第八章汽车的制动性(1).ppt

1 23 发动机原理与汽车理论 课程内容概述 第一章发动机原理基础知识第二章发动机的换气过程第三章汽油机的燃料与燃烧第四章柴油机的燃料与燃烧第五章燃气发动机的燃料与燃烧第六章发动机的特性第七章汽车的动力性第八章汽车的制动性第九章汽车的使用经济性第十章汽车的操纵稳定性第十一章汽车的舒适性第十二章汽车的通过性第十三章汽车性能的合理使用 3 23 第八章汽车的制动性 第一节制动力的产生第二节制动效能及其恒定性第三节制动时的方向稳定性第四节制动器制动力的分配第五节提高制动性的措施 4 23 汽车的制动性 汽车的制动性是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持汽车行驶方向稳定性和下长坡时能维持一定车速的能力 汽车制动性的评价指标 制动效能 制动效能的恒定性及制动时汽车的方向稳定性 5 23 第一节制动力的产生 一 地面制动力二 制动器制动力三 地面制动力 制动器制动力与附着力的关系四 滑移率 6 23 地面制动力 在良好路面上制动时车轮受力情况 如图8 1所示 由力矩平衡方程可得 地面制动力大小取决于两个摩擦副的摩擦力 制动器摩擦副间的摩擦力 轮胎与路面间的摩擦力 即附着力 7 23 制动器制动力 制动器制动力 在轮胎周缘为克服制动器摩擦力矩所需要的力 以F 表示 它相当于将汽车架离地面 并踩住制动踏板 在轮胎周缘沿切线方向推动车轮直到它能转动所需要的力 其大小为 制动器制动力取决于制动力矩和车轮半径 其中制动力矩与制动器的型式 结构尺寸 摩擦副间的摩擦系数等有关 并与踏板力成正比 8 23 地面制动力 制动器制动力与附着力的关系 1 当踏板力较小时 地面制动力足以克服摩擦力矩而使车轮滚动 显然 车轮滚动时F F 且随踏板力正比增加 与驱动力一样 F 也受轮胎与地面之间的附着条件的限制 即F F Fz 或F max Fz 2 当踏板力上升到某一数值 F 等于附着力 F 不再增加 车轮抱死拖滑 而F 随着踏板力继续线性上升 结论 F 取决于制动器制动力 同时也受附着条件的限制 只有具备足够的制动器制动力 同时地面又能提供高的附着力时 才能获得足够的地面制动力 9 23 地面制动力 制动器制动力与地面附着力的关系 Fp 10 23 制动时车轮的运动状态用滑移率s来表示 纯滚动时 S 0 边滚边滑时 0 S 100 纯滑动时 S 100 附着系数与滑移率之间的关系 纵向附着系数是地面制动力与垂直载荷之比 侧向附着系数是侧向力与垂直载荷之比 附着系数与滑移率之间的关系 11 23 附着系数与滑移率之间的关系 在s 15 20 左右时 附着系数均较大 12 23 第二节制动效能及其恒定性 一 制动效能 1 制动过程分析 2 制动距离的计算 3 对制动力和制动系的要求 二 制动效能的恒定性 13 23 制动效能 汽车的制动效能是指汽车迅速减速直至停车的能力 其评价指标 1 制动距离 指汽车速度v0 空挡 时 从踩着制动踏板开始至汽车停住为止所行驶的距离 它与制动器制动力 附着力 制动器的热状况有关 2 制动减速度 即dv dt 反映了地面制动力的大小 它与制动器制动力 附着力有关 14 23 制动过程分析 紧急制动的全过程按时间为三个阶段 见图8 4 1 驾驶员反应时间 t0 0 3 1 0s2 制动系协调时间 t1 t2 0 2 0 9s3 持续制动时间 t3 15 23 制动系协调时间 制动系协调时间 t1 t2 从驾驶员的脚接触到制动踏板开始 至制动减速度达到最大所经历的时间 1 制动系反应时间t1 s1 v0t1 2 制动减速度增长时间t2 最大制动减速度为 16 23 持续制动时间 持续制动时间t3 指汽车以最大制动减速度制动到停车所经历的时间 这时汽车以最大制动减速度作匀减速行驶 17 23 制动距离的计算 制动距离s是指从驾驶员踩制动踏板开始到汽车完全停住为止汽车的行驶距离 它等于在制动系协调时间和持续制动时间内汽车行驶的距离之和 即决定制动距离的主要因素是 制动系协调时间 最大制动减速度及制动初始车速 18 23 对制动力和制动系的要求 对制动力的要求 在用车辆 制动力应不低于原厂设计标准的90 且按同轴左 右轮制动力之差与其中较大制动力的比值 前轴左 右轮制动力之差不得大于5 后轴左 右轮制动力之差不得大于10 对制动系的要求 液压制动系的协调时间应不大于0 3s 气压制动系的协调时间 中型汽车应不大于0 5s 大型汽车应不大于0 6s 汽车拖带挂车或半挂车时 制动系协调时间应不大于单车最大允许值再加0 2s 所有车辆制动完全释放时间应不大于0 8s 19 23 制动效能恒定性 制动效能的恒定性指抗热衰退性能和抗水衰退性能 20 23 抗热衰退性能 热衰退 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 这种现象称为制动器的热衰退 抗热衰退性能一般用连续制动时制动效能的保持程度来衡量 要求汽车以一定车速连续制动15次 每次的制动减速度为3m s2 最后的制动效能应不低于规定的冷试验制动效能 5 8m s2 的60 在制动踏板力相同的条件下 制动器的抗热衰退性能与制动器摩擦副的材料和制动器的结构型式有关 21 23 摩擦副的材料 铸铁 石棉 半金属和无石棉等 正常制动时 摩擦副的温度在200 左右 摩擦系数约为0 3 0 4 当温度升高到220 250 时 摩擦系数下降 大约0 2 而出现热衰退现象 22 23 制动器的结构型式 常用制动器效能因数与摩擦系数的关系曲线来说明各类制动器的制动效能及其稳定程度 制动器效能因数 指