第03章 汽车与交通安全PPT课件

3）制动效能的恒定性
汽车在频繁的工作条件下制动时，制动 器温度可达300 ℃以上。高速制动时，制动 器温度也会很快上升。制动器温度上升后， 其摩擦力矩会显著下降，这种现象称为制动 器的热衰退。制动效能的恒定性主要指的是 抗热衰退性能。
4）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 轴侧滑或前轮失去转向能力，而使汽车失去 控制离开原来的行驶方向，甚至发生撞入对 向车道、边沟、滑下山坡等危险情况。一般 把汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定 弯道行驶的能力称为制动时汽车的方向稳定 性。制动时汽车的方向稳定性主要表现为制 动跑偏、侧滑和前轴失去转向能力。
一、汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响
汽车的操纵稳定性包含互相联系的两
个方面内容，即操纵性和稳定性。
1. 操纵稳定性包含的内容及评价 汽车操纵稳定性所包含的内容较多，
它需要采用多个物理量从多个方面进行评 价，其主要内容包括：稳态响应、瞬间响 应、回正性、直线稳定性、转向轻便性及 抗侧翻能力等。
1）稳态响应
2）提高制动效能的恒定性
制动效能的恒定性取决于制动器结构和 制动器摩擦副的材料。不同结构的制动器制 动效能不同。
3）提高制动时的方向稳定性
制动跑偏多数是由于汽车技术状况不佳 造成的，经过维修调整可以解决制动跑偏现 象。导致制动时发生侧滑的原因有：车轮抱 死及前、后轴车轮抱死的先后；路面附着系 数；制动初速度；载荷和载荷前移；侧向力 作用等。
3）回正性
汽车完成变道、避让、转弯等行为后要 进行回正，要求汽车能自动回正，即驾驶员 松动转向盘时，转向盘应能迅速回正。
4）直线稳定性
直线行驶的汽车，驾驶员并没有转动转 向盘，有的汽车会在某一车速或某一车速以 上，甚至偶遇路面不平便会左右反复摆动， 这种现象称为摆头。
5）转向轻便性
转向轻便性是衡量汽车操纵性的指标之 一，《机动车运行安全技术条件》（GB 7258——1997）中要求转向时施加于转向盘 外缘的最大切向力不得大于245N，当车辆转 向桥轴载质量大于4000Kg时，必须采用转 向助力装置。
3. 制动性对道路交通安全的影响 汽车的制动性是汽车主动安全性能之
一。重大交通事故通常与制动距离太长、 紧急制动时发生侧滑及前轮失去转向能力 等情况有关。
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三、汽车轮胎对交通安全的影响
1. 轮胎结构及特点 现代汽车使用的几乎都是充气轮胎。
充气轮胎按胎体中帘线排列方向的不同， 可分为普通斜交轮胎和子午线轮胎（图 3-31）。
2、影响制动性能的因素及改善措施
影响汽车制动性能的因素很多，主要 来自于两个方面：一是汽车本身制动系统， 例如制动器类型、结构尺寸、制动器摩擦副 的摩擦系数及车轮半径等；二是外界行驶条 件，例如道路条件、气候条件、交通状况等。
1）提高制动效能
提高制动效能意味着用较小的制动制动 踏板力就能得到必要的制动力或制动减速度 这对于减少驾驶员劳动，保证行车安全具有 重要意义。
1）增加轮胎的侧偏刚性
增加轮胎的侧偏刚性可以使操纵稳定性得 以改善。使后轮轮胎的侧偏刚性大一些，有利 于不足转向，在汽车使用中可通过提高后轮轮 胎的充气压力来达到提高侧偏刚性的目的。此 外，还可以通过选择不同类型的轮胎来提高侧 偏刚性。
2）转向主销后倾和内倾 转向轮定位中的主销后倾和主销内倾都有使
特性，对于过多转向或中性转向的汽车，在 转向时，驾驶员未能及时调整转向盘转角并 降低车速，则会导致汽车失控而造成交通事 故。
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二、汽车制动性能及其对道路交通安全的影响
汽车的制动性是指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 时能维持一定的车速。 1. 制动性包含的内容及评价
6）抗侧翻能力
汽车在侧坡上直线行驶时，若侧坡角过 大，就可能发生侧翻。如图3-3所示，汽车在 侧坡上直线行驶时，当坡度大到使重力通过 一侧车轮接地，而另一侧车轮的地面法向反 作用力等于零时，为汽车即将发生侧翻的临 界状态。
2. 提高汽车操纵稳定性的主要途径
操纵稳定性与汽车的转向系、行驶系、轮 胎及车辆的空气动力学密切相关。
子午线轮胎与普通斜交轮胎相比，有 以下优越性能。
1）使用寿命长 2）滚动阻力小 3）附着性能好 4）缓冲性能好 5）负荷能力大
子午线轮胎与普通斜交轮胎性能比较如 图3-5所示。
2. 轮胎胎面花纹
轮胎与路面间的附着性能、排水能力、 轮胎的耐磨性等都与轮胎花纹有关，而这些 性能都与汽车行驶安全密切相关。因此，轮 胎花纹对汽车的行驶安全有着直接影响。轮 胎花纹形式多种多样，目前广泛使用的胎面 花纹形式有三种：普通花纹、越野花纹和混 合花纹（图3-32）。
车轮自动回正的作用。
3）减小前轮前束值 转向轮定位中减小前轮前束值可以降低前轮
摆振，从而减轻汽车的摆头现象，提高汽车操纵 稳定性。
4）加装转向肋力装置 为了减轻驾驶员转向操纵力，越来越多的汽
车加装了转向助力装置。转向助力装置可以同时 满足转向灵敏性和轻便性。
3. 操纵稳定性对道路交通安全影响 汽车设计时，若不考虑汽车的稳态转向
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3. 轮胎与道路交通安全 轮胎与汽车安全行驶相关的特性有：负荷、
气压、高速性能、侧偏性能、水滑效应、耐磨耐 穿孔性等。
1）轮胎负荷与气压 轮胎的负荷与气压有对应关系。
汽车的制动性主要从制动效能、制 动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳
定性3个方面来评价。
1）制动效能
制动效能是指汽车在良好的路面上，以一 定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车 的减速度。它是制动性能最基本的评价指标。
（1）制动距离
制动距离与汽车的行驶安全有直接的关系， 它指的是汽车速度为V0时，从驾驶员开始操纵 制动踏板到汽车完全停止所驶过的距离。制动 过程如图3-4所示。
在稳态下由于“干扰”而引起的车辆响应 称为稳态响应。汽车的稳态转向特性分为3种类 型：不足转向、中性转向和过多转向，如图3-1 所示。
2）瞬态响应
在等速直线行驶与等速圆周行驶这两个稳 态运动之间的过渡过程便是一种瞬态，相应的 瞬态运动响应称为瞬态响应。图3-2所示为转向 盘转角阶跃输入下的汽车瞬态响应。