物理力学应用

轿车的汽车制动性行车制动性能汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下坡时能长期维持一定车速的能力，是关系到汽车安全性的重要性能。驻车制动性能汽车在上下坡道上可靠停车的性能。,行车制动性的评价指标,制动效能：即制动距离或制动减速度；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。制动效能的稳定性：即抗衰退性能；热衰退和水衰退。制动时的方向稳定性，制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力，制动时汽车按给定路径行驶的能力。,一些国家轿车制动规范对行车制动器制动性的部分要求,汽车制动时车轮的受力,汽车制动工况的受力分析汽车上坡时汽车制动的受力图,汽车制动受力分析汽车上坡制动时，有：,汽车下坡制动时，有：,地面制动力地面和轮胎的作用力产生使汽车的减速行驶的力。车轮制动时的受力图图中忽略了车轮的滚动阻力偶矩、减速时车轮自身的惯性力与惯性力偶矩。,根据力矩平衡得：,地面制动力取决于两对摩擦副的摩擦力：制动器摩擦副的摩擦力；轮胎与地面间摩擦副的摩擦力附着力。,硬路面上的附着系数制动时，车轮运动状态分析近似纯滚动的状态：S=0，边滚边滑状态：0S100，车轮抱死，纯滑动状态：S=100，车轮滑移率：,附着系数：,OA段：近似直线，车轮基本处于滚动状态。,附着系数分析,不同滑转率时，附着系数不同，如图所示。,AB段：s增大而附着系数增长缓慢；到达B点，附着系数最大。,B点以后阶段：随滑转率增长，附着系数有下降。,峰值附着系数、滑动附着系数，在干燥路面上两者差别大，但在湿路面上，两者差别较小，比值可达到2/31。,侧向附着系数,影响附着系数的因素,路面状况、侧向力、车速、载荷、轮胎花纹、胎压等。制动时若能控制车轮的滑移动率在最佳范围，可获得较大的附着系数和较高的侧向力系数，这样制动性能最好。,汽车制动效能,1）水平路段制动减速度,当汽车在平直良好路面上制动时，可忽略空气阻力。,2）制动距离分析,车辆制动过程,第一阶段：驾驶员反应时间（0.31.0s）：从接到信号到决定制动行动：移动右脚到制动踏板的时间第二阶段：制动器作用时间：消除制动器间隙所需的时间：制动器制动力增长所需的时间第三阶段：持续制动时间，取决于制动减速度的大小。第四阶段：放松制动器阶段,在时间内，在时间内,制动距离是汽车在第二、第三阶段所经过的距离。,在持续制动阶段，汽车作匀减速运动，初速度为ue末速度为零。,忽略高次项，则,制动过程中，若只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑，则汽车基本沿直线行驶到停车，汽车处于稳定状态，但汽车丧失转向能力。制动过程中，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时，汽车在轻微的转向力作用下就会发生侧滑。路面越滑，制动距离与制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。最理想的情况就是防止任何车轮抱死，这样汽车既不发生侧滑又不失去转向能力，汽车处于驾驶员可控状态。,结论,无ABS汽车制动过程分析,利用附着系数与附着效率当时，前、后轮同时抱死，此时，制动减速度为du/dt=zg。z称为制动强度。当时，出现车轮抱死的制动强度，利用附着系数：就是汽车在的路面上制动时，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数。求利用附着系数设前轮即将抱死或前后轮将要抱死时的减速度为du/dt=zg：,由图4-32可知，前轮提前抱死，线无意义，汽车的利用附着系数为。，后轮提前抱死，线无意义，汽车的利用附着系数为。,利用附着系数计算,制动效率：最大制动强度与利用附着系数的比值。用来描述地面附着条件的利用程度。,某一货车的制动效率曲线。,对前、后制动器制动力分配的要求为了防止后轴抱死侧滑，线应总是在I线的下方，为了减小前轮抱死失去转向能力，提高附着效率，线应尽量接近I线。从利用附着系数的角度，为防止后轮