第一章汽车使用性能3(制动性).ppt

1、1.3汽车制动性能，汽车制动性能汽车制动系统的定义、组成和分类汽车制动系统的工作原理，汽车制动性能，短距离停车，保持行驶方向的稳定性，下长坡，保持一定的速度，汽车制动性能：指在短距离内停车，保持行驶方向的稳定性，在下长坡时保持一定的速度，保证汽车在坡道上长时间停车的能力。以确保汽车长时间停在坡道上。汽车制动系统：通过驾驶员的操作控制汽车以一定制动强度制动的力称为制动力。相应的一系列装置称为制动系统。制动系统、制动器、制动驱动机构、制动器：产生制动力矩并阻止车轮或车轴转动的装置。根据原理：机械摩擦型(广泛)、液压型和电磁型。目前，摩擦制动器主要用于汽车制动器。通过固定元件和旋转元件的工作表面之间

2、的摩擦产生制动力矩的制动器称为摩擦制动器。摩擦制动器可分为鼓式制动器和盘式制动器。根据制动器的安装位置，可分为车轮制动器和中央制动器。车轮制动器的旋转元件固定在车轮或半轴上；中央制动器的旋转元件固定在传动系统的传动轴上，传动系统通常用于驻车制动。制动器驱动机构控制制动器的装置。包括供能装置、控制装置、传动装置、制动力调节装置等。类型包括：简单(机械、液压)、气动(动力)和助力器(简单助力器)。制动系统的类型：根据制动系统的功能分类1)行车制动系统的一套装置，用于降低车速甚至停止行驶的汽车。2)驻车制动系统是一套使停止的汽车保持在原位的装置。3)第二制动系统是在行车制动系统发生故障时，能够确保汽

3、车仍能减速或停车的装置。4)辅助制动系统是一套用于在车辆下坡时稳定车速的装置。山区使用的车辆应配备该装置。根据制动系统的制动能量分类，1)手制动系统将驾驶员的身体作为唯一的制动能量。2)动力制动系统完全依赖于发动机动力转换成的气压或液压形式的势能。3)伺服制动系统使用人力和发动机进行制动。此外，根据制动能量的传递方式，制动系统可分为机械、液压、气动和电磁。内圆柱面为工作面的金属制动鼓10固定在轮毂上并随车轮一起转动。在固定制动底板15上有两个支撑销12，它们支撑两个弧形制动蹄11的下端。摩擦片9安装在制动蹄的外圆柱面上。制动底板上还设有制动轮缸7，制动轮缸7通过油管与制动总泵4连通。当制动系统

4、不工作时，制动鼓的内圆柱面与制动蹄摩擦片的外圆柱面之间保持一定的间隙，车轮和制动鼓可以自由转动。制动时，驾驶员踩下制动踏板1，主缸4中的油在一定压力下流入轮缸，两个制动蹄11被轮缸活塞推动分别绕支承销12转动，使得摩擦片压靠在制动鼓的内圆柱面上，非转动制动蹄在转动的制动鼓上施加摩擦力矩m。通过车轮与地面之间的附着力，制动扭矩在路面上施加向前的力F，而路面在车轮上施加向后的反作用力Fxb。制动力作用在轮轴悬架(车身)上，汽车减速直至停止。，1。制动踏板2。隔膜3。推杆4。制动总泵5。油管6。轮胎7。轮缸8。回位弹簧9。摩擦片10。制动鼓11。制动蹄12。支撑销13。cam 14。限位螺母15。制

5、动器底板，制动原理示意图见图1-24，1.3.1汽车制动性能评价指标1。制动性能评价指标，汽车制动时的方向稳定性，制动效率的恒定性，制动效率，制动减速度，制动距离，热衰退阻力，转向能力损失，侧滑，偏差，水衰退阻力，制动力，1.3.1制动性能评价指标，图1-25汽车制动示意图，1。汽车制动原理、驾驶员制动系统控制装置操作制动器的非旋转元件制动蹄制动旋转元件制动鼓(或制动盘)(与轮毂相连)，并在旋转的前轮和后轮上施加摩擦力矩。由于车轮与地面的附着，地面上产生与车轮行驶方向相反的制动力Fxb1和Fxb2，制动力作用在轮轴悬架(车身)上，汽车减速直至停止。制动力Fxb1和Fxb2越大，制动距离越短。1

6、.3.2制动分析，2。制动时车轮上的力、地面上的制动力、制动时车轮上的力分析、制动衬片与制动盘之间的摩擦、轮胎与地面之间的附着力、制动制动力、制动制动力、克服制动摩擦力矩、制动制动力、制动形式、结构尺寸、摩擦副摩擦系数、车轮半径。制动器的结构参数，制动器制动力的影响因素，地面制动力，制动器制动力与附着力的关系，图1-26，制动过程中的车轮运动，制动过程中的车轮运动，简单滚动，滑动时的滚动，锁定和拖动，无制动力时的滚动半径，图1-27轮胎在路面上的足迹，滑移率，简单锁定，拖曳和滑移，汽车的最佳制动状态1)附着系数和滑移率在硬路面上的变化规律，图1-28 -S曲线，纵向附着系数(附着系数)地面制动

7、力与车轮载荷的比值。峰值附着系数p滑动附着系数s横向附着系数横向力与车轮载荷之比。2)粘着系数、粘着系数、路面材料、路面状况、轮胎花纹材料、汽车行驶速度、车轮行驶状态、路面材料的影响因素，表1-7各种路面的平均粘着系数、路面状况、几种极其滑的路面的危险状况、结冰路面、刚开始下雨的湿滑路面、轮胎花纹材料、硬路面上的薄而浅的花纹轮胎。宽花纹和深花纹轮胎在松软路面上的附着系数较大；轮胎胎面有横向花纹沟，具有良好的排水性能，能提高在潮湿路面上的附着系数；宽系列，低压轮胎，与路面接触面积大，附着系数大；子午线轮胎的附着系数比斜交轮胎大。汽车的行驶速度、汽车的最佳制动状态、车轮抱死状态下的附着系数、轮胎磨

8、损的横向附着系数、车轮滑移率约20%状态下的附着系数、轮胎磨损的横向附着系数，当制动处于最佳制动状态时，每个车轮滑移率控制在20%左右，具有最短的制动距离、最佳的方向稳定性和较少的轮胎磨损。当驾驶员收到停车信号时，他意识到当他踩下制动踏板时，地面制动力起作用，制动蹄和制动鼓之间的间隙增加到最大，然后松开踏板并继续制动过程。制动过程时间曲线，图1-29汽车制动减速度与制动时间、制动过程、驾驶员动作反应、制动动作、制动持续制动和制动释放的关系曲线。驾驶员的反应时间为0.31.0s，制动施加时间为0.20.9s，制动持续时间、制动释放时间为0.21.0s、制动过程时间、制动协调时间、紧急制动所需的时

9、间(从踏板动作开始到车辆减速度(或制动力)达到标准规定的完全释放平均减速度(或制动力)的75%的时间)。显然，制动协调时间是制动作用时间的主要部分，而制动距离定义了制动距离，制动距离是指在规定的道路条件和规定的初始速度下，当汽车紧急制动时，从脚接触制动踏板到汽车停止的距离。制动距离，制动距离s2，制动距离s3，制动距离分析，汽车制动距离，初始制动速度，制动时间，最大制动减速度，附着力，制动结构，踏板速度，制动距离S，制动状态，制动力，道路附着状况，车辆状态，减少制动距离以改善制动系统的措施，汽车制动距离，制动作用时间，液压制动系统，真空辅助制动系统，气动制动系统，汽车列车制动系统，0.1s，0

10、.3，0.9s，2s，0.3，0.9s，制动减速度，制动过程， 制动减速度、地面制动力、制动力、附着力、地面制动力、制动减速度因此，在GB72582004机动车运行安全技术条件中，MFDD作为评价指标。 0.8v0，0.1v0，v0 ve距离，v0 vb距离，4。制动效率恒定性分析：制动效率热衰退现象，制动温度，冷制动，热衰退，100C，300，甚至600700，摩擦扭矩降低，制动效率恒定性，热衰退阻力，制动效率恒定性测试，热衰退阻力。制动效率不低于国家行业标准60、当制动强度为5.8m/s2时，影响制动效率恒定性的因素有冷制动、摩擦副材料、制动结构、制动摩擦系数，当200为0.30.4时，其

11、摩擦系数随温度升高而大幅降低。制动器结构的定量比较采用制动效率因子指标，即kef F/p，即单位制动轮缸推力p产生的制动摩擦力F，kef越大，摩擦系数对制动器的影响越大，抗热衰退性越差；kef越小，抗热降解性越好。盘式制动器具有最佳的抗热退化性能。图1-30制动效率系数曲线，制动效率出现水退现象，涉水时，摩擦系数因水的润滑而降低，从而降低制动效率，称为水退。经过几次制动后，原来的制动效率可以在短时间内迅速恢复。当气阻在长坡上连续多次制动时，制动系统中的制动液会产生高温，制动管路中会形成气泡，影响液压能量的传递，降低制动效率，甚至造成实际制动效果。这种现象被称为空气阻力。5.对制动方向稳定性、制

12、动过程、制动偏差、制动侧滑、前轮转向能力丧失、制动过程中的方向稳定性、左右偏航、一轴或两轴横向运动、无法在给定方向行驶的分析，1)制动偏差定义了汽车在制动过程中自动向左或向右偏航的现象，称为制动偏差。图1-30汽车制动时跑偏情况A)制动时轮胎在地面留下的痕迹跑偏B)由于左右轮制动力不相等，特别是转向轴左右轮制动力不相等，后桥轻微侧滑时轮胎在地面留下的痕迹。这个原因是由制造、调整错误和维护不当造成的。汽车是偏左还是偏右取决于情况。制动时，悬架导杆系统和转向横拉杆之间的运动不协调是由设计造成的。刹车时，汽车总是向左或向右急转弯。图1-31由悬架导杆系统和转向横拉杆系统之间的运动不协调引起的制动偏差

13、：a)制动时，b)制动时的前轴角度，2)制动侧滑定义了一个汽车的一个轴轮或两个轴轮在制动时横向滑动的现象，称为制动侧滑。刹车侧滑导致车轮锁死并拖动，这使其失去抵抗侧向力的能力。侧向力是侧滑的根源。较高的初始制动速度为侧滑提供了有利条件。轮胎和路面之间的小附着系数为侧滑提供了可靠的条件。制动偏差会加剧侧滑，侧滑会产生很大的侧向力。单轴制动器侧滑的分析前轴侧滑的影响将减少或防止前轴侧滑。前轴侧滑对车辆前进方向影响不大，车辆处于稳定状态。A，B，C，O，前轴侧滑力图，后轴侧滑Fj的影响将加剧后轴侧滑。因此，后桥侧滑是一种不稳定和危险的工况，严重威胁行车安全。后桥侧滑对方向稳定性的影响如果前轮先锁死，

14、汽车基本上会沿直线减速，并在稳定的方向停下来，但在转弯制动时，前轮会因为不能承受侧向力而失去转向能力；如果后轮先锁死，即使车速超过一定值后侧向力很小，也会导致车辆打滑，造成危险，因此锁死后轮的危险更大。因此，对于高速汽车，最好不要在刹车时先锁住后轮。3)转向能力丧失的定义在曲线上制动时，汽车不再沿曲线的切线方向行驶，而在直线上制动时，尽管转动方向盘，汽车仍沿直线行驶的现象称为转向能力丧失。原因汽车转向能力的丧失通常是由于前轮刹车锁死和不能承受侧向力造成的。对于在山区行驶的汽车，最好不要先锁住前轮。摘要：从保证汽车方向稳定性的角度来看，首先，只有后桥车轮可以锁定，或者后桥车轮可以先于前桥车轮锁定

15、，以防止危险的后桥打滑；其次，只锁定前轴车轮或尽可能少地锁定前后车轮，以保持汽车的转向能力。理想情况是防止任何车轮抱死，前后车轮处于滚动状态，从而保证制动时的方向稳定性。在制动过程中，前轮锁定后后轮，然后锁定后后轮，前后轮同时锁定后前轮。6)没有防抱死制动系统时，前后制动器之间的制动力成比例关系，取后轮接地点和前轮接地点的力矩，(1)地面法向反作用力，图1-32制动过程中的力图由力平衡。前轮和后轮的法向反作用力分别为(3)。图1-33显示了刹车时前后轮法向反作用力的变化。当制动强度或附着系数改变时，前轮和后轮的法向反作用力改变，FZ1增加，FZ2减小。前后轮同时锁定，前后轮的理想制动力分布良好

16、。(2)前后制动器的理想制动力分布可以保证前后车轮同时锁死的制动力分布和前后车轮同时锁死的情况，I曲线制动制动力分布曲线，I曲线，一组与坐标轴成-45的平行线，一组穿过原点的光线，I曲线，图1-34， 理想的前后制动器制动力分配曲线，由此可见，只要给定汽车的总质量(或汽车的重力)和汽车的质心位置(A，B，hg)，就应该指出汽车前后制动器的制动力不能按曲线的要求分配。 在制动过程中，先锁定一个轴的车轮，然后随着踏板力的进一步增加，锁定另一个轴的车轮。显然，I曲线也是前后轮锁定后地面制动力FXb1和FXb2的关系曲线。(3)前后制动器的实际制动力分配，前后制动器的制动力之比是一个固定值，制动力分配系数，实际制动力分配曲线，曲线，直线和I曲线，图1-34汽车直线和I曲线，I曲线，曲线，交点处的附着系数，同步附着系数0，同步附着系数0汽车的结构参数，汽车的制动性能，以及