第八章.制动性(1)

1 23 第八章汽车的制动性制动性是行驶中的车强制降速停车 降速过程中维持行驶方向稳定性的能力 包括下长坡时维持一定车速的能力 制动性的评价指标 制动效能 制动效能的恒定性 制动时方向的稳定性 第一节制动力的产生一 制动过程 制动时 制动系统的力作用在制动器上 制动蹄与制动鼓 盘 接触摩擦 形成阻止车轮转动的阻力矩 制动力矩M 制动力矩对车轮作用 使车轮对地面产生与行驶方向相同的作用力 而地面对车轮产生与行驶方向相反的切向反作用力F 这个切向反作用力F 使车减速和停车 称为地面制动力 W 车轮法向载荷 Z 地面法向作用力 T 车轴的推力 Mj 惯性力矩 Mf 滚动阻力矩 M 制动力矩 F 地面制动力 制动时车轮受力 2 23 制动器的制动力表明制动器的作用能力 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 F 表示 它相当于车轮架离地面 踩住制动踏板 在轮胎周缘沿切线方向推车轮转动所需的力 制动器制动力取决于制动力矩M 和车轮半径r 制动力矩与制动器的型式 结构尺寸 摩擦副的摩擦系数等有关 与踏板力成正比 3 23 地面制动力取决于制动力矩和车轮半径及轮胎与路面间的摩擦力 附着力 制动力矩小于附着力 地面制动力克服制动力矩使车轮维持滚动 制动力矩大于附着力 车轮报死 二 地面制动力制动时 车轮未报死 地面制动力 忽略滚动阻力矩Mf和惯性力矩Mj 4 23 地面制动力 制动器制动力与附着力的关系 1 踏板力小 地面制动力克服摩擦力矩而使车轮滚动 车轮滚动时 地面制动力F 制动器制动力F 且随踏板力正比增加 与驱动力一样 F 受轮胎与地面间的附着条件的限制 F F Fz 或F max Fz 2 踏板力上升 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 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 5 23 Fp 地面制动力 制动器制动力与地面附着力的关系 6 23 附着系数与滑移率之间的关系 制动时 附着系数是个变数 与车轮的运动状态和路面及轮胎结构有关 车轮的运动状态用滑移率s 车轮运动中滑动成分占的比例表征 纵向 沿车轮旋转方向 附着系数影响地面制动力 侧向 垂直车轮旋转方向 附着系数影响制动时行驶方向的稳定 车轮中心平移速度 m s 车轮旋转角速度 rad s 纯滚动 S 0 抱死拖滑 S 100 边滚边滑 0 S 100 S在 15 20 时 附着力最大 7 23 第二节制动效能及恒定性一 制动效能制动时 车减速至停车的能力 用制动时间 距离或制动力 制动减速度评定 制动距离 车以速度v0行驶时 从踩制动踏板到停住所行驶的距离 与制动器制动力 附着力 制动器的状况有关 制动减速度 反映了地面制动力的大小 与制动器制动力 附着力有关 8 23 1 制动过程分析制动过程分三个时间段 1 驾驶员反应时间 t0 从接到制动信号到脚踩踏板需 0 3 1 0 s 2 制动器动作时间 从踏板下移到出现制动减速度 称制动反应时间t1 到减速度达到最大称减速度增长时间t2共需 0 2 0 9 s m 总质量 G 总重力 g 重力加速度 附着系数 9 23 此区间 减速度线性增长 车行驶的距离 3 持续时间 t3 从以最大减速度制动到车停住 取决于制动的初速度和最大制动减速度 此区间 车以最大制动减速度匀减速行驶 行驶的距离 10 23 2 制动距离从踩制动踏板到完全停住行驶的距离 等于在制动系协调时间和持续时间内车行驶的距离之和 影响制动距离的因素有 制动器动作时间 最大制动减速度和制动初始速度 11 23 3 制动力在用车辆的制动力不能低于原设计的90 按同轴左 右轮制动力之差与较大一侧的的比值 前轴 5 后轴 10 算 制动系的动作时间 液压的 0 3s 气压的 中型车 0 5s 大型车 0 6s 带拖挂或半挂时 0 8s 所有车辆 制动完全释放时间 0 8s 二 制动效能的恒定性连续制动时 制动系保持制动效能的能力 连续制动 制动器会生热使制动效能减弱或丧失 制动效能的恒定性用抗热衰退和抗水衰退性能评定 12 23 1 抗热衰退性能制动器由于温度升高 摩擦力矩下降的现象称为制动器的热衰退 抗热衰退性用连续制动时制动效能的保持程度衡量 一定车速连续制动15次 制动减速度3m s2 制动效能不低于冷试验制动效能 5 8m s2 的60 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 摩擦副一边是铸铁 一边是石棉 温度200 左右 摩擦系数约0 3 0 4 220 250 时 摩擦系数约0 2 制动器力衰退 选用耐热的摩擦片和热容量大的制动鼓 13 23 制动器的结构型式 制动器效能因数 单位制动轮缸推力P所产生的制动力 制动器效能因数与摩擦系数的关系 制动器效能因数与摩擦系数的关系曲线 说明制动器的制动效能及其稳定