[交通运输]第11章汽车制动系.ppt

汽车理论,汽车性能,复习,发动机功率的选择1-预期的最高车速,发动机功率的选择2-比功率,传动系最小传动比的选择,（1）最高车速,（2）汽车的后备功率,（3）驾驶性能,传动系最大传动比的选择,（1）最大爬坡度,（2）附着条件,（3）最低稳定车速,第一章封面,第十一章,汽车的制动性,第11章 汽车的制动性,第1节 制动性的评价指标,制动时间,一、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。,二、制动效能的恒定性,抗热衰退和水衰退的能力 汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度，称为抗热衰退性能。 涉水行驶后，制动器还存在水衰退性能。,三、制动时的方向稳定性,制动时汽车按照驾驶员给定方向行驶的能力。即是否发生制动跑偏（制动时汽车偏驶，但是后轮沿前轮的轨迹运动）、侧滑（制动时汽车一轴或双轴发生横向滑动，前后轮轨迹不重合）、失去转向能力（如前轮抱死拖滑，汽车将失去转向能力）等。,轿车制动规范,第2节 制动时车轮受力分析,一、地面制动力,车轮在制动时的受力情况,二、制动器制动力,二、制动器制动力,制动器制动力,制动器制动力与踏板制动力,三、地面制动力、制动器制动力与附着力,车轮做减速滚动,车轮抱死拖滑,四、硬路面上的附着系数与滑动率,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,有制动力时的滚动半径,滑移率,单纯的滚动,边滚边滑,抱死拖滑,制动时轮胎的印痕,单纯的滚动,边滚边滑,抱死拖滑,制动力系数,制动力系数与滑移率关系曲线,有侧偏时制动力系数与滑移率关系曲线,滑动率低，侧向力附着系数愈大，轮胎保持转向、防止侧滑的能力愈大。,附着系数影响因素,各种路面制动力系数与滑移率关系曲线,各种路面平均附着系数,车速对制动力系数与滑移率关系曲线 的影响,滑水现象,高速行驶的汽车,第3节 汽车的制动效能及其恒定性,制动时间,第3节 汽车的制动效能及其恒定性,第3节 汽车的制动效能及其恒定性,一、制动距离的分析,制动距离的分析,驾驶员反应时间0.31.0s,制动器作用时间0.20.9s,持续制动器时间,制动解除时间0.21.0s,制动器作用时间,持续制动器时间,制动距离是从驾驶员刚踩着制动踏板起到完全停车为止汽车所驶过的距离,制动距离的计算,经验的制动距离公式,二、制动效能的恒定性,二、制动效能的恒定性,抗热衰 退性能,制动效能因数,单位制动泵推力FP所产生的制动器摩擦力F Kef=F/FP,制动效能因数曲线,稳定性好,制动力大，但是工作稳定性差,二、制动效能的恒定性,抗水衰 退性能,制动器被水浸湿，制动效能也会降低,小结,制动时间,地面制动力、制动器制动力与附着力,车轮做减速滚动,车轮抱死拖滑,小结,制动距离的分析,驾驶员反应时间0.31.0s,制动器作用时间0.20.9s,持续制动器时间,制动解除时间0.21.0s,小结,复习,制动时间,地面制动力、制动器制动力与附着力,车轮做减速滚动,车轮抱死拖滑,复习,制动距离的分析,驾驶员反应时间0.31.0s,制动器作用时间0.20.9s,持续制动器时间,制动解除时间0.21.0s,复习,第4节 制动时汽车的方向 稳定性,发生人身伤亡的交通事故中，与侧滑有关的比例在潮湿路面上约为30%，在冰雪路面上为70%80%。而侧滑的产生有50%是由制动引起的。,第4节 制动时汽车的方向稳定性,一、制动跑偏情况,制动跑偏引起后轴微侧滑,制动跑偏的原因,特别是前轮,制动跑偏受力图,实践证明，前轴左右制动轮制动力之差超过5%，后轴左右制动轮制动力之差超过10%，将引起制动跑偏。,制动器制动力不相等,二、前轴转向能力的丧失,指弯道制动时，汽车不再按照原来的 弯道行驶而是沿着弯道切线方向驶出，及直线行驶时转动方向盘汽车仍按照直线方向行驶的现象。,转向能力的丧失与后轴侧滑有一定联系。 一般汽车如后轴不会侧滑，前轮就可能丧失转向能力；后轴侧滑，前轮常仍保持转向能力。,直线行驶制动试验,直线行驶制动试验,前轮无制动力，后轮有足够的制动力 后轮无制动力，前轮有足够的制动力 前后轮均有足够的制动力，但是抱死拖滑的次序和时间间隔不同 起始车速和附着系数的影响,前轮无制动力，后轮有足够的制动力,后轮无制动力，前轮有足够的制动力,前后轮均有足够的制动力，但抱死拖滑的次序和时间间隔不同,起始车速和附着系数的影响,直线行驶制动试验总结,（1）制动过程中，若只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑，汽车基本上沿直线行驶，处于稳定状态，但是丧失转向能力。 （2）若后轮比前轮提前一定时间先抱死拖滑，且车速超过某一数值，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑。路面愈滑，制动距离和制动时间越长，后轴侧滑愈强烈。,车轮侧滑的条件,v,w,FZ,Tu,Fxb,Fr,Y,Y,Fxb,R,问1：无切向力时，车轮所能承受的最大侧向力？,问2：若承受切向力（驱动力或制动力），车轮不发生侧滑的条件？,问3：车轮承受最大侧向力,得出：当切向力与地面和车轮的附着力相等时，微小的侧向力将引起车轮侧向滑移,前轴侧滑受力图,前轮抱死后轮滚动,惯性力Fj的方向与侧滑方向相反，起到削减侧滑的作用。,后轴侧滑受力图,惯性力Fj的方向与侧滑方向相同，加剧侧滑，甚至甩尾。,为消除侧滑，驾驶员可朝后轴侧滑方向适度转动方向盘，增大回转半径，减小惯性力。,11.5 制动力分配,当制动力足够时,一、地面对前后车轮法向反作用力,水平方向力平衡,若在不同附着系数路面制动，前后轮同时抱死拖滑,可以看出：当制动强度和附着系数改变时，前后轮的法向反作用力变化很大,二、法向反作用力与附着系数关系,二、理想的前后轮制动器制动力分配曲线,前后轮同时抱死的条件,前后轮制动器制动力之和等于附着力,前后轮制动器制动力分别等于各自的附着力,前后轮同时抱死，前后制动器动力的关系曲线-理想的前后轮制动器制动力分配曲线（I线）,理想的前后轮制动器制动力分配曲线（I线）,I曲线,与坐标轴成45 的一组平行线,经过原点的 一组射线,理想的前后轮制动器制动力分配曲线（I线）,三、具有固定比值的前后制动器制动力及同步附着系数,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,实际的前后 制动器制动力 分配曲线,曲线,线,同步附着系数,同步附着系数,同步附着系数,固定制动力分配的汽车只有一种附着系数才能达到前后轮同时抱死,小结,前后轮同时抱死，前后制动器动力的关系曲线-理想的前后轮制动器制动力分配曲线（I线）,小结,小结,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,实际的前后 制动器制动力 分配曲线,曲线,小结,固定制动力分配的汽车只有一种附着系数才能达到前后轮同时抱死,复习,前后轮同时抱死，前后制动器动力的关系曲线-理想的前后轮制动器制动力分配曲线（I线）,复习,复习,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,实际的前后 制动器制动力 分配曲线,曲线,复习,固定制动力分配的汽车只有一种附着系数才能达到前后轮同时抱死,四、汽车在各种路面制动过程分析,利用I曲线和曲线可以分析汽车在各种路面制动情况,f线组与r线组,f线组,当前轮抱死时,f线组,整理得,取不同的值，可得到f线组， f线组与纵坐标的交点为-Gb/hg,与值无关。,r线组,当后轮抱死时,r线组,整理得,取不同的值，可得到r线组， r线组与横坐标的交点为Ga/hg,与值无关。,f线组与r线组,I曲线,2、在各种路面制动过程分析,路面制动过程分析,制动开始，Fu1 、Fu2按线上升，Fxb1 、Fxb2也按线上升，前后轮均未抱死； A点-线与=0.3的f线相交，前轮先抱死； A点-=0.3的f线与I线相交，后轮也抱死； 此时最大减速度=g=0.3g 线位于I线下方，前轮先抱死，是一种稳定工况,路面制动过程分析,制动开始，Fu1 、Fu2按线上升，Fxb1 、Fxb2也按线上升，前后轮均未抱死； B点-线与=0.7的r线相交，后轮先抱死； B点-=0.7的r线与I线相交，前轮也抱死； 此时最大减速度=g=0.7g 线位于I线上方，后轮先抱死，是一种危险工况,路面制动过程分析,制动开始，Fu1 、Fu2按线上升，Fxb1 、Fxb2也按线上升，前后轮均未抱死； 线与I线相交，前后轮同时抱死；,制动过程分析总结,线位于I线上方，后轮先抱死，是一种危险工况,线位于I线下方，前轮先抱死，是一种稳定工况,五、同步附着系数的选择,由上式可看出汽车的总重力及重心位置给定后，就可以做出I曲线。曲线是由制动器制动力在前后轴上的分配确定的。 调整值，可以得到曲线与I曲线的恰当配合，保证合适的同步附着系数。,五、同步附着系数的选择,同步附着系数根据车型和使用条件选择,线的斜率为,值越大，线斜率越小，同步附着系数越大。,车型,轿车车速高，后轴侧滑非常危险,货车车速低，后轴侧滑危险性小，但在较滑路面可能失去转向能力,0大,0小些,五、同步附着系数的选择,使用条件,越野车在很低的附着系数路面制动也不发生后轴侧滑。但是大部分路面制动，前轮先抱死。,山区，坡路、弯道多，制动时如果汽车失去转向能力，十分危险。,0高,0低,11.6 制动力的调节 和车轮防抱死,一、 制动力的调节,一、 制动力的调节,限压阀,比例阀,一、 制动力的调节,载荷控制限压阀,载荷控制比例阀,二、 车轮的防抱死,ABS作用,缩短制动距离,改善制动过程的方向稳定性,保持制动过程的操纵稳定性,减轻驾驶员的紧张程度,延长轮胎使用寿命,车轮的防抱死的原理,车轮的防抱死的组成,车轮的防抱死的组成,以桑塔纳2000GSi轿车MK20-1型ABS系统为例 三通道/四传感器ABS系统,后轮以两轮中地面附着系数低的一侧为依据调节。 前轮轮速传感器的齿圈(43齿)安装在传动轴上,传感器头安装在转向节上。,车轮的防抱死的组成,后轮轮速传感器的齿圈(43齿)安装在后轮毂上,传感器头安装在固定支架上。ABS液压控制单元(N55)阀体内有8个电磁阀,每个回路一对,其中一个是常开进油电磁阀,一个是常闭出油电磁阀。,Benz轿车道路试验结果,小结,小结,同步附着系数根据车型和使用条件选择,车型,轿车车速高，后轴侧滑非常危险,货车车速低，后轴侧滑危险性小，但在较滑路面可能失去转向能力,0大