吉林大学汽车理论第四章汽车制动性

第四章汽车制动性Vehiclebrakingperformance14.3汽车制动效能及其恒定性4.1汽车制动性能评价指标4.2车轮制动受力学分析汽车制动性4.4汽车制动行驶方向稳定性4.5前后制动器制动力分配AutomotiveBrakingPerformance2汽车制动性内容汽车制动性短距离内停车维持行驶方向稳定性下长坡维持一定车速坡道长时间停放3定义：汽车在行驶时能在短距离停车且维持行驶方向稳定性的能力，在下长坡时能维持一定车速的能力，也包括在一定坡道上能够长时间停放的能力。汽车制动性是汽车的重要使用性能之一。它属于汽车主动安全的范畴。行车制动俗称脚制动或脚刹车。驻车制动俗称手刹车或手制动。汽车制动性内容44.1汽车制动性能评价指标三个评价指标制动效能（含制动距离或制动减速度）；制动效能恒定性（抗衰退性能）；制动时汽车行驶方向稳定性（包括抗跑偏、抗侧滑、保持转向能力的性能）。汽车主要性能汽车制动性制动距离制动稳定性交通安全EvaluationIndexofBrakingPerformanceMV5制动性评价指标汽车制动方向稳定性制动效能恒定性制动效能制动减速度制动距离抗热衰退性能失去转向能力侧滑跑偏水衰退性能4.1汽车制动性能评价指标EvaluationIndexofBrakingPerformance6制动效能定义在良好路面上，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。EvaluationIndexofBrakingPerformance4.1汽车制动性能评价指标7制动效能恒定性

抗热衰退性能--汽车在高速行驶或下长坡时制动

性能的保持程度。

抗水衰退性能--汽车涉水后制动性能的保持能力汽车制动行驶方向稳定性评价常用制动时汽车按给定路径行驶的能力。制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力时，汽车将偏离给定的行驶路径。这时，汽车制动方向稳定性能不佳。8轿车制动规范94.2制动时车轮受力分析外力与行驶方向相反减速或停车地面制动力空气阻力地面汽车制动过程空气汽车101地地面面制制动动力力2制制动动器器制制动动力力BrakingForce4.2制制动动时时车车轮轮受受力力分分析析11制动动时时车车轮轮受受力力条条件件123地地面面制制动动力力、、制制动动器器制制动动力力与与附附着着力力的的关关系系地面面制制动动力力首首先先取取决决与与制动动器器制制动动力力，但但同同时时受到到地面面附附着着条条件件的限限制制，，它它们们同时时大大才才好好。Footforceonthebrakingpedal13仔细细观观察察汽汽车车制制动动过过程程可可发发现现，，轮轮胎胎留留在在地地面面上上的的印痕痕从车车轮轮滚动动到到滑滑动动是一一个个渐变变的过过程程(假设设直直线线行行驶驶)。。第一一阶阶段段：：单单纯纯滚滚动动。印印痕痕的的形形状状基基本本与与轮轮胎胎胎胎面面花花纹纹相相一一致致。。第二二阶阶段段：：边边滚滚边边滑滑。轮轮胎胎胎胎面面相相对对地地面面发发生生一一定定的的相相对对滑滑动动，，花纹纹逐逐渐渐模模糊糊，可可辨辨别别轮轮胎胎花花纹纹的的印印痕痕。。随随着着滑动动成成分分的的增增加加，，花花纹纹越越来来越越模模糊糊。。第三三阶阶段段：：拖拖滑滑。车车轮轮抱抱死死拖拖滑滑，，形形成成粗黑黑印印痕痕，，看看不不出出花花纹纹。。4硬硬路路面面上上的的附附着着系系数数14滑动动率率轮轮胎胎印印迹迹变变化化规规律律15随着着制制动动强强度度的的增增加加，，车车轮轮的的滑滑动动成成分分越越来来越越大大。。它它通通常常用用滑动动率率S表示示。。16制动动力力系系数数滑转转率率S17滑动动率率s:车轮轮运运动动中中从从滚滚动动至至滑滑动动过过程程滑滑动动成成分分所所占占的的比比例例现象象18各种种路路面面平均均附着着系系数数19道路路的的类类型型、、路路况况汽车行驶速速度轮胎结构、、花纹、材材料AdhesiveCoefficient影响附着系系数的因素素20轮胎的磨损损会影响其附附着能力。。路面的宏观结构应有一定的的不平度而而有自排水能力；路面面的微观结构应是粗糙且有一定的的棱角，以穿透水膜，让路面与与胎面直接接接触。增大轮胎与与地面的接触面积可提高附着着能力：低气压、宽宽断面和子子午线轮胎胎附着系数数大。滑水现象减小了轮胎胎与地面的的附着能力力，影响制制动、转向向能力。潮湿路面且且有尘土、、油污与冰冰雪、霜类类,轮胎与与地面的附附着能力下下降。21高速行驶经经过积水层层出现滑水现象Home模型HydroplaningA水膜区B过渡区C接触区224.3汽汽车制动效效能及其恒恒定性汽车制动效效能，是指汽车迅速速降低车速速直至停车车的能力。。汽车制动动效能的评评价指标是是制动距离离S(单位m)和制动减速速度j(单位m/s2)。1.制动距离制动距离S是指汽车以给给定的初速速u0，从踩到制动动踏板至汽汽车停住所所行驶的距距离。制动动距离与踏踏板力（或或者制动系系管路压力力）以及地地面附着情情况有关，，也与制动动器的热工工况有关。。制动减速度度是地面制动动力的反映映。其与地面制制动力有关关，有时与与制动器制制动力相关关。23不同制动工工况时的地地面制动力力242制动距距离分析2526272829Brakingtravel30制动系作用用时间对制制动距离影影响制动系作用时间是影响制动动距离的重要因素！制动系结构构形式和调调整31高速制动或或下长坡制制动，制动动器温度迅迅速上升，，摩擦力矩矩显著下降降，即热衰退现象象。要求汽车以以规定车速范围(0.8~0.4)umax和时间间隔(45~60s),连续制制动15~20次，制动强度为3m/s2,最后不低于于冷试验效效能的60％(5.8m/s2)。或者i=6~10%,l=7~10km,以以30km/h下坡,检查查制动性能能指标。当汽车涉水水后，因水水进入制动动器，短时时间内制动动效能的降降低，称为为水衰退现象象。3汽车制制动效能的的恒定性32制动行驶方方向不稳定定：汽车跑偏、侧滑或者转向轮失去去转向能力力的现象。。制动跑偏：汽车车自动向左或或向右偏驶驶的现象。。制动侧滑：汽车车某轴或多轴轴发生横向向移动现象象。严重跑偏必必然侧滑，，对侧滑敏敏感的汽车车也有跑偏偏的趋势。。汽车跑偏时时车轮印迹迹重合，而而侧滑时前前、后印迹迹不重合。。转向轮失去去转向能力力：制动时汽车车不再按原来来弯道弧线线行驶而是沿切线线方向驶出出；或者直直线行驶时时,尽管操操作转向盘盘汽车仍按直线行驶驶的现象。定义：汽车在制动动过程中维持直线行驶或按预定弯道道行驶的能力力。4.4汽汽车制动行行驶方向稳稳定性33因制造或调整整误差造成汽车左左、右车轮轮，特别是是左、右前前轮制动器器制动力不不等。1汽车制制动跑偏现象：紧急急制动时汽汽车向有制制动印迹一一侧行驶。。34因结构原因因使制动时时悬架导向向杆系与转转向杆系在在运动学上上的不协调调或干涉。。车架352后轴侧侧滑和前轴轴转向能力力的丧失低附着路面面制动时发生侧滑，，尤其是后后轴侧滑，，会引起汽汽车急剧回回转，严重重时可使汽汽车调头。。后轮抱死前轮抱死若前、后轴轴同时抱死死，或者前前轴先抱死死而后轴抱抱死或不抱抱死，则能能防止汽车车后轴侧滑滑，但汽车车丧失转向向能力。实验和理论论分析结果果：制动时若后后轴比前轴轴先抱死拖拖滑，就可可能发生后后轴侧滑。。正向运动反向运动路面潮湿36☆前轮无无制动力，，后轮有足够的制动力：随ua的提高侧滑滑趋势增加加;ua=45km/h，回转180º；☆后轮无制动动力，前轮轮有足够的制动力：即使速度达达到ua=65km/h，偏转角只有10º。汽车基本保持直线行行驶状态；☆前、后后轮都有足足够的制动动力，但先后次序和和时间间隔隔不同：若ua=64.5km/h，后轮和前轮轮同时抱死死或后轮比比前轮先抱抱死的时间间间隔小于于0.5s，则汽车基基本保持持直线行行驶；若若时间间间隔大于于0.5s，则后轴发发生严重重的侧滑滑。☆起始车速速和附着着系数的的影响：：ua=48.2km/h,即使后轮轮抱死比比前轮早早0.5s，汽车纵轴轴也仅转转动25º，而而ua=72.3km/h,则发生剧剧烈侧滑滑。37在低附着着系数路路面，侧侧滑增加加主要随随制动持续时间间的增加。38制动过程程中，若若只有前前轮抱死死或前轮轮先抱死死拖滑，，汽车基基本沿直直线向前前行驶，，汽车行行驶处于于稳定状状态，但但汽车丧失转向向能力。若后轮比比前轮先先抱死超超过一定时间间间隔，且车速超过过某一数数值，只要汽车受到到轻微的侧侧向力，就会发发生侧滑滑。制动动距离越越长，后后轴侧滑滑越剧烈烈。小结393从受受力分析析前轮或或后轮抱抱死的制制动方向向稳定性性a)前前轴侧滑滑当前轮抱抱死，在干扰扰作用下下，发生生前轮偏偏离角(航向角角)，因因产生的的离心惯性性力FC与偏离角角的方向相反反，FC起到减弱弱或阻止止前轴侧侧滑的作作用，即汽车处处于稳定定状态。。40b)后后轴侧滑滑3从受受力分析析前轮或或后轮抱抱死的制制动方向向稳定性性当后轮抱抱死，在在干扰作作用下，，发生后后轴偏离离角，因产生生的离心心惯性力力FC与偏离角角的方向相相同，FC起到加剧剧后轴侧侧滑的作作用，即汽车处处于不稳稳定状态态。如此此周而复复始，导导致汽车车因侧滑滑回转，，直至翻翻车。411.地面面对前后后车轮的的法向反反作用力力4.5前前后制制动器制制动力分分配4243制动时前前、后车车轮同时时抱死时时前后制制动器制制动力分分配关系系曲线。。（自行车模模型）前后车轮轮同时抱抱死的条条件为2理想想的前