吉林大学汽车理论第四章汽车制动性

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随着制动强度的增加，车轮的滑动成分越来越大。它
通常用滑动率S表示。
S uw rr0w 100%
p
uw
s
uw rr0为纯滚动S 0
w 0, S 100%为纯滑动 b
b
l
0 S 100%为边滚边滑
制动力系数b 峰值附着力系数 p 滑动附着系数 s 侧向力系数l
20
100
滑动率S
试验路面 φ≥0.7
附着良好 φ＝0.8 Skid No81
载重
空载（满载） 1 人或满载 任何载荷 轻载、满载
制动初速 50km/h
80km/h
80km/h
80km/h
方向稳定性 偏出≤2.5m
不抱死跑偏
不抱死跑偏
不抱死，偏出≤ 3.7m
距离或减速度
≤19 (20)m ≥6.2(5.9)m/s2
≤50.7m, ≥5.8m/s2
≥5.8m/s2
≤65.8m (216ft)
踏板力
≤490N
≤490N
≤490N
≤66.7~667N
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4.2 制动时车轮受力分析
汽车制动过程
地面制动力
空气阻力
空气
地面
外力 与行驶方向相反
汽车
减速或停车
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4.2 制动时车轮受力分析
1 地面制动力
W
ua
Fxb
T r
T
Fp
2 制动器制动力
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φS 0.75 0.45~0.60 0.7 0.55 0.65 0.4~0.5 0.15 0.07
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Adhesive Coefficient 道路的类型、路况
影响附着系 汽车行驶速度
数的因素
轮胎结构、花纹、材料
b
b
柏油（干）
松砾石
光滑冰面
s
ua s
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轮胎的磨损会影响其附着能力。 路面的宏观结构应有一定的不平度而有自
第二阶段：边滚边滑。轮胎胎面相对地面发
生一定的相对滑动，花纹逐渐模糊，可辨别轮胎
花纹的印痕。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，形成粗黑
印痕，看不出花纹。uw rr0w w 0
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ua 滑
动
率
ua
轮 胎
印
迹
ua
变 化
规
律
踏板力，N
Fxb F
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。
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4 硬路面上的附着系数
仔细观察汽车制动过程可发现，轮胎留在地 面上的印痕从车轮滚动到滑动是一个渐变的过程 (假设直线行驶)。
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 rr0w
排水能力；路面的微观结构应是粗糙且有 一定的棱角，以穿透水膜，让路面与胎面 直接接触。 增大轮胎与地面的接触面积可提高附着能 力：低气压、宽断面和子午线轮胎附着系 数大。 滑水现象减小了轮胎与地面的附着能力， 影响制动、转向能力。 潮湿路面且有尘土、油污与冰雪、霜类, 轮胎与地面的附着能力下降。
b s、l－S关系曲线
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制动力系数
p
b
s
b
l
l
滑转率S
20
S 100
S rr0w uw 100%
滑动率
rr 0w
b s、l－S关系曲线 17/58
滑动率s:车轮运动中从滚动至滑动过程
滑动成分所占的比例
现象
纯滚动uw
p s
rr 0 w
b
S
FS mg
s 0
纯滑动w＝0
l
s
s 100％
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4.1 汽车制动性能评价指标
Evaluation Index of Braking Performance
制动效能定义 在良好路面上，汽车以规定的初始车速以规
定的踏板力制动到停车的制动距离或制动时 汽车的减速度。它是制动性能的最基本指标。
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制动效能恒定性
抗热衰退性能--汽车在高速行驶或下长坡时制动 性能的保持程度。
短距离内停车
汽车制动性
维持行驶方向稳定性 下长坡维持一定车速
坡道长时间停放
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汽车制动性内容
定义：汽车在行驶时能在短距离停 车且维持行驶方向稳定性的能力，在下 长坡时能维持一定车速的能力，也包括 在一定坡道上能够长时间停放的能力。
汽车制动性是汽车的重要使用性能 之一。它属于汽车主动安全的范畴。
抗水衰退性能--汽车涉水后制动性能的保持能力
汽车制动行驶方向稳定性评价常用制动 时汽车按给定路径行驶的能力。 制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力 时，汽车将偏离给定的行驶路径。这时， 汽车制动方向稳定性能不佳。
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轿车制动规范
项目
中国 GB7258 EEC 71/732 瑞典 F18 美国联邦 105
制动时汽车行驶方向
稳定性（包括抗跑偏、 抗侧滑、保持转向能
交通安全
力的性能）。
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4.1 汽车制动性能评价指标
Evaluation Index of Braking Performance
制动效能
制动减速度 制动距离
制动性 评价指标
制动效能恒定性
汽车制动方向稳定性
抗热衰退性能 水衰退性能
跑偏 侧滑 失去转向能力
F
T r
Braking Force
Fxb
Fxb F
F
Fz
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W
ua
T
Fp
Fxb
F
Fz
制动时车轮受力条件
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3 地面制动力、制动器制动力与附着力的关系
F
Fb Ff
F
C
Fxbmax F
踏板力，N
Foot force on the braking pedal
Fxb F Fz Fxb max Fz
行车制动俗称脚制动或脚刹车。 驻车制动俗称手刹车或手制动。
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4.1 汽车制动性能评价指标
Evaluation Index of Braking Performance MV
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三个评价指标 制动效能（含制动距
汽车主要性能
离或制动减速度）； 制动效能恒定性（抗
汽车制动性
衰退性能）；
制动距离
制动稳定性
Vehicle braking performance
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4.1 汽车制动性能评价指标 4.2 车轮制动受力学分析 4.3 汽车制动效能及其恒定性 4.4 汽车制动行驶方向稳定性 4.5 前后制动器制动力分配
Automotive Braking Performance 2/58
汽车制动性内容
16 ~ 22
100
边滚边滑0 s 100%
s
uw
rr0w uw
100%,b
Fb mg
, p
Fb max mg
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各种路面平均附着系数
路面
沥青或砼（干）
沥青（湿） 砼（湿） 砾石 土路（干） 土路（湿） 雪（压实） 冰
φp 0.8~0.9 0.5~0.7 0.8 0.6 0.68 0.55 0.2 0.1