汽车的制动性课件.ppt

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1、汽车理论,汽车制动性,汽车的制动性是汽车的主要性能之一。制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太大、紧急制动时发生侧滑、侧翻等情况有关，故汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。改善汽车的制动性始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。,基本概念： 制动性的评价指标 制动时车轮的受力 重点内容： 制动效能及其恒定性 制动时汽车方向稳定性 前、后制动器制动力的比例关 系及制动过程分析,汽车制动性,短距离内减速、停车,维持行驶方向的稳定性,长时间停放在斜坡上,控制下坡速度,汽车的行车制动性能,汽车的驻车制动性能,汽车行驶时能在短距离内减速、停车、在下长坡时能维持一定车速且维持行驶方向稳定性和

2、保证汽车较长时间停放在斜坡上的能力称为汽车的制动性。 前者为汽车的行车制动性能，后者为汽车的驻车制动性能。,汽车制动性,第一节,制动性的评价指标,制动性的评价指标,制动时汽车的方向稳定性,制动效能的恒定性,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,抗水衰退性能,制动力,制动效能 指汽车在良好路面上，以一定的初速度制动到停车所驶过的距离、制动时汽车的减速度或制动力的大小。制动性能最基本的评价指标抗热衰退性能 指汽车高速行驶情况下制动或下长坡连续制动时，制动效能保持的程度。,概念,抗水衰退性能 指汽车在潮湿的情况下或涉水行驶后，制动效能保持的程度。制动时汽车行驶的方向

3、稳定性 指制动时汽车按给定路径行驶的能力。若制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力，则汽车将偏离原来的路径。,轿车制动规范,汽车制动性,第二节,制动时车轮的受力,汽车行驶,外力（与行驶方向相反）,减速或停车,制动过程,地面,空气,地面制动力,地面制动力 地面提供的使汽车减速直至停车的力。地面制动力对汽车制动性具有决定性影响。 地面制动力制动减速度制动距离地面制动力的大小的决定因素 主要由制动过程中汽车制动器产生的摩擦力矩的大小决定。,2.1制动器制动力,制动器的工作过程及受力分析,2.1制动器制动力,制动时，车轮周缘克服制动器摩擦力矩所需的力，称为制动器制动力。相当于：汽车架离地面，踩制动踏板。

4、在轮胎周缘沿切线方向推动车轮，直至它能转动所需施加的切向力。,T：车轮制动器中摩擦片与制动鼓或盘相对滑转时的摩擦力矩F：制动器制动力,制动器制动力的决定因素,制动器的形式,结构尺寸,摩擦副的摩擦因数,车轮半径,制动踏板力,制动器的结构参数,2.1制动器制动力,2.2地面制动力,车轮在地面上制动时的受力情况，见右图(滚动阻力偶矩、减速时的惯性力、惯性力偶矩均忽略)。,地面制动力是一个外力方向与行驶方向相反，才可使车速降低以至停止。获取方式：通过车轮制动器使汽车车轮受到与汽车行驶方向相反的地面切向反作用力来完成。其大小取决于两个摩擦副的摩擦力：制动器内制动摩擦片与制动鼓(盘)间的摩擦力；轮胎与地面

5、间的附着力。,2.2地面制动力,2.3地面制动力、制动器制动力与附着力的关系,在制动时，假定车轮的运动为：滚动和抱死拖滑状态。当制动踏板力较小时，T不大，Fxb足以克服T而使车轮滚动。即：车轮滚动时，Fxb=F，且随制动踏板力的增长成正比增长。 但Fxb是滑动摩擦的约束反力，受到轮胎与地面附着力的限制，不能超过附着力。即：FxbF=Fz 或最大地面制动力Fxbmax为：Fxbmax=Fz,当制动踏板力或制动系油压p升到某一值pa， Fxb达到F，此时，车轮抱死不转而出现拖滑现象。(如图)当ppa时， F随T的增长沿直线关系上升。但Fz=W=常数，即Fxb达到F后不再增加。,小结,汽车的地面制动

6、力：首先取决于制动器制动力；但同时又受地面附着条件的限制；所以只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的附着力时，才能获得足够的地面制动力,即,2.4 制动过程中车轮的运动状态与附着系数的关系,汽车制动过程，胎面留在地面上的印痕从车轮滚动到抱死拖滑是一个渐变的过程，即纯滚动、边滚边滑、完全拖滑。,分析,制动过程中车轮的运动状态,制动过程,单纯的滚动,边滚边滑,抱死拖滑,第一段,第二段,第三段,Uw为车轮中心的速度rro为没有地面制动力时的车轮滚动半径w为车轮的角速度,滑动率s,单纯的滚动,边滚边滑,抱死拖滑,描述制动过程中轮胎滑移成份的多少；它的数值代表了车轮运动成份所占的比例，滑动

7、率越大，滑动成份越多。定义：,制动力系数b(纵向附着系数),垂直载荷,地面制动力,侧向力系数l(侧向附着系数),垂直载荷,侧向力,硬路面上的附着系数,峰值附着系数p：制动力系数的最大值滑动附着系数s： S=100%的制动力系数在干燥路面上，s与p的差别较小；在湿路面差别较大。若令=s/p ，则在1/3-1之间,附着系数的数值主要决定于： 道路的材料 路面的状况与轮胎结构 胎面花纹 材料 汽车运动的速度等因素。 在制动过程中，还与轮胎在路面上的运动状态有关，即滑移率有关。,结论,制动的稳定区与非稳定区,稳定区在峰值滑动率左侧，近似线性增长。路面附着力能跟随汽车制动力矩的增加，提供足够的地面制动力

8、(矩)，并且，此时的横向附着系数也较大，具有足够的抗侧滑能力，故一般称为稳定区 。,非稳定区在峰值滑动率左侧，滑动率s从峰值增长到100几乎是瞬间完成的（大约在0.1s）。在S达到100时，纵向附着系数大约降低1314。更为严重的是，横向附着系数接近于零。从而，不但将增加汽车的停车制动距离，并使车辆丧失了抗侧滑能力，故一般称为不稳定区。,小结,本节应掌握的主要内容：汽车制动时车轮受力分析地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系硬路面上附着系数与滑移率s的关系,第二节结束！,汽车制动性,第三节,汽车的制动效能及其恒定性,概念,制动效能,制动减速度ab,制动距离s,汽车的制动效能：指汽车迅速降低

9、车速直至停车的能力,评定指标,汽车制动效能的恒定性： 指制动效能保持的程度，通常称为抗热衰退性，用来表示。,aL：为冷态汽车制动减速度aR：为热态汽车制动减速度,制动减速度,地面制动力,制动器的制动力(车轮滚动时),附着力(车轮抱死拖滑),不同路面上地面制动力,制动减速度,制动力系数b,3.1制动减速度与地面制动力,3.1制动减速度与地面制动力,平均减速度,我国行业标准,ECE R13GB7258,整个制动时间的2/3,制动压力达到最大压力的75时刻,0.8uo,0.1uo,uo ue的距离,uo ub的距离,汽车速度u0,制动开始,停车,制动距离s,制动器的状态,制动踏板力,路面附着条件,车

10、辆的状态,3.2 制动距离的分析,制动距离,操纵制动控制装置,汽车的制动过程,测试制动距离时，对踏板力、路面附着系数、车辆状况做一规定，在冷态下测得。由于各种车辆的动力性不同，对其制动效能的要求也不同。轿车、轻型车辆车速高，要求制动效能也高；重型车车速低，要求制动效能也低。,驾驶员接到停车信号,意识到,踩制动踏板,1,1,地面制动力起作用,2,蹄片与制动鼓之间的间隙,制动器制动力增加过程,松开踏板,持续制动过程,2,3,分析,4,驾驶员行动反应,制动器作用,制动器持续制动,放松(解除)制动器,驾驶员反应时间0.3 1.0 s,制动器作用时间0.2 0.9 s,持续制动时间3,放松制动器时间40

11、.2 1.0 s,意识反应时间1,动作反应时间1,制动器协调时间2,制动器增长时间2,减速度基本不变,制动过程的四个阶段,制动距离,制动器起作用下的距离s2,制动器持续作用下的距离s3,评价汽车制动性能的制动距离,指从驾驶员踩着制动踏板开始到完全停车为止汽车所驶过的距离。,制动器起作用的时间2,制动器持续作用时间3,制动器起作用阶段,制动减速度线性增加,制动器起作用下的距离s2 (制动速度为u0ue),第一阶段：制动器协调时间阶段。汽车以起始初速度u0做匀速运动，所走过的距离为s2。第二阶段：制动力增长时间阶段。汽车制动减速度线性增长，所走过的距离为s2。,驾驶员踩踏板阶段,即,制动器持续作用

12、阶段,制动减速度不变,制动器持续作用下的距离s3(制动速度ue 0 ),在持续制动阶段，汽车以 作匀减速运动，其初速度为uo，末速度为0。,汽车的制动距离,单位换算后,汽车的制动距离的决定因素,起始的制动速度,制动器的起作用时间,最大制动减速度,附着力,制动器的结构,踩踏板的速度,决定汽车制动距离的主要因素,由上看出：真正使汽车减速停车的是持续制动阶段的abmax和制动初速度uo。制动器起作用时间与制动系的结构形式有关。,红旗CA770不同制动系性能比较,经验的制动距离公式,由此可见：改进制动系结构，减少制动器起作用时间，是缩短制动距离的一项有效措施。,回顾：地面制动力、制动器制动力与附着力的

13、关系,地面制动力首先取决与制动器制动力，但同时受到地面附着条件的限制，它们同时大才好。,图43,A,B,0.6,0.8,回顾：,3.3制动效能的恒定性,制动器的温度,冷制动,热衰退,100C,300C,摩擦力矩下降,制动器的热衰退,抗热衰退性能,制动效能的恒定性,分析：,抗热衰退性能,连续制动15次制动强度为3m/s2,摩擦副材料,制动器结构,抗热衰退性能： 用一系列连续制动时制动效能的保持程度来衡量。,国家行业标准(ZBT-24007-89),制动效能不低于规定的冷试验制动强度为5.8m/s2的60,在山区行驶的货车必须装备辅助制动器，保证其制动效能,3.3.1摩擦副的材料及摩擦系数,一般制

14、动器是以铸铁作制动鼓、盘，石棉摩擦材料作摩擦片组成的。铸铁的成分、金相组织、硬度以及石棉摩擦材料的成分、工艺过程及结构对摩擦副的摩擦性能都有影响。正常制动时，摩擦副的温度在200左右，摩擦副的摩擦系数约0.30.4。此时摩擦系数是稳定的。在更高的温度时，摩擦系数会有很大降低，而出现所谓热衰退现象。若制动器结构不合理或使用不当会引起制动液的温度急剧上升，当温度超过制动液的沸点会发生汽化现象，制动完全失效。,都含有有机聚合物，如合成树脂、天然或合成橡胶等。在正常和中等负荷的制动工况下，摩擦片的温度没有超过生产时的最高温度。在重负荷下，摩擦片的温度很高，大大超过生产时的最高温度，材料中的有机物发生分

15、解，产生了气体和液体，在两接触面间形成有润滑作用的薄膜，使摩擦系数下降，出现热衰退现象。,摩擦材料的成分,提高摩擦材料的抗热衰退性能的方法：,采用耐热的粘结剂，如环氧树脂等改性的酚醛树脂，有时还用无机粘结剂。减少有机成分的含量，增加金属添加剂的成分。使摩擦片具有一定的气孔。多数树脂模制摩擦片，经初期衰退后不再衰退，因此可在使用前先进行表面处理。使其产生表面热稳定层来缓和衰退。,3.3.2 制动器的结构型式,各种类型制动器的效能及其稳定程度： 常用制动效能因数Kef与摩擦系数的关系曲线来说明。(图4-16是具有典型尺寸的各种制动器制动效能因数与摩擦系数的关系曲线)。制动效能因数Kef:指单位制动

16、泵推力Fpu(制动蹄张开装置对制动蹄的推力)所产生的制动器摩擦力。即：,r制动鼓半径,制动效能因数曲线,鼓式制动器,盘式制动器,制动原理图,活塞,制动钳体,制动块,车桥,进油口,制动盘,桑塔纳轿车前轮制动器,制动盘,制动钳,试验小结,对装有自动增力蹄式制动器的轿车、在不同起始车速时的汽车减速度：uo低时，制动灵活，ab=0.80.9g；uo增高后，制动减速度越来越小，当uo =119km/h时，其ab= 0.25g ，说明自动增力蹄式制动器的制动效能不稳定。对四轮都装有盘式制动器的Benz600轿车试验，uo提高后，其制动减速度下降很小，说明盘式制动器的制动效能稳定。,涉水行驶，因水的润滑作用

17、使摩擦系数下降，使制动效能降低，称水衰退。经过若干次制动可短时间内迅速恢复原有的制动效能。 气阻 在汽车下长坡多次连续制动时，使制动系统中的制动液产生高温，在制动管路形成气泡，影响液压能的传递，使制动效能降低，甚至造成制动失效，这种现象称为气阻。,抗水衰退性,第三节结束！,汽车制动性,第四节,制动时汽车的方向稳定性,制动过程中，有时会出现：制动跑偏、后轴侧滑前轮失去转向能力 而使汽车失去控制离开原来的行驶方向。上述三种情况是汽车制动时方向不稳定的主要现象。,制动时易发生的现象,概念,制动时汽车的方向稳定性：汽车在制动过程中维 持直线行驶或按预定弯道行驶的能力。制动跑偏：制动时汽车自动向左或向右

18、偏驶的现象。制动侧滑：是指制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动的现象。前轮失去转向能力：是指弯道制动时汽车不再按原来的弯道行驶而沿弯道切线方向驶出；直线行驶制动时，虽然转动转向盘但汽车仍按直线方向行驶的现象。失去转向能力与后轴侧滑有联系。若后轴不会侧滑，前轮就可能失去转向能力；后轴侧滑，前轮常仍有转向能力。,4.1 汽车的制动跑偏,制动时，汽车跑偏的原因：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。制造、调整误差造成的制动时，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)。设计造成的,原因一： 制造、调整误差造成的左、右制动器制动力不等,分析：,设前左轮的制动器

19、制动力大于前右轮，故地面制动力Fx1lFx1r。此时前、后轴分别受到的地面侧向反作用力为FY1和FY2。显然Fx1l绕主销的力矩大于Fx1r绕主销的力矩。虽然转向盘不动，由于转向系各处的间隙及零部件的弹性变形，转向轮仍产生一向左转动的角度而使汽车有轻微的转向行驶，即跑偏。同时由于主销有后倾，也使FY1对转向轮产生一同方向的偏转力矩，这样也增大了向左转动的角度。 左右车轮制动力之差用不相等度F表示。 F= 式中Fb - 大的制动器制动力 Fl - 小的制动器制动力,制动跑偏程度的表示,用车身横向位移和汽车的航向角表示,由图可见：制动跑偏随F的增加而增大；当后轮抱死时，跑偏的程度加大。,造成左右转

20、向轮制动力不等的原因主要有：,同轴两侧车轮的制动蹄片接触情况不同。同轴两侧车轮制动蹄、鼓间隙不一致。同轴两侧车轮的胎压不一致或胎面磨损不均。前轮定位参数失准。左右轴距不等。,原因二： 设计造成的悬架导向杆系与转向系拉杆运动干涉,1、制动时，若后轴车轮比前轴车轮先抱死拖滑，可能发生后轴侧滑。 2、制动时，若能使前、后车轮同时抱死或前轴车轮先抱死，后轴车轮再抱死或不抱死，则能防止后轴侧滑，但前轴车轮抱死后，汽车将失去转向能力。,4.2 制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失,由试验与理论分析得知：,直线行驶制动试验,制动试验的条件,一侧有横向坡度的路面,低的附着系数（洒水）,制动器有调压装置,四项制动

21、试验及结果：,前轮无制动力而后轮有足够的制动力。从曲线A看出：随着车速提高，侧滑的程度更剧烈。后轮无制动力而前轮有足够的制动力。从曲线B看出：随着车速提高，汽车的纵轴转角不大；汽车基本上维持直线行驶。前后车轮都有足够的制动力，但他们抱死拖滑的次序和时间间隔不同。若前轮比后轮先抱死拖滑(此时前轮丧失转向能力)，或后轮比前轮先抱死且时间间隔在0.5s内，则汽车基本上维持直线行驶。若后轮比前轮先抱死拖滑超过0.5s，则后轴将发生严重的侧滑。,前轴或后轴的两个车轮也不是同时抱死的。若只有一个后轮抱死，也不会发生侧滑，其程度取决于先抱死的后轮与晚抱死的前轮的时间间隔。起始车速和附着系数的影响。通过试验说

22、明，在起始车速超过48km/h时，后轴侧滑才成为一种危险的侧滑。在低附着系数路面上制动，侧滑程度的增加主要是由于制动时间增长的原因。,A曲线:前轮无制动力而后轮有足够制动力B曲线:后轮无制动力而前轮有足够制动力,若后轮比前轮先抱死拖滑超过0.5s，则后轴将发生严重的侧滑。,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(因为汽车制动时，车轮的滑动率增大，侧向力系数减小，汽车的转向能力降低。当前轴车轮抱死拖滑时，s=100%，此时的侧向力系数接近与0，则无侧向力作用，故失去转向能力)。 2)若后轮比前轮提前一定时间(如对试

23、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。路面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。,试验总结：,前轴侧滑受力图,受力分析,汽车前轮抱死拖滑的运动情况,后轴侧滑受力图,后轮抱死拖滑的运动情况,从保证汽车方向稳定性的角度出发，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，以防止危险的后轴侧滑；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。 理想的情况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时的方向稳定性。,小结,第四节结

24、束！,汽车制动性,第五节,前后制动器制动力的比例关系,在什么情况下，汽车才能最大限度的利用地面提供的附着力，并安全行驶？解释前、后制动器制动力分配的比例将影响汽车制动时的方向稳定性和附着条件的利用程度？本节应掌握的内容概念：制动强度、I曲线、曲线、同步附着系数、利用附着系数、制动效率。对前、后制动器制动力分配的要求。,思考题,对于一般汽车而言，根据其前、后轴制动器制动力的分配情况、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，然后后轮抱死拖滑。稳定工况。但制动时丧失转向能力，附着条件没充分利用,分析,2) 后轮先抱死拖滑，然

25、后前轮抱死拖滑。不稳定工况。后轴可能出现侧滑，附着利用率低。 3) 前、后轮同时抱死拖滑。可避免后轴侧滑，前转向轮只有在最大制动强度下才使汽车失去转向能力。结论： 前、后制动器制动力分配的比例，将影响汽车制动时的方向稳定性、附着条件利用程度。,5.1 制动时地面对前后车轮的法向反作用力,分析时，忽略Tf、Fw以及旋转质量减速时产生的惯性力偶矩。且忽略制动时车轮边滚边滑的过程，附着系数只取一个定值。,建立力矩方程,对后轮接地点取力矩,对前轮接地点取力矩,FZ1:地面对前轮的法向反作用力FZ2:地面对后轮的法向反作用力,制动强度z：,令：,得出：,1式,若在不同路面上制动，前、后轮都抱死(不管先后

26、)，此时,则,或,即：,1式、2式均为直线方程,2式,当制动强度z或附着系数改变时，前、后轮法向反作用力的变化很大。例如BJ1041汽车，当 时，亦即 时，前轮法向反作用力增加了53.1%，而后轮减少了34.2%。,法向反作用力与附着系数的关系曲线,5.2理想的前、后制动器制动力分配曲线,前、后轮同时抱死,前轮制动器制动力F1,后轮制动器制动力F2,理想的前、后轮制动器制动力分配曲线,附着条件的充分利用方向稳定性较为有利,前、后轮同时抱死的条件,I曲线,I 曲线,与坐标轴成45的一组平行线,经过原点的一组射线,不同的,理想的制动器制动力分配,地面制动力关系,对于某一值，均可找到两直线，这两直线

27、的交点同时满足上述两式；把对应于不同值的两直线的所有交点连接起来，便得到I曲线。该曲线上任一点代表在该值的路面上，前、后制动器制动力应有的数值。只要给出汽车的总质量或重力、质心位置、就能作出I曲线，且I曲线随汽车载荷增加而上移。I曲线是踏板力增长到前、后车轮同时抱死拖滑时的前、后制动器制动力的分配曲线。,结论:,车轮同时抱死时，F1=Fxb1=F1, F2=Fxb2=F2，故I曲线也是车轮同时抱死时F1、F2的关系曲线。应指明：汽车前、后制动器制动力常不能按I曲线的要求来分配。制动过程中常是一根车轴的车轮先抱死，随着踏板力的进一步增加，接着另一根车轴的车轮抱死。I曲线还是前、后轮都抱死后的地面

28、制动力FXb1、FXb2的关系曲线，即F1、F2的关系曲线。I曲线并非真正“理想的制动力分配”，只有能根据四个车轮上的载荷与地面情况使每个车轮均能利用峰值附着系数，同时有较大的侧向力系数，才是“理想的制动力”分配。,5.3具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数,前、后制动器制动力之比为一固定值,制动器制动力分配系数,曲线,实际的前、后制动器制动力分配曲线,斜率为 的一直线,BJ1041货车的曲线,BJ1041货车的结构参数,结 论：实际上，只有在该车曲线与I曲线交点对应的附着系数路面上制动，才能使汽车处于前、后车轮同时抱死的理想状态，在其他的路面上制动时，只能使一轮先抱死，而另一轮后抱

29、死。,I曲线,曲线,交点处的附着系数,临界减速度,同步附着系数o,汽车的结构参数,汽车的制动性能,决定,反映,对应的减速度,汽车满载时，o最大，随载荷的减少，o越小。前、后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在一种附着系数，即o路面上制动时，才能使前、后车轮同时抱死。,结论：,同步附着系数o,同步附着系数,I曲线,曲线,图解法,解析法,交点,5.4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分析,由图看出：,只有在一种路面上，即附着系数为0的路面上制动时，才能达到前、后轮同时抱死的理想制动状态。在0的路面上制动时，I曲线(满载)位于线上方，当前轮抱死所需的制动器制动力一定时，实际的后轮

30、制动器制动力总是达不到同时抱死需要的制动力，故前轮先于后轮抱死。,在o的路面上制动时，I曲线(满载)位于线下方，当前轮抱死所需的制动器制动力一定时，实际的后轮制动器制动力总是超过同时抱死需要的制动力，故后轮先于前轮抱死。在=o的路面上制动时，前、后车轮同时抱死。汽车空载时， I曲线基本位于线下方，所以，空载制动时，一般都是后轮先于前轮抱死。,5.5同步附着系数的选择,其中：,设:,由前面分析得出：汽车制动情况取决于线与I线的配合，或者说同步附着系数对汽车制动减速度、制动效率、制动时汽车方向的稳定性有重要的影响。,实际上没有同步附着系数。即：没有一种路面可使汽车制动时前后轮同时抱死。2线与I曲线

31、交点处对应的02=0.35。则一般在较滑的路面上制动时，会出现后轮先抱死的情况，可能引起危险的后轴侧滑。且在较高附着系数路面上制动时，线远离I曲线，因此制动系统的工作效率较低。3线与I曲线交点处对应的03=0.85。则一般在较高附着系数的路面上制动时，不会出现后轮先抱死的情况，且在较高附着系数路面上制动时，制动系统的工作效率较高。但在多数路面上制动时，前轮先于后轮抱死而可能失去转向能力。,同步附着系数一般是根据车型和使用条件来选择的。,越野汽车常采用较高的同步附着系数。这样即使在很低的附着系数路面上制动，也不会发生后轴侧滑；且在高附着系数路面上制动时，制动系效率较高，但是在多数路面上制动时，前

32、轮先抱死可能失去转向能力。对货车而言，由于车速较低，制动时后轴侧滑的危险性较少，但在较滑的路面上制动时汽车可能丧失转向能力，同步附着系数一般不超过0.6。,经常在山区使用的车辆，同步附着系数应取低值。调小前轮制动器制动力，消除了由于左、右前轮制动器制动力不等而引起的制动跑偏。某矿用重型自卸车装有干湿路面调整阀，在湿滑路面行驶时，可使前轮气压（制动器制动力）下降50%，以保持在制动时汽车的转向能力。轿车的行驶车速较高，高速下后轴侧滑是十分危险的。因此一般采用较高的同步附着系数。,总结,为了防止因后轮抱死而发生危险的侧滑，汽车制动系的实际前、后轮制动器制动力分配线（ 曲线）应总是在理想的前、后轮制

33、动器制动力分配曲线（ I 曲线）的下方。为了减少制动时前轮抱死而失去转向能力的机会，尽量提高制动效能， 曲线应尽量接近I 曲线。,对于具有固定比值的前、后轮制动器制动力的制动系特性，其实际制动力分配曲线与理想的制动力分配曲线相差很大，可能出现因前轮抱死而失去转向能力，或因后轮抱死而有发生后轴侧滑的危险情况。因此，现代汽车均装有各种制动力调节装置，用来改变前轮或者后轮制动器分泵的油压或气压，从而改变前、后制动器制动力的比值，使之接近于理想制动力分配曲线。,5.6利用附着系数与制动效率,即将出现前后车轮抱死,还没有任何车轮抱死,最高制动减速度,前后轮同时抱死,充分的利用了附着条件,利用附着系数,在

34、同步附着系数的路面上制动,在其他附着系数的路面上制动时，达到前轮或后轮抱死前的,汽车以一定减速度制动时，除去制动强度 外，不发生车轮抱死所要求的（最小）路面附着系数总大于其制动强度。即： 只有在 的路面上，地面的附着条件才得到较好的利用。,由,知：,小结,被利用附着系数,制动强度z时,地面制动力,法向反作用力,被利用附着系数,制动强度,附着条件发挥充分,制动力分配合理,被利用附着系数,即,通常以利用附着系数与制动强度的关系曲线来描述汽车制动力分配的合理性。最理想的情况是利用附着系数=制动强度这一关系，即：=z,接近于,前轴的利用附着系数的计算（前轴刚要抱死）,后轴的利用附着系数的计算（后轴刚要

35、抱死）,利用附着系数与制动强度的关系曲线,利用附着系数总大于或等于制动强度,制动效率,最大制动强度,利用附着系数,车轮不抱死时,制动效率,最大制动减速度,地面间摩擦因数,用制动效率来描述地面附着条件的利用程度，并说明实际制动力分配的合理性。,前轴的制动效率计算,后轴的制动效率计算,制动效率与附着系数曲线,当=0.6时，空载时后轴制动效率约等于0.67。这说明后轮不抱死时，汽车最多只利用可供制动的附着力的67%，即其制动减速度不是0.6g，而只有0.60.67g=0.402g。,汽车制动性,第六节,汽车驻车制动性,汽车的驻车制动性是衡量汽车长期停放在坡道上的能力。驻车制动一般靠手或脚操纵的驱动机

36、构使后轴制动器或中央制动器（在传动轴上）产生制动力矩并传到后轮，使路面对后轮产生地面制动力，以实现整车制动。对驻车制动性能的要求：实施驻车制动的汽车不会因停车时间过长或人员离开汽车而丧失驻车性能。常用驻坡度来衡量。,驻坡度,上坡方向下坡方向,因，所以汽车最大驻车坡度应为下坡方向驻车极限坡度值,汽车制动性,第七节,汽车自动防抱死系统(ABS)和制动辅助系统(BAS),制动防抱死装置(ABS),ABS的作用,缩短制动距离,改善制动过程的方向稳定性,保持制动过程的操纵稳定性,减轻驾驶员的紧张程度,延长轮胎的使用寿命,附着系数与滑移率 s 的关系,分析结论： S 20%为制动稳定区域； S 20%为制

37、动非稳定区域； 将车轮滑移率S控制在20%左右，便可获取最大的纵向附着系数和较大的横向附着系数，是最理想的控制效果。,理想的制动控制过程,（1）制动开始时，让制动压力迅速增大，使S上升至20%所需时间最短，以便获取最短的制动距离和方向稳定性。 （）制动过程中： 当S上升稍大于20%时，对制动轮迅速而适当降低制动压力，使S迅速下降到20%； 当S下降稍小于20%时，对制动轮迅速而适当增大制动压力，使S迅速上升到20%。,结论： 车轮在制动过程中，以510 次/秒 的频率进行增压、保压、减压的不断切换，使S稳定在20%是最理想的制动控制过程。ABS的功用 ABS的功用是控制实际制动过程接近于理想制

38、动过程。,ABS的基本组成与工作原理,ABS是在传统制动基础上，又增设如下装置： 车轮轮速传感器 电子控制单元ECU 制动压力调节器 ABS警告灯,ABS控制参数,1.以车轮滑移率为控制参数根据车速和车速传感器的信号计算车轮的滑移率作为控制制动力的依据。S高于设定值，ECU就会输出减小制动力信号，并通过制动压力调节器减小制动压力；S低于设定值时，ECU就会输出增大制动力信号，并通过制动压力调节器增大制动压力，控制滑移率在设定的范围内。已有用多普勒雷达测量车速的ABS。,2.以车轮角加速度为控制参数ECU根据车轮的车速传感器信号计算车轮的角加速度作为控制制动力的依据。 ECU中设置合理的角加速度

39、、角减速度门限值。制动时，当车轮角减速度达到门限值时， ECU输出减小制动力信号；当车轮转速升高至角加速度门限值，ECU输出增加制动力信号。,利用 线与I曲线的配合，就可以分析前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面的制动情况。 先介绍两组线组：f线组是后轮没有抱死，在各种 值路面上前轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线；r线组是前轮没有抱死而后轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线。,5.4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分析,普通轿车在制动中踏板力逐渐增大时，常有后轮没抱死而前轮先抱死的过程。空载货车在制动中踏板力逐渐加大时，出现前轮没抱死而后轮先抱死的过程。,f线组（前轮抱死）,不同的路面上，前轮抱死时的前、后地面制动力的关系,f线组，r线组与I曲线,r线组（后轮抱死）,不同的路面上，后轮抱死时的前、后地面制动力的关系,f线组，r线组与I曲线,不同值路面上汽车制动过程的分析,此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！感谢你的观看！,