第四章汽车行驶安全性

第一节 汽车的制动性
（3）附着率与滑移率的关系 制动过程中，附着率不是常数，而是随着制动强度的变化而变化的。试验证明：
附着率是滑移率的函数。 当制动强度不大，因而滑移率较小时，纵向附着率几乎随滑移率的增大成正比
增大；而后，随滑移率增长，纵向附着率缓慢增长，直至达到最大值。称为峰值附
着 大系 ，数 纵向附p。着试率验反表而明下：降当，达直到至1当5%车～轮2抱0死%滑时移，为b100p%。后然，后附，着随率着达滑到移一率稳继定续值增
地面制动力的大小与制动蹄—制动毂和轮胎—路面两个摩擦副有关，不仅取决于制 动器制动力，而且取决于地面附着力。
1．制动器制动力 在轮胎周缘沿切线方向克服车轮制动器摩擦力矩所需的力称为制动器制动力（N）。
F
T r
制动器制动力取决于制动器结构、型式与尺寸大小、制动器摩擦副摩擦系数
和车轮半径r。
一般情况下，其数值与制动踏板力成正比，即与制动系的液压或气压大小成 线性关系。
第四章 汽车的行驶安全性
汽车安全性一般分为主动安全性、被动安全性、事故后安全性和生态安全性。
主动安全性 指汽车本身防止或减少道路交通事故发生的性能。
被动安全性 指交通事故发生后汽车本身减轻人员伤害和货物损坏的能力， 可分为汽车内部被动安全性（减轻车内乘员受伤和货物受损）以及外部 被动安全性（减轻对事故所涉及的其他人员和车辆的损害）两类。
对于结构、尺寸一定的制动器而言，制动器制动力主要取决于制动踏板力与 摩擦副的表面状况，如接触面大小、表面有无油污等。
第一节 汽车的制动性
2．地面制动力
地面制动力 Fb 的值为：
Fb
T r
在制动过程中，制动蹄摩擦片—制动毂相互作用产生的摩擦力决定着制 动力矩和制动器制动力的大小；轮胎—路面间的附着力是地面制动力的极限 值。
事故后安全性 指汽车能减轻事故后果的性能。即能否迅速消除事故后果， 并避免新的事故发生的性能。
生态安全性 指发动机排气污染、汽车行驶噪声和电磁波对环境的影响。
本章主要介绍对汽车主动安全性有重要影响的制动性和操纵稳定性，并简要介 绍汽车的被动安全性。
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本章结尾
第四章 汽车的行驶安全性
若汽车在水平路面上制动，并忽略制动过程中的空气阻力的影响，则制动过程
中作用于汽车前后轴的地面垂直反力的值为：
Fz1
L2 L
G
hg L
M
dV dt
Fz 2
L1 L
G
hg L
M
dV dt
由此可见，汽车在水平路面上制动过程中，作用于前后轴上的垂直载荷之和等 于汽车总重，并不因汽车制动而改变。但在制动过程中会发生载荷的转移，即：前 轴的垂直载荷增大，而后轴的垂直载荷减小。
第一节 汽车的制动性 第二节 汽车的操纵稳定性 第三节 汽车的被动安全性
第一节 汽车的制动性
汽车行驶时能迅速停车且维持方向稳定，并能在下长坡时控制车速及能在一定坡道上 驻车的能力，称为汽车的制动性。
汽车的制动性可以用汽车的制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性 三个方面的指标评价。
一、制动时车轮的受力
显然，若地面附着力足够大，即满足
产F生＞的制F动 ，器有制：动力F完全= 转F化b 为，地意面味制着动制动器
力有。F但b 当=地F面 附＜着状F况 ，不这良说，明F制＜动器F制动时力，
受到附着力的限制而不能完全转化为地面 制动力。
第一节 汽车的制动性
3．制动力的增长
制动过程中，地面制动力 Fb 和由制动器制动力矩 T 所决定的制动器制动力 F
第一节 汽车的制动性
（4）影响附着系数的因素 附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面状况和轮胎结构、轮胎
气压、胎面花纹、材料以及汽车行驶速度等。
图表明不同道路对附着系数的影响，各种不同路面上的附着系数的平 均值见表。在其他条件不变时，潮湿路面的附着系数低于干燥路面的附着系 数，冰雪路面附着系数非常小。
第一节 汽车的制动性
4．地面附着力
制动过程中，地面制动力的最大值 Fb max等于作用于车轮的地面垂直反力与附
着系数的乘积：
Fb max FZ
1）附着率和附着系数 （1）附着率：令轮胎与路面间传递的切向力与地面垂直反力的比值称之为附着率：
（2）滑移率
Fx
FZ
制动过程中，随着制动强度增大，车轮的运动从纯滚动转变为纯滑动。地面制动力产
s，侧该向值附称着之率为滑动也附随着滑系移数率。变通化常。，滑移s 率 较p 小。时，侧向附着率的值较大，表明
汽车可以承受较大l的侧向力；随滑移率增大，侧向附着率的值减小；而当车轮抱死 滑移后，滑移率为1时，侧向附着率的值降至接近于零。
第一节 汽车的制动性
附着率与滑移率的关系
b ——纵向附着率 l ——侧向附着率
生前，车轮作纯滚动。即：
V r
式中： ——车轮旋转线速度，rad/s； r——车轮半径，m。 制动开始后，产生制动器制动力矩，使车轮旋转速度相对于车速降低。
V r
随着制动强度进一步增大，产生的制动器制动力矩达到使车轮抱死。
r 0
定义制动滑移率为：
Hale Waihona Puke Baidu
s V r V
驱动滑移率定义为
s r V r
随制动踏板力 FP 增大的变化关系见图所示。车辆制动时，车轮有滚动或抱死拖滑两 种运动状态。踏板力较小时，地面制动力足以克服制动摩擦力矩使车轮滚动。车轮滚动 时的地面制动力等于制动器制动力，且随踏板力的增长成正比增长。
但当制动踏板力增大至 FP FP'
时，地面制动力增大到等于附着 力，车轮即抱死不转而出现拖滑 现象。此时，制动力受轮胎与路 面附着条件的限制，达到其最大 值。此后，随着制动踏板力继续 增大（FP ＞ F ）' ，制动器摩擦力 矩由于摩擦表面间作用力的增大 仍可增大，因而制动器制动力 随但地FP面继制续动增力大达几到乎极成限线值性后上却升保F， 持在该极限值而不再增大。
路面
峰值附着系数 滑动附着系数
沥青或混凝土（干） 0.8～0.9
0.75
沥青（湿）
0.5～0.7
0.45～0.6
混凝土（湿）
0.8
0.7
砾石
0.6
0.55
土路（干）
0.68
0.65
土路（湿）
0.55
0.4～0.5
雪（压实）
0.2
0.15
冰
0.1
0.07
第一节 汽车的制动性
2）垂直反力
若汽车的总重为G，在汽车制动过程中，作用于车轮上的地面法向反作用力与 汽车的总体布置、行驶状况及道路的坡度有关。