汽车理论最新版课件4.1.-4.3

≤50.7m， ≥5.8m/s2
<490N
≤20m ≥5.9m/s2 ≤500N
≤65.8m（216ft）
66.7～667N (15～150 lbf)
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第一节 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
t2—到停车时总时间的2/3的时刻。
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第三节 汽车的制动效能及
其恒定性 ECE R13和GB7258采用的是充分发出的平均减速度（m/s2）
MFDD
ub2 ue2
25.92 se
sb
➢ub —0.8u0 的车速（km/h）；
➢u0 —起始制动车速（km/h）；
➢ue —0.1u0 的车速（km/h）； ➢sb —u0 到 ub 车辆经过的距离（m）； ➢se —u0 到 ue车辆经过的距离（m）。
2
第一节 制动性的评价指标
1.制动效能
制动效能即制动距离和制动减速度。
思考
制动距离主要与哪些因素有关？
制动距离
路面条件 载荷条件 制动初速度
3
第一节 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。
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。
u0
1 2
k 22
代入
k abmax
2
s3
u02 2abmax
u0 2
2
abmax 22
8
43
第三节 汽车的制动效能及
其恒定性
3.总制动距离
s s2 s3
2
2
2
u0
u02 2abmax
abmax 22
24
因
2很小，故略去
abmax
24
22
s
1 3.6
2
2
2
ua0
ua20 25.92abmax
（3）轮胎结构
➢子午线轮胎接地面积大、单位压力小、滑移小、胎面 不易损耗，制动力系数较高。
➢轿车普遍采用宽断面、低气压、子午线轮胎。
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第二节 制动时车轮的受力
（4）胎面花纹
30
第二节 制动时车轮的受力
（4）胎面花纹
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第二节 制动时车轮的受力
滑水现象
FhAua2
Fh —动水压力的升力；ρ—水密度；A—轮胎接地面积。
滑动率s的计算
uw rw
rr0w uδ
uδ u w rr0w
s uδ 100%
uw
r
uw rr0w 100%
uw
w
uw
uδ
rr0
O（速度瞬心）
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第二节 制动时车轮的受力
滑动率s的计算
uw rw
rr0w uδ
uδ u w rr0w
s uδ 100% uw
纯滚动时 uδ= 0，s = 0； 纯滑动时 ωw=0，
➢进京56.7 ～53km路段是事故的生成段，53 ～50km路段是事故
的发生段。虽然这6km路段整体上基本满足了设计要求，但在事故 生成段，却存在严重的设计缺陷。一是第3号坡段坡度为3.99%，设 计要求坡长应小于700m，实际坡长却为1400m，超过设计坡长的一 倍；二是第四、五、六路段坡度均超过4%，按照设计要求，连续 下坡的坡段坡度超过4%时，坡长不得超过1500m，而实际坡长为 1600m，超过设计规范要求。这意味着这段路长距离连续下坡，汽 车制动能力承受不了，最后失灵发生事故。另外，来自外地的超载 车辆日益增多也是事故生成的隐性原因。
➢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。
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第一节 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
制动时间 制动距离 最大制动减速
/s
/m
度/（m·s-2）
2.12
12.25
7.25
1.45
8.25
7.65
s
1 3.6
2
2
2
ua0
ua20 25.92abmax
45
第三节 汽车的制动效能及
其恒定性
2）起始车速ua0
s 0.0034ua0 0.00451ua20
s
1 3.6
2
2
2
ua0
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？
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第二节 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。
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第二节 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
s
1 3.6
2
2
2
ua0
ua20 25.92abmax
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第三节 汽车的制动效能及 其恒定性
➢八达岭高速公路是北京通往大西北的一条重要交通干道。1998 年该公路建成开通，至2003年5月底，已经发生一般性交通事故458
起，造成236人受伤、94人死亡。特别是在高速路进京方向51～
56km路段内就造成50人受伤、36人死亡。这段5km长的道路和道路 右侧葬送了众多生命的深渊，被驾驶员称为“死亡谷”。
副的摩擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。
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第二节 制动时车轮的受力
11
第二节 制动时车轮的受力
三、 FXb、Fμ与 F的关系
F
FXbmax F
pa
12
第二节 制动时车轮的受力
四、硬路面上的附着系数
车轮接近纯滚动
uw rr0w
车轮边滚边滑
uw rr0w
车轮抱死拖滑
uw rr0w w 0
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第二节 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。
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第二节 制动时车轮的受力
转弯半径和设计车速而定。
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第二节 制动时车轮的受力
环形跑道（视频）
（注意观察弯道的倾斜情况）
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第二节 制动时车轮的受力
4.影响制动力系数的因素
（1）路面
表4-2 各种路面的平均附着系数
路面
峰值附着系数 滑动附着系数
沥青或混凝土路面 沥青（湿） 混凝土（湿）
0.8～0.9 0.5～0.7
0.7
ua20 25.92abmax
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第三节 汽车的制动效能及
其恒定性
3）最大制动减速度 abmax
➢ abmax 主要与路面附着系数有关。
三、制动效能的恒定性
➢制动效能的恒定性即抗热衰退性能。 ➢制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有 显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。 ➢山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性 能有更高的要求。
uw =uδ，s =100%；
边滚边滑时 0 < s <100%。
uw rr0w 100%
uw
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第二节 制动时车轮的受力
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。
b
FX b FZ
峰值附着系数
滑动附着系数 s =15%～20%
制动力系数随 滑动率而变化
在 2 时间内
s2 u0 2
在 2时间内 du k d
du kd
式中 k abmax
2
当τ=0时，u=u0
u
u0
1 2
k
2
当 2 时
ue
u0
1 2
k 22
由于
ds
d
u0
1 k 2
2
ds
u0
1 2
k
2
d
当
''时，将k
ab max ''
2
代入
当τ=0 时，s=0
s
u0
0.75 0.45～0.6
0.7
砾石
0.6
0.55
土路（干） 土路（湿）
0.68
0.65
0.55
0.4～0.5
雪（压紧）
0.2
0.15
冰
0.1
0.07
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第二节 制动时车轮的受力
4.影响制动力系数的因素 （1）路面
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第二节 制动时车轮的受力
（2）车速
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第二节 制动时车轮的受力
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第二节 制动时车轮的受力
➢本节主要介绍汽车制动距离的计算方法，分析 影响制动效能及其恒定性的因素。
第三节 汽车的制动效能及
其恒定性 一、制动距离及制动减速度
➢本章假设FW=0、Ff=0，即不计空气阻力和滚动阻 力对汽车制动减速的作用。
制动时总的地面制动力
FXb
bG
G g
du dt