km/h80km/h80km/h80km/h方向稳定性偏出≤2.5m不抱死跑偏不抱死跑偏不抱死，偏出≤3.7m距离或减速度≤19(20)m≥6.2(5.9)m/s2≤50.7m,≥5.8m/s2≥5.8m/s2≤65.8m(216ft)踏板力≤500N≤490N≤490N≤66.7~667N轿车制动规范7/6aupFzFxbFTWrTFxbrTFF1地面制动力2制动器制动力BrakingForce8/6aupFzFxbFTWF图4－1制动时车轮受力条件9/6N踏板力，FFFFxbmaxFFxbCN踏板力，3地面制动力、制动器制动力与附着力的关系地面制动力首先取决与制动器制动力，但同时受到地面附着条件的限制，它们同时大才好。10/6仔细观察汽车的制动过程可发现，轮胎留在地面上的印痕从车轮滚动到滑动是一个渐变的过程。第一阶段：单纯滚动，印痕的形状基本与轮胎胎面花纹相一致。第二阶段：边滚边滑－可辨别轮胎花纹的印痕，但花纹逐渐模糊，轮胎胎面相对地面发生一定的相对滑动，随着滑动成分的增加，花纹越来越模糊。第三阶段：拖滑－车轮抱死拖滑，粗黑印痕，看不出花纹。wrwru000wwrwruwrwwrwruru0011/6不同滑动率轮胎印迹变化规律12/6随着制动强度的增加，车轮的滑动成分越来越大。它通常用滑动率S表示。lspbw0r侧向力系数滑动附着系数峰值附着力系数制动力系数为边滚边滑为纯滑动为纯滚动20100psbS滑动率bl图4－3关系曲线－、Sslb13/620100pbS滑动率bl图4－3关系曲线－、Sslb14/6滑动率s:车轮运动中从滚动至滑动过程滑动成分所占的比例现象分析mgF,mgF%,100urus%100s0100s00srumaxbpbbww0r边滚边滑％＝纯滑动纯滚动s10020~15blpsmgFSS15/6各种路面平均附着系数路面φpφS柏油或砼（干）0.8~0.90.75柏油（湿）0.5~0.70.45~0.60砼（湿）0.80.7砾石0.60.55土路（干）0.680.65土路（湿）0.550.4~0.5雪（压实）0.20.15冰0.10.0716/6道路的类型、路况汽车运动速度轮胎结构、花纹、材料sbb柏油（干）松砾石光滑冰面auAdhisiveCoefficients17/6轮胎的磨损会影响其附着能力。路面的宏观结构应有一定的不平度而有自排水能力；路面的微观结构应是粗糙且有一定的棱角，以穿透水膜，让路面与胎面直接接触。增大轮胎与地面的接触面积可提高附着能力：低气压、宽断面和子午线轮胎附着系数大。滑水现象减小了轮胎与地面的附着能力，影响制动、转向能力。潮湿路面且有尘土、油污与冰雪、霜类。18/6高速行驶经过积水层出现滑水现象。A水膜区B过渡区C接触区区Aau区C区BWihahpuAuF34.62pFHome模型Hydroplanning19/64.3汽车制动效能及其恒定性汽车制动效能，是指汽车迅速降低车速直至停车的能力。汽车制动效能的评价指标是制动距离S（单位m）和制动减速度（单位m/s2）。1.制动距离制动距离S，是指汽车以给定的初速u0，从踩到制动踏板至汽车停住所行驶的距离。制动距离与踏板力（或者制动系管路压力）以及地面的附着情况有关，也与制动器的热工况有关。制动减速度是地面制动力的反映，而与地面制动力与制动器制动力有关。x20/6不同制动工况时的地面制动力ggxgxgABSgxgmxmmgFpspssbbxb车轮不抱死。在预见性的非紧急制动的汽车，则对于装有力为车轮抱死时，地面制动maxmax)(21/62制动距离分析22/6汽车的制动过程1'112a42'2pFjtpFbcdefg03j23/6202022max2022220222212161::kuukuudkdukdtduxussusse行驶距离行驶距离1'112a42'2pFjtpFbcdefg03j24/622max203220232max030202061616161)21(21xukusxukusdkudskuudtds＝－＝1'112a42'2pFjtpFbcdefg03j25/6)21(82220,61:22max022max20max20max23max3322max20'202'2222xuuxuxuxusxxusxuusssseee，减速度末速为其初速时间的行驶距离在时间行驶距离则在26/6max2002'2002222maxmax2002'23292.25)2(6.310242)2(xuusuuxxuussssaaa取代，则用可忽略，并将（制动距离）则27/6制动系作用时间对制动距离影响制动系作用时间是影响制动距离的重要因素！28/6高速制动或下长坡制动，制动器温度迅速上升，摩擦力矩显著下降，即热衰退现象。要求汽车以规定车速连续制动15次，制动强度为3m/s2,最后不低于冷试验效能的60％（5.8m/s2)。当汽车涉水后，因水进入制动器，短时间内制动效能的降低，称为水衰退现象。29/61地面对前后车轮的法向反作用力1zF2zF1xbF2xbFmgghwFjFL1L2L30/6gzgzhdtdummgLLFhdtdummgLLF1221221138.09.0zgzzgzFhLmgFFhLmgF)()()()(112221bggzbggzhLLmgdtdughLLmgFhLLmgdtdughLLmgF)1(dtduggdtdubb＝其中1zF2zF1xbF2xbFmgghwFjFL1L2L31/6221121zzFFFFmgFF定义：制动时前、后车轮同时抱死时的前后制动器制动力分配关系曲线。前后车轮同时抱死的条件：替换ggzzhLhLFFFFmgFF1221212132/61F2F曲线I)(12FfF33/68.0＝8.0＝7.06.05.04.03.02.01.07.06.05.04.03.02.01.0曲线I1F2FggzzhLhLFFFFmgFF1221212134/62F1F线)(满载线I4.00＝)(空载线IFFFFFFFFF)1(21211121FF0同步附着系数35/6制动力分配系数线与理想的制动器制动力分配曲线I的交点处的附着系数为同步附着系数0。同步附着系数说明，前后制动器制动力为固定比值的汽车，只能在一种路面上，即在同步附着系数的路面上才能保证前、后轮同时抱死。同步附着系数也可用解析方法求出。36/6ggzzhLhLFFFFmgFF12212121121FF11221＝gghLhLFFghLL20用解析方法求同步附着系数37/6gxbggxbgxbxbxbxbxbxbgxbgzxbxbhmgLFhhLFLhFFLmgLFFFFLhFLmgLhLLmgFFmgFf2122121212211)(线组：求1xbF2xbF),0(2ghmgL38/6gxbggxbgxbxbxbxbxbxbgxbgzxbxbhLmgLFhLhFLhFFLmgLFFFFLhFLmgLhLLmgFFmgFr1122112211122)(线组：求2xbF1xbF)0,(1ghmgLmgFbx39/62F1F（满载）I2xbF1xbF（空载）I空载时总是后轮先抱死。满载或超载一般是前轮先抱死。r线组f线组β40/62F1FI2xbF1xbF2.04.05.0r线组f线组β41/642/6)(1)1()()1()1()(1)(12212222112111gzxbrgzbxgzxbfgzbxzhLLzFFzhLLmgFmgzdtdumFFzhLLzFFzhLLmgFmgzdtdumFFE的解析计算利用附着系数zgdtduzdtdug143/6比例阀感载比例阀感载放射阀44/6