汽车运用工程---第4章汽车行驶安全性
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中职教育-《汽车运用工程》第四版课件：第四章 汽车行驶安全性(二).ppt
第一节 汽车的制动性能
一、车轮与地面间的附着和滑移 二、减速制动过程 三、制动减速率 四、制动稳定性 五、制动力分配
六、装载变化对制动性的影响 七、双管路制动系统
八、车轮抱死过程和制动防抱死系统 九、缓速制动
十、汽车制动性能试验
➢ 除了制动减速率以外，制动过程中还要 求车辆保持稳定。
➢ 制动时若车轮抱死，车辆就会丧失转向 能力或失去稳定性。
图4-24 车轮抱死过程中的参数变化
在sc→l区间内，滑移率 很快增加到1，角速度 迅速降低下零，而角减 速度急剧降低，属于不 稳定区域。 角减速度 c和时间t两个 参数对于ABS十分重要。
图4-24 车轮抱死过程中的参数变化
(1)角减速c 度
在这个角减速度下，刚 好达到附着系数φp，并 且防抱死装置应立即工 作，减小车轮制动器的
路面不平度引起的轮胎和车桥振动 车轮制动鼓不圆和制动滞后
轮胎圆周长的差异，如使用备胎 在驾驶员踩动踏板时引起的制动主缸
压力输入的变化
在高附着系数路 面上的控制过程 控制过程中应用 的调节参数是车 轮的切向加速度 (或减速度)和滑
移率。
图4-28 ABS的控制过程(轿车、高附着率系数路面)
车轮加速度(或减速度)信号是把轮速传感 器传来的车轮位移信号通过电子控制单元 (ECU)算出。
➢ 保持制动稳定性最简单的方法是减小制 动力，使原来抱死的车轮又可以承受侧 向力，侧滑就可以终止。
各轮都抱死，车辆就无法承受侧向力。 遭受侧向干扰时，车辆将向侧向运动， 不会绕铅垂轴剧烈旋转。
总之，车轮应避免抱死。后轮抱死是 车辆最危险的行驶状态。
根据制动稳定性的要求，前轮的附着率应大于后轮，
即φb1> φ b2，也就是说
一、车轮与地面间的附着和滑移 二、减速制动过程 三、制动减速率 四、制动稳定性 五、制动力分配
六、装载变化对制动性的影响 七、双管路制动系统
八、车轮抱死过程和制动防抱死系统 九、缓速制动
十、汽车制动性能试验
➢ 除了制动减速率以外，制动过程中还要 求车辆保持稳定。
➢ 制动时若车轮抱死，车辆就会丧失转向 能力或失去稳定性。
图4-24 车轮抱死过程中的参数变化
在sc→l区间内，滑移率 很快增加到1，角速度 迅速降低下零，而角减 速度急剧降低，属于不 稳定区域。 角减速度 c和时间t两个 参数对于ABS十分重要。
图4-24 车轮抱死过程中的参数变化
(1)角减速c 度
在这个角减速度下，刚 好达到附着系数φp，并 且防抱死装置应立即工 作，减小车轮制动器的
路面不平度引起的轮胎和车桥振动 车轮制动鼓不圆和制动滞后
轮胎圆周长的差异，如使用备胎 在驾驶员踩动踏板时引起的制动主缸
压力输入的变化
在高附着系数路 面上的控制过程 控制过程中应用 的调节参数是车 轮的切向加速度 (或减速度)和滑
移率。
图4-28 ABS的控制过程(轿车、高附着率系数路面)
车轮加速度(或减速度)信号是把轮速传感 器传来的车轮位移信号通过电子控制单元 (ECU)算出。
➢ 保持制动稳定性最简单的方法是减小制 动力，使原来抱死的车轮又可以承受侧 向力，侧滑就可以终止。
各轮都抱死，车辆就无法承受侧向力。 遭受侧向干扰时，车辆将向侧向运动， 不会绕铅垂轴剧烈旋转。
总之，车轮应避免抱死。后轮抱死是 车辆最危险的行驶状态。
根据制动稳定性的要求，前轮的附着率应大于后轮，
即φb1> φ b2，也就是说
汽车运用基础第4章 汽车行驶安全性PPT
• ②装载超重
• ③装载超高
• ④装载偏斜
• ⑤装载超长超宽
• 2〕运输危险货物时应注意的问题
• 〔3〕运输超大笨重货物时的平安 • 〔4〕机动车载客的平安
• 〔1〕汽车的平安行驶 • 1〕车辆起步 • 上车前先检查汽车前后和车下是否有人或
障碍物,货物是否装好。 • 2〕合理选择车速 • 车速的快慢是相对而言的，高速行车与平
• 新车在接收和使用前还应做好以下几项工 作：
• 1〕接收新车时应按合同和说明书的规定， 对照车辆清单或装箱单进展验收，清点随 车工具及附件等。
• 2〕新车在投入使用前，应进展一次全面检 查，重点检查车辆是否缺件、损坏及有无 制造质量等问题
• 3〕新型车辆在投入使用前，运输单位应组 织驾驶员和维修工进展培训
安行车的根本区别，不在于车速的快慢， 而在于当时车速是否危及到行车平安。
• 3〕车辆间的平安间距
• 适宜的平安间距根本上由后车的速度、制 动时的减速度和后车驾驶员的反响时间来 确定。
• 4〕会车和超车
• 一般来说，车速越快，侧向平安间距应留 得越大，如果拖带挂车，间距应该更大一 些。
• 5〕车辆掉头和倒车时的平安
安气囊、平安玻璃、平安枕、平安转向柱和 平安门等。
• 〔2〕车辆的装载与行车平安
• 汽车的装载包括两方面的含义，一是指载 货，二是指载人。严格按?汽车货物运输规 那么?和?道路交通管理条例?有关规定，正 确、合理地装载，是汽车平安使用的重要 环节。
• 1〕货物装载对车辆平安和技术性能的影响
• ①货物固定不良
• 〔2〕车辆的日常维护与平安 • 车辆的日常维护工作对确保行驶平安、延
长车辆的使用寿命、降低运行消耗具有重 要意义。 • 4.2 汽车的制动性
• ③装载超高
• ④装载偏斜
• ⑤装载超长超宽
• 2〕运输危险货物时应注意的问题
• 〔3〕运输超大笨重货物时的平安 • 〔4〕机动车载客的平安
• 〔1〕汽车的平安行驶 • 1〕车辆起步 • 上车前先检查汽车前后和车下是否有人或
障碍物,货物是否装好。 • 2〕合理选择车速 • 车速的快慢是相对而言的，高速行车与平
• 新车在接收和使用前还应做好以下几项工 作：
• 1〕接收新车时应按合同和说明书的规定， 对照车辆清单或装箱单进展验收，清点随 车工具及附件等。
• 2〕新车在投入使用前，应进展一次全面检 查，重点检查车辆是否缺件、损坏及有无 制造质量等问题
• 3〕新型车辆在投入使用前，运输单位应组 织驾驶员和维修工进展培训
安行车的根本区别，不在于车速的快慢， 而在于当时车速是否危及到行车平安。
• 3〕车辆间的平安间距
• 适宜的平安间距根本上由后车的速度、制 动时的减速度和后车驾驶员的反响时间来 确定。
• 4〕会车和超车
• 一般来说，车速越快，侧向平安间距应留 得越大，如果拖带挂车，间距应该更大一 些。
• 5〕车辆掉头和倒车时的平安
安气囊、平安玻璃、平安枕、平安转向柱和 平安门等。
• 〔2〕车辆的装载与行车平安
• 汽车的装载包括两方面的含义，一是指载 货，二是指载人。严格按?汽车货物运输规 那么?和?道路交通管理条例?有关规定，正 确、合理地装载，是汽车平安使用的重要 环节。
• 1〕货物装载对车辆平安和技术性能的影响
• ①货物固定不良
• 〔2〕车辆的日常维护与平安 • 车辆的日常维护工作对确保行驶平安、延
长车辆的使用寿命、降低运行消耗具有重 要意义。 • 4.2 汽车的制动性
第4章 汽车的行驶安全性
0.60~0.70 0.40~0.55
土路
干燥 湿润 泥泞
0.40~0.50 0.20~0.40 0.15~0.20
0.50~0.60 0.30~0.45 0.15~0.25
0.50~0ห้องสมุดไป่ตู้60 0.35~0.50 0.20~0.30
•
气候条件在很大程度上是通过 路面来对汽车制动产生影响的。表 4.1列出了不同类型的路面及其干 湿状态的附着系数值。
•
• •
试验制动器热衰退性能时可做一系列的连续制动，检验制动效能 的保持程度。
影响制动抗热衰退性能的主要因素是制动器摩擦副的材料及制动 器的结构形式。 制动器的结构形式不同，其制动效率也不同。双向助势制动蹄结 构的制动器，由于具有增力作用，可得到较高的制动效能因数，但摩 擦系数的变化程度大，制动器的抗热衰退性能较差。虽然盘式制动器 的制动效能较低，但其随摩擦系数的变化程度小，因而具有较好的抗 热衰退性能。
•
• •
（2）应急制动系统效能试验
•
• • • • • •
对于具有应急制动系统的车辆，按上述方法进行应 急制动系统最大效能试验。
• （3）热衰退恢复试验
①基准检验 ②衰退试验 ③恢复试验
• （4）涉水恢复试验
①基准检验 ②涉水 ③恢复试验
（5）制动时方向稳定性试验
•
汽车转弯制动试验在平坦的干地面上进行。记录制动 减速度、汽车横摆角速度、航向角的变动量、制动时侧向 路径偏离量等参数。因为湿路面附着系数降低很多，转弯 制动试验也常在湿路面上进行。
在我国的安全法规中采用充分发 出的平均减速度MFDD（Mean Fully Development Deceleration）：
第4章-汽车行驶安全性
8
汽车运用基础
(3)道路交通事故的原因
出版社 理工分社
交通事故是在特定的交通环境影响下，由于人、车、路、环 境诸要素配合失调发生的。因此，分析交通事故的原因，最重要 的是要分析人、车、路、环境对交通事故形成的影响。
1)人的原因
人既是交通事故的制造者，又是交通事故的受害者。
①自身的生理、心理状态不符合交通安全的要求。
11
汽车运用基础
出版社 理工分社
4．1.2 预防交通事故的措施
道路交通事故是由人、车、路、交通环境诸多因素共同 影响下的一个复杂交通事件，因此，解决交通安全问题，必须 把“人—车—环境”三者作为一个有机整体来对待和处理。从 谋求这一有机整体的平衡出发，来规划和协调解决其中各组成 部分的结构、性能、行为等问题。治理交通安全，预防交通事 故可从以下几方面着手：
出版社 理工分社
3
汽车运用基础
出版社 理工分社
4．1 公路交通安全与概述
交通事故是行人、车辆在道路上行进时，因违反交通法规 或其他原因发生人身伤亡和车物损失的事件。凡车辆在道路上 行驶或停放过程中发生碰撞、碾压、刮擦、翻车、失火、爆炸 等情况，造成人员或牲畜伤亡、物资损失事件都称为交通事故。
4
汽车运用基础
12
汽车运用基础
出版社 理工分社
(1)改善道路交通环境和汽车安全性能及结构方面
1)兴建有完善安全设施的新型公路，改建扩建现有道路， 增设各种安全防护设施。
2)改进车辆结构性能，防止因车辆设计或制造上的缺陷而 导致的事故。一旦发生事故时，车辆应具有减轻乘员伤害程度 的结构措施。
3)加强车辆安全性能的检验和维护工作。认真搞好出车前， 行驶途中和发车后的三检工作。发现异常或故障及时解决修复， 不开带病车。
《汽车运用工程》课件 第四章 汽车行驶安全性 4.2 汽车燃油经济性的计算
2020年7月19日
《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
24Leabharlann 4.2 汽车制动性 4.2.1 汽车制动性的评价指标
①驾驶者反应时间 t1 。它是指驾驶者从接到 需制动信号，到把踏板力加到制动踏板上所经历的 时间。其中包括驾驶者发现、识别障碍并作出紧急
制动决定的意识时间 t（1' a→b）和把右脚从加速踏
2020年7月19日
《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
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4.2 汽车制动性 4.2.1 汽车制动性的评价指标
（4）制动时间。制动时间是指汽车整个制动过程 所经历的时间。制动过程所经历的时间即制动时间，很 少作为单纯的评价指标。但是作为分析制动过程和评价 制动效能时又是不可缺少的参数。如对于同一型号的两 辆汽车产生同样制动力所经历的时间不同，则两辆汽车 的制动距离就可能相差不大，对行驶安全将产生不同效 果。因此通常把制动时间作为一辅助的评价指标。制动 过程各阶段的时间分布大致如图4.4所示。制动时间包 含如下4个时间。
2020年7月19日
《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
8
4.2 汽车制动性 4.2.1 汽车制动性的评价指标
③地面附着力 F .与驱动的情况相同，制动时地面
作用给车轮的地面制动力 F 要受到一极限值的限制，
这个极限值叫做地面附着力，用符号 F 表示，其大小
为：
F Z
式中， Z——地面对车轮的法向反力；
当制动踏板力 Fp Fp' 时，地面制动力 Fx 等于 附着力 F 时，车轮即抱死不转而出现拖滑现象，显 然，地面制动力 Fx 受轮胎与路面附着条件的限制， 其最大值 Fxmax 不可能超过附着力 F ，即：
汽车运用工程章节知识整理
第一章汽车使用条件及性能指标1. 汽车使用性能在一定的使用条件下，汽车以最高效率工作的能力，称为汽车使用性能。
它是决定汽车利用效率和方便性的结构特性表征。
2. 指出汽车的主要使用性能名称容量、使用方便性（操纵方便性、出车迅速性、乘客上下车和货物装卸方便性、可靠性和耐久性、维修性、防公害性）、燃料经济性、速度性能、越野性、机动性、安全性（稳定性、制动性）、乘坐舒适性（平顺性、设备完备）。
3. 汽车使用条件及内容汽车使用条件主要是指影响汽车完成运输工作的各类外界条件。
主要包括气候条件、道路条件、运输条件和汽车运行技术条件。
4. 举例说明气候条件对汽车使用性能的影响在寒冷地区，发动机起动困难，运行油耗增加，机件磨损量增大；在炎热气候条件下，汽车发动机容易过热，工作效率低，燃料消耗增加；在气候干燥、风沙大的地区，汽车及其总成的运动副易因风沙侵入而加剧磨损……5. 汽车使用的道路条件道路条件是指由道路状况决定的，并影响汽车运用的因素。
6. 道路分哪些等级？高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。
7. 公路养护水平有哪些评定指标？公路养护水平的两个评定指标是“好路率”和“养护质量综合值”。
8. 说明公路养护水平与汽车油耗、维修费用和大修间隔里程的关系1）油耗bxaeQ-=s式中：sQ——定车速下汽车的百千米油耗，L/100km；x——路面分值；a,b——回归系数。
2）车辆维修费用xy ln1586.02265.0-=式中：y——每千米维修费用，元/km;x——道路养护综合值。
3）车辆大修里程xy6374.0909.29+=式中：y——汽车大修里程，410km；x——好路率（%）。
9. 什么是运输条件运输条件是指由运输对象的特点和要求所决定的，影响车辆运行的各种因素。
10.货运条件包括哪些内容？货物类别、货物运量、货运距离、装卸条件、运输类型、组织特点。
11.货运量在汽车运输中，完成或需要完成的货物运输数量称为货运量，通常以吨（t）为计量单位。
汽车运用工程基础课件 第四章 汽车行驶安全性—4.1 制动性-带链接
➢无论何种路面 ，随着车速的增加，滑动附着系数明显下降。
4.1.2 汽车的制动效能及恒定性
1. 制动距离与制动减速度
✓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和制动 减速度。
✓制动距离是指从驾驶员开始踩上制动踏板到 汽车完全停止这段时间内汽车驶过的距离。一 般是在一定初始车速（空档）在冷试验条件下 测得。
t2" 2
)Va0
Va20 25.92 jmax
决定汽车制动距离的主要因素是制动器起 作用的时间、最大制动减速度即附着力（或制 动器最大制动力）、制动的起始速度。
3. 制动效能的恒定性
汽车在高速制动时，制动器温度很快上升， 摩擦系数显著下降，这种现象称为制动器的热 衰退。
dt
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V0t
1 6
k
t3＝V0t－
三个评价指标 制动效能（含制动距离和制动减速度）； 制动效能的恒定性（抗衰退性能）； 制动时汽车方向稳定性（包括抗跑偏、抗侧
4.1.2 汽车的制动效能及恒定性
1. 制动距离与制动减速度
✓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和制动 减速度。
✓制动距离是指从驾驶员开始踩上制动踏板到 汽车完全停止这段时间内汽车驶过的距离。一 般是在一定初始车速（空档）在冷试验条件下 测得。
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决定汽车制动距离的主要因素是制动器起 作用的时间、最大制动减速度即附着力（或制 动器最大制动力）、制动的起始速度。
3. 制动效能的恒定性
汽车在高速制动时，制动器温度很快上升， 摩擦系数显著下降，这种现象称为制动器的热 衰退。
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三个评价指标 制动效能（含制动距离和制动减速度）； 制动效能的恒定性（抗衰退性能）； 制动时汽车方向稳定性（包括抗跑偏、抗侧
汽车运用工程 4-1第一节汽车制动性1-3
车轮切向力
FX 2
Mt Fp 2 r
轮胎和路面之间传递的切向力的最大值
FX max p FZ
φp—峰值附着率，或称为峰值附着系数。
S
如果 Mt 过大，在车轮和路面之间就要发生完全滑移。 这时，车轮传递的切向力为 F
XS
FXS s FZ
S —滑移系数，一般说来 p S 。
各种路面滑移附着系数
干燥路面 路面种类 ≤48km/h >48km/h 0.80~1.00 0.70~0.85 新敷设 水泥 交通量较少 0.60~0.80 0.60~0.75 路面 0.55~0.75 0.50~0.65 磨损路段 0.80~1.00 0.65~0.70 新敷设 沥青或 交通量较少 0.60~0.80 0.55~0.70 油渣路 磨损路段 0.55~0.75 0.45~0.65 面 焦油过多路段 0.50~0.60 0.35~0.60 0.40~0.70 0.40~0.70 碎石路面 0.10~0.25 0.07~0.20 结冰路面 0.30~0.55 0.35~0.60 积雪 松散 0.10~0.25 0.10~0.20 路面 压实 潮湿路面 ≤48km/h >48km/h 0.50~0.80 0.40~0.75 0.45~0.70 0.45~0.65 0.45~0.65 0.45~0.60 0.50~0.80 0.45~0.75 0.45~0.70 0.40~0.65 0.45~0.65 0.40~0.60 0.30~0.60 0.25~0.45 0.45~0.75 0.45~0.75
定义滑移率为两个角速度之差除以其中较大者。
w 制动滑移率： s w w 驱动滑移率： s
又称滑动率 又称滑转率
汽车运用工程 4-2汽车操纵稳定性
第四章 汽车行驶安全性
第一节 汽车制动性
第二节 汽车操纵稳定性
第三节 一、轮胎侧偏特性和汽车转向运动学 汽车被动安全性
二、汽车转向受力分析 三、汽车稳态转向特性 四、转向轮绕主销的振动 五、操纵稳定性试验
车轮坐标系： 车轮前进方向为X轴 的正方向，向下为Z 轴的正方向，在X轴 正方向的右侧为Y轴 的正方向。车轮平面， 垂直于车轮旋转轴线 的轮胎中分平面。
这样不滚动的车轮接地印迹内的侧向反力分布。
车轮带侧偏滚动简图
单元侧向反力的总和应等于车轮所受的侧向力。
车轮向前滚动，车轮中心得到位移ΔX，接地部分的 后部就有ΔX的变形单元脱离与地面的接触，不再承 受侧向反力，而在接地印迹前面的未变形部分则有 ΔX长的单元刚进入与地面接触，也不与原来接地部 分一样承受侧向反力。
第四章 汽车行驶安全性
第一节 汽车制动性
第二节 汽车操纵稳定性
第三节 汽车被动安全性
第二节 汽车操纵稳定性
汽车操纵性----驾驶员以最少的修正而能
维持汽车按给定的路线行驶以及按驾驶
员愿望转动转向盘以改变汽车行驶方向 的能力。
操纵性能的评价 (1)在规定车速下，汽车质心曲线轨迹与转向盘转 角的关系； (2)以规定角速度迅速转动转向盘以后，汽车转向 横摆角速度随时间变化的关系； (3)汽车在圆周行驶时其转向盘上的作用力与汽车 侧向加速度的关系。 (4)为保证额定车速行驶的汽车轨迹曲率半径能按 要求变化，必须在转向盘上施加的作用力。
注意：在车轮带侧偏滚动时(稳态或瞬 态)，车轮旋转平面始终是平行移动的， 而与车轮中心轨迹和车轮中心速度方 向无关。
侧偏角是侧向力的函数， 可通过试验确定。
试验时，通常给定侧偏 角测定对应的侧向力。 横坐标是侧偏角a，而 纵坐标是侧向力Y。
汽车运用工程
刚性轮转向半 径R。=L/δ 弹性轮转向半 径R=L/δ-(α1-α2)
因为： R=L/δ-(α1-α2) 所以： δ-α1+α2=L/R δ=L/R+α1-α2
α1=α2， α1-α2=0， R=L/δ=R。 （中性转向） α1>α2 ，α1-α2>0，R>R。 （不足转向） α1<α2 ，α1-α2<0，R<R。 （过多转向）
二、侧偏特性的影响 因素 1、尺寸、型式、 结构参数的影响。
因为：尺寸大，承载能力大， 帘布层多，充气压力高。 所以：侧偏刚度k大，α较小。 子午线轮胎接地面积大， k值高； 钢丝子午线胎比尼龙子 午线胎k大。
2、轮胎扁平率=轮胎断 面高H/轮胎断面宽B
3301
减少扁平率（接地面 宽），可提高k，早期轮胎 扁平率=100%，如扁平 率为50%的k比扁平率 80%的k提高70%。
当α在4——5°时，…0。 k=轮胎的侧偏刚度 k值上升，可以减少 Fy对轮心运动方向的干扰。 良好路面上，常见的侧向 力Fy是转弯时的离心力Fj。
1、一般情况： α<4——5°时， （向心加速度< 0.4 g） 所以：Fy与α是线性关系。
2、高速急转弯时， α= 4——8°（轮 胎有吱吱响声）
（2）对于不足转向性 汽车存在V 。 （3）不足转向性越大， K大于0越多，则V 越 低。 （V = √ 1/K）
ch ch ch
2、临界车速Vcr— —表征过多转向量的 一个参数。过多转向 性越大，K小于0， Vcr越低。 Vcr= √-1/K
当Vcr= √ -1/K时， ωs/δ=∞ ∵ ωs/δ= V/L 1+KV² 分母1+KV² =1+K•（1/K） =1-1=0 ∴ ωs/δ= ∞
第四章汽车行驶安全性
S2
S2'
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1 6
jmax
t2" 2
第一节 汽车的制动性
3）持续制动时间内汽车驶过的距离 持续制动时间内，汽车以最大减速度持续制动，其速度由降至0，汽车驶过
的距离为:
S3
Ve2 2 jmax
V02 2 jmax
V0
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2
jmax
t
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2
8
第一节 汽车的制动性
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.8.2421.8.2406:54:5706:54:57August 24, 2021
14、市场营销观念：目标市场，顾客需求，协调市场营销，通过满足消费者需求来创造利润。2021年8月24日星期二上午6时54分57秒06:54:5721.8.24
以原有初速 V0（m/s）行驶，所驶过的距离 S1 （m）为：
S1 V0 t1
第一节 汽车的制动性
2）制动器起作用时间内汽车驶过的距离
在制动器起作用时间
t2 内，在时间段
t
' 2
制动力为零，汽车继续匀速行
驶，所驶过的距离为：
S1 V0 t1
在制动力增长所需时间 t2'' 内，制动减速度几乎成线性的从零增长
显然，若汽车总质量为M，道路附着系数为 ，制动过程中所可能产生
的最大制动力 Fb max 为： Fb max M g
制动减速度是汽车制动时所产生的地面制动力作用于汽车的直接结果。 在汽车制动器技术状况良好（能够制动到抱死拖滑）的前提下，持续制动 期间汽车能达到的最大减速度取决于附着力，因此：
汽车运用工程 4-3汽车被动安全性
轿车各部不同的刚度(乘坐区刚度大,保证乘员的生存空间)
1.安全车身
侧向碰撞时，由于碰撞部位的装饰件和结构件允许 的变形行程很小，吸引能量的能力远小于前部和后 部，因而引起车内的严重变形对乘客伤害的危险性 很高。
伤害危险性很大程度上取决于轿车侧部结构强度(立 柱和车门的连接、顶部及底部与立柱的连接)、底板 横梁和座椅的承载能力以及门内板的设计。 应保证主撞车不致侵入被撞车的乘员空间。
第四章 汽车行驶安全性
第一节 汽车的制动性能 第二节 汽车操纵稳定性 第三节 汽车被动安全性
一、车辆事故分析和被动安全性的评价方法 二、车内被动安全性 三、外部被动安全性 四、被动安全性试验
正面碰撞占64％以上， 其中50%是车前左侧 （右侧通行）。 侧面碰撞是第二种常 见事故类型。
大客车追尾碰撞比例 高于轿车，大客车右 后角更容易被碰撞。
2.限制乘员位移 50km/h撞墙试验时乘员头部的减速度如下图。
三点式安全带可使驾驶员头部减速度降低一半。
以50km/h撞墙试验时汽车与乘员减速度变化情况
2.限制乘员位移
为了避免在严重事故时乘员过分前移，在安 全带上增设了收紧器。
在碰撞时 收紧器被触发 收紧作用的时间约为5ms
乘员最大前移距离约1cm
பைடு நூலகம்
2.限制乘员位移
驾驶员的最大前移 空间通常为12.5cm， 安全气囊放气时间 约100ms，碰撞和 能量吸收全过程约 在150ms内完成。
乘员前部防护 1-安全带收紧器 2-前排乘员气囊 3-驾驶员气囊 4-传感器和备用电源
2.限制乘员位移
侧气囊装在车门或座椅架上。
由于乘员与向内移动的汽车部件之间距
离很小，所以容积为12L的侧气囊响应时
第四章 汽车的行驶安全性
第四章汽车的行驶安全性1.汽车安全性及分类2.汽车主动安全性3.汽车被动安全性4.汽车被动安全性的评价指标是哪些？5.事故后安全性6.汽车制动性7.汽车制动性的主要评价指标8.制动器制动力9.何谓地面制动力和地面附着力？10.请叙述制动器制动力、地面制动力和地面附着力三者之间关系和区别？11.请制动踏板力与制动器制动力及地面制动力的关系。
12.画出制动时汽车前轮及后轮的受力简图，并列出平衡方程式。
13.画出整车制动时的受力简图。
14.车轮滑移率15.制动力系数16.滑移附着系数17.峰值附着系数18.同步附着系数19.叙述车轮的滑移率与纵向附着系数的关系，并绘图说明？20.汽车制动过程从时间上大致可以分为几个阶段？21.什么是汽车的制动距离？它与哪些因素有关？22.分析汽车制动过程中减速度的变化规律？23.汽车在不同路面上制动时最大减速度值为何值？24.什么是汽车制动效能的恒定性？25.影响汽车制动器热衰退性的主要因素是什么？26.汽车制动跑偏27.造成制动跑偏的主要原因是什么？28.制动侧滑29.试说明汽车制动时在侧向力作用下发生后轴侧滑更危险？30.汽车制动时后轮抱死拖滑容易发生侧滑的危险，请问有哪些干扰因素可造成侧滑？31. 已知某车总质量kg m 8025=。
m L 4=(轴距)，质心离前轴的距离为1L =3.03m ，至后轴距离为2L =0.97m ，质心高度g h =1.15m ，在纵坡度为i =5时，求在良好路面上等速下坡时，轴荷再分配系数(注:再分配系数1011/Z Z f F F m =，2022/Z Z f F F m =)。
32.已知某汽车质量为kg m 400=，前轴负荷1350kg ，后轴负荷为2650kg ，g h =0.88m ，L =2.8m m ，同步附着系数为0.6，试确定前后制动器制动力分配(比例)系数是多少？33. 汽车同步附着系数=0.4，试分析汽车在良好路面上同步附着系数=0.7的制动过程? (提示:利用I 、β、f 、r 线组分析)。
《汽车运用工程》课件 第四章 汽车行驶安全性 4.3 汽车操作稳定性
轮胎的侧偏现象不仅影响车轮的运动轨迹，同 时使轮胎的滚动损失增加，并加剧轮胎的磨损，是 不利的，但它是不可避免的。
2020年7月19日
《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
8
4.3 汽车操作稳定性 4.3.1 轮胎的侧偏特性
2.侧偏力与侧偏角的关系 当车轮静止不动时，由于轮胎的侧向变形，轮 胎与地面之间接触印迹的中心线aa与车轮平面 cc 不 重合，偏离 Δh ，但 aa 仍与 cc平行，如图4.12a。 当轮胎有侧向变形而滚动时，接触印迹的中心 线 aa不但偏离 cc，而且与 cc不平行，其夹角α 即 为侧偏角，如图4.12b。
《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
29
4.3 汽车操作稳定性 4.3.2 汽车稳态转向特性
因为汽车在高速行驶时，其前轮转角不大，同 时侧偏角值一般不超过6°~8°，故可认为：
对上式做如下分析（如图4.17所示）：
Ra
1BA源自2020年7月19日《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
30
4.3 汽车操作稳定性 4.3.2 汽车稳态转向特性
2020年7月19日
《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
5
4.3 汽车操作稳定性 4.3.1 轮胎的侧偏特性
1.轮胎的侧偏现象 汽车在行驶过程中受到侧向力作用时，若轮胎 是刚性的，则有两种情况发生：一种是地面侧向反 作用力未超过车轮与地面的附着极限时，轮胎与地 面之间无侧滑，如图4.11a所示；另一种情况是地面 侧向反作用力达到车轮与地面之间的附着极限而侧 向滑移，如图4.11b所示。
cot 1
OG EG
R
L
d 2
cot 2
OD FD
R
L
d 2
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《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
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4.3 汽车操作稳定性 4.3.1 轮胎的侧偏特性
2.侧偏力与侧偏角的关系 当车轮静止不动时，由于轮胎的侧向变形，轮 胎与地面之间接触印迹的中心线aa与车轮平面 cc 不 重合，偏离 Δh ，但 aa 仍与 cc平行，如图4.12a。 当轮胎有侧向变形而滚动时，接触印迹的中心 线 aa不但偏离 cc，而且与 cc不平行，其夹角α 即 为侧偏角，如图4.12b。
《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
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4.3 汽车操作稳定性 4.3.2 汽车稳态转向特性
因为汽车在高速行驶时，其前轮转角不大，同 时侧偏角值一般不超过6°~8°，故可认为：
对上式做如下分析（如图4.17所示）：
Ra
1BA源自2020年7月19日《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
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4.3 汽车操作稳定性 4.3.2 汽车稳态转向特性
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《汽车运用工程》 第4章 汽车行驶安全性
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4.3 汽车操作稳定性 4.3.1 轮胎的侧偏特性
1.轮胎的侧偏现象 汽车在行驶过程中受到侧向力作用时，若轮胎 是刚性的，则有两种情况发生：一种是地面侧向反 作用力未超过车轮与地面的附着极限时，轮胎与地 面之间无侧滑，如图4.11a所示；另一种情况是地面 侧向反作用力达到车轮与地面之间的附着极限而侧 向滑移，如图4.11b所示。
cot 1
OG EG
R
L
d 2
cot 2
OD FD
R
L
d 2
《汽车使用性能与检测》课件04汽车的行驶安全性
项目四 汽车的行驶安全性
二、制动效能的恒定性
（二）抗水衰退性
汽车涉水后，制动器摩擦片表面浸水，水的润 滑作用会使摩擦片的摩擦系数下降，导致制动效能 降低，这种现象称为制动效能的水衰退性。通常用 制动器浸水后的制动效能与浸水前的制动效能的比 值来评价汽车制动的抗水衰退性。为了缓解水衰退 现象，汽车涉水后应轻踩几下制动踏板，通过“点 制动”的方式，使摩擦片产生热量，制动器迅速干 燥，从而恢复浸水前的制动效能。
项目四 汽车的行驶安全性
项点目击此四处输汽入车内的容 行驶安全性
目录
• 任务一 | • 任务二 | • 任务三 |
汽车制动性评价指标 汽车制动性检测
汽车操纵稳定性检测
项点目击此四处输汽入车内的容 行驶安全性
目录
• 任务四 | • 任务五 | • 任务六 |
汽车转向轮侧滑检测 汽车车轮平衡检测 汽车四轮定位检测
抗热衰退性与制动器摩擦材料及制动器结构有关。一般制动器的制动鼓或制动 盘由铸铁制成，而摩擦片由碳纤维或半金属等材料制成。欧洲经济委员会规定，制 动器摩擦片中不得含有石棉。汽车在正常制动时，摩擦片的摩擦系数稳定在0.3～0.4 之间。在连续强烈制动及高速制动的情况下，摩擦片温度过高，会使摩擦系数出现 大幅度的降低，从而出现热衰退现象。
矩平衡得出 Fx 地面制动力 Fx
Tu 是r 使汽车制动而减速行驶的外力，与汽车行驶
驱动力的情况相同， Fx也要受到地面附着力Fφ的限制，Fφ 的计算
公式为 Fφ Fz
式中： ——地面附着系数，它与路面材料、路面状况、轮胎结
构及汽车的行驶速度有关。
制动器摩擦力矩Tu 在车轮周缘所形成的力称为制动器制动力Fu ，Tu
（三）转 向能力的
汽车行驶安全性PPT课件
14
(7)、智能测距防碰撞系统 智能测距防碰撞系统可以根据车辆的行驶状态（如车速、
路况等）确定车辆周围的安全距离，当车辆进入危险区域 时，自动巡航系统会自动启动并报警，以避免或减少发生 碰撞类事故。
15
被动安全技术 (1)安全带 安全带是最典型的被动安全装置，它是对驾乘人员进行约束和相 对固定，可以有效地减轻交通事故发生时乘员与车身的碰撞，将乘员 的损伤程度降至最低。
制动时方向稳定性：指汽车制动过程中不发生跑偏、侧滑以及失去转向 能力的性能。
21
轿车行车制动器的制动性能要求
项目
中国GB7258
EEC 71/320
瑞典 F18 美国联邦135
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
9
(2)、驱动防滑系统(ASR) ASR(Accecleration Slip Regulation) 的 主 要
功能是当汽车在不良路面行驶时，特别是在冰雪、泥泞路 面起步和行驶突然加速时以及车辆在湿滑路面高速转弯时， ASR可以最大限度地利用发动机的驱动力矩，防止或减少 驱动轮出现打滑现象，以提高汽车的牵引力。同时，可避 免因驱动轮打滑而造成的车辆侧滑、甩尾、跑偏等现象， 从而保证车辆起步、转向和加速过程中行驶方向的稳定性， 提高车辆的操控性能。
V
式中：V ——车轮中心速度；
r——没有制动力时车轮半径；
——车轮的角速度。
第二阶段：印迹模糊（边滑边滚）
第三阶段：印迹拖滑
=0
滑移（动）率S ：vr0
v
纯滚动 V= *r
(7)、智能测距防碰撞系统 智能测距防碰撞系统可以根据车辆的行驶状态（如车速、
路况等）确定车辆周围的安全距离，当车辆进入危险区域 时，自动巡航系统会自动启动并报警，以避免或减少发生 碰撞类事故。
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被动安全技术 (1)安全带 安全带是最典型的被动安全装置，它是对驾乘人员进行约束和相 对固定，可以有效地减轻交通事故发生时乘员与车身的碰撞，将乘员 的损伤程度降至最低。
制动时方向稳定性：指汽车制动过程中不发生跑偏、侧滑以及失去转向 能力的性能。
21
轿车行车制动器的制动性能要求
项目
中国GB7258
EEC 71/320
瑞典 F18 美国联邦135
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
9
(2)、驱动防滑系统(ASR) ASR(Accecleration Slip Regulation) 的 主 要
功能是当汽车在不良路面行驶时，特别是在冰雪、泥泞路 面起步和行驶突然加速时以及车辆在湿滑路面高速转弯时， ASR可以最大限度地利用发动机的驱动力矩，防止或减少 驱动轮出现打滑现象，以提高汽车的牵引力。同时，可避 免因驱动轮打滑而造成的车辆侧滑、甩尾、跑偏等现象， 从而保证车辆起步、转向和加速过程中行驶方向的稳定性， 提高车辆的操控性能。
V
式中：V ——车轮中心速度；
r——没有制动力时车轮半径；
——车轮的角速度。
第二阶段：印迹模糊（边滑边滚）
第三阶段：印迹拖滑
=0
滑移（动）率S ：vr0
v
纯滚动 V= *r
4汽车行驶安全性-4汽车行驶安全性
•1.跑偏
•
原因
•第二节 汽车左 、右制动器制动力不等
•B）制动时前轴转
• ⑵设动计造成的悬架导向杆系 与转向系拉杆运动干涉
•第二节 汽车制动性
•2. 后轴侧滑或前轴失去转向
• A曲线:后轮抱死， 汽车绕纵轴旋转， 路面越滑、制动距 离和制动时间越长 ，后轴侧滑越剧烈 。
c) 不同路面上的减速度、平均减速度
•第二节 汽车制动性
• 3. 制动距离分析
• 驾驶员反应 时间
• 制动器作用 时间
• 持续作用时 间
• 放松制动器 时间
•第二节 汽车制动性
•第二节 汽车制动性
•制动距离 指t2和t3走过S2和S3.
•制动距离的计算
• 在 内：
Vo—制动初速度。
• 在 内：
害★ 。事外故部后被安动全安性全性:减轻对事故所涉及的其他人员和车辆的损 汽车发生了事故后能减轻事故后果的性能。
★ 生态安全性
•第二节 汽车制动性
• 定义： • 汽车在行驶时能在短距离停车且维持行驶方向 稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。另外， 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 全性的范畴。 • 行车制动\脚刹车\脚制动。 • 驻车制动\手刹车\手制动。
•假设： • • •
1）V=C 2）Fz=C 3）附着率—滑移率曲线按稳定曲线处理 4）制动器摩擦力矩与时间呈线性关系
•第二节 汽车制动性
•则抱死过程
• 在O~Sc
•
a：O~So 增加缓慢
•
b：ωo 缓慢降到ωc
•
c：εo 很快下降到εc并稳定
• 在Sc—1
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h
10
六、制动距离及其影响因素
1. 制动距离计算
ss1s2s3
1）在减速度出现前tr+ta时间 驶过的距离s1
（按等速行驶）
s1vA(trta) (1 )
vA——减速前的速度
h
11
三、制动距离及其影响因素
2）ts时间驶过的距离s2
由图b可知，xxv t , 从而 ts
vvA x ts vtdv tA2 x tv st2
式中：Va ——车轮中心速度； γro——没有制动力时车轮半径； ωw——车轮的速度。 第二阶段：印迹模糊（边滑边滚）
第三阶段：印迹拖滑
ωw=0 滑动率 纯滚动 Va=γro·ωw S=0
纯拖滑 ωβ=0
S=100%
h
7
若令 Fxb / Fz= s
OA段——近似直线
没有真正滑移
AB段——缓慢上升
附着系数的影响因素：
1.道路 ⑴道路材料
⑵路面状况
2.轮胎 ⑴轮胎结构及材料 ⑵轮胎花纹
3.汽车运行速度
干路面10～40 km/h 影响很小
湿路面10～40 km/h 影响较大
h
8
五、制动减速度与制动距离
※ 制动减速度反映了地面制动力的大小，因此它与制动器
制动力及附着力（抱死时）有关。
对于无防抱死装置的汽车，在水平路面
s30 tvv d t0 tv(v 2 x v t)d tv 2 tv x v 2 tv 2
将式（6）与（5）分别代入上式
2
s3v2v x2 vxv 2v x2 vv x2 2 v2 vx 2 2 v2 vx 2 2 v21 xvvAx 2 vts2
s32 x1 vvA 2vAxvtsh x4 v2ts2 (8)
h
2
对于人、车、路及环境分别所需考虑的因素为：
人——驾驶行车过程中接受外界信息的反应特性，驾驶员生理、心理和操 作特性；
车——汽车结构、性能及技术状况； 路——道路几何线型路面、道路设施及道路条件变化对交通事故的影响； 环境——对人和道路的影响以及对汽车性能的影响。
汽车则是这一系统中潜在危机性最大的环节。 汽车安全性一般分为主动安全性、被动安全性、生态安全性。
制动距离与踏板力（或气压）及路面附着系数有关。 在测制动距离时，若无特殊说明一般是在冷试验条件下进 行的，并规定了踏板力（气压）和路面附着系数。 由于各种汽车的动力性能不同，制动性能要求也不同，小 汽车车速高，制动性能要求也高，卡车车速低，要求也稍低 一些。
满载：小汽车 50km/h <20m 19m 空载 货车 30km/h <10m 9m
∵ F jm a m m x j aF x x1 b F x2 b G b
∴ jma xbg
※ 此处的 b 是指滑动附着系数 s
例：最好的沥青、混凝土路上紧急制动时，j max可达
7.8～8 m/S 2
b ＝(7.8～8)/9.8=0.79～0.82
h
9
※ 制动距离指汽车速度为V0时（空档），汽车驾驶员踩踏板 开始到汽车停止为止的行驶距离。
FxbF Fz
地面最大制动力 FxbmaxFz
这表明制动踏板力（或气压）上升到一定值，制动力达到地面附着力时，车
轮不转——即发生抱死。 也就是说： 制动力是由制动器产生，但制动力是受地面附着力限制的。
四、车（近似纯滚动）
Va row
由此
(2 )
s20 tsvd 0 tst vA2 x tv st2 d v tA tsx 6 vts 2 (3 )
h
12
h
13
三、制动距离及其影响因素
3) tv时间驶过的距离s3 xxv 常数故 ，
v v 2 x vd v t2 x v t
(4 )
v2为这段时间始端速度，故由式（2）可得
局部相对滑移 b 缓增
BC段——下降
滑动摩擦系数小于静摩擦系数
p ——峰值附着系数
在s —干—燥滑路动面附上着：系s数 p
在湿路面上：s p 1/3~1
上述是没有侧向力的条件下讨论
的。而实际制动中常有侧偏、侧
滑现象，见图其中 j 为侧向力
系数，它是侧向力与垂直载荷之比。
※ j 是在S↓，侧偏角小时比较高，制动稳定性好，制动性能也好
h
4
第一节 制动性
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 和在下长坡时能维持一定车速的能力。另外,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。
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。
h
5
一、地面制动力（忽略了滚动阻力矩和惯性力矩）
Fxb
Mu r
式中：M u为制动器摩擦力矩，
r为车轮半径。
地面制动力 Fxb 是制动时的外力，
取决于 1) 制动器摩擦力
2) 轮胎与地面摩擦力
二、制动器制动力
车轮胎外缘克服制动器摩擦力所需之力： F
Mu r
制动器制动力仅与制动器结构参数有关，它与踏板力（或气压）成正比。
h
6
三、地面最大制动力
地面制动力
第四章 汽车行驶安全性
h
1
道路交通事故及汽车安全性分类
一、交通事故
定义：车辆在道路上行驶和停放过程中， 发生碰撞、辗压、刮擦、翻车、坠车、失火、 爆炸等现象造成人员伤亡和车、物损坏的事 件。
道路交通安全主要是和“驾驶员——汽 车——道路及环境”系统有关。 内容：研究交通事故产生的规律，分析其原 因，消除诱发交通事故的外部因素。 具体地说，就是把人、车、道路及环境四者 统一在一个交通系统中，探索各自及相互间 的内在规律性及其最佳配合，以达到减少交 通事故的目的。
h
3
1.主动安全性（Active Safety） 汽车本身防止或减少道路交通事故发生的性能，如制动性、 操稳性等。
2.被动安全性（Passive Safety） 发生汽车事故后，汽车本身减轻人员受伤和货物受损的性能 （分为内部被动安全性和外部被动安全性）
3. 生态安全性（ecological Safety） 排放、噪声和电波对环境的影响
v2vA2 x tvst2vAx 2 vts
(5)
h
14
三、制动距离及其影响因素
3) tv时间驶过的距离s3
在tv时间末端，速度等于零，由（4）式，得
0v2xvtv tvv x2 v (6)
将（5）式v2代入（6）式，得
tv vxAv t2s (7)
h
15
三、制动距离及其影响因素
3) tv时间驶过的距离s3