第四章 制动性新课件

1、汽车的制动性汽车的制动性汽车的制动性汽车的制动性-影响汽车行驶安全影响汽车行驶安全谷志杰谷志杰公路与汽运公路与汽运 ：汽车的制动性能与交通安全：汽车的制动性能与交通安全汽车的制动性汽车的制动性-评价指标评价指标随着道路条件的改善和汽车制造水平的不断提高随着道路条件的改善和汽车制造水平的不断提高, 汽车汽车的平均行驶速度日趋加快。汽车在高速行驶中突然制的平均行驶速度日趋加快。汽车在高速行驶中突然制动将产生侧滑动将产生侧滑, 特别是后轴侧滑将引起汽车剧烈的回转特别是后轴侧滑将引起汽车剧烈的回转运动运动, 使之部分地或完全失去操纵使之部分地或完全失去操纵, 严重地威胁着交通严重地威胁着交通安全。据有

2、关资料统计安全。据有关资料统计, 在潮湿路面上约有三分之一的在潮湿路面上约有三分之一的交通事故与侧滑有关交通事故与侧滑有关, 在冰雪路面上在冰雪路面上70% 80%的交通的交通事故与侧滑有关。而根据对侧滑事故的分析发现有事故与侧滑有关。而根据对侧滑事故的分析发现有50%是由于制动引起的。是由于制动引起的。可见可见, 制动时产生的侧滑现象制动时产生的侧滑现象是影响交通安全的一个重要因素是影响交通安全的一个重要因素, 因而制动时的侧滑问因而制动时的侧滑问题愈来愈多地被人们所关注。题愈来愈多地被人们所关注。汽车的制动性汽车的制动性-影响汽车行驶安全影响汽车行驶安全谷志杰谷志杰公路与汽运公路与汽运 ：

3、汽车的制动性能与交通安全：汽车的制动性能与交通安全汽车的制动性汽车的制动性-影响汽车行驶安全影响汽车行驶安全http:/ 汽车的制动性汽车的制动性-影响汽车行驶安全影响汽车行驶安全袁泉，等人道路交通与安全：八达岭高速路恶性交通事故与超越大货袁泉，等人道路交通与安全：八达岭高速路恶性交通事故与超越大货车制动性研究车制动性研究八达岭高速公路返京线的山区路段八达岭高速公路返京线的山区路段 坡陡、坡陡、 弯急弯急 特别是特别是5 6 5 1 公里公里处处, 连续弯路下坡连续弯路下坡, 陡坡落差可达陡坡落差可达3 0 0 余米余米汽车的制动性汽车的制动性-制动标准制动标准被标准被标准GB 12676-1

4、999 汽车制动系统结构、性汽车制动系统结构、性能和试验方法能和试验方法所取代所取代GB 12676-1999要求的制度要求的制度性能是在车轮不抱死、不偏性能是在车轮不抱死、不偏离离3.7m通道，无异常振动现通道，无异常振动现象、制动控制力不大于规定象、制动控制力不大于规定值的条件下得到的。值的条件下得到的。允许在车速允许在车速15km/h时车轮时车轮抱死抱死汽车的制动性汽车的制动性-制动标准制动标准制动性能与汽车安全性密切相关，很多关于汽车制动的标准都制动性能与汽车安全性密切相关，很多关于汽车制动的标准都是是强制强制执行的，我国的主要国家标准有：执行的，我国的主要国家标准有：uGB 1267

5、6-1999 汽车制动系统结构、性能和试验方法汽车制动系统结构、性能和试验方法。本标。本标准中有关汽车制动系统结构、准中有关汽车制动系统结构、 性能方面的内容在技术上是等效性能方面的内容在技术上是等效采用采用E C E第第1 3 -06号法规，号法规， 有关汽车制动系统性能试验方法有关汽车制动系统性能试验方法方面的内容在技术上是等效采用方面的内容在技术上是等效采用I S O 6 5 9 7 -1 9 9 1 , I S O 7 6 3 4 -1 9 9 5 和和I S O 7 6 3 5 -1 9 9 1 标准。标准。 该三项国际标该三项国际标准是按照准是按照E C E 第第1 3 号法规的要

6、求制定的。号法规的要求制定的。uGB 21670-2008 乘用车制动系统技术要求及试验方法。乘用车制动系统技术要求及试验方法。标准标准修改采用修改采用 ECE R13-H。GB 12676-1999（ECE R13）本身对乘）本身对乘用车制动系统的适用性方面存在一定的局限性，取代用车制动系统的适用性方面存在一定的局限性，取代GB 12676-1999 中的乘用车部分。中的乘用车部分。uGB 7258-2010 机动车运行安全技术条件机动车运行安全技术条件，技术内容与，技术内容与GB 12676-1999基本等效基本等效汽车的制动性和动力性的关系汽车的制动性和动力性的关系相同点：纵向动力学都是

7、两者研究的重点相同点：纵向动力学都是两者研究的重点不同点：不同点：1、动力性是研究向前的运动、动力性是研究向前的运动2、制动性是研究向后的减速运动、制动性是研究向后的减速运动3、紧急制动时，制动力往往很大，因此制动、紧急制动时，制动力往往很大，因此制动性能更多地受到路面附着条件的限制，性能更多地受到路面附着条件的限制，附着条附着条件是本章的研究重点之一件是本章的研究重点之一制动时车轮受力制动时车轮受力汽车制动力的产生汽车制动力的产生制动蹄对制动鼓产制动蹄对制动鼓产生磨擦力矩生磨擦力矩T；磨擦力矩使车轮对磨擦力矩使车轮对路面产生向前的力路面产生向前的力F，同时路面给车，同时路面给车轮一个向后的力

8、轮一个向后的力FxbTu/r。 Fxb是路面给车是路面给车轮的制动力。制动轮的制动力。制动力越大，汽车的减力越大，汽车的减速度越大。影响制速度越大。影响制动力的因素有：磨动力的因素有：磨擦力矩擦力矩T和路面和路面附着条件。附着条件。rTFxbaux bTTFrx bTTFr汽车制时受力与研究汽车动力性时受力的关系汽车制时受力与研究汽车动力性时受力的关系汽车动力性：汽车行驶方程式汽车动力性：汽车行驶方程式20cossin21.15tqgTdaT i iC AuduGfGmrdtjiwftFFFFF()XbTFr车轮抱死前制动时，这些因素有些仍然存在，制动时，这些因素有些仍然存在，但是还存在制动力

9、矩但是还存在制动力矩TuT很多情况下很多情况下Tu起主要作用，因此本课程起主要作用，因此本课程主要研究制动力和制动力矩，并且不考主要研究制动力和制动力矩，并且不考虑旋转质量的影响，即虑旋转质量的影响，即XbF10dumdt()XbTFr车轮抱死前aupFzFXbFTWXbTFrrTFF1 地面制动力:地面对车轮（轮胎）的切向作用力 2 制动器制动力:在轮胎周缘为了克服制动器摩接力矩(使车轮能够转动)所需的力maxXbzXbzFFFFFN踏板力，FFmaxXbFFXbFF3 地面制动力、制动器制动力与附着力的关系地面制动力、制动器制动力与附着力的关系地面制动力首先取决与地面制动力首先取决与制动器

10、制动力制动器制动力，但同时受到，但同时受到地地面附着条件（力）面附着条件（力）的限制，它们同时大的限制，它们同时大Fxb才大。才大。F制动系液压力制动系液压力p踏板力踏板力Fp不不同同滑滑动动率率轮轮胎胎印印迹迹变变化化规规律律wrwru000wrwwur00wrwwrwururwuw0rr随着制动强度的增加，车轮的滑动成分越来越大。它随着制动强度的增加，车轮的滑动成分越来越大。它通常用滑动率通常用滑动率s表示。表示。 00000()100%100%100%100%0 0,100%0100%wrwwrwwwwrwwwrwrururtsuu tu trtu tursssr总行程滚动行程总行程为纯

11、滚动,为纯滑动为没有地面制动力时为滚动半径边滚边滑滑移率滑移率(GB / T 1 25 4 9 一一9 0):路面与胎面间的相对速度和行走速度的比值路面与胎面间的相对速度和行走速度的比值( 制制动时动时) ; 路面与胎面间的相对速度与轮胎圆周速度的比值路面与胎面间的相对速度与轮胎圆周速度的比值( 驱动时驱动时) （2010）滑移率滑移率包括此处的包括此处的滑动率滑动率和第和第7章的章的滑转率滑转率（驱动时）驱动时）（2010）0A段没有滑动无侧向力无侧向力max pb峰值附着力系数即XbbzFF制动力系数s滑动附着系数纯滑动（纵向附着系数）（纵向附着系数） b各种路面平均附着系数各种路面平均附

12、着系数有侧向力时的情况有侧向力时的情况 ylzFF侧向力系数侧偏角的概念au道路的类型、路况道路的类型、路况(水、油水、油)汽车运动速度汽车运动速度轮胎结构、花纹、材料轮胎结构、花纹、材料轮胎的磨损会降低其附着能力。轮胎的磨损会降低其附着能力。增大轮胎与地面的接触面积可提高附着能增大轮胎与地面的接触面积可提高附着能力：低气压、宽断面和力：低气压、宽断面和子午线轮胎子午线轮胎附附着系数大。着系数大。路面的宏观结构应有一定的不平度而有自路面的宏观结构应有一定的不平度而有自排水排水能力；路面的微观结构应是粗糙且有能力；路面的微观结构应是粗糙且有一定的棱角，以穿透水膜，让路面与胎面直一定的棱角，以穿透

13、水膜，让路面与胎面直接接触。接接触。两种危险情况：两种危险情况：刚开始下雨，路面没有被冲刷，尘土、油、刚开始下雨，路面没有被冲刷，尘土、油、水形成粘度高的水膜，不易被轮胎挤压排出，水形成粘度高的水膜，不易被轮胎挤压排出，路面的附着系数大大下降。路面的附着系数大大下降。滑水现象（滑水现象（Hydroplaning），路面积水多，），路面积水多，高速行驶的汽车轮胎由于排水形成动压力。高速行驶的汽车轮胎由于排水形成动压力。高速行驶经过积水层出现滑水现象。高速行驶经过积水层出现滑水现象。 A水膜区水膜区 B过渡区过渡区 C接触区接触区滑水现象滑水现象:Hydroplanningau对于光滑胎面、细花纹

14、胎面等胎面无排水对于光滑胎面、细花纹胎面等胎面无排水沟槽的轮胎以及一般花纹轮胎，当路面水沟槽的轮胎以及一般花纹轮胎，当路面水层深度超过沟槽深度时，可以根据流体动层深度超过沟槽深度时，可以根据流体动力学的原理确定发生滑水现象的车速力学的原理确定发生滑水现象的车速出现滑水现象时的车速出现滑水现象时的车速2haFAuFh可设动水压力的升力可设动水压力的升力A 轮胎接地面积轮胎接地面积r 水密度水密度ua 车速车速出现滑水现象时，动水压力的升力分量等出现滑水现象时，动水压力的升力分量等于作用于轮胎的垂直载荷于作用于轮胎的垂直载荷W，即，即出现滑水现象时的车速出现滑水现象时的车速22hahaaWFAuF

15、WuAAWuA6.34 kPahiiupp充气轮胎气压（）4.3 4.3 汽车制动效能及其恒定性汽车制动效能及其恒定性制制动动过过程程充分发出的平均减速充分发出的平均减速度（度（MFDD ，mean fully developed braking deceleration ）4.3 4.3 汽车制动效能及其恒定性汽车制动效能及其恒定性汽车制动效能，是指汽车迅速降低车速直至汽车制动效能，是指汽车迅速降低车速直至停车的能力。汽车制动效能的评价指标是制动距停车的能力。汽车制动效能的评价指标是制动距离离s s（单位（单位m m）和制动减速度）和制动减速度a ab b （单位（单位m/sm/s2 2）。

16、1. 1. 制动距离制动距离制动距离制动距离s s，是指汽车以给定的初速是指汽车以给定的初速u u0 0，从踩，从踩到制动踏板至汽车停住所行驶的距离。到制动踏板至汽车停住所行驶的距离。影响因素：影响因素：踏板力（或者制动系管路压力）踏板力（或者制动系管路压力）路面附着条件路面附着条件车辆载荷车辆载荷离合器（发动机）是否结合离合器（发动机）是否结合车辆状态（制动器的冷热工况）车辆状态（制动器的冷热工况）4.3 4.3 汽车制动效能及其恒定性汽车制动效能及其恒定性2. 2. 制动减速度制动减速度制动减速度反映了地面制动力的大小：制动减速度反映了地面制动力的大小：因此与制动器制动力因此与制动器制动力

17、( (车轮滚动时车轮滚动时) )及及附着力附着力( (车轮抱死拖滑时车轮抱死拖滑时) )有关有关XbduFmdt不同制动工况时的地面制动减速度不同制动工况时的地面制动减速度XbbbbduFGmmgdtdugdt不同制动工况时的地面制动减速度不同制动工况时的地面制动减速度maxmaxmaxpbsbsbbspduagdtABSagagg车轮抱死时，地面制动力为对于装有理想的汽车，则在非紧急制动时车轮不抱死，则：bbag平均制动减速度平均制动减速度瞬时减速度曲线的形状复杂，不好用某一点的值来代表,所以我国行业标准采用平均减速度的概念，即21211( )ttaa t dtttt1制动压力达到75最大压

18、力pmax的时刻t2到停车总时间2/3的时刻平均制动减速度平均制动减速度ECE R13和国家标准GB7258采用充分发出的平均减速度（MFDD ，mean fully developed braking deceleration ）2225.92()beebuuaMFDDss000000.8(km/h) 0.1(km/h) (km/h) (m) (m)bebbbeuuuuusuusuu，起始制动车速的距离的距离4.3 4.3 汽车制动效能及其恒定性汽车制动效能及其恒定性制制动动过过程程充分发出的平均减速充分发出的平均减速度（度（MFDD ，mean fully developed brakin

19、g deceleration ）1112422pF 踏板力ba 制动减速度tpFcdefg3maxbaba0制动距离的计算0.3-1s反应驾驶员操作速度反应驾驶员操作速度和制动系结构调整情和制动系结构调整情况，况，0.2-0.9s0.2-1s反应制动系调整情况，特反应制动系调整情况，特别是制动踏板的自由行程，别是制动踏板的自由行程，还有各铰链和摩擦片之间还有各铰链和摩擦片之间的间隙，约的间隙，约0.04 s间接反应制动性能间接反应制动性能的优劣，约的优劣，约0.2 s汽车的制动过程1112a422pF 踏板力ba 制动减速度tpFbcdefg03maxbaba75%MFDD2GB7258液压：

20、0.35s气压： 0.6s制动协调时间制动协调时间急踩急踩制动时从脚接触制动制动时从脚接触制动踏板时起至机动车减踏板时起至机动车减速度达到标准规定的速度达到标准规定的7 5 %时所需的时间时所需的时间23220max2220max22max220020220max()2224241() (4-6)3.6225.92bbbaaabsssuasuaauuusua则（制动距离）很小,可忽略项，并将 (m/s)用(km/h)取代，则决定汽车制动距离的主要因素是：制功器起作用的时间、最大制动减速度即附着力(或最大制动器制动力)以及起始制动车速。20220max1() (4-6)3.6225.92aabu

21、sua式（4-6）是制定制动法规的依据反应制动减反应制动减速度要求速度要求5.015发动机接合的 0型试验性能要求（摘自GB12676）反应制动器反应制动器起作用时间起作用时间要求要求3.99320220max1() (4-6)3.6225.92aabusua式（4-6）是制定制动法规的依据反应制动减速反应制动减速度要求度要求5.7580型试验（摘自GB21670 乘用车）反应制动减反应制动减速度要求速度要求6.43004制动器作用时间对制动距离影响制动器作用时间对制动距离影响2220.4ssss液压制动系 真空助力制动系和气压制动系简单气压制动系的汽车列车 ，而采用加速

22、阀的多路制动系 轿车制动效能的统计轿车制动效能的统计20220max1() (4-6)3.6225.92aabusua2000.0034 0.00451 aasuu统计拟合结果2maxmax11=0.00451 = 8.55 m/s25.920.00451 25.92bbaa90年代年代2000.01287 0.00444 aasuu统计拟合结果80年代年代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，即热衰退现象。要求汽车以规定车速连续制动15次，制动强度为3m/s2,最后不低于冷试验效能的60 （5.8m/s2) 。 试验是在北京西北部山区高崖口选择10km长的连续下坡的长坡

23、道上进行的。制动器的抗热衰退性能不仅受摩擦材料摩擦因数下降的影响，而且同制动器的结构形式有密切关系。 常采用制动效能因数与摩擦因数（系数）的关系常来说明各种类型制动器的效能及其稳定程度 制动效能因数：单位制动轮缸推力Fpu所产生的制动器摩擦力F（不是F），即：,efpuTFKFrFr为制动鼓半径双向自动增力蹄制动器双领蹄制动器领、从蹄制动器双从蹄制动器盘式制动器盘式制动器的热稳定性好涉水后，制动器中的水分会被制动盘甩出，或被摩擦块挤出和擦干，或被蒸发掉，因此，盘式制动器抗水衰退性和恢复性明显优于鼓式制动器。盘式制动器的热稳定性好盘式制动器的水稳定性好由于盘式制动器直接由制动缸驱动衬片压向制动盘

24、，省却了鼓式制动器中的制动轴、推杆及制动缸架， 传力部件少，受力简单，反应灵敏盘式制动器反应灵敏盘式制动左右轮制动力差异较小，制动时方向稳定性较好当汽车涉水后，因水进入制动器，短时间内制动效能的降低，称为水衰退现象。4.4 4.4 制动时汽车的方向稳定性制动时汽车的方向稳定性 汽车制动过程中维持直线行驶或按预汽车制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力为制动时汽车的方定弯道行驶的能力为制动时汽车的方向稳定性向稳定性汽车试验中，常规定一定宽度的试验通汽车试验中，常规定一定宽度的试验通道道(如如1.5倍车宽或倍车宽或3.7m)，制动时方向稳定性合格，制动时方向稳定性合格的车辆，在试验过程中不允

25、许产生不可控制的的车辆，在试验过程中不允许产生不可控制的效应使它离开这条通道。效应使它离开这条通道。有时候也限制有时候也限制偏航角偏航角（车辆停止行驶时的中心线与行驶基准线所构（车辆停止行驶时的中心线与行驶基准线所构成的夹角）成的夹角）4.4 4.4 制动时汽车的方向稳定性制动时汽车的方向稳定性 驾驶员平均驾驶员平均每英里进行每英里进行1.5次制动。次制动。其中大部分其中大部分是在制动强是在制动强度在中等以度在中等以下，超过下，超过0.5g的概率的概率小于小于0.1%制动方向失稳的表现制动方向失稳的表现跑偏：跑偏：制动时汽车自动向左或向右偏驶称侧滑：侧滑：制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动前

26、轮失去转向能力：前轮失去转向能力：指弯道制动时汽车不再按原来的弯 道行驶而沿弯迫切线方向驶出；直线行驶制动时，虽然转动转动转向盘但汽车仍按直线方向行驶的现象。各种失稳现象是有联系的各种失稳现象是有联系的跑偏与侧滑：跑偏与侧滑：严重的严重的跑偏有时会引起后轴侧跑偏有时会引起后轴侧滑，易于发生侧滑的汽滑，易于发生侧滑的汽车也有加剧跑偏的趋势车也有加剧跑偏的趋势失去转向能力与侧滑：失去转向能力与侧滑：一般如果汽车后轴不会一般如果汽车后轴不会侧滑，前轮就可能失去侧滑，前轮就可能失去转向能力；后轴侧滑，转向能力；后轴侧滑，前轮常仍有转向能力前轮常仍有转向能力相关标准要求相关标准要求 GB7258-200

27、4 制动减速度和制动稳定性的要求制动减速度和制动稳定性的要求GB12676：规定的制动性能必须在车轮不抱死，：规定的制动性能必须在车轮不抱死， 任何部位不偏离出任何部位不偏离出3 . 7 m通道通道宽且无异常振动的条件下获得，宽且无异常振动的条件下获得， 当车辆的车速低于当车辆的车速低于1 5 k m/ h时，时， 允许车轮抱允许车轮抱死。最大控制力不得超过规定值。死。最大控制力不得超过规定值。GB21670： 应在车速大于应在车速大于 15km/h 时未发生车轮抱死、车辆未偏离时未发生车轮抱死、车辆未偏离 3.5m 宽的宽的试验通道、偏航角小于等于试验通道、偏航角小于等于15及无异常振动的情

28、况下达到规定的性能。及无异常振动的情况下达到规定的性能。 跑偏与跑偏引起的侧滑跑偏与跑偏引起的侧滑我国某城市，一年内发生的我国某城市，一年内发生的250起重大事故中，起重大事故中，由于由于“制动距离太长制动距离太长”、“紧急制动车辆跑偏紧急制动车辆跑偏”等原因造成的事故就近等原因造成的事故就近100起，约占起，约占40%;因制因制动时汽车掉头的有动时汽车掉头的有16起，约占起，约占6.4。又如，我。又如，我国北方某城市统计的国北方某城市统计的400多起汽车引起的交通事多起汽车引起的交通事故中，因制动距离延长，制动跑偏如侧滑所引故中，因制动距离延长，制动跑偏如侧滑所引起的事故，约占总数的起的事故

29、，约占总数的15%，其中由于，其中由于“侧滑侧滑”引起的事故约占一半以上引起的事故约占一半以上制动跑偏制动跑偏制动时汽车跑偏的原因有两个：1)汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮(转向轮)制动器的制动力不相等。2)制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调(互相干涉)，其中，第一个原因是制造、调整误差造成的，汽车究竞向左或向右跑偏，要根据具体情况而定，是非系统性的而第二个原因是设计造成的，制动时汽车总是向左(或向右)一方跑偏，是系统性的。制动跑偏制动跑偏转向系统的结构图转向系统中存在间隙和弹性杆件制动跑偏制动跑偏左右轮制动力不相等引起的跑偏受力分析n纵向制动力n横（侧）向力主销FXbFY

30、主销FYFX1lFX1r制动跑偏制动跑偏)()()(大小大blbrFFFF制动跑偏制动跑偏)()()(大小大blbrFFFF制动跑偏制动跑偏后轮未抱死后轮未抱死后轮抱死后轮抱死制动跑偏制动跑偏左右轮制动力不相等引起的跑偏受力分析FXb具有负的主销偏置距制动跑偏制动跑偏悬架导向和转向杆系干涉等引起的跑偏安装钢板弹簧球头销L制动跑偏制动跑偏悬架导向和转向杆系干涉等引起的跑偏安装钢板弹簧球头销L制动跑偏制动跑偏悬架导向和转向杆系干涉等引起的跑偏安装钢板弹簧球头销L制动跑偏制动跑偏悬架导向和转向杆系干涉等引起的跑偏安装钢板弹簧球头销L制动跑偏制动跑偏悬架导向和转向杆系干涉等引起的跑偏安装钢板弹簧球头销

31、L后轴后轴(侧滑侧滑)动力学分析动力学分析vAABvBO瞬心瞬心侧滑动力学分析侧滑动力学分析FY1ua2221 2 jYlZmvFrFF两点补充两点补充FyFYFY2FY1FY2侧滑动力学分析侧滑动力学分析FY1ua2221 2 jYlZmvFrFF两点补充两点补充FyFYFY2FY1FY2后轴侧滑后轴侧滑制动时发生侧滑，特别是后轴侧滑，将引起制动时发生侧滑，特别是后轴侧滑，将引起汽车剧烈的回转运动，严重时可使汽车调头汽车剧烈的回转运动，严重时可使汽车调头 试验条件：试验条件：1、试验道路有、试验道路有25的横向坡度的横向坡度2、在地面上洒了水为，降低附着系数使、在地面上洒了水为，降低附着系数

32、使之容易发生侧滑之容易发生侧滑3、试验用的轿车有调节各个车轮制动器制动力的装、试验用的轿车有调节各个车轮制动器制动力的装置，可以使得制动力为零置，可以使得制动力为零只有一轴车只有一轴车轮抱死轮抱死A-后轮抱死，前后轮抱死，前轮无制动力轮无制动力B-前轮抱死，后前轮抱死，后轮无制动力轮无制动力两轴先后抱两轴先后抱死死附着系数对侧滑的影响附着系数对侧滑的影响侧滑结论侧滑结论1)制动过程中，若是只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑，汽车基本上沿直线向前行驶(减速停车)；汽车处于稳定状态，但丧失转向能力。2)若后轮比前轮提前一定时间(如对试验中的汽车为0.5s以上)先抱死拖滑，且车速超过某一数值(如试验中的汽

33、车车速超过48km/h)时，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑。3)路面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。对（后轴）侧滑的要求对（后轴）侧滑的要求1)首先不能出现只有后轴车轮抱死或后轴车轮首先不能出现只有后轴车轮抱死或后轴车轮比前轴车轮先抱死的情况，以防止危险的后轴比前轴车轮先抱死的情况，以防止危险的后轴侧滑（侧滑（首先避免最坏情况出现首先避免最坏情况出现）2)其次，尽量少出现只有前轴车轮抱死或前、其次，尽量少出现只有前轴车轮抱死或前、后车轮都抱死的情况，以维持汽车的转向能力后车轮都抱死的情况，以维持汽车的转向能力（避免不理想情况出现避免不理想情况出现）。）。3)最理想的情况最理

34、想的情况就是防止任何车轮抱死，前、就是防止任何车轮抱死，前、后车轮都处于滚动状态，这样就可以确保制动后车轮都处于滚动状态，这样就可以确保制动时的方向稳定性。时的方向稳定性。 对于一般（没有安装制动防抱死装置）汽车而言，根据其前、后轴制动器制动力的分配、载荷情况及道路附着系数和坡度等因素，当制动器制动力足够时，制动过程可能出现如下三种情况，即： 1)前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖沿。 2)后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑 3)前、后轮同时抱死拖滑。 由第一章知道：驱动过程中要满足附着条件才行，即 XbZZFFFFXZFCF制动过程中，要避免车轮抱死，同样也要满足附着条件，即XZFF或：1 汽车制

35、动时的受力图汽车制动时的受力图考虑水平路面制动，考虑水平路面制动，忽忽略惯性力偶、空气阻力、略惯性力偶、空气阻力、滚动阻力偶滚动阻力偶，只考虑地，只考虑地面制动力面制动力FXb，附着系附着系数只取一个数只取一个f（可以认（可以认为是滑动附着系数为是滑动附着系数fs），有有20cossin21.15tqgTdaT i iC AuduGfGmrdt()XbTFr0dumdtXbFbdummadtXbF1 地面对前后车轮的法向反作用力（可以结合第一章附着率时的受力分析，制动过程分析相当于四轮驱动时逆向行驶）1jgZF hbFGLL制动力大小等于惯性力：1XbgZF hbFGLL2jgZF haFGL

36、L2XbgZF haFGLL12ZZFFG11XbXbXbbjduFFFmamFdt制动强度制动强度Z bbduadudtzazgggdt记：1()/XbggZgF hGzhbbFGGG bzhLLLLL前后轮都抱死时，有：12() z=XbZZbbbFFFGmgmaaagg12() (4-8)()XbggZgXbggZgF hGhbbGFGGbhLLLLLF hGhaaGFGGahLLLLLXbjduFFmmgzGzdt前后轮都抱死时，有：12() (4-8)()XbggZgXbggZgF hGhbbGFGGbhLLLLLF hGhaaGFGGahLLLLL12() (4-8)()ZgZgG

37、FbhLGFahL120() (4-8) 0()ZggZgGFbhGLhaGFahGL要使汽车稳定，则有：理想的前、后制动器制动力分配曲线（前、后车轮同时抱死）同时抱死的条件是：前、后轮制动器制动力之和等于附着力，并且前、后轮制动器制动力分别等于各自的附着力，即121211112222 ZZZZFFGFFGFFFFFFFF或12() (4-8)()ZgZgGFbhLGFahL122112 ()ggggFFGFahFbhFbhFah书上1F2F一定时45, 两条线怎么变化？12 FFG21 ggFahFbhgh mab、对于已知、 、 ，则可画出两条直线1221 ggFFGFahFbh F8 .

38、 08 . 07 . 06 . 05 . 04 . 03 . 02 . 01 . 07 . 06 . 05 . 04 . 03 . 02 . 01 . 0越 往 右 ，越 大1F2F1221 ggFFGFahFbh取不同的值时I曲 线 每 一 点对 应 某 一 F221141(2)2gggh LGGbFbFFhGh212114gdFLdFh LbFG12101FdFLadFbb 211 ,dFFdF曲线是上凸的1221 ggFFGFahFbh载货后，一般至心后移，既a增大，b减小，整个曲线更上凸 载货后，一般至心后移，既a增大，b减小，整个曲线更上凸 8 . 08 . 01F2FI曲线为同时抱

39、死的F2与F1之间的关系曲线，称为理想的前、后轮制动器制动力分配曲线I曲线还是同时抱死和抱死后地面制动力FXb2和FXb1的关系曲线0.61.0哪个轮先抱死？8 . 08 . 01F2F0.60.611212(1)1tanFFFFFFFFF制 动 力 分 配 系 数线 ， 实 际制 动 力 分 配 数0:同步附着系数I1F2F0.60.6线，实际前后轮制动器制动力分配数0:同步附着系数12120 11gggggFbhFahFFbhahLbh0的计算:2F利用利用b 线与线与I曲线的配合，就可以分曲线的配合，就可以分析前、后制动器制动力具有固定比析前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上

40、的的制动情值的汽车在各种路面上的的制动情况况线为了便于分析，再引为了便于分析，再引入两组线组入两组线组f线线组与组与r线组。线组。0.80.6121112X 2X 1X 1() (1)jXbXbXbjXbzXbXbggbbggbggfFFFFFGbFFLLFFhGbLLLhGbFFhhLGbFhh求 线组：，1XbF2XbF(0,)gGbhf线组：前轮抱死时，在各种值路面上，前后轮地面制动力关系曲线线f 线组1,10)gggLLLhahah (因为：要求，所以122212X 2X 1X 1() 1 ()1jXbXbXbjgXbZXbXbggbbggbggrFFFFF hGaFFLLFFhGaL

41、LhGaFFLhLhGaFLLhh 求 线组：，r线组：后轮抱死时，在各种值路面上，前后轮地面制动力关系曲线2XbF1XbF(,0)gGah线r线组在同一值的f线和r线的交点既满足前轮抱死条件，又满足后轮抱死条件，所以是前后轮同时抱死的条件各交点组成的曲线即为I曲线I2XbF1XbFIf 线r线车轮抱死后，各个车轮的地面制动力不再增加，所以I曲线以上的f线组和I曲线以下的r线组已无物理意义（实际中不可实现的）2XbF1XbFIf 线r线2F1FI2XbF1XbF00.390.27z 0.30.3z 12 (4-11)1FFX 2X 1 (4-13)gbbggLhGbFFhh12 1XbXbFF

42、 (4-12)gbzLh结合式 (4-12) , ggbzLhbzLh结合式 0的路面上，能够产生的最大制动强度z，制动力分配越合理。具有理想制动力分配的汽车， 1()fgggbLzzhLhbzhbLzP93（4-15） 所以上式确定的称为：利用附着系数，又称为被利用的附着系数利用附着系数利用附着系数（又称为被利用的附着系数）的定义： XbiiZifrFF：前轴，：后轴也就是当制动强度为z时，i（前或后）轴的地面制动力FXbi与地面法向反力之比也就是当提供一定地面制动力Fxbi时所需要（或者所要求）的最小路面附着系数当实际地面附着系数与利用附着系数相同时，车轮处于临界抱死状态前轴：前轴：111

43、()XbfggzgFGzzzGzhzhFbbbzhGLLLLL利用附着系数与第一章附着率的概念本质上是一样的，式（4-15）与P26下面的C 2有相同的形式 1()fgzbzhL2 gqChaqLL前轴：前轴：1111()()XbfggzggFGzzzGzhzhbFbbbzhhGLL zLLLL同样可以写出后轴：同样可以写出后轴：22(1) 1()XbrzgFzFazhLzf当制动强度 增大时，增大r z同样：当制动强度 增大时，增大rzzf与、 与都是一一对应的关系，是单调增加的因为车轮抱死对汽车的制动稳定性不因为车轮抱死对汽车的制动稳定性不利利,所以下面要考查在一定附着系数所以下面要考查在

44、一定附着系数的路面上所能够达到的最大制动减速的路面上所能够达到的最大制动减速度度abmax或制动强度或制动强度z，当地面附着系数与利用附着系数相同当地面附着系数与利用附着系数相同时，车轮处于临界抱死状态时，车轮处于临界抱死状态在同一在同一z下，前后轴的利用附着系数不下，前后轴的利用附着系数不一样，一个大于一样，一个大于z，一个小于，一个小于z。问题：利用问题：利用（需要）附着（需要）附着系数（或者附系数（或者附着率）大的还着率）大的还是小的先抱死？是小的先抱死？路面附着系数路面附着系数f一定时，一定时，分别令分别令fff和和fr=f，可以求出不同的，可以求出不同的z其中一个其中一个zf，另，另

45、一个一个zf，而只有，而只有zf才是有物理意才是有物理意义的。义的。fr=zzz1z2利用附着系数与制动力（强度）之间的关系利用附着系数与制动力（强度）之间的关系frzACBDfrzACBD=z=zz1z2利用附着系数曲线可以表示汽车制动性能的利用附着系数曲线可以表示汽车制动性能的横坐标为附着系数，纵坐标为制动强度的关系曲横坐标为附着系数，纵坐标为制动强度的关系曲线也可以说明制动性能线也可以说明制动性能越接近，说明（附着力）被利用的越充分，所以又有制动效率制动效率的概念：说明制动效率：制动效率：车轮不锁死的最大制动强度与车轮和地面间摩擦因数的比值。前后轮总的地面附着力前后轮总的地面制动力GGz

46、z制动效率：是对整车而言的制动效率：是对整车而言的r 100%(1)rgzaELh后轮先抱死： ，f 100%fgzbELh前轮先抱死： ，同样，根据以上两式，在同一z下，计算得到的Ef和Er可能不一样。根据物理意义，只有Ef（Er）100%才是有意义的制动效率与利用附着系数之间的关系制动效率与利用附着系数之间的关系frzACBDfrzACBD=z=zz1z2E=?E=?对前、后制动器制动力分配的要求对前、后制动器制动力分配的要求1、首先：防止后轮抱死，防止侧滑，保持制动时的方向稳定性2、其次：减少前轮抱死的机会，充分利用地面附着力制动，提高制动效能因此，要对b线进行改造，使其不穿过I曲线并且

47、尽可能接近I曲线对前、后制动器制动力分配的要求对前、后制动器制动力分配的要求frz=z为了防止后轮抱死，前轴利用附着系数曲线应总在45对角线（ =z ）上方，即总在后轴利用附着系数曲线的上方，为了提高制动效率同时还应靠近图中的对角线（ =z ）具有变比值的前、后制动器制动力的分配特性具有变比值的前、后制动器制动力的分配特性感载比例阀满载空载1F2F制动防抱死装置制动防抱死装置ABS的组成的组成制动防抱死装置制动防抱死装置ABS的工作过程的工作过程制动防抱死装置制动防抱死装置ABS的工作过程的工作过程常规制动过常规制动过程程-ABS不不工作工作制动防抱死装置制动防抱死装置ABS的工作过程的工作过程制动防抱死装置制动防抱死装置ABS的工作过程的工作过程制动防抱死装置制动防抱死装置ABS的工作过程的工作过程制动防抱死装置制动防抱死装置ABS的分类的分类制动防抱死装置制动防抱死装置ABS的分类的分类1)四通道ABS对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式，四通道ABS也有两种布置形式，见下图。为了对四个车轮的制动压力进行独立控制，在每个车轮上各安装一个转速传感器，并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动，因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相