《汽车知识大全》PPT课件

1、第四章 汽车的制动性第五节前、后制动器制动力的比例关系 本节将分析地面作用在前、后车轮上的法向反力，本节将分析地面作用在前、后车轮上的法向反力，分析前、后车轮制动器制动力的比例关系，经过分析前、后车轮制动器制动力的比例关系，经过 I 曲线、曲线、 线、线、f 线、线、r 线分析汽车的制动过程，引见汽车的附着线分析汽车的制动过程，引见汽车的附着利用率、附着效率的计算方法，利用单轮模型分析利用率、附着效率的计算方法，利用单轮模型分析ABS的制动控制过程。的制动控制过程。 本节内容是本章的重点。本节内容是本章的重点。前往目录前往目录制动过程的三种能够制动过程的三种能够 1前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死

2、拖滑；稳定工前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工况，但丧失转向才干，附着条件没有充分利用。况，但丧失转向才干，附着条件没有充分利用。 2后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴能后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴能够出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。够出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。 3前、后轮同时抱死拖滑；可以防止后轴侧滑，前、后轮同时抱死拖滑；可以防止后轴侧滑，附着条件利用较好。附着条件利用较好。前、后制动器制动力的分配比例，将影响制前、后制动器制动力的分配比例，将影响制动时前后轮的抱死顺序，从而影响汽车制动动时前后轮的抱死顺序，从而影响汽车制动时的方向稳定性和附着条件利用程度

3、。时的方向稳定性和附着条件利用程度。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系一、地面对前、后车轮的法向反作用力g1ddhtumGbLFZg2ddhtumGaLFZdduzgt令LzhbGFZg1LzhaGFZg2z z 制动强度制动强度第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系bXFFgtuddg2g1haLGFhbLGFZZ当前、后轮都抱死时当前、后轮都抱死时第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系zdduGmt思索：为什么有些轿车采用前盘后鼓的制动系统配置？思索：为什么有些轿车采用前盘后鼓的制动系统配置

4、？制动管路为什么采用交叉布置？制动管路为什么采用交叉布置？第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系GFF2111ZFF22ZFF“理想的条件是：前后车轮同时抱死。理想的条件是：前后车轮同时抱死。I 曲线：在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后曲线：在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮同时抱死，前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。车轮同时抱死，前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、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代入将g2g1haLGFhbLGFZZgg2121hahbFFGFF消去

5、变量消去变量1.解析法确定 I 曲线第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系212121ZZFFFFGFF由理想的条件可得由理想的条件可得1g1g2g22421FhGFGLhbhGFgg2121hahbFFGFF1.解析法确定 I 曲线第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系212121ZZFFFFGFF由理想的条件可得由理想的条件可得思索：思索：I 曲线受哪些曲线受哪些要素影响？对特定的要素影响？对特定的汽车是独一的吗？汽车是独一的吗？11222421gggFhGFGLhbhGF0.11Fd /d0.1utg2F0

6、.3g0.2g0.4g第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.作图法确定 I 曲线1按照按照 作图，得到一组等间隔的作图，得到一组等间隔的45平行线。平行线。GFF21GFF21tugGddddugt这组线称为这组线称为“等制动减速度线组。等制动减速度线组。线上任何一点都有以下特点：线上任何一点都有以下特点：1 . 01Fd /d0.1utg2F2按按 作射线束作射线束g21gahFFbh0.4I曲线曲线0.3g0.2g0.4g第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系第五节第五节 前、后制动器制

7、动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系21FFFFF1FF 12制动器制动力分配系数制动器制动力分配系数：前、后制动器制动力之比为固：前、后制动器制动力之比为固定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。1FF第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系三、具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数1.线121FF为一直线12FBF1tan直线斜率线：实践前、后制动器制动力分配线。线：实践前、后制动器制动力分配线。线线F2F1第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系0F1、F

8、2具有固定比具有固定比值的汽车，使前、后车轮值的汽车，使前、后车轮同时抱死的路面附着系数同时抱死的路面附着系数称为同步附着系数。称为同步附着系数。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.同步附着系数 从图中看，同步附着从图中看，同步附着系数是系数是线和线和 I 曲线交点曲线交点处对应的附着系数。处对应的附着系数。 该点所对应的减速度该点所对应的减速度称为临界减速度。称为临界减速度。得由gg1hahbg0hbL 同步附着系数的计算同步附着系数的计算满足固定比满足固定比值的条件值的条件满足同时抱满足同时抱死的条件死的条件第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前

9、、后制动器制动力的比例关系后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。间的关系曲线。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系四、前后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析1. f 线组 一定时，一定时，f 线为直线线为直线与与 无关无关代入将b2b1bXXXFFFgb2b1b1hLFFLGbFXXXFXb1=0gXhGbFb2FXb2=0gXhLGbFb1第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系前轮抱死的条件是前轮抱死的条件是gb1ggb2h

10、GbFhhLFXXLhFLGbFFXZXgb1b1FXb1FXb2g(0,)Gbhf 线组线组1 . 0f 线组作图线组作图第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系0.5代入并整理得将b2b1bXXXFFF2. r 线组前轮没有抱死、后轮抱死时，前轮没有抱死、后轮抱死时，FXb1、FXb2间的关系曲线。间的关系曲线。b1gXGaFhgb2hLGaFX0b1XF0b2XF第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 一定时，一定时，r 线为直线线为直线与与 无关无关后轮抱死的条件是后轮抱死的条件是LhFLGaFFXZXgb

11、2b2gb1ggb2hLGaFhLhFXXFXb1FXb2g(0,)Gbh1 . 0g(,0)Gahr 线组线组I曲线曲线1 . 0r 线组作图线组作图f 线组线组第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系0.40.5第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系当当FXb20时是地面驱动力，无意义。时是地面驱动力，无意义。f 线与横坐标的交点线与横坐标的交点 后轮制动管路失后轮制动管路失效，前轮抱死时的效，前轮抱死时的地面制动力。地面制动力。 后轮制动严重滞后轮制动严重滞后，前轮抱死后，后，前轮抱死后，后

12、轮才将开场制动。后轮才将开场制动。3. f 线组和r组线的分析第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系1f 线组思索：为什么随着思索：为什么随着FXb2FXb1 ？1b1ZXFF 当当 f 线与线与 r 线相交以后，前后轮线相交以后，前后轮都抱死，进入稳定形状。都抱死，进入稳定形状。后轮参与制动后后轮参与制动后 FZ1 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系bXFjF2r 线组 前轮制动管路前轮制动管路失效，后轮抱死失效，后轮抱死时的地面制动力。时的地面制动力。随着随着FXb1FXb2？前轮参与制动后前轮参与制动后2b2ZXFF F

13、Z2 I 曲线以下的曲线以下的 r 线组没有意义线组没有意义第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系r 线与纵坐标的交点线与纵坐标的交点bXFjF 前轮制动严重滞后，前轮制动严重滞后，后轮抱死后，前轮才后轮抱死后，前轮才将开场制动。将开场制动。 利用利用线、线、I 曲线、曲线、f 和和 r 线组分析汽车线组分析汽车在不同在不同 值值路面上的制动路面上的制动过程。过程。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系4.制动过程分析 从图中看，同从图中看，同步附着系数是多步附着系数是多少？少？3900.3). 0(10设）第五节第五节 前、后制

14、动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 A点前轮抱死。点前轮抱死。此时的制动减此时的制动减速度？速度？ 点前后轮同点前后轮同时抱死。时抱死。 点前后轮同点前后轮同时抱死时的制动时抱死时的制动器制动力。器制动力。AA第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系0前轮先抱死前轮先抱死27. 0z前轮抱死时前轮抱死时3 . 0z前后轮同前后轮同时抱死时时抱死时结论结论3). 0(10设）第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 点前后轮点前后轮同时抱死。同时抱死。 点前后轮点前后轮同时抱死时的制同时抱死时的制动器制动力。动器制动力。B

15、7). 0(20设） B点后轮抱死。点后轮抱死。此时的制动减速此时的制动减速度？度？B第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系0后轮先抱死后轮先抱死60.z后轮抱死时后轮抱死时70.z前后轮同前后轮同时抱死时时抱死时结论结论7). 0(20设） 4只需只需 ，要使两轮都不抱死所得到的制动强，要使两轮都不抱死所得到的制动强度总是小于附着系数，即度总是小于附着系数，即 。 3当当 时，时，线与线与I曲线相交，前、后轮同时曲线相交，前、后轮同时抱死；抱死； 2当当 时时, 线位于线位于I曲线上方，后轮先抱死；曲线上方，后轮先抱死；000 1当当 时，时，线位于线位于I曲

16、线下方，前轮先抱死；曲线下方，前轮先抱死；0z第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系3制动过程分析得到的结论ibiiZXFF第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系五、利用附着系数与附着效率1.利用附着系数利用附着系数：对于一定的制动强度利用附着系数：对于一定的制动强度z，不发生车轮抱死，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数。所要求的最小路面附着系数。式中式中 FXbi对应于制动强度对应于制动强度z，汽车第，汽车第 i 轴产生的地面制动力；轴产生的地面制动力；FZi制动强度为制动强度为 z 时，地面对第时，地面对第 i 轴的法向反

17、力；轴的法向反力； 第第 i 轴对应于制动强度轴对应于制动强度 z 的利用附着系数；的利用附着系数； i第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系利用附着系数与制动强度的关系曲线最理想的情况是最理想的情况是 空载时总是前空载时总是前轮先抱死；轮先抱死； 满载时满载时的路面上前轮先的路面上前轮先抱死。抱死。z01 ，前轮先抱死，前轮先抱死0z1b1fZXFFb11XFFtugGddGzg1hbLGFZgf1zhbLz前轴利用附着系数前轴利用附着系数第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.利用附着系数的计算2 ，后轮先抱死 0z2b2r

18、ZXFFtugGFXdd1b2Gz 1g2haLGFZgr11zhaLz后轴利用附着系数后轴利用附着系数第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系由由 得得 假设假设 ，后轮先抱死，后轮先抱死计算计算由由 得得maxgbzLh假设假设 ，前轮先抱死，前轮先抱死0r0g0hbLfmaxg(1)azLh第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系3由利用附着系数计算车轮不抱死条件下的maxzgzamaxbmaxbmaxaa0auus922526312022. 没有没有ABS又不允许车轮抱死时的最短制动间隔又不允许车轮抱死时的最短制动间隔第五节第

19、五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系4车轮不抱死条件下能到达的最大制动减速度maxg(1)azLh由0FF1只能用后只能用后轮制动轮制动maxgazLh第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系5前轮或后轮制动管路失效时的思索：前轮制动失效的特点？思索：前轮制动失效的特点？maxgbzLh11FF只能用前只能用前轮制动轮制动maxgbzLh由后轮制动失效后轮制动失效maxz时0ffzE LhLbgf时0rrzE LhLagr1制动效率：车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附制动效率：车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附着系数之比。着系数之比。

20、第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系3.制动效率E第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系六、对前、后制动器制动力分配的要求1.ECE制动法规第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.具有变化值的前、后制动器制动力的分配特性 经过运用比例阀或载荷比例阀等制动力调理安装，根经过运用比例阀或载荷比例阀等制动力调理安装，根据制动强度、载荷等要素，改动前、后制动器制动力的比据制动强度、载荷等要素，改动前、后制动器制动力的比值，使之接近于理想制动力分配曲线，满足制动法规的要值，使之接近于理想制动力分配曲线，满

21、足制动法规的要求。求。 制动力分配曲线的设计兼顾制动稳定性和最短制动间制动力分配曲线的设计兼顾制动稳定性和最短制动间隔但优先稳定性的原那么。隔但优先稳定性的原那么。 转机点的选择普通低于转机点的选择普通低于 I 曲线。曲线。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系七、辅助制动器和发动机制动对制动力分配和制动效能的影响 商用车延续制商用车延续制动时，容易导致制

22、动时，容易导致制动器的温度大幅度动器的温度大幅度升高，从而使摩擦升高，从而使摩擦因数下降，磨损加因数下降，磨损加大，结果将导致制大，结果将导致制动器失去或部分失动器失去或部分失去制动效能。去制动效能。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系1.汽车缓速器的制动力第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系发动机制动和排气制动时，制动力与车速的关系发动机制动和排气制动时，制动力与车速的关系r2rFFFr1FF 1rTiF0r第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.汽车缓速器对制动力分配的影响T缓速器的制动力

23、矩。缓速器的制动力矩。11ZFFghbLGrggr11FhbLGhbLGFFgghahb01r2gGLFbah0gLbh第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系八、防抱制动安装 在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高汽车在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高汽车的方向稳定性和转向支配才干，缩短制动间隔的平的方向稳定性和转向支配才干，缩短制动间隔的平安安装。安安装。1.ABS系统的组成第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系2.ABS的液压原理mTFZbbZXFFbddT

24、rFtIX第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系3.ABS单轮模型aubXF11ssssssssppspspppb10第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系为了分析方便，假设为了分析方便，假设1车轮抱死过程很快，忽略车速的降低。车轮抱死过程很快，忽略车速的降低。2车轮的载荷是一个常数，车轮的载荷是一个常数，FZ=mg 。3附着力滑移曲线可以用两直线段来近似，即附着力滑移曲线可以用两直线段来近似，即 kefsrKFtpT 4制动力矩是时间的线性函数。制动力矩是时间的线性函数。 设车轮制动器的制动效能为设车轮制动器的制动效能为Kef，

25、制动轮缸的压，制动轮缸的压力力 = p0t，p0液压增长斜率。液压增长斜率。 制动器的制动力矩制动器的制动力矩Fs轮缸面积；rk制动器摩擦力的等效作用半径。第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系kefs00rKFpT 令tTT0( )p t为了分析方便，假设为了分析方便，假设p0ss 1当第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系4.求解微分方程011ruurusBIT0HIsmgrppBtHHt0ddtTmgrstI00pp1ddtTrFsstIZ0ppdd解方程得解方程得220002200HBtHBHBtHe第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系忽略过渡过程忽略过渡过程HB0p00mgrsTpBIT0HIsmgrpptHBHB200101