汽车制动性能(最新)

气压制动客、货车 S=0.14ua0+0.0085ua0² m
当车速大于100km/h时 轿车: S=0.19ua0+0.000051ua0³ m
三、制动效能的恒定性 其主要指标是抗 热衰退性能（冷制动 情况：制动器起始温 度小于100º C）
（一）提高石棉摩擦材料的 抗热衰退性能的方法 (下坡长时间制动，温 度=300º C，有时达600— 700º C)。 1、采用耐热的粘合剂。 （环氧树脂、无机粘合剂）
例如“红旗”轿车。
改进制动系结构，减少制动 器起作用时间，是缩短制动 距离的有效措施。
3、持续制动时间 （d——e） 4、放松制动时间 （e ——f） 0.2——1秒
（二）制动距离（S——m） 经验公式： 轿车： S=0.0034Ua0+0.00451U² a0 液压制动客、货车 S=0.06ua0+0.0085ua0²m
1、跑偏：制动时车 辆自动向左或向右偏 驶. （试验跑道1.5倍车宽 或3.75米）。
2、侧滑：制动时，某 一轴或两轴的车轮发生 横向滑动。 严重的跑偏易引起后 轴侧滑，易发生后轴侧 滑的汽车也加剧跑偏！
3、前轮失去转向能力： （1）指弯道制动时，汽车 不按原弯道行驶，而沿弯 道切线方向驶出。 （2）直线行驶制动时，虽 转动方向盘，但汽车仍直 线行驶。
4—3汽车的制动效能及其恒定性
制动效能—指汽车迅速降低 车速直至停车的能力。
评价指标： 制动距离S（m） 和制动减速度a（m/s² ）
一、制动减速度 制动抱死车轮—F bmax—最 大制动减速度amax，
X
F bmax= ΣFzφb=G φb。 忽略不计Fw（因为：制 动时F bmax>>Fw）。
2、盘式制动器的制动效能比 鼓式制动器小，但其稳定性最 好。主要是盘式制动器容易散 热，而且热胀后使摩擦片与制 动盘压的更紧，涉水后恢复性 能好。 所以：盘式制动器在高速轿车 上和重型矿用车上应用广泛。
4——4制动时汽车的方向
稳定性 是指汽车在制动过程 中，维持直线行驶，或按 照预定弯道行驶、不跑偏、 不侧滑的能力。
4——2制动时车轮受力 一、地面制动力（ T—— 车轴的推 力；W——车轮垂直载荷） Tu FXb （ N ） r 因为：FXb受到轮胎与地面附着力， Fφ=Fzφ的限制。 T 所以： FXb u FZ
r
制动力图:
W Ua
Tp FXb
Tu
r
Fz
当 则FXb不再上升， F F 即：
所以：可用amax计算φb； 也可用φb计算amax,
例：水泥路面φb=0.75， amax=0.75g ≈7.5m/s²
二、制动距离图
j
d e
a
b
c
f
t
t1' t1'' t2' t2'' t1 t2 t3 t4
（一）制动减速度—时间曲线 1、司机反应时间 t1（a—b），0.3——1秒。 t1=t1’+t1’’ ，t1’——大脑反应， t1''——移脚踩制动器。 起作用时间——是缩短 制动距离的主要因素！
2、减少有机成分含量，增 加金属添加剂成分。 3、使摩擦片具有一定的气 孔，便于散热。 4、用前，先进行表面处理， 使其产生表面热稳定层，缓 和衰退。
（二）制动器的结构型式 1、双向自动增力蹄（BJ130） 双增力蹄(BJ212) ，具有较大的 制动效能因数，但稳定性差。 制动效能因数Kef=F/P。 F——制动器摩擦力 P——制动泵推力
货车（4×2）后轴的地面制动力 比前轴大。 满载时，前轴载荷比后轴轻， 紧急制动时，前轴先抱死拖滑， 弯道行驶时失去转向能力。 空载时，后轴载荷减轻，紧 急制动时，后轴先抱死，侧滑， 失去方向稳定性。
如果前后轴同时抱死，也使 弯道行驶易失去转向能力。
所以：制动器Fu的分 配比例，会影响车辆 制动时的方向稳定性！
FZ 1 FZ 2
G (b Z hg ) L G (a Z hg ) L
说明：制动时，重量再分配， 后轮减载，前轮增重，所以： 前轮制动力上升，后轮制动力 下降，制动效能发挥不好！
二、理想的前后轮制动力分配 曲线 前后轮同时抱死时，对 制动效能的发挥和方向稳定 性、转向能力均较有利。 所以：此时，Fu1和Fu2的关系 曲线称为理想的前后轮制动 力分配曲线。
hg dv G FZ 2 (a ) L g dt
如果在不同附着系数的 路面上制动，前后轮同时抱 死。 则： FXb FZ G
dv g dt G (Gb g hg ) G (b hg ) g FZ 1 L L G (a hg ) FZ 1 L dv 令： Z g dt ( Z 制动强度)
G (b hg ) L
G (a hg ) L
Fu1 FZ 1 FZ 1 b hg 所以： Fu 2 FZ 2 FZ 2 a hg
Fu1 Fu 2 G Fu1 b hg Fu 2 a hg
(1)
2、制动器的作用时间 t2（b-d）0.2—0.9秒
t2 = t2’+ t2’’ t2’-制动系反应时间 （1）克服踏板自由行程； （2）消除机械传动部分的间隙； （3）气压或液压的传递； （4）消除制动器间隙。
t2’’-制动力由零增大到稳定值所需 要的时间 （1）液压制动起作用时间0.1S； （2）真空助力和气压制动起作用 时间0.3——0.9S； （3）汽车、列车起作用时间2S， 但经过精心设计的可减至0.4S。真 空助力不如压缩空气助力。
Xbmax Z
FXb FZ 时，Tu上升，
二、制动器制动力 在轮胎周缘克服 制动器摩擦力矩所需 的力Fu（Fu=Tu/r）。
取决于制动器的型 式，结构尺寸、摩擦片 摩擦系数、车轮半径并 与踏板力——制动系的 油压（气压）成正比。
三、地面制动力FXb，制动 器制动力Fu及附着力Fφ之 间的关系。 1、当FXb小于Fφ时，踏 板力上升则Fu上升。
四、硬路面上的附着系数φ φ与车轮的运动状况（滑动程 度）有关。
1、滑动率S=（Vw-r ωw）/VwLeabharlann BaiduVw——车轮中心速度
ωw——车轮角速度
r——不制动时的滚动半径
（1）车轮纯滚动时
Vw≈rωw，S=0，制动印痕与 胎纹基本一致。 （2）车轮边滚边滑时，Vw大 于rωw，S大于0，小于 100% ，胎迹逐渐模糊。
（一）在任意φ的路面上， 前后轮同时抱死的条件： 1、前后轮制动力之和=附 Fu1 Fu 2 ( FZ 1 FZ 2 ) G 着力， 所以: Fu1 Fu 2 G
2、前后轮制动器制动力
分别等于各自的附着力。
Fu1 FZ 1 Fu 2 FZ 2
因为：FZ 1 FZ 2
X
X
所以：Gφb=G•amax/g
amax=φbg， m/s² 或φb=amax/g
即：当所有车轮都抱死时，
产生的amax与φb成正比。
前后轮都抱死时（前后轮同 时抱死）amax=φsg， ABS装置：amax= φpg， 汽车制动时不希望车轮都抱 死。
所以：amax＜φsg
因为：φb=amax/g，
FXb FXb1 FXb2 Fj
(Gb FXb hg ) L (Ga FXb hg ) L
FZ 2 L Fj hg Ga
Ga Fj hg FZ 2 L L
即： Ga FXb hg FZ 2 L L
G dv Fj , FXb Fj g dt 所以： G dv Gb hg hg d v g dt G FZ 1 (b ) L L g dt
一、制动跑偏 原因： 1、左右车轮（特别是转向轮） 制动力不相等（制造、调整误 差引起）。 制动时悬架导向杆系与转 向系拉杆在运动学上的不协调 （设计问题）。
制动跑偏图1
r
L
Fy1
制动跑偏图2
Fy2
FX1R
b
FX2r
Fj
v
V0
FX1L Fy1
b FX2L
设：FX1L>FX1r 因为：FX1L > FX1r 所以：FX1Lb-FX1rb > 0 因为：主销后倾 Fy1L 所以：使方向盘偏转，因为 两转向轮之间装有横拉杆。
二、制动侧滑图1
Fy
V B B
C
Fj A
α
VA
O
前后轴单轴侧滑的比较 （一）前轴单轴侧滑 Fy与Fj相互抵消，当Fy消 失后，Fj使汽车自动回正。 所以：可以防止侧滑扩大， 而且，司机容易发觉，可及 时采取措施（放松制动踏 板）。
制动侧滑图2
B α
VB Fj
Fy C
A
VA
O
（二）后轴单轴侧滑 Fy与Fj同方向，加剧 后轴侧滑趋势。 （1）掉转方向，与对面车辆 相撞。 （2）甩出路面、掉沟、翻车。 所以：后轴侧滑比前轴侧滑 更危险！
（3）车轮纯滑动时，ωw=0， v w >>r ωw ，S=100%，制动 印痕形成粗黑的印痕。 S的数值说明了制动过程 中，滑动成分的多少，S越大， 滑动越多，S不同时，φb不同 （φb=制动力系数）。
2、φb——S关系曲线 （1）纵向φ，沿车轮 旋转平面方向。因为： F =Fzφb，所以：φb= F /Fz
（比例阀）防抱制动3043
4——5前后轮制动器Fu的分配 一、制动时的受力分析 对后轮接地点取矩：
FZ 1L Gb Fj hg du Fj m dt
制动时的受力分析图
Fj hg G
FZ1 Fxb1 a L b
FZ2
FXb2
纵向力的平衡： 即： FXb Fj 可以得出
FZ 1 FZ 2
Xb Xb
曲线关系图
φP
0.6 0.4 0.2
B
φ纵 φ侧
φs
S
20 40 60 80 100
（2）φp峰值附着系 数S=15—20%时， 纵向φ的最大值—φp。
（3）φs滑动附着系数 S=100%时的纵向φ—φs。 （滑动附着系数） 干路面φp与φs相差不大； 湿路面φp 与φs 相差很大。 γ=φs/φp=1/3—1
地面制动力图
FU FXb Fφ
FXb=Fφ
踏板力
2、当FXb=Fφ时，踏板力 上升，则Fu上升，而 FXb=Fφ，不再增长，此时， 车轮抱死不转而出现滑拖 现象。如果要提高地面制 动力FXb，只有提高附着系 数 φ。 即：FXbmax= Fz φ
所以：地面制动力FXb首 先取决于Fu，同时又受 Fφ的限制，只有Fu、Fφ 都足够大时，FXb才比较 大。 例：Fu很大，但在结冰 路上FXb几乎为0。
(2)
二、分配曲线 1、根据（1式）按不同φ 值（φ=0.1、0.2、0.3等） 代入作图，得到一组与 座标轴成45度的平行线。
（1）每根直线上任意 一点的纵标与横标之 和为一常数 即：Fu1+Fu2= φG
（4）侧向附着系数φ ， 在Fy 侧向力的作用下， φ =Fy /Fz 侧向力Fy与地面垂直反 力之比。
侧 侧
φb—S关系：
（1）OB段：φb直线上升， S从0—15—20%，出现 峰值φp。 （2）S再增大，φ纵下降， φ侧也下降。
（3）S再增大，S=100% 时，φ=φS 纵向φ较小，制动距离长。 侧向φ=0，能承受的侧向 力Fy=0。 所以：极易侧滑。
最理想的制动系统 应能防止车轮抱死，工 作在S=15—20%以内。 ABS即：Antilock Braking System
ABS系统 （S=15—20%） （1）利用φp获得较大的 F 和最小的制动距离。 （ 2 ）同时φ侧较大，也可 承受较大的侧向力Fy，不 致侧滑。
Xbmax
滑水现象：减小了胎面 与地面的φ， Ua=100km/n时， 水膜=10mm时。 φs≈0，滑水现象，雨天 路滑，易翻车。
第四章汽车的 制动性能
4-1 制动性能评价指标 制动性能：指汽车 行驶时，能在短距离内 停车，并维持行驶方向 稳定，下长坡时能维持 一定车速的能力。
评价指标： 1、制动效能：即 制动距离与制动减 速度。
2、制动效能的恒定性： 抵抗制动效能的热衰退 （陡坡连续制动热能上 升）和水衰退的能力。
3 、制动时，汽车方向的 稳定性：即制动时，不 跑偏、不侧滑，及不失 去转向能力的性能。