1、第一节 制动性能的评价指标制动性能:指汽车行驶时,能在短时间内停车,并维持行驶方向稳定。下长坡时能维持一定车速的能力。评价指标:1、制动效能:即制动距离与制动减速度。2、制动效能的恒定性:抵抗制动效能的热衰退和水衰退的能力。 3、制动时,汽车方向的稳定性:即制动时,不跑偏、侧滑,即失去转向能力的性能。第二节 制动时车轮受力一、地面制动力(T车轴的推力;W车轮垂直载荷)FXb=Tu/rN因为:FXb受到轮胎与地面附着力,F=Fz的限制。所以:FXb=Tu/rFz ,当 FXb=Fz(Xb=z )时,Tu 上升,则 FXb 不再上升,即:FXbmax=Fz二、制动器制动力:在轮胎周缘克服制动器摩擦
2、力矩所需的力Fu(Fu=Tu/r)。取决于制动器的型式,结构尺寸、摩擦片摩擦系数、车轮半径与踏板力制动系的油压(气压)成正比。三、地面制动力 FXb,制动器制动力 Fu 及附着力 F 之间的关系。1、当 FXb 小于 F 时,踏板力上升则 Fu 上升。2、当 Xb=F 时,踏板力上升,则 Fu 上升,而 FXb=F,此时,车轮抱死不转而出现滑拖现象。如果要提高地面制动力 FXb,只有提高附着系数 。即:FXbmax=Fz所以:地面制动力 FXb 首先取决于 Fu,同时又受 F 的限制,只有 Fu、F 都足够大时,FXb 才比较大。例:Fu 很大,但在结冰路上 FXb 几乎为 0。四、硬路面上的
3、附着系数 , 与车轮的运动状况(滑动程度)有关。1、滑动率 S:S=Vw-rw/VwVw车轮中心速度w车轮角速度r不制动时的滚动半径(1)车轮纯滚动时:Vwrw,S=0,制动印痕与胎纹基本一致。(2)车轮边滚边滑时,Vw大于r w,0小于S小于100% ,胎迹逐渐模糊。(3)车轮纯滑动时,w=0, Unrow,S=100%,制动印痕形成粗黑的印痕。S 的数值说明了制动过程中,滑动成分的多少,S 越大,滑动越多,S 不同时,b 不同(obi=制动系数) 。2、b S 关系曲线(1)纵向 ,沿车轮旋转平面方向。因为:FXb=Fzb ,所以:b=FXb/Fz(2)b 峰值附着系数 S=1520%时,
4、纵向 的最大值p。(3)s 滑动附着系数 S=100%时的纵向 s。 (滑动附着系数)干路面 p 与 s 相差不大;湿路面 p 与 s 相差很大。r =s/p=1/31(4)侧向附着系数 1,在 Fy 侧向力的作用下,1=Fy/F2,侧向力 Fy 与地面垂直力之比。3、b S关系:(1)OA 段:b 直线上升,S 从 O1520%,出现峰值 p。(2)S 再上升,S 纵下降, 1 侧边下降。(3)S 上升,S=100% 时,=S纵向 较小,制动距离长。侧向 =0,能承受的侧向力 Fy=0。所以:极易侧滑。最理想的制动系统应能防止车轮抱死,工作在S=1520%以内。4、ABS 即:Antiloc
5、k Braking SystemABS系统 (S=1520%)(1)利用 p 获得较大的 FXbmax 和最小的制动距离。(2)同时 侧较大,也可承受较大的侧向力 Fy 不致侧滑。滑水现象:减小了胎面与地面的 ,Ua=100km/n 时,水膜 =10mm 时。s0,滑冰现象,雨天路滑,易翻车。第四节制动时汽车的方向稳定性是指汽车在制动过程中,维持直线行驶,或按照预定弯道行驶、跑偏、侧滑的能力。1、跑偏:制动时车辆自动向左或向右偏驶,试验跑道1.5倍车宽或3.75米。2、侧滑:制动时,某一轴或两轴的车轮发生横向滑动。严重的跑偏易引起后轴侧滑,易发生后轴侧滑的汽车也加剧跑偏!3、前轮失去转向能力:
6、(1) 指弯道制动时,汽车不按原弯道行驶,而沿弯道切线方向驶出。(2)直线行驶制动时,虽转动方向盘,但汽车仍直线行驶。一、制动跑偏原因:1、左右车轮(特别是转向轮)制动力不相等(制造、调整误差引起)。制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调(设计问题)。设:FX1LFX1r因为:FX1LFX1r所以:FX1Lb-FX1rb0FY1L主销后倾所以:使方向盘偏转,因为两转向轮之间装有横拉杆。2、前后轴单轴侧滑的比较:前轴单轴侧滑:Fy与Fj相互抵消,当Fy消失后,Fj 使汽车自动回正。所以:可以防止侧滑扩大,而且,司机容易发觉,可及时采取措施(放松制动踏板)。后轴单轴侧滑:Fy与Fj同方向
7、,加剧后轴侧滑趋势。(1) 掉转方向,与对面车辆相撞。(2) 甩出路面、掉沟、翻车。所以:后轴侧滑比前轴侧滑更危险!货车(4x2)后轴的地面制动力比前轴大。满载时,前轴载荷比后轴轻,紧急制动时,前轴先抱死拖滑;空载时,后轴载荷减轻,紧急制动时,后轴先抱死侧滑。如果前后轴同时抱死,也是弯道行驶易失去转向能力。所以:制动器Fu的分配比例,会影响车辆制动时的方向稳定性!FXb1=Fz1,此时,Fz1 小。所以:前轮先抱死,弯道行驶失去转向能力,侧滑,失去方向稳定性。第五节总结1、FXb 与 Fu、F 的关系FXb地面制动力Fu制动器制动力FXb 首先取决于 Fu,同时又受到 F的限制,只有 F、Fu
8、 都足够大时,才能有较大的 FXb。2、最大制动减速度 jmax=g,jmax 仅与 (路面)有关。3、S 关系图p 对应的 S=1520%当 S=100%时,s 较小, 侧0所以:极易侧滑。4、前轴侧滑:Fy与Fj方向相反,可相互抵消,司机易发现(易失转向能力)后轴侧滑,Fy与Fj 方向相同,增大侧滑趋势,危险性大!所以:尽量避免后轴侧滑!5、货车后轮驱动型:满载时紧急制动,前轴重量小于后轴,前轴先抱死;空载时紧急制动,后轴重量小于前轴,后轴先抱死,侧滑,最危险!所以:前后轮制动力的分配会改进制动时的方向稳定性!6、制动器 Fu 的分配系数 =Fu1/Fu,=( ohg+b)/L同步附着系数 o,前后轮同时抱死时的 ,o=(L-b)/hg7、制动过程分析=o,前后轮同时抱死o,后轮先抱死,8、o 选择原则(1)多雨山区(弯路多)应减小 o,即减小 ,=(ohg+b)/L,减小 Fu1,Fu1=F u,避免 o(后轮抱死)(3)经常后轴侧滑的车辆(高速轿车) ,应提高 o,增大 ,即增大 Fu1(前轮制动力) ,较少 Fu2,防后轮先抱死而侧滑。