汽车制动的稳定性

13/22
对制动系工作效率的影响
制动系工作效率: 指制动器制动力的利用程度，等于全部车轮都 抱死时的地面制动力与制动器制动力之比。
b
F 1 max
F 1 m ax F 2 m ax F 1 F 2
F 、 2 max —前、后轮最大地面制动力，等于各自附着力； F 1 、 F 2 — 前、后车轮均抱死时，前、后轮的制动器制动力。 在制动过程中，如果前轮先抱死，ηb＜1；如果后轮先抱死，ηb ＜1；如果前、后轮同时抱死时，所以ηb =1。
Z2
G L
(a h g )
Z2
Ga F j h g L
汽车在一定的道路条件下制动时，前、后轮的地 面法向反作用力是变化的；当制动强度较小时， 前、后轮的地面法向反作用力取决于汽车总的地 面制动力；当前、后轮同时抱死时，前、后轮的 地面法向反作用力取决于道路附着系数。
17/22
理想的制动器制动力分配
第八章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
汽车的制动性
制动力的产生 制动效能及其恒定性 制动时的方向稳定性 制动器制动力的分配 提高制动性的措施
3/22
第三节
制动时的方向稳定性
在制动过程中，汽车维持直线行驶能力或按预定 弯道行驶的能力，称制动时汽车的方向稳定性。 一、制动跑偏 二、制动侧滑 三、前轮失去转向能力
前、后车轮同时抱死的条件是：前、后制动器制动力之和等于 附着力，并且前、后制动器制动力分别等于各自的附着力。即

F 1 F 2 G ； F 1 Z 1 ； F 2 Z 2 ； 由于 F 1 F 2 Z1 Z2 F 1 F 2 F 2

；而
Z1 Z2
航向角:汽车制动后纵轴线与原定行驶方向的夹角。
5/22
制动器制动力不等
6/22
制动侧滑

定义：制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动称为侧滑。 产生侧滑的原因：
在制动过程中，随滑移率的增加,侧向附着系数逐渐减小。当 s=100%时，车轮处于抱死拖滑状态（侧向附着系数几乎等于零，汽 车将失去抵抗侧向力的能力）。这时如果受到侧向力的作用，将使 车轮沿侧向力作用方向移动。
4 hg G
F 1
理想的制动器制动力分配曲线（I曲线）：前、后车轮同时抱死 时，前、后制动器制动力分配的关系曲线。 由上述公式可绘制I曲线
18/22
理想的制动器制动力分配曲线
I曲线的作法： 1.建立坐标系，将不同的φ
值（φ =0.1、0.2、0.3…）
带入到
F 1 F 2 G ，得到一
组与坐轴成45°的平行线。
2.再将不同的φ 值（φ =0.1、
0.2、0.3…）带 入到 线。
19/22
F1 F 2 b hg a hg
，得到一组通
过坐标原点、斜率不同的射
理想的制动器制动力分配曲线
（3）对应同一φ值，可以找到两 条直线，这两条直线的交点，就 F b h 是满足 F F G 和 F a h 这 两个关系式的 F 和 F 的值。 将不同φ 值时所对应两直线的交点A、B、 C、…连接起来，就得到I曲线。 结论：I曲线上任意一点，代表在 一定附着系数的路面上制动到前、 后轮同时抱死时，所要求的理想 前、后制动器制动力的数值。
0

1
0
L b hg
;
0 hg b
L
22/22
第八章
作业
1.为什么说前轴侧滑是一种稳定的工况，而后轴侧滑 是一种不稳定、危险的工况（结合图8-7和8-8）？如 何消除后轴侧滑？
23/22
结论：
4/22
制动跑偏


定义：制动时汽车自动向左或向右偏驶称为制动跑偏。
原因：
1.汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮制动器制动力不等； 原因：制造、装配误差造成。 2.制动时悬架导向杆系与转向系拉杆发生运动干涉。
原因：设计造成，制动时汽车总向左（或向右）一方跑偏。

制动跑偏程度的评价指标：
横向位移：汽车制动后车身最大的横向移动量。
14/22
对制动方向稳定性影响
前轮先于后轮抱死，是一种稳定工况，但在制动时汽车
失去转向能力；后轮先于前轮抱死，是一种不稳定工况， 后轴可能发生侧滑；前、后轮同时抱死，可避免后轴侧 滑，同时前轮只有在最大制动强度下才使汽车失去转向 能力。
15/22
制动时前、后轮地面法向反作用力
汽车在水平路面上制动时的受力情况，见图8-9。忽略汽车的滚 动阻力矩、空气阻力以及减速时旋转质量产生惯性力偶矩。 对前、后轮接地点取矩得：

侧滑分析:前轴侧滑和后轴侧滑
7/22
前轴侧滑分析
前轮抱死而后轮滚动时车轮的运动情况---汽车
处于一种稳定状态；
8/22
后轴侧滑分析
后轮抱死而前轮滚动时车轮的运动情况---汽车
处于不稳定的、危险状态。
9/22
前轮失去转向能力
定义：指汽车在弯道上制动时，转动方向盘也无法使 汽车沿预定弯道制动停车的现象。 产生原因：前轮抱死或前轮先抱死时，因侧向附着系 数几乎等于零。

b hg a hg
； 由 F 1 F 2 G
F 1 F 2 G
；
将值带入到

b hg a hg b
2
中，得到： Gb 2 F 1 h g
1 G （ F 1） I 2 hg

10/22
结论
为保证汽车方向稳定性，首先不能出现只有后轮 抱死或后轮比前轮先抱死的情况，以防止危险的后 轴侧滑。其次，尽量少出现只有前轮抱死或前、后 轮轮都抱死的情况，以维持汽车的转向能力。最理 想的情况是防止任何车轮抱死，前后车轮都处于滚 动状态 ，这样可确保制动时的方向稳定性。
11/22
第四节
当
时，I线（满载）位于β线的上方，制动时总是前轮先 抱死。当 0 时，I线（满载）位于β线的下方，制动时总是 后轮先抱死。 空载时由于I线位于β线下方，制动时总是后轮先抱死。 当汽车在同步附着系数 0 的路面上制动到前、后轮同时抱死 时， 有
F1 F 2 b 0hg a 0hg

1

F 1； tan 1
它为一条通过坐标原点 的直线。这条直线称为 制动力分配线，简称

、斜率为

实际前、后轮制动器
β线和I线的交点所对应的附着系数称为同步附着系数。 同步附着系数表明：只在一种路面上制动时，才能达到同时 抱死的理想效果。
21/22
线。
实际前、后制动器制动力与同步附着系数
制动器制动力的分配
一、前后轮抱死次序 二、制动时前、后轮的地面法向反作用力 三、理想的前、后轮制动器制动力分配 四、实际的前、后轮制动器制动力分配
12/22
前后轮抱死次序
在制动过程中，前、后轮抱死次序分三种情况：
即前轮先于后轮抱死、后轮先于前轮抱死及前、 后轮同时抱死。 前、后轮的抱死次序对制动系工作效率和制动 方向稳定性有很大影响。 结论：前、后轮同时抱死是制动的最佳状态， 这时不仅制动系工作效率最高，而且制动时汽车 的方向稳定性好。
1/22
课程内容概述
第一章 发动机原理基础知识 第二章 发动机的换气过程 第三章 汽油机的燃料与燃烧 第四章 柴油机的燃料与燃烧 第五章 燃气发动机的燃料与燃烧 第六章 发动机的特性 第七章 汽车的动力性 第八章 汽车的制动性 第九章 汽车的使用经济性 第十章 汽车的操纵稳定性 第十一章 汽车的舒适性 第十二章 汽车的通过性 第十三章 汽车性能的合理使用
Z1 Gb F j h g L
Z2
Ga F j hຫໍສະໝຸດ Baidug L
F F 1 F 2 , 且 F F j
F j F max F G
16/22
制动时前、后轮地面法向反作用力
Z1 G L (b h g )
Z1 Gb F j h g L
1
g
1
2
2
g
1
2
20/22
实际前、后制动器制动力与同步附着系数
一般两轴汽车的前、后制动器制动力之比为固定值。常用前制 动器制动力与汽车总制动器制动力之比来表示分配的比例，称 为制动器制动力分配系数，以β表示。

F 1 F 2 F 1 F F 1 F 1 F 2 F 2 ( F 1 ) 1