汽车制动的稳定性

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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。
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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
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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。
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制动器制动力不等
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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
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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。
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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
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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?
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结论:
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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。
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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。
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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
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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;
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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。
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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

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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。
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第四节

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。
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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
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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。
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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
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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
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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
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