汽车制动性汽车理论西南大学
考研《汽车理论》(学术学位)考试大纲
第六章：汽车的平顺性，主要考察人体对振动的反应和平顺性的评价、路面不平度的统计特性、 车身与车轮双质量系统的振动、双轴汽车的振动、“人体-座椅”系统的振动、平顺性试验等内容。
硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲
科目代码、名称: 819
汽车理论
专业类别：
学术学位
□专业学位
适用专业: 机械工程
一、基本内容 第一章：汽车的动力性，主要考察汽车的动力性指标、汽车的驱动力、汽车的行驶阻力、行驶
方程式、驱动力—行驶阻力平衡图、汽车的动力特性图、汽车行驶的附着条件、整车受力分析与计 算、附着率及汽车的功率平衡等内容。
3、总分：150 分
4、各部分内容的考分比例：
汽车的动力性
30 分
汽车的燃油经济性
10 分
汽车动力装置参数的选定 10 分
汽车的制动性
30 分
汽车的操纵稳定性
30 分
汽车的平顺性
30 分Biblioteka 汽车的通过性10 分
5、考试题型：
简答题 综合题（计算与分析）
三、主要参考书目
《汽车理论》（第 5 版），余志生主编，机械工业出版社，2009 年 3 月
第二章：汽车的燃油经济性，主要考察汽车燃油经济性的评价指标、燃油经济性的计算、影响 汽车燃油经济性的因素及新一代高效率节能汽车的研究等内容。
第三章：汽车动力装置参数的选定，主要考察汽车发动机功率的选择、最小传动比的选择、最 大传动比的选择及传动系挡数与各挡传动比的选择等内容。
第四章：汽车的制动性，主要考察汽车制动性的评价指标、制动时车轮的受力、地面制动力、 路面附着系数、附着力、汽车的制动效能及其计算、制动时汽车的方向稳定性及制动力的分配等内 容。
汽车理论实验指导书
表1-1 汽车外部宽度参数测量结果
2）测量结果分析
表1-2 汽车外部高度参数测量结果
表1-3 汽车通过性参数测量结果
表1-2 汽车外部高度参数测量结果 单位：mm
表1-3 汽车通过性参数测量结果
2．汽车质量参数及转弯直径测量 测量日期： 测量地点： 实验车型号： 制造厂名： 轴数： 天气： 测量仪器和设备： 实验指导： 驾 驶 员：
2）轴载质量修正值 当轴载质量之和不等于整车质量时，以整车质量G0为基准，用各轴轴载பைடு நூலகம்量之比例 分配整车质量G0，即：
（1-3）
式中：
——第i轴轴载质量修正值，kg。
3．汽车最小转弯直径测量结果填入实验报告中的表1-6，并判断所测参数是否 合格，如不合格分析其原因。
2．汽车质量参数测量注意事项 1）实验车必须清洁； 2）无特殊规定时，一般只测量空车及满载质量； 3）测量时，汽车应停稳，发动机熄火，变速器置于空档，制动器放松。
3．汽车最小转弯直径测量注意事项 1）测量场地为平坦、硬实、清洁的水泥或沥青地面，其大小应允许汽车作全圆 周行驶； 2）汽车的前轮最大转角应符合该车技术条件规定； 3）保证汽车全部车轮着地。 七、结果整理与分析 1．汽车结构参数测量结果应填入实验报告中的表1-1～表1-4，与该车的技术条件进行比较，判断所测参数是否合格，对不合格参数分析其产生原因。 2．计算汽车质量参数测量结果，并填入实验报告中的表1-5。 1）采用车轮负荷计法一次显示值不必计算，地秤法计算如下： （1）整车质量
3．汽车最小转弯直径测量步骤 1）在前外轮和后内轮胎面中心线的上方，在车体离转向中心最远点和最近点 的垂直地面方向分别安装行驶轨迹显示装置。 2）汽车以低速行驶，方向盘转到极限位置、保持不动、待车速稳定后，起动 显示装置，使测点分别在地面上显示封闭的运动轨迹之后，将车开出轨迹 外。 3）用钢卷尺测量各测点在地面上形成的轨迹圆直径，应在互相垂直的两个方 向测量，取算术平均值作为测量结果。汽车向左转和向右转各测量一次。 前外轮、后内轮、最远点和最近点最小转弯直径分别以d1 、d2 、d3 、d4 表 示，见图1-1。
汽车理论课程设计汽车制动性计算
序号：汽车理论课程设计说明书题目：汽车制动性计算班级：姓名：学号：序号：指导教师：目录题目要求 (1)计算步骤 (1)结论 (5)心得体会 (6)参考资料 (6)题目要求一中型货车有关参数：根据所提供的数据，绘制：I 曲线，β线，f 、r 线组；绘制利用附着系数曲线；绘制出国家标准（GB 12676-1999汽车制动系统结构、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 不同制动强度下的利用附着系数绘制制动效率曲线，计算并填写制动效率参数表2。
表2 不同附着系数下的制动效率对制动性进行评价。
此车制动是否满足标准GB 12676-1999的要求如果不满足需要采取什么附加措施（提出三种改进措施，并对每种措施的预期实施效果进行评价，包括成本、可行性等等；要充分说明理由，包括公式和图)计算步骤根据所提供的数据，绘制：I 曲线，β线，f 、r 线组；I 曲线公式⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=F h F h h g g g Gb G L b G F 11222421μμμ β线公式ββμμ-=121F Ff 线组公式hFh h F gXb ggXb GbL --=12ϕϕr 线组公式h F h h F gXb gg Xb L Ga L ϕϕϕϕ+++-=12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满载时不同φ值路面的制动过程分析图2空载时不同φ值路面的制动过程分析绘制利用附着系数曲线；绘制出国家标准（GB 12676-1999汽车制动系统结构、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()hF F g z Xb fz b Lz+==111βϕ后轴的利用附着系数公式()()h FF g Z Xb rz a Lz--==1122βϕ利用附着系数曲线如图3：图3利用附着系数与制动强度的关系曲线表3 不同制动强度下的利用附着系数制动强度z 利用 附着系数1满载f ϕr ϕ 空载f ϕr ϕ绘制制动效率曲线，计算并填写制动效率参数表4。
《汽车理论》教案4-汽车制动性
3. 汽车的制动效能及其恒定性（60’）
（1）制动减速度（10’） 1）车辆制动时整车受力分析 2）最大制动减速度的推导
abmax s g , abmax p g
3）平均制动减速度 （2）制动过程分析（15’） 1）制动踏板力、汽车制动减速度与制动时间的关系曲线 2）阶段划分 驾驶员反应时间
（7）同步附着系数φ0 的选择（15’）
4
预习 思考题
《汽车理论 A》教案
1）轿车同步附着系数φ0 的选择 2）货车同步附着系数φ0 的选择 本章节的重点，介绍完轿车的φ0 选择后采用提问式教学让学生 自己分析货车φ0 的选择 （8）对前、后制动器制动力分配的要求（15’） ECE 制动法规 （9）制动力的调节（15’） 1）限压阀 2）比例阀 3）感载比例阀、感载射线阀 （10）制动防抱死系统（ABS）（40’） 1）ABS 的理论依据 2）ABS 的优缺点 3）ABS 的基本组成 4）ABS 的液压原理 5）ABS 的控制原理 ABS 的理论依据和优点是本章节的重点，应认真分析到位。结 合视频文件和实际案例进行教学 本章共 10 学时，5 次课，各次课的预习思考题： 第 1 次课预习思考题 汽车制动性从哪些方面进行评价？ 什么是地面制动力、制动器制动力？它们和附着力的关系如何？ 什么是滑动率？ 什么是制动力系数？它与滑动率的关系如何？ 什么是侧向力系数？它与滑动率的关系如何？ 影响制动力系数的因素有哪些？ 第 2 次课预习思考题 制动过程分成哪几个阶段？哪几个阶段与制动距离有关？ 盘式制动器和鼓式制动器的制动性能比较？ 什么制动跑偏？其产生原因有哪些？ 前后轴的抱死次序有哪几种？各是何含义？ 什么制动侧滑？哪种情况下易发生制动侧滑？为什么？ 第 3 次课预习思考题 什么情况下会发生失去转向能力？ 制动时地面对前、后车轮的法向反作用力的计算公式（4-6）与（4-7）的
汽车理论：第四章 汽车制动性作业(答案)
m du dt
=
FXb1
+ FXb2
=
FZ1ϕ
+ 0.5FZ1ϕ
= 1.5FZ1ϕBiblioteka 3）汽车的制动减速度由
m
du dt
= 1.5FZ1ϕ
=
1.5ϕ L
(Gb +
m du dt
hg )
可得
(1 − 1.5ϕhg )m du = 1.5ϕ Gb L dt L
du =
1.5ϕGb
= 1.5ϕgb = 1.5 × 0.7 × 9.8 × 1.1
答：
开始制动时，前、后制动器制动力 Fu1、Fu2 按 β 线上升，因前、后车轮均未抱死，故 前、后轮地面制动力 FXb1= Fu1、FXb2= Fu2 也按 β 线上升。
到 B 点时， β 线与ϕ = 0.7 的 r 线相交，地面制动力 FXb1、FXb2 符合后轮先抱死的状
况，后轮开始抱死。
从 B 点以后，再增加制动踏板力，前、后制动器制动力 Fu1、Fu2 继续按 β 线上升，因 前轮未抱死，故前轮地面制动力 FXb1= Fu1 仍按 β 线上升，但因后轮已抱死，故其地面制动 力 FXb2 不再按 β 线上升，而是随着 FXb1 的增加而沿ϕ = 0.7 的 r 线变化而有所减小。
解： 1）质心至前轴的距离
a = L − b = 2.8 −1.1 = 1.7 m
制动时汽车的受力图
2）忽略汽车的滚动阻力偶矩、空气阻力以及旋转质量减速时产生的惯性力偶矩，根据汽车 在水平路面上制动时的受力分析可得
FZ1
=
1 L
(Gb
+
m
du dt
hg
)
FZ 2
2020年秋季学期西南大学 -答案-0963《汽车理论》
10、制动距离一般是指（ ）。 持续制动时间内汽车行驶的距离 持续制动时间和制动消除时间内汽车行驶的距离 制动器的作用时间和持续制动时间内汽车行驶的距离 驾驶员反应时间和持续制动时间内汽车行驶的距离
4、 轮胎侧向力与垂直载荷之比称为(
)
B. 动力系数 垂向力系数 侧向力系数 纵向力系数
5、确定汽车传动系的最大传动比时，需要考虑（ ）。 汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和附着率 汽车的最大爬坡度、最高车速和附着率 汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和最高车速 汽车的加速时间、最高车速和附着率
6、汽车的质量利用系数是指（ ）。
西南大学 培训与继续教育学院 课程代码： 0963 学年学季：20202
单项选择题
1、 单位汽车总质量具有的发动机功率称为( ) 汽车比功率 发动机功率 功率特性 汽车总功率
2、 汽车进行圆周行驶时，使转向车轮恢复到直线行驶位置的力矩，称为（ ）。 回正力矩 轮胎力矩 驱动力矩 转向力矩
3、 汽车的驱动力与空气阻力之差除以重力即为汽车的（ ） 动力特性 驱动性 动力性 动力因数
15、汽车等速上坡行驶时，其行驶阻力包括（ ）。 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力 滚动阻力、空气阻力、加速阻力 空气阻力、坡度阻力、加速阻力 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力
16、汽车行驶速度（ ）。 与发动机转速、车轮半径和传动系传动比成正比 与发动机转速和车轮半径成正比，与传动系传动比成反比 与发动机转速和传动系传动比成正比，与车轮半径成反比 与发动机转速成正比，与车轮半径和传动系传动比成反比
汽车理论课件之第4章汽车的制动性
则趋于过多转向
49
注意！！！
在侧倾力矩的作用下，汽车左右车轮的 垂直载荷发生变化，这将导致轮胎的侧偏 特性变化而使汽车稳态转向特性发生变化。
左右车轮垂直载荷差别越大，侧偏刚度 越小。
若前轴左右车轮的垂直载荷变化大，则 趋于不足转向。后轴左右车轮的垂直载荷 变化大，则为趋于过多转向。
第一阶段：单纯滚动，印痕的形状基本与
轮胎胎面花纹相一致。 uw rr0 w
第二阶段：边滚边滑－可辨别轮胎花纹的 印痕，但花纹逐渐模糊，轮胎胎面相对地面发 生一定的相对滑动，随着滑动成分的增加，花
纹越来越模糊。 uw rr0w uw rr0w
第三阶段：拖滑－车轮抱死拖滑，粗黑印
痕，看不出花纹。 uw rr0w w 0
" 2
1 6
xm
ax
"2 2
du dt
k
du
kd
Fp
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1
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3
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汽车理论 【0963】
5.如何评价汽车的制动性？
答：汽车的制动是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定和在下长坡时能维持一定车速的能力。它主要由制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性三方面来评价。
（1）制动效能。制动效能，指汽车在良好的路面上以一定初速度和规定的踏板力开始制动，
在最短的时间内停车的一种能力，是制动性能级墓本的评价指标。一般用制动距
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教专业：车辆工程2016年12月
课程名称【编号】：汽车理论【0963】A卷
大作业满分：100分
一、简答题(选做其中三个题目，每个题目20分)
1.绘制转向盘角阶跃输入下的汽车瞬态响应曲线，描述该曲线的四个特点？
答：1.时间上的滞后；2.执行上的误差；3.横摆角速度的波动；4.进入稳态所经历的时间。
离、制动减速度、制动力等表示。
（2）制动效能的恒定性。制动效能的恒定性，指抗热衰退性能和抗水衰退性能，主要指抗热衰退性能。其中，抗热衰退性能指汽车离速行驶制动或下长坡制动时随制动器温度升离而保持摩擦力矩不下降的能力；抗水衰退性能指汽车涉水后对制动效能的保持能力。
（3）制动时汽车的方向稳定性。制动时汽车的方向稳定性是指汽车在制动过程中不发生跑偏、侧淆或丧失转向功能而按驾驶人给定方向行驶的能力。
6、在设计传动系各档传动比时，应遵循怎样的基本原则？
答：变速器各挡传动比基本按等比级数分配1）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵；2）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性；3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。
汽车理论题库(1)
《汽车理论》试题一、解释名词术语 1、汽车动力性：汽车以最大可能高的平均技术速度运送货物或乘客的能力。
2、汽车燃油经济性：汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作的能力。
3、汽车制动性：汽车在行驶中能强制降低行驶速度直至稳定停车或在下长坡时维持一定车速以及在一定坡道上能长时间停车不动的能力。
4、汽车制动跑偏：制动跑偏，是指汽车在制动过程中自动向左或向右偏驶的现象。
5、汽车制动侧滑：制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。
6、汽车操纵稳定性：汽车操纵稳定性，是指在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向（直线或转弯）行驶；且当受到外界干扰（路不平、侧风、货物或乘客偏载）时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能。
7、汽车通过性：是指汽车以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带的能力。
8、汽车行驶平顺性：指汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适度的性能，对于载货汽车还包括保持货物完好的性能。
9 汽车离去角汽车离去角2 ，是指自车身后突出点向后车轮引切线时，切线与路面之间的夹角。
它表征了汽车离开障碍物(如小丘、沟洼地等)时，不发生碰撞的能力。
离去角越大，则汽车的通过性越好。
10、汽车接近角：汽车接近角是自车身前突出点向前车轮引切线时，切线与路面之间的夹角。
它表征了汽车接近障碍物时，不发生碰撞的能力。
接近角越大，汽车通过性越好。
11、轮胎侧偏特性： 12 迟滞损失轮胎在滚动过程中，轮胎各个组成部分间的摩擦以及橡胶元、帘线等分子之间的摩擦，产生摩擦热而耗散，这种损失称为弹性元件的迟滞损失。
二、填空：1、汽车动力性的评价指标有---------------、----------------、--------------------。
2、汽车制动性的评价指标有-----------------、-------------------、--------------------。
汽车理论第四章汽车的制动性课后题答案
汽车理论第四章汽车的制动性课后题答案第四章4．1 ⼀轿车驶经有积⽔层的—良好路⾯公路，当车速为100km/h 时要进⾏制动。
问此时有⽆可能出现滑⽔现象⽽丧失制动能⼒?轿车轮胎的胎压为179．27kPa 。
答：假设路⾯⽔层深度超过轮胎沟槽深度估算滑⽔车速：ih p 34.6=µi p 为胎压（kPa ）代⼊数据得：89.84=h µkm/h⽽h µµ> 故有可能出现滑⽔现象⽽失去制动能⼒。
4．2在第四章第三节⼆中．举出了CA700轿车的制动系由真空助⼒改为压缩空⽓助⼒后的制动试验结果。
试由表中所列数据估算''2'221ττ+的数值，以说明制动器作⽤时间的重要性。
提⽰：由表4-3的数据以及公式max202292.2526.31b a a a u u s +??? ??''+'=ττ计算''2'221ττ+的数值。
可以认为制动器起作⽤时间的减少是缩短制动距离的主要原因。
4．3⼀中型货车装有前、后制动器分开的双管路制功系，其有关参数如下； 1)计算并绘制利⽤附着系数曲线与制动效率曲线。
2)求⾏驶车速30km/h ，在.0=?80路⾯上车轮不抱死的制动距离。
计算时取制动系反应时间s 02.0'2=τ，制动减速度上升时间s 02.0''2=τ。
3)求制功系前部管路损坏时汽车的制功距离，制功系后部管路损坏时汽车的制功距离。
答案：1）前轴利⽤附着系数为：gf zh b zL +=β?后轴利⽤附着系数为：()gr zh a z L --=β?1空载时：g h b L -=β?0=413.0845.085.138.095.3-=-?0??> 故空载时后轮总是先抱死。
由公式()Lh La zE g r rr/1/?β?+-==代⼊数据rrE ?845.0449.21.2+=（作图如下）满载时：g h b L -=β?0=4282.017.1138.095.3=-?0??<时：前轮先抱死Lh Lb z E g f ff //?β?-==代⼊数据f E =f17.1501.11-（作图如下）0??>时：后轮先抱死()Lh La z E g r rr /1/?β?+-==代⼊数据r E =r17.1449.295.2+（作图如下）2）由图或者计算可得：空载时8.0=?制动效率约为0.7因此其最⼤动减速度g g a b 56.07.08.0max =?=代⼊公式：max202292.2526.31b a a a u u s +??? ??''+'=ττ g56.092.253030202.002.06.312?+???? ??+==6.57m由图或者计算可得：满载时制动效率为0.87 因此其最⼤动减速度g g a b 696.087.08.0max '=?=制动距离max202292.2526.31b a a a u u s +??? ??''+'=ττg696.092.253030202.002.06.312?+???? ??+==5.34m3） A.若制动系前部管路损坏Gz dtdug G F xb ==2)(2g z zh a LGF -=后轴利⽤附着系数 gr zh a Lz -=后轴制动效率Lh L a zE g r rr /1/??+==代⼊数据得：空载时：r E =0.45满载时：r E =0.60a)空载时其最⼤动减速度g g a b 36.045.08.0max =?=代⼊公式：max202292.2526.31b a a a u u s +??? ??''+'=ττ g36.092.253030202.002.06.312?+???? ??+==10.09mb)满载时其最⼤动减速度g g a b 48.06.08.0max =?=代⼊公式：max202292.2526.31b a a a u u s +??? ??''+'=ττ g48.092.253030202.002.06.312?+???? ??+==7.63mB ．若制动系后部管路损坏Gz dtdug G F xb ==1)(1g z zh b LGF +=前轴利⽤附着系数 g f zh b Lz +=前轴制动效率Lh L b zE g f ff /1/??-==代⼊数据空载时：f E =0.57 满载时：f E =0.33a)空载时其最⼤动减速度g g a b 456.057.08.0max =?=代⼊公式：max202292.2526.31b a a a u u s +??? ??''+'=ττ g456.092.253030202.002.06.312?+???? ??+==8.02m b)满载时其最⼤动减速度g g a b 264.033.08.0max =?=代⼊公式：max202292.2526.31b a a a u u s +??? ??''+'=ττ g264.092.253030202.002.06.312?+???? ??+==13.67m4．4在汽车法规中，对双轴汽车前、后轴制功⼒的分配有何规定。
汽车理论第四章
本章内容
摘要 第一节 制动性的评价指标 第二节 制动时车轮的受力 第三节 汽车的制动效能及其恒定性 第四节 制动时汽车的方向稳定性 第五节 前、后车轮制动器制动力的比例关系 第六节 汽车制动防抱装置 第七节 驻车制动性 第八节 汽车制动性试验
实例 总结 思考题
摘要
➢ 汽车的制动性是汽车的主要使用性能之一，直接关系到交 通安全。重大交通事故往往与制动距离太长、制动时发生 严重侧滑或方向失控、下长坡制动稳定性差等情况有关。 因此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。
三、具有固定比值的前、后车轮制动器制动力与同步附着系 数
不少两轴汽车的前、后车轮制动器制动力之比为固定常数。
常用前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比来表明
制动力分配的比例，称为制动器制动力分配系数，用β表
示 ，即
β F1
F
式中 F1 ——前轮制动器别动力；
F——汽车总制动器制动力，F F1 F2 ，F2 为后制 动器制动力
第三节 汽车的制动效能及其恒定性
汽车的制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的能力。评定制动效 能的指标是制动距离S(m)、制动减速度j(m/s2)和地面制动力Fxb(N) 。 一、制动效能的评价指标 ➢ 制动距离
制动距离与汽车的行驶安全有直接的关系。它指的是汽车在附着性 能 停车良为好的止水汽车平所路驶面过上以的车距离速。u0滑制行动时距，离从与驾汽驶车员制踩动着前制的动车踏速板、开制始动到踏 板力、路面附着条件以及制动系统的型式有关。
➢ ABS一般由轮速传感器、电子控制 器与压力调节器三部分组成，如右 图
第七节 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。 驻车制动一般靠手操纵的驱动机构使后轴制动器或中央制 动器产生制动力矩并传到后轮，路面对后轮产生地面制动 力，以实现整车制动(即驻车制动)。
汽车制动性_汽车理论_西南大学_冀杰
地面制动力取决于
pa
前期：制动器制动力
后期：地面附着条件
两者兼备！！
4.2 制动时车轮的受力
四、硬路面上的附着系数
车轮渐变制动三个阶段
车轮接近纯滚动
uw rr0w
车轮边滚边滑
uw rr0w
车轮抱死拖滑
uwrr0w w 0
4.2 制动时车轮的受力 1.滑动率
➢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。 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。
将
ue
u0
1 2
k
2 2
代入
k a bm ax
2
s32aub02m
u02 abma2 x 2
ax 2
8
4.3 汽车的制动效能及其恒定性
3.总制动距离
ss2 s3
2 22 u02aub0 2m axab2 m4 a2 2x
因2很小，故略去abm2a4x22
单位转换 s31.62 22 ua02.59ua2a 2 0bmax
4.3 汽车的制动效能及其恒定性
4.影响制动距离s的因素 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
性能指标 制动系形式
制动时间 /s
uh 6.34 pi
uh—滑水车速； pi—轮胎气压。
4.2 制动时车轮的受力
车速为100km/h 水膜厚度为10mm 滑动附着系数接近于 零，发生滑水现象。
5-汽车的操纵稳定性_汽车理论_西南大学_冀杰
ucos ucos u vsin vsin u v
上式除以Δt并取极限得
du d vr ax v u dt dt
FY
+
0
Y
u
α
X
侧偏力为正时， 产生负侧偏角。
α
2.侧偏现象
当车轮有侧向弹性时，即使FY没有
达到侧向附着极限，车轮行驶方向也
u 将偏离车轮平面的方向。
5.2 轮胎的侧偏特性 3.FY－α曲线
FY k
k—侧偏刚度。 FY一定时希望侧 偏角越小越好，所 以 |k| 越大越好。
5.2 轮胎的侧偏特性
Fy FZ l
c
y
c
间的侧向附着力时，车轮的运动方向才会改变。
只有当侧向力 F 大于（或等于）车轮与路面
5.2 轮胎的侧偏特性 2）在弹性轮上作用侧向力 Fy
Fy
俯视图
FY
车轮静止
5.2 轮胎的侧偏特性 2）在弹性轮上作用侧向力 Fy
Fy
FY 车轮滚动
侧偏角α 轮胎接地印 迹中心的位移 方向与X轴的 夹角。
度的影响。
5.3 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应
2.两轮汽车模型及车辆坐标系
y
x
5.3 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 3.运动学分析
确定汽车质心（绝 对）加速度在车辆坐标 系的分量ax和ay。
沿Ox轴速度分 量的变化为
u u cos u v vsin
路面有薄水
层时，由于滑
水现象，会出 现完全丧失侧 偏力的情况。
5.2 轮胎的侧偏特性
四、回正力矩TZ 轮胎发生侧偏时，会产生作用于轮胎绕OZ 轴的力矩，该力矩称为回正力矩(P137-5-7)。
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4.2 制动时车轮的受力
一、地面制动力F X b
ua
忽略滚动阻力偶矩和惯性力
和惯性力偶
F Xb
Tμ r
由制动力矩所引起的、地
面作用在车轮上的切向力。
制动力矩Tµ
F X b 地面附着力
FXb F
W
Tp
Tμ
r
FXb
FZ
良好路面制动时的受力情况
4.2 制动时车轮的受力
二、制动器制动力Fμ
与附着力无关
4.2 制动时车轮的受力
滑动率s的计算
uw rw
rr0w uδ
uδ uwrr0w
s uδ 100% uw
uwrr0w 100%
uw
u 纯滚动时w
w
uδ= 0，s = 0；
纯滑动时 ωw=0，
u w =uδ，s =100%；
u r r边滚边滑时
0 < s <100%。r0
δ
O（速度瞬心）
4.2 制动时车轮的受力
踏板力
≤500N
<490N
≤500N
66.7～667N (15～150 lbf)
4.1 制动性的评价指标
➢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
车型
制动距离/m
捷达
48.8
别克GL8
45.8
桑塔纳2000
地面制动力取决于
pa
前期：制动器制动力
后期：地面附着条件
两者兼备！！
4.2 制动时车轮的受力
四、硬路面上的附着系数
车轮渐变制动三个阶段
车轮接近纯滚动
uw rr0w
车轮边滚边滑
uw rr0w
车轮抱死拖滑
uwrr0w w 0
4.2 制动时车轮的受力 1.滑动率
➢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。 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。
4.2 制动时车轮的受力
➢由 b 、 l 与 s 之间的关系可知，当滑动率 s=100% 时，
l 0.1，即地面能产生的侧向力FY很小。
➢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。
4.2 制动时车轮的受力
4.1 制动性的评价指标
表4-1 乘用车制动规范对行车制动器制动性的部分要求
项目 试验路面
中国 ZBT24007
—1989
干水泥路面
欧洲共同体 （EEC）
71/320
附着良好
中国 GB7258 —2004
≥0.7
美国 联邦135
Skid no81
载重
满载
一个驾驶员或 任何载荷 满载
轻、满载
制动初速度
Fμ
Tμ r
在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。
Fµ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。
4.2 制动时车轮的受力
4.2 制动时车轮的受力
三、 FXb、Fμ与F 的关系
F
只考虑滚动和抱死拖
FXbmaxF 滑两种状况
FXbF FZ
FXbmaxFZ
第四章. 汽车的制动性 第四章
汽车的制动性
➢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。
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4.1 制动性的评价指标
第一节 思考 制动性的评价指标
根据对汽车制动性的定义，如何确定制动性的评价指标？ 制动性的评价指标包括：
➢制动效能—制动距离与制动减速度； ➢制动效能恒定性，抗热衰退性能； ➢制动时的方向稳定性，跑偏、侧滑、失去转向能力。
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4.1 制动性的评价指标
1.制动效能(基本评价指标)
制动效能: 在良好路面上，汽车以一定初速度制动到停车 的制动距离和制动时的汽车制动减速度。
思考
制动距离主要与哪些因素有关？
2.制动力系数 b 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
b
FX b FZ
制动力系数随滑
滑动附着系数
s =15%～20%
动率而变化
峰值和滑动附着系数在干燥路面 上差距不大，而在湿路面上较大 附着系数与轮胎变形之间的关系
4.2 制动时车轮的受力
3.侧向力系数 l
路面条件
制动距离
载荷条件
制动初速度
4.1 制动性的评价指标 2.制动效能的恒定性
制动效能的恒定性即抗热衰退性能和水衰退问题。 汽车高速行驶或长下坡连续制动时制动效能保持的程度
3.制动时汽车的方向稳定性
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。
➢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。
4.2 制动时车轮的受力
思考
什么情况下汽车会受到侧向外力的作用？
车身受到侧向风作用 路面侧倾
汽车转向行驶
➢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？
4.2 制动时车轮的受力
FY
FY
➢平地转向时，离心力Fl由地面侧向力FY平衡。
4.2 制动时车轮的受力
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
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。
l
FY FZ
侧向力系数也随滑动率 而变化 滑动率越低，同一侧偏 角下侧向力系数越大。
4.2 制动时车轮的受力
➢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：
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。
45.0
帕萨特
43.9
奥迪A6 1.8T
42.3
宝来1.8T
40.0
宝马745i
37.1
4.1 制动性的评价指标 第一节 制动性的评价指标 本节内容结束 下一节
4.2 制动时车轮的受力
第二节 制动时车轮的受力
➢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。
80km/h
80km/h
50km/h
96.5km/h （60mile/h）
制动时的稳 不许偏出3.7m 不抱死跑偏
定性
通道
不许偏出 2.5m通道
不抱死偏出 3.66m（12 ft）
制动距离或 制动减速度
≤50.7m
≤50.7m， ≥5.8m/s2
≤20m ≤65.8m（216ft） ≥5.9m/s2