【汽车理论教程】第四章 汽车的制动性.ppt

汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。制动性是汽车主动安全性的重要评价指标。,第四章汽车的制动性,返回目录,2,制动性的评价指标包括：,第一节制动性的评价指标,第四章 汽车的制动性,返回目录,根据对汽车制动性的定义，如何确定制动性的评价指标？,思考,制动效能制动距离与制动减速度；,制动效能恒定性；,制动时的方向稳定性。,3,路面条件,载荷条件,制动初速度,1.制动效能,制动效能即制动距离和制动减速度。,制动距离,制动距离主要与哪些因素有关？,第一节 制动性的评价指标,思考,4,制动时汽车按给定路径行驶的能力。即在制动中不发生跑偏、侧滑或失去转向能力的性能。,3.制动时汽车的方向稳定性,2.制动效能的恒定性,制动效能的恒定性即抗热衰退性能。,本章研究的重点是：如何使汽车在保证方向稳定性的前提下，获得最好的制动效能。,第一节 制动性的评价指标,5,表4-1 乘用车制动规范对行车制动器制动性的部分要求,第一节 制动性的评价指标,6,制动距离有时也用在良好路面条件下，汽车以 100km/h的初速度制动到停车的最短距离来表示。,几种车型100km/h 0的制动距离,第一节 制动性的评价指标,7,下一节,本节内容结束,第一节 制动性的评价指标,本节主要介绍地面制动力、制动器制动力及其与附着力的关系；介绍滑动率的概念；分析制动力系数、侧向力系数与滑动率的关系。,第四章 汽车的制动性,第二节制动时车轮的受力,返回目录,9,制动力矩T,地面附着力,由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。,第二节 制动时车轮的受力,一、地面制动力,10,二、制动器制动力F,在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。,与附着力无关,F取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦副的摩擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。,第二节 制动时车轮的受力,11,第二节 制动时车轮的受力,12,三、FXb、F与 的关系,FXb=F,F,第二节 制动时车轮的受力,13,车轮接近纯滚动,车轮边滚边滑,车轮抱死拖滑,第二节 制动时车轮的受力,四、硬路面上的附着系数,14,从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因滑动而产生的部分越来越多。,1.滑动率,第二节 制动时车轮的受力,滑动率：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。,滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。,15,第二节 制动时车轮的受力,滑动率s的计算,16,第二节 制动时车轮的受力,滑动率s的计算,纯滚动时 u=0，s=0；纯滑动时 w=0，=u，s=100%；边滚边滑时 0 s 100%。,17,2.制动力系数 与滑动率s,制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值。,峰值附着系数,滑动附着系数,s=15%20%,第二节 制动时车轮的受力,制动力系数随滑动率而变化,18,侧向力系数：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。,第二节 制动时车轮的受力,侧向力系数也随滑动率而变化,3.侧向力系数,19,1）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；2）侧向力系数大，地面可作用于车轮的侧向力大，方向稳定性好；3）减轻轮胎磨损。,ABS（防抱死制动系统）将制动时的滑动率控制在15%20%之间，有如下优点：,第二节 制动时车轮的受力,20,如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；如果汽车转向行驶，地面提供的侧向力不能满足转向的需要，将会失去转向能力。,第二节 制动时车轮的受力,由、与 s 之间的关系可知，当滑动率 s=100%时，即地面能产生的侧向力FY很小。,21,什么情况下汽车会受到侧向外力的作用？,为什么弯道要有一定的侧倾角？向内倾还是向外倾？倾角的大小依什么而定？,第二节 制动时车轮的受力,思考,车身受到侧向风作用路面侧倾汽车转向行驶,22,平地转向时，离心力Fl由地面侧向力FY平衡。,第二节 制动时车轮的受力,23,当汽车在倾斜弯道转向时，离心力Fl可由重力的分力平衡。,弯道内倾，可以减小所需的地面侧向力；倾角依道路转弯半径和设计车速而定。,第二节 制动时车轮的受力,24,第二节 制动时车轮的受力,环形跑道（视频）,（注意观察弯道的倾斜情况）,25,表4-2 各种路面的平均附着系数,（1）路面,4.影响制动力系数的因素,第二节 制动时车轮的受力,26,（1）路面,4.影响制动力系数的因素,第二节 制动时车轮的受力,27,（2）车速,第二节 制动时车轮的受力,28,第二节 制动时车轮的受力,29,子午线轮胎接地面积大、单位压力小、滑移小、胎面不易损耗，制动力系数较高。轿车普遍采用宽断面、低气压、子午线轮胎。,第二节 制动时车轮的受力,（3）轮胎结构,30,第二节 制动时车轮的受力,（4）胎面花纹,31,第二节 制动时车轮的受力,（4）胎面花纹,32,滑水车速与路面结构、水层厚度、水液粘度和密度、轮胎充气压力、垂直载荷、花纹形式及轮胎磨损程度有关。,uh滑水车速；,pi轮胎气压。,动水压力的升力；水密度；A轮胎接地面积。,第二节 制动时车轮的受力,滑水现象,33,第二节 制动时车轮的受力,34,第二节 制动时车轮的受力,35,下一节,第二节 制动时车轮的受力,本节内容结束,本节主要介绍汽车制动距离的计算方法，分析影响制动效能及其恒定性的因素。,第四章 汽车的制动性,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,返回目录,37,汽车能达到的制动减速度,本章假设FW=0、Ff=0，即不计空气阻力和滚动阻力对汽车制动减速的作用。,制动时总的地面制动力,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,一、制动距离及制动减速度,当前、后轮同时抱死时,当汽车装有ABS时,当汽车没有装ABS，又不允许车轮抱死时,38,中国行业标准采用平均减速度的概念,t1制动压力达到75%最大压力 的时刻；t2到停车时总时间的2/3的时刻。,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,39,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,ECE R13和GB7258采用的是充分发出的平均减速度（m/s2）,0.8u0 的车速（km/h）；u0 起始制动车速（km/h）；0.1u0 的车速（km/h）；u0 到 车辆经过的距离（m）；u0 到 车辆经过的距离（m）。,40,放大,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,二、制动距离分析,41,汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。,制动器起作用时间,驾驶员反应时间,持续制动时间,放松制动器时间,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,42,当 时,在 时间内,在 时间内,式中,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,1.制动器起作用阶段汽车驶过的距离s2,当=0时，u=u0,由于,当=0 时，s=0,43,持续制动阶段汽车以 作匀减速运动，其初速度为，末速度为零。,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,2.持续制动阶段汽车驶过的距离s3,将 代入,44,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,3.总制动距离,45,1）制动器起作用的时间,当 ua0=110 km/h时，1s时间汽车行驶的距离 s=30m；如果消除制动器间隙的时间减少0.2s，制动距离可缩短6m。,表4-3 装用不同助力制动系时CA770轿车的制动距离,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,4.影响制动距离s的因素,46,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,2）起始车速ua0,47,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,制动效能的恒定性即抗热衰退性能。制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性能有更高的要求。,三、制动效能的恒定性,3）最大制动减速度,主要与路面附着系数有关。,48,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,八达岭高速公路是北京通往大西北的一条重要交通干道。1998年该公路建成开通，至2003年5月底，已经发生一般性交通事故458起，造成236人受伤、94人死亡。特别是在高速路进京方向5156km路段内就造成50人受伤、36人死亡。这段5km长的道路和道路右侧葬送了众多生命的深渊，被驾驶员称为“死亡谷”。进京56.7 53km路段是事故的生成段，53 50km路段是事故的发生段。虽然这6km路段整体上基本满足了设计要求，但在事故生成段，却存在严重的设计缺陷。一是第3号坡段坡度为3.99%，设计要求坡长应小于700m，实际坡长却为1400m，超过设计坡长的一倍；二是第四、五、六路段坡度均超过4%，按照设计要求，连续下坡的坡段坡度超过4%时，坡长不得超过1500m，而实际坡长为1600m，超过设计规范要求。这意味着这段路长距离连续下坡，汽车制动能力承受不了，最后失灵发生事故。另外，来自外地的超载车辆日益增多也是事故生成的隐性原因。,49,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,2004 年10月14日，一辆载着20多t汽油的东风油罐车行驶到有“死亡谷”之称的八达岭高速进京方向51km处，由于制动失灵撞向专为制动失灵而设计的紧急避险区，整个驾驶室及罐体前部悬在空中，驾驶室内5人半空迅速逃生。,50,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,凯迪拉克GTS 100km/h0的制动距离,51,抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。,制动鼓和制动盘用铸铁。摩擦片用无石棉或半金属材料。,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,1）摩擦副材料,温度/,温度/,52,这里“热”是指以100km/h的初速度连续制动10次，第10次的状态为“热”；数据表明：特殊的摩擦副材料使保时捷车温升较少，热衰退现象不明显；还应注意到两种车前轮的温升都大于后轮。,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,保时捷911使用了特殊的陶瓷制动盘,53,r制动鼓半径。,制动效能因数Kef：单位制动轮缸推力 所产生的制动摩擦力F。,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,2）制动器结构形式,54,温度升高,摩擦因数下降,摩擦力明显下降,盘式制动器Kef有所下降,摩擦力有所下降,增力式制动器恒定性差，盘式制动器恒定性好。轿车制动系统的配置通常是前通风盘、后盘式。,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,鼓式制动器Kef明显下降,思考,为什么增力式制动器的恒定性差？,55,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,很多轿车的前后轮都采用盘式制动器,56,保时捷911 GT2制动系统 前轮制动器：六活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm、厚34mm。后轮制动器：四活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm，厚28mm。,凌志SC430制动系统 前轮制动器：单活塞浮式卡钳、内通风制动盘、直径96mm、厚28mm。后轮制动器：单活塞浮式卡钳、实心制动盘、直径88mm、厚10mm。,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,57,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,注意观察前后制动块有何不同，为什么？,思考,58,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,通风盘式制动器,59,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,钻孔通风盘式制动器,60,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘,61,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,布加迪跑车制动冷却空气流动示意图,62,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,布加迪跑车制动冷却空气流动示意图,63,下一节,第三节 汽车的制动效能及其恒定性,本节内容结束,64,方向稳定性主要是指制动跑偏后轴侧滑前轮失去转向能力,第四节制动时汽车的方向稳定性,第四章 汽车的制动性,返回目录,65,跑偏,侧滑,第四节 制动时汽车的方向稳定性,66,制动力不相等度,或,1.左右车轮制动力不相等,思考：前轮的制动力不相等度大容易导致跑偏，还是后轮制动力不相等度大容易导致跑偏？为什么？,一、汽车的制动跑偏,第四节 制动时汽车的方向稳定性,67,FX1lFX1r 使前轮偏转、汽车跑偏,FX1形成转向力矩,FY1,FY2,地面侧向力形成的反力矩,FY1将使前轮绕主销偏转，加剧跑偏,第四节 制动时汽车的方向稳定性,FX1对主销的力矩会使前轮发生偏转,68,思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏有明显的抑制作用?,第四节 制动时汽车的方向稳定性,69,思考：为什么转向盘锁住对制动跑偏的抑制作用不明显了？,第四节 制动时汽车的方向稳定性,70,2.悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调,第四节 制动时汽车的方向稳定性,71,FXb1,FXb1,前轮抱死时，Fj的方向与前轴侧滑的方向相反，Fj能阻止或减小前轴侧滑，汽车处于稳定状态。,uA,A,B,FY2,uB,O,C,Fj（离心力）,1.前轮抱死拖滑,二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失,第四节 制动时汽车的方向稳定性,FXb2,FXb2,72,o,Fj,后轮抱死时，Fj与后轴侧滑方向一致，惯性力加剧后轴侧滑，后轴侧滑又加剧惯性力，汽车将急剧转动，处于不稳定状态。,A,C,B,uA,uB,FY1,FY20,2.后轮抱死拖滑,第四节 制动时汽车的方向稳定性,FXb1,FXb1,FXb2,FXb2,73,3.前轮抱死或后轮抱死时汽车纵轴线转过的角度,试验是在一条一侧有2.5%横向坡的平直混凝土路面上进行。为了降低附着系数，使之容易发生侧滑，在地面上洒了水。试验用轿车有调节各个车轮制动器液压的装置，以控制每根车轴的制动力，达到改变前后车轮抱死拖滑次序的目的，调节装置甚至可使车轮制动器液压为零。,试验条件,第四节 制动时汽车的方向稳定性,74,（1）前轮无制动力而后轮有足够的制动力（曲线A）或后轮无制动力而前轮有足够的制动力（曲线B）,第四节 制动时汽车的方向稳定性,75,（2）前、后轮都有足够的制动力，但抱死拖滑的次序和时间间隔不同,第四节 制动时汽车的方向稳定性,76,（3）起始车速和附着系数的影响,第四节 制动时汽车的方向稳定性,77,（4）试验的总结,1）制动过程中，如果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，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先抱死拖滑，且车速超过某一数值，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。,第四节 制动时汽车的方向稳定性,78,第四节 制动时汽车的方向稳定性,下一节,本节内容结束,第四章 汽车的制动性,第五节前、后制动器制动力的比例关系,本节将分析地面作用在前、后车轮上的法向反力，分析前、后车轮制动器制动力的比例关系，通过 I 曲线、线、f 线、r 线分析汽车的制动过程，介绍汽车的附着利用率、附着效率的计算方法，利用单轮模型分析ABS的制动控制过程。本节内容是本章的重点。,返回目录,80,制动过程的三种可能,1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工况，但丧失转向能力，附着条件没有充分利用。2）后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴可能出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。3）前、后轮同时抱死拖滑；可以避免后轴侧滑，附着条件利用较好。,前、后制动器制动力的分配比例，将影响制动时前后轮的抱死顺序，从而影响汽车制动时的方向稳定性和附着条件利用程度。,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,81,一、地面对前、后车轮的法向反作用力,z 制动强度,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,82,当前、后轮都抱死时,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,83,思考：为什么有些轿车采用前盘后鼓的制动系统配置？制动管路为什么采用交叉布置？,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,84,“理想”的条件是：前后车轮同时抱死。,I 曲线：在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮同时抱死，前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,二、理想的前后制动器制动力分配曲线,85,消去变量,1.解析法确定 I 曲线,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,由理想的条件可得,86,1.解析法确定 I 曲线,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,由理想的条件可得,思考：I 曲线受哪些因素影响？对特定的汽车是唯一的吗？,87,0.4,0.2,0.3,0.3g,0.2g,0.4g,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,2.作图法确定 I 曲线,1）按照 作图，得到一组等间隔的45平行线。,这组线称为“等制动减速度线组”。,线上任何一点都有以下特点：,88,0.4,0.2,0.3,2）按 作射线束,0.3,0.2,0.4,I曲线,0.3g,0.2g,0.4g,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,89,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,90,制动器制动力分配系数：前、后制动器制动力之比为固定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,三、具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数,1.线,91,线：实际前、后制动器制动力分配线。,线,F2,F1,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,0,92,F1、F2具有固定比值的汽车，使前、后车轮同时抱死的路面附着系数称为同步附着系数。,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,2.同步附着系数,从图中看，同步附着系数是线和 I 曲线交点处对应的附着系数。,该点所对应的减速度称为临界减速度。,93,同步附着系数的计算,满足固定比值的条件,满足同时抱死的条件,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,94,后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,四、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的分析,1.f 线组,95,一定时，f 线为直线,与 无关,FXb1=0,FXb2=0,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,前轮抱死的条件是,96,FXb1,FXb2,f 线组,f 线组作图,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,0.2,0.3,0.4,0.5,97,2.r 线组,前轮没有抱死、后轮抱死时，FXb1、FXb2间的关系曲线。,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,一定时，r 线为直线,与 无关,后轮抱死的条件是,98,FXb1,FXb2,r 线组,I曲线,r 线组作图,f 线组,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,0.2,0.3,0.4,0.5,0.2,0.3,0.4,0.5,99,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,100,当FXb20时是地面驱动力，无意义。,f 线与横坐标的交点,后轮制动管路失效，前轮抱死时的地面制动力。,后轮制动严重滞后，前轮抱死后，后轮才将开始制动。,3.f 线组和r组线的分析,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,1）f 线组,101,思考：为什么随着FXb2FXb1？,当 f 线与 r 线相交以后，前后轮都抱死，进入稳定状态。,后轮参与制动后,FZ1,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,102,2）r 线组,前轮制动管路失效，后轮抱死时的地面制动力。,随着FXb1FXb2？,前轮参与制动后,FZ2,I 曲线以下的 r 线组没有意义,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,r 线与纵坐标的交点,前轮制动严重滞后，后轮抱死后，前轮才将开始制动。,103,利用线、I 曲线、f 和 r 线组分析汽车在不同 值路面上的制动过程。,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,4.制动过程分析,从图中看，同步附着系数是多少？,104,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,A点：前轮抱死。此时的制动减速度？,点：前后轮同时抱死。,点：前后轮同时抱死时的制动器制动力。,105,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,前轮先抱死,前轮抱死时,前后轮同时抱死时,结论,106,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,点：前后轮同时抱死。,点：前后轮同时抱死时的制动器制动力。,B点：后轮抱死。此时的制动减速度？,107,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,后轮先抱死,后轮抱死时,前后轮同时抱死时,结论,108,4）只要，要使两轮都不抱死所得到的制动强度总是小于附着系数，即。,3）当 时，线与I曲线相交，前、后轮同时抱死；,2）当 时,线位于I曲线上方，后轮先抱死；,1）当 时，线位于I曲线下方，前轮先抱死；,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,3）制动过程分析得到的结论,109,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,五、利用附着系数与附着效率,1.利用附着系数,利用附着系数：对于一定的制动强度z，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数。,式中 FXbi对应于制动强度z，汽车第 i 轴产生的地面制动力；FZi制动强度为 z 时，地面对第 i 轴的法向反力；第 i 轴对应于制动强度 z 的利用附着系数；,110,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,利用附着系数与制动强度的关系曲线,最理想的情况是 空载时总是前轮先抱死；满载时的路面上前轮先抱死。,111,1），前轮先抱死,前轴利用附着系数,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,2.利用附着系数的计算,112,2），后轮先抱死,后轴利用附着系数,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,113,由 得,如果，后轮先抱死,计算,由 得,如果，前轮先抱死,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,3）由利用附着系数计算车轮不抱死条件下的,114,没有ABS又不允许车轮抱死时的最短制动距离,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,4）车轮不抱死条件下能达到的最大制动减速度,115,只能用后轮制动,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,5）前轮或后轮制动管路失效时的,思考：前轮制动失效的特点？,只能用前轮制动,后轮制动失效,116,制动效率：车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附着系数之比。,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,3.制动效率E,117,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,六、对前、后制动器制动力分配的要求,1.ECE制动法规,118,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,2.具有变化值的前、后制动器制动力的分配特性,通过使用比例阀或载荷比例阀等制动力调节装置，根据制动强度、载荷等因素，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，满足制动法规的要求。,制动力分配曲线的设计兼顾制动稳定性和最短制动距离但优先稳定性的原则。,转折点的选择一般低于 I 曲线。,119,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,120,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,121,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,122,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,七、辅助制动器和发动机制动对制动力分配和制动效能的影响,商用车连续制动时，容易导致制动器的温度大幅度升高，从而使摩擦因数下降，磨损加大，结果将导致制动器失去或部分失去制动效能。,123,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,1.汽车缓速器的制动力,124,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,发动机制动和排气制动时，制动力与车速的关系,125,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,2.汽车缓速器对制动力分配的影响,T缓速器的制动力矩。,126,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,八、防抱制动装置,在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离的安全装置。,127,1.ABS系统的组成,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,128,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,2.ABS的液压原理,129,m,FZ,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,3.ABS单轮模型,130,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,为了分析方便，假设,1）车轮抱死过程很快，忽略车速的降低。2）车轮的载荷是一个常数，FZ=mg。3）附着力滑移曲线可以用两直线段来近似，即,131,4）制动力矩是时间的线性函数。,设车轮制动器的制动效能为Kef，制动轮缸的压力=p0t，p0液压增长斜率。,制动器的制动力矩,Fs轮缸面积；,rk制动器摩擦力的等效作用半径。,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,为了分析方便，假设,132,1）当,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,4.求解微分方程,133,解方程得,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,忽略过渡过程,134,2）当,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,解方程得,135,/ms,/g,/ms,/g,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,表4-5 用 法解算的实例,136,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,137,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,138,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,5.制动抱死过程,139,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,5.制动抱死过程,140,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,5.制动抱死过程,141,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,5.制动抱死过程,142,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,5.制动抱死过程,左侧轮滑动率,143,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,144,下一节,第五节 前、后制动器制动力的比例关系,本节内容结束,第四章 汽车的制动性,第六节汽车制动性的试验,返回目录,146,一、高附着系数路面的制动试验,1.基本条件,试验路段应为干净、平整、坡度不大于1%的硬路面。路面附着系数不应小于0.720.75。风速应小于5m/s，气温在035。试验前汽车应充分预热，以(0.80.9)uamax行驶1h以上。,2.试验仪器,路面试验需要第五轮仪、减速度计和压力传感器。,第六节 汽车制动性的试验,147,3.冷制动试验,制动器温度不能超过100。汽车加速超过起始制动车速35km/h，摘挡滑行，待车速降至起始制动车速时，紧急制动直至停车。如果汽车航向角变动大于8或超过试验路段宽度3.5m界限时，应重新调整被试汽车的制动系，再进行试验。,第六节 汽车制动性的试验,148,1）加热制动器与测定制动性指标,令汽车加速到0.8uamax，以3m/s2减速度制动到0.4uamax。再加速，再制动，每次的时间间隔为4060s，共制动1520次。加热前后及中间应进行数次制动性指标测定，以评价制动系统的热衰退性能。,4.高温工况试验,2）下长坡连续制动,令汽车由坡度为6%10%、长710km的坡道上以车速30km/h制动下坡，最后检查制动性指标。,第六节 汽车制动性的试验,149,5.汽车转弯制动试验,制动的初始条件：转弯半径为40m或50m，侧向加速度为（50.5）m/s2，车速为51km/h或57km/h或转弯半径为100m，侧向加速度为（40.4）m/s2，车速为72km/h。,保持转向盘转角不变动，关节气门，迅速踩制动踏板，离合器可脱开或不脱开，使汽车以不同的等减速度制动。记录制动减速度、汽车横摆角速度、汽车航向角的变化量、制动时侧向路径偏离量等参数。绘制最大横摆角速度、汽车航向角变动量、制动时侧向路径偏离量等参数与制动减速度的关系曲线。,第六节 汽车制动性的试验,150,第六节 汽车制动性的试验,151,试验时测量附着系数利用率。附着系数利用率是防抱制动装置工作时的最大制动强度与附着系数的比值。附着系数利用率应在 和 的两种路面上测量，且。同时还应保证在对接路面和对开路面上，以50km/h起始制动车速制动，车轮不能抱死。,6.采用防抱制动装置的轿车,第六节 汽车制动性的试验,152,7.制动距离、制动减速度和车辆的侧向路经偏移量,1）制动距离的测量,制动初速度在极限偏差为3%的范围内，制动距离按下式修正。,采用制动踏板开关和制动灯开关测量。,2）制动减速度的测量,用减速度计或五轮仪的速度信号微分。,3）侧向路径的偏移量,用皮尺测量汽车相对行驶航道的偏离；采用航向陀螺仪测量航向角。,第六节 汽车制动性的试验,153,二、制动性能的室内试验,第六节 汽车制动性的试验,154,下一章,第六节 汽车制动性的试验,本章内容结束,