第五章-汽车的制动性

第五章汽车的制动性学习目标1.掌握汽车制动性的评价指标；2.了解制动性的产生过程及影响因素；3.熟习汽车制动不稳定现象，4.掌握制动力分配系数、同步附着系数、理想制动器制动力分配曲线等基本概念；5.掌握影响制动性能各评价指标的因素、制动时方向失稳现象分析；6.重点掌握各种路面上汽车制动过程。7.掌握汽车制动性的检测，汽车制动性的检测项目、检测标准及检测方法；8.了解汽车制动实验台的结构、工作原理及使用方法；第五章汽车的制动性制动过程第五章汽车的制动性汽车的制动性短距离内停车维持行驶方向的稳定性下长坡维持一定的车速第章汽车的制动性汽车的制动性主要性能之一交通安全制动距离制动稳定性§5-1制动性的评价指标制动性的评价指标制动时汽车的方向稳定性制动效能的恒定性制动效能制动减速度制动距离抗热衰退性能失去转向能力侧滑跑偏水衰退性能§5-1制动性的评价指标轿车制动规范§5-2制动时车轮的受力汽车行驶外力（与行驶方向相反）减速或停车制动过程地面空气地面制动力§5-2制动时车轮的受力制动时车轮的受力分析地面制动力制动时车轮的受力分析rWFZFXbTpTμuarTFXb制动摩擦片与制动盘之间的摩擦力轮胎与地面之间的摩擦力§5-2制动时车轮的受力§5-2制动时车轮的受力制动器制动力§5-2制动时车轮的受力制动器制动力rTF制动器制动力克服制动器摩擦力矩§5-2制动时车轮的受力制动器制动力制动器的形式结构尺寸摩擦副的摩擦因数车轮半径制动踏板力制动器的结构参数§5-2制动时车轮的受力制动器制动力和踏板力之间的关系§5-2制动时车轮的受力ZXbFFF地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系ZXbFFmax§5-2制动时车轮的受力地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系§5-2制动时车轮的受力wrwru0wrwru00w硬路面上的附着系数制动过程单纯的滚动边滚边滑抱死拖滑没有制动力时的滚动半径§5-2制动时车轮的受力制动时轮胎的印迹§5-2制动时车轮的受力%1000wwrwurus0s%1000s滑移率单纯的滚动边滚边滑抱死拖滑%100s§5-2制动时车轮的受力制动力系数垂直载荷地面制动力ZXbbFF制动力系数随滑移率变化§5-2制动时车轮的受力制动力系数与滑移率的关系曲线有侧偏时制动力系数与滑移率的关系曲线§5-2制动时车轮的受力制动力系数与滑移率关系曲线分析φb随s增加而增加OA段曲线ZXbbFFFXb也随s在增加出现滑移？轮胎的滚动半径增大WFZFXbTpTμua§5-2制动时车轮的受力侧向力系数垂直载荷侧向力ZYFF1§5-2制动时车轮的受力附着系数道路的材料路面的状况轮胎的结构花纹材料汽车的运动速度§5-2制动时车轮的受力各种路面上的制动力系数与滑移率的关系曲线车速对制动力系数与滑移率的关系曲线的影响§5-2制动时车轮的受力§5-2制动时车轮的受力00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.10.20.30.40.50.60.70.80.91滑移率附着系数路面状态从1到6Fz=4KNβ=0°v=60Km/h§5-2制动时车轮的受力§5-2制动时车轮的受力00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.10.20.30.40.50.60.70.80.91滑移率附着系数轴荷从3KN到6KNβ=0°v=60Km/h§5-2制动时车轮的受力§5-2制动时车轮的受力00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.10.20.30.40.50.60.70.80.91滑移率附着系数车轮侧偏角从0°到8°§5-2制动时车轮的受力滑水现象滑水现象轮胎无法排挤出胎面与路面之间的水液膜附着性能降低§5-2制动时车轮的受力ihpu34.6滑水车速的估算KPaKm/h§5-2制动时车轮的受力滑水车速与轮胎气压的关系§5-2制动时车轮的受力不同水层深度的附着系数§5-3汽车的制动性效能及其恒定性制动效能制动减速度ab制动距离s§5-3汽车的制动性效能及其恒定性制动距离与制动减速度汽车速度u制动开始停车制动距离s制动器的状态制动力路面附着条件车辆的状态§5-3汽车的制动性效能及其恒定性bXbGF制动减速度地面制动力制动器的制动力附着力地面制动力制动减速度附着系数φbbbgamax§5-3汽车的制动性效能及其恒定性21)(112ttdttatta平均减速度)(92.25)(MFDD22beebssuu我国行业标准ECER13整个制动时间的2/3制动压力达到最大压力的75％时刻0.8u00.1u0u0–ue的距离u0–ub的距离§5-3汽车的制动性效能及其恒定性制动距离的分析驾驶员接到停车信号意识到踩制动踏板τ1‘’地面制动力起作用τ1’蹄片与制动鼓之间的间隙制动器制动力增加过程松开踏板持续制动过程τ3τ2’τ2‘’§5-3汽车的制动性效能及其恒定性制动距离的分析汽车的制动过程§5-3汽车的制动性效能及其恒定性制动全过程驾驶员行动反应制动器起作用制动器持续制动放松制动器驾驶员反应时间0.3~1.0s制动器作用时间0.2~0.9s持续制动时间放松制动器时间0.2~1.0s§5-3汽车的制动性效能及其恒定性''2'22kddu''2maxbak制动距离制动器起作用下的距离s2制动器持续作用下的距离s3S2的计算（制动器起作用阶段）制动器起作用阶段制动减速度线性增加3§5-3汽车的制动性效能及其恒定性dkdu00uu''22''2021kuuekdduS2的计算（制动器起作用阶段）u0~ue制动器起作用阶段制动减速度线性增加''2maxbak2021kuddsdkuds)21(20''22''2max''20''261baus'20'2us2''2max''20'20''2'2261bauusss§5-3汽车的制动性效能及其恒定性max3beau23max3321beausmax232beausS3的计算（制动器持续作用阶段）ue~0制动器持续作用阶段maxba制动减速度不变242)2(2''2maxmax20''2'2032bbaauusss8222''2max''20max203bbauausmax20''2'2092.25)2(6.31bauus单位换算后§5-3汽车的制动性效能及其恒定性汽车的制动距离起始的制动速度制动器的起作用时间最大制动减速度附着力制动器的结构踩踏板的速度§5-3汽车的制动性效能及其恒定性汽车的制动距离制动器起作用时间液压制动系真空助力制动系气压制动系汽车列车制动系=0.1s=0.3~0.9s=2s=0.3~0.9s=0.4s§5-3汽车的制动性效能及其恒定性20000451.00034.0uus红旗CA770不同制动系性能比较经验的制动距离公式§5-3汽车的制动性效能及其恒定性制动效能的恒定性制动器的温度冷制动热衰退100°C300°C摩擦力矩下降制动效能的恒定性抗热衰退性能§5-3汽车的制动性效能及其恒定性抗热衰退性能连续制动15次制动强度为3m/s2制动效能不低于制动强度为5.8m/s2的60％国家行业标准ZBT-24007-89冷制动摩擦副材料制动器结构§5-3汽车的制动性效能及其恒定性§5-3汽车的制动性效能及其恒定性制动效能因数曲线§5-4制动时汽车的方向稳定性§5-4制动时汽车的方向稳定性§5-4制动时汽车的方向稳定性制动过程制动跑偏后轮侧滑前轮失去转向能力制动时的方向稳定性向左、向右偏驶一轴或两轴横向移动不能按照给定方向行驶§5-4制动时汽车的方向稳定性制动跑偏情况§5-4制动时汽车的方向稳定性汽车的制动跑偏制动跑偏受力图制动跑偏左、右轮的制动器制动力不相等悬架导向杆系与转向系拉杆干涉制造原因设计原因FX1lFX1rFX2lFX2rFju2u1FY1FY2假设1、车速较低，跑偏不严重，转向盘不动无侧滑，忽略作圆周运动时产生的离心力及车身绕质心的惯性力偶矩。2、Fx1lFx1r§5-4制动时汽车的方向稳定性•左右车轮制动力之差用不相等度表示%100blbrFFFF§5-4制动时汽车的方向稳定性制动器制动力不相等§5-4制动时汽车的方向稳定性制动器制动力不相等§5-4制动时汽车的方向稳定性02040608000.511.522.533.54X/mY/m85mXY§5-4制动时汽车的方向稳定性020406080-0.3-0.25-0.2-0.15-0.1-0.0500.05X/mY/m20m20m10m35mXY§5-4制动时汽车的方向稳定性悬架导向杆与制动跑偏的关系§5-4制动时汽车的方向稳定性制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失后轴侧滑汽车剧烈的回转运动汽车调头后轴车轮抱死前轴车轮不抱死后轴侧滑后轴车轮不抱死前轴车轮抱死失去转向能力§5-4制动时汽车的方向稳定性直线行驶制动试验制动试验一侧有坡度的路面低的附着系数（洒水）制动器有调压装置§5-4制动时汽车的方向稳定性前轮无制动力而后轮有足够的制动力§5-4制动时汽车的方向稳定性后轮无制动力而前轮有足够的制动力§5-4制动时汽车的方向稳定性前轮、后轮都有足够的制动力第四节制动时汽车的方向稳定性起始车速和附着系数的影响§5-4制动时汽车的方向稳定性试验总结：见p106§5-4制动时汽车的方向稳定性前轴侧滑受力图ABCFjuBuAOα§5-4制动时汽车的方向稳定性后轴侧滑受力图ABCuBuAαO§5-5前、后制动器制动力的比例关系前、后轴制动器制动力分配载荷情况道路附着系数坡度情况制动过程（制动力足够）前轮先抱死拖滑后轮再抱死拖滑后轮先抱死拖滑前轮再抱死拖滑前轮抱死拖滑后轮也抱死拖滑§5-5前、后制动器制动力的比例关系gZhdtdumGbLF1gZhdtdumGaLF2LzhbGFgZ/)(1一、地面对前后车轮的法向反作用力制动时汽车受力图GFjabLFZ1FZ2FXb1FXb2hg对后轮接地点取矩对前轮接地点取矩LzhaGFgZ/)(2zgdtdu/制动强度§5-5前、后制动器制动力的比例关系GFFXbdtdumFXbgdtdu对于前后轮都抱死情况前、后轮的法向反作用力分别为LhbGFgZ/)(1LhaGFgZ/)(2LzhbGFgZ/)(1LzhaGFgZ/)(2z§5-5前、后制动器制动力的比例关系法向反作用力与附着系数的关系曲线§5-5前、后制动器制动力的比例关系二、理想的前、后制动器制动力分配曲线前、后轮同时抱死前轮制动器制动力后轮制动器制动力理想的前、后轮制动器制动力分配附着条件的充分利用方向稳定性较为有利§5-5前、后制动器制动力的比例关系GFF212211ZZFFFF2121ZZFFFF前、后轮同时抱死的条件gghahbFF21)]2(4[211122FhGbFGLhbhGFgggGFF21GFF21LhbGFgZ/)(1LhaGFgZ/)(2I曲线§5-5前、后制动器制动力的比例关系I曲线gghahbFF21GFF21与坐标轴成45°的一组平行线经过原点的一组射线不同的φ理想的制动器制动力分配地面制动力关系§5-5前、后制动器制动力的比例关系GFF21§5-5前、后制动器制动力的比例关系FF1FF1FF)1(2三、具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数前后制动器制动力之比为一固定值制动器制动力分配系数121FF实际的前后制动器制动力分配曲线β曲线§5-5前、后制动器制动力的比例关系BJ1041货车的β曲线BJ1041货车的结构参