汽车理论课程设计汽车制动性计算

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汽车理论课程设计说明书题目：汽车制动性计算
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目录
1.目要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1
2.算步⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1
3.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5
4.心得领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6
5.参照料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6
1.题目要求一中型货车相关参数：
载荷质量 m /kg质心高 h g/m
质心至前轴距离制动力分派系轴距 L /m
数β
a/m
空载4080
满载9290
1）依据所供给的数据，绘制：I 曲线，β线， f 、 r 线组；
2）绘制利用附着系数曲线；绘制出国家标准（GB 12676-1999汽车制动系统构造、性能和试验方法）要求的限制范围，计算并填写利用附着系数参数表1。

表 1不一样制动强度下的利用附着系数
制动强度 z1
利用
附着系数
3）绘制制动效率曲线，计算并填写制动效率参数表2。

表 2 不一样附着系数下的制动效率
附着系数1
制动
效率 E (%)
4）对制动性进行评论。

5）此车制动能否知足标准GB 12676-1999 的要求？假如不知足需要采纳什么附带举措（提出三种改良举措，并对每种举措的预期实行成效进行评论，包含成本、可行性等等；要
充足说明原因，包含公式和图)
2.计算步骤
1）依据所供给的数据，绘制：I 曲线，β线， f、 r 线组；
I曲线公式β线公式
F
F
1G2
4 h
g
L
Gb
22
h g b G F 1h g2 F 1
1
F
f 线组公式F 21
L h g Gb Xb2
h g
F Xb1
h g
r 线组公式F Xb2
h g
F Xb1
Ga L h
g L
h g
将各条曲线放在同一坐标系中，满载时如图 1 所示，空载时如图 2 所示：
图 1 满载时不一样φ值路面的制动过程剖析
图 2 空载时不一样φ值路面的制动过程剖析
2）绘制利用附着系数曲线；绘制出国家标准（GB 12676-1999 汽车制动系统构造、性能和试验方法）要求的限制范围，计算并填写利用附着系数参数表3。

前轴的利用附着系数公式
f F
F
Xb1
z1
z
1 b z h
L
g
后轴的利用附着系数公式
r F F
利用附着系数曲线如图3：Xb2
Z2
1z
1
a
z h
g
L
图 3 利用附着系数与制动强度的关系曲线
表 3 不一样制动强度下的利用附着系数
制动强度z
利用1附着系数
满载
空载
3）绘制制动效率曲线，计算并填写制动效率参数表4。

z b L
前轴的制动效率为 E f f f h g L
z a L
后轴的制动效率为
E r
1r h g L
r
制动效率曲线如图4：
图 4前、后制动效率曲线
表 4 不一样附着系数下的制动效
率
附着系数1
制动
效率 E (%)
满载
空载
3. 结论
1.对制动性进行评论
1）图 3 给出了 GB 12676-1999 法例对该货车利用附着系数与制动强度关系曲线要求的地区。

它表示这辆中型货车在制动强度≥时空载后轴利用附着系数φr 与制动强度z 的关系曲线不能知足法例的要求。

实质上，货车若不装备拥有变比值制动力分派特征的制动力调理装置，
就没法知足法例提出的要求。

' 2）制动距离：假定汽车在φ= 的路面上车轮不抱死，取制动系反响时间20.02 s ，制动
''减速度上涨时间20.2s 。

依据公式s
1' '2
'2
u
a 0
2u a 0
3.6
2
25 .92 a
b max
当行车制动正常时，若 u=60Km/h ，经计算得：满载制动距离 s=22.328m ；空载制动距离s=26.709m（均小于 GB12676-1999 汽车制动系统构造、性能和试验方法标准
s 0.15v
v2
=36.692m ），切合标准要求；130
当该车前轴制动管路无效时，若u=50Km/h ，经计算得：满载制动距离s=31.341m （小于GB12676-1999汽车制动系统构造、性能和试验方法标准
100v 2
s=39.371m （小于 GB12676-1999汽车s 0.15v=79.964m ）；空载制动距离
30115
制动系统构造、性能和试验方法标准s 0.15v
100v 2
30=94.457m ），都切合标准要求；
115
当该车后轴制动管路无效时，若u=50Km/h ，经计算得：满载制动距离s=55.394m （小于GB12676-1999 汽车制动系统构造、性能和试验方法标准
100v 2
s=35.228m （小于 GB12676-1999汽车s 0.15v=79.964m ）；空载制动距离
30115
制动系统构造、性能和试验方法标准s 0.15v
100v2
30=94.457m ）切合标准要求。

115
2.改良举措
1)加装比率阀或载荷比率阀等制动调理装置。

装比率阀或载荷比率阀等制动力调理装
置，可依据制动强度、载荷等因向来改变前、后制动器制动力的比值，使之接
近于理想制动力分派曲线，既靠近=z.知足制动法例的要求。

这类方法不需改变
车身构造，成效显然，成本小。

对汽车平顺性，经过性，操控稳固性无影响。

2) 空载后轮利用附着系数不切合要求。

依据公式：
r F
F
Xb 21z
1，
a
z h
g Z 2
L
减小前后轴距 L ，同时适合改变质心到前轴的距离 a，能够减小后轮利用附着系数，使之
切合要求。

轴距决定了汽车重心的地点，所以汽车轴距一旦改变，就一定重
新进行总部署设计，特别是传动系和车身部分的尺寸。

同时轴距的改变也会惹起
前、后桥轴荷分派的变化，且假如轴距过长，就会使得车身长度增添，使其余性
能改变，成本较高，可行性差。

3)空载时适合减小质心高度，减小后轮利用附着系数，减小汽车经过性，但平顺性
增添，不简单发生侧倾。

4.心得领会
本次《汽车理论》课程设计使我对制动性有了更深的理解，同时更娴熟地掌握了Matlab 计算机软件的运用。

经过查察相应的国家标准，使我对汽车行业的制造及检测过程有了初步认识。

最后感谢老师对本次课程设计的指导，感谢同学对本次课程设计的帮助。

5.参照文件
［1］余志生 . 汽车理论 [M]. 北京：机械工业第一版社， 1989.
［ 2］GB-T 15089-2001中华人民共和国国家标准. 灵活车辆及挂车分类[S].
［ 3］GB 12676-1999中华人民共和国国家标准. 汽车制动系统构造、性能和试验方法[S].
附程序：
%copyright gejianyong
clc
clear
close all;
g=
ma=9290% 满载质量
m0=4080% 空载质量
Ga=ma*g% 满载重力
G0=m0*g% 空载重力
hga=% 满载质心高度
hg0=% 空载质心高度
L=% 轴距
ba=1% 满载质心至后轴距离
b0=% 空载质心至后轴距离
aa=% 满载质心至前轴距离
a0=% 空载质心至前轴距离
B=% 制动力分派系数
%f1 前轮制动器制动力
%f2a 满载后轮理想制动器制动力
%以下为满载时制动过程
f1=0:10:60000;
f2a=*(Ga*((ba*ba+4*hga*L*f1/Ga).^/hga-(Ga*ba/hga+2*f1));%满载I曲线公式%f2Ba 满载后轮实质制动器制动力
f2Ba=f1*(1-B)/B;%满载B线
figure(1)
plot(f1/1000,f2a/1000,'k',f1/1000,f2Ba/1000,'k')%画出 I曲线，B线
%P 附着系数
for P=::1
fxbfa=(L-P*hga)*f1/P/hga-Ga*ba/hga;%fxbfa满载fxbfa1=fxbfa(fxbfa<=f2a);%取 I 曲线下方 f 线
f1f=f1(fxbfa<=f2a);
fxbra=-P*hga*f1/(L+P*hga)+P*Ga*aa/(L+P*hga);%fxbra fxbra1=fxbra(fxbra>=f2a);%取 I 曲线上方r 线
f1r=f1(fxbra>=f2a);
hold on
plot(f1f/1000,fxbfa1/1000,'k',f1r/1000,fxbra1/1000,'k')% axis([0 60 0 60])
%axis square f 线
满载 r 线画出 f 线
end
%title(' 满载时不一样φ值路面的制动过程剖析') xlabel('{\itf} 线组{\itF}_{ μ1}/kN,{\itF}_{Xb1}/kN') ylabel('{\itr}线组{\itF}_{ μ 2}/kN,{\itF}_{Xb2}/kN')
%以下为空载时制动过程
f1=0:10:30000;
f20=*(G0*((b0*b0+4*hg0*L*f1/G0).^/hg0-(G0*b0/hg0+2*f1));%空载I曲线公式%f2B0 空载后轮实质制动器制动力
f2B0=f1*(1-B)/B;%空载B线
figure(2)
plot(f1/1000,f20/1000,'k',f1/1000,f2B0/1000,'k')%画出 I曲线，B线
%P 附着系数
for P=::1
fxbf0=(L-P*hg0)*f1/P/hg0-G0*b0/hg0;%fxbf0空载fxbf01=fxbf0(fxbf0<=f20);%取 I 曲线下方 f 线
f1f=f1(fxbf0<=f20);
fxbr0=-P*hg0*f1/(L+P*hg0)+P*G0*a0/(L+P*hg0);%fxbr0 fxbr01=fxbr0(fxbr0>=f20);%取 I 曲线上方r 线
f1r=f1(fxbr0>=f20);
hold on
plot(f1f/1000,fxbf01/1000,'k',f1r/1000,fxbr01/1000,'k')% axis([0 30 0 30])
%axis square f 线
空载 r 线画出 f 线
end
%title(' 空载时不一样φ值路面的制动过程剖析')
xlabel('{\itf} 线组{\itF}_{ μ1}/kN,{\itF}_{Xb1}/kN') ylabel('{\itr}线组{\itF}_{ μ 2}/kN,{\itF}_{Xb2}/kN')
%以下为利用附着系数与制动强度的关系
z=::1;
%z=::1% 计算数据用
Pfa=B*z*L./(ba+z*hga);%满载前轴利用附着系数
Pra=(1-B)*z*L./(aa-z*hga);%满载后轴利用附着系数
Pf0=B*z*L./(b0+z*hg0);%空载前轴利用附着系数
Pr0=(1-B)*z*L./(a0-z*hg0);%空载后轴利用附着系数
Pz=z;% 理想利用附着系数
Pl=(z+/;% 法例
Pll=Pl<=Pl&Pl<=;
zl=z<=Pl&Pl<=;
figure(3)
plot(z,Pfa,'k',z,Pra,'k',z,Pf0,'k--',z,Pr0,'k--',z,Pz,'k--','LineWidth', hold on
plot(zl,Pll,'k')
fplot('[,z+]',[,],'k')
fplot('/',[,1],'k')
axis([0 1 0 1])
%title(' 利用附着系数与制动强度的关系曲线')
xlabel(' 制动强度 {\itz/g}')
ylabel(' 利用附着系数{\it φ}')
%以下为制动效率与附着系数的关系曲线
P=0::1;
%P=::1% 计算数据用
Ef=ba./L./(B-P*hga./L);
Er=aa./L./((1-B)+P*hga./L);
Er0=a0./L./((1-B)+P*hg0./L);
figure(4)
plot(P,Ef*100,P,Er*100,P,Er0*100,'color',[0 0 0])
axis([0 1 0 100])
%title(' 前、后制动效率曲线')
xlabel(' 附着系数 {\it φ}')
ylabel(' 制动效率（ % ） ')
%以下为评论
P=% 同步附着系数为
P0a=(L*B-ba)/hga%满载同步附着系数
P00=(L*B-b0)/hg0%空载同步附着系数
%计算知后轮先抱死
v=60% 正常行驶国标制动初速度
sl=*v+v*v/130%正常行驶国标制动距离
vb=50% 无效行驶国标制动初速度
slba=*vb+100*vb*vb/30/115%无效行驶满载国标制动距离slb0=*vb+100*vb*vb/25/115%无效行驶空载国标制动距离za=P*aa/(L*(1-B)+P*hga)%满载制动强度
aamax=za*g% 满载最大制动减速度
z0=P*a0/(L*(1-B)+P*hg0)%空载制动强度
a0max=z0*g% 空载最大制动减速度
sa=+2)*v/+v*v/aamax%满载正常行驶制动距离计算公式s0=+2)*v/+v*v/a0max%空载正常行驶制动距离计算公式B=0% 前管路破坏后轮先抱死
zaf=P*aa/(L*(1-B)+P*hga)%满载制动强度
aafmax=zaf*g%满载最大制动减速度
z0f=P*a0/(L*(1-B)+P*hg0)%空载制动强度
a0fmax=z0f*g%空载最大制动减速度
saf=+2)*v/+v*v/aafmax%满载无效行驶制动距离计算公式s0f=+2)*v/+v*v/a0fmax%空载无效行驶制动距离计算公式B=1% 后管路破坏前轮先抱死
zar=P*ba/(L*B-P*hga)%满载制动强度
aarmax=zar*g%满载最大制动减速度
z0r=P*b0/(L*B-P*hg0)%空载制动强度
a0rmax=z0r*g%空载最大制动减速度
sar=+2)*v/+v*v/aarmax%满载无效行驶制动距离计算公式s0r=+2)*v/+v*v/a0rmax%空载无效行驶制动距离计算公式。