4汽车制动性

F
FXbmax F
只考虑滚动和抱死拖
滑两种状况
FXb F FZ
FXbmax FZ
pa
地面制动力取决于 前期：制动器制动力 后期：地面附着条件 两者兼备！！
4.2 制动时车轮的受力
四、硬路面上的附着系数
车轮渐变制动三个阶段
车轮接近纯滚动
uw rr0w
车轮边滚边滑
4.2 制动时车轮的受力
（4）胎面花纹
沥青路面上的轮胎附 着系数变化比较大 而在石英岩路面上不 同胎面的差别较小
胎面花纹深度减小， 附着系数显著下降。
低气压、宽断面和子 午线轮胎的附着系数 一般较高
4.2 制动时车轮的受力
（4）胎面花纹
为了增加潮湿时的附 着能力，
路面的宏观结构应具 有一定的不平度且有 自动排水的能力； 路面的微观结构应是 粗糙且有一定的尖锐 棱角，以穿透水膜， 让路面与胎面直接接 触。
良好路面制动时的受力情况
4.2 制动时车轮的受力
二、制动器制动力Fμ
与附着力无关
Fμ
Tμ r
在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。
Fµ取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦
副的摩擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。
4.2 制动时车轮的受力
4.2 制动时车轮的受力
三、 FXb、Fμ与 F的关系
试验路面 载重 制动初速度 制动时的稳 定性 制动距离或 制动减速度 踏板力

≥0.7
任何载荷 50km/h 不许偏出 2.5m通道 ≤20m ≥5.9m/s2 ≤500N
4.1 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

3. 汽车的制动效能及其恒定性（60’）
（1）制动减速度（10’） 1）车辆制动时整车受力分析 2）最大制动减速度的推导
abmax s g , abmax p g
3）平均制动减速度 （2）制动过程分析（15’） 1）制动踏板力、汽车制动减速度与制动时间的关系曲线 2）阶段划分 驾驶员反应时间
（7）同步附着系数φ0 的选择（15’）
4
预习 思考题
《汽车理论 A》教案
1）轿车同步附着系数φ0 的选择 2）货车同步附着系数φ0 的选择 本章节的重点，介绍完轿车的φ0 选择后采用提问式教学让学生 自己分析货车φ0 的选择 （8）对前、后制动器制动力分配的要求（15’） ECE 制动法规 （9）制动力的调节（15’） 1）限压阀 2）比例阀 3）感载比例阀、感载射线阀 （10）制动防抱死系统（ABS）（40’） 1）ABS 的理论依据 2）ABS 的优缺点 3）ABS 的基本组成 4）ABS 的液压原理 5）ABS 的控制原理 ABS 的理论依据和优点是本章节的重点，应认真分析到位。结 合视频文件和实际案例进行教学 本章共 10 学时，5 次课，各次课的预习思考题： 第 1 次课预习思考题 汽车制动性从哪些方面进行评价？ 什么是地面制动力、制动器制动力？它们和附着力的关系如何？ 什么是滑动率？ 什么是制动力系数？它与滑动率的关系如何？ 什么是侧向力系数？它与滑动率的关系如何？ 影响制动力系数的因素有哪些？ 第 2 次课预习思考题 制动过程分成哪几个阶段？哪几个阶段与制动距离有关？ 盘式制动器和鼓式制动器的制动性能比较？ 什么制动跑偏？其产生原因有哪些？ 前后轴的抱死次序有哪几种？各是何含义？ 什么制动侧滑？哪种情况下易发生制动侧滑？为什么？ 第 3 次课预习思考题 什么情况下会发生失去转向能力？ 制动时地面对前、后车轮的法向反作用力的计算公式（4-6）与（4-7）的

m du dt
=
FXb1
+ FXb2
=
FZ1ϕ
+ 0.5FZ1ϕ
= 1.5FZ1ϕBiblioteka 3）汽车的制动减速度由
m
du dt
= 1.5FZ1ϕ
=
1.5ϕ L
(Gb +
m du dt
hg )
可得
(1 − 1.5ϕhg )m du = 1.5ϕ Gb L dt L
du =
1.5ϕGb
= 1.5ϕgb = 1.5 × 0.7 × 9.8 × 1.1
答：
开始制动时，前、后制动器制动力 Fu1、Fu2 按 β 线上升，因前、后车轮均未抱死，故 前、后轮地面制动力 FXb1= Fu1、FXb2= Fu2 也按 β 线上升。
到 B 点时， β 线与ϕ = 0.7 的 r 线相交，地面制动力 FXb1、FXb2 符合后轮先抱死的状
况，后轮开始抱死。
从 B 点以后，再增加制动踏板力，前、后制动器制动力 Fu1、Fu2 继续按 β 线上升，因 前轮未抱死，故前轮地面制动力 FXb1= Fu1 仍按 β 线上升，但因后轮已抱死，故其地面制动 力 FXb2 不再按 β 线上升，而是随着 FXb1 的增加而沿ϕ = 0.7 的 r 线变化而有所减小。
解： 1）质心至前轴的距离
a = L − b = 2.8 −1.1 = 1.7 m
制动时汽车的受力图
2）忽略汽车的滚动阻力偶矩、空气阻力以及旋转质量减速时产生的惯性力偶矩，根据汽车 在水平路面上制动时的受力分析可得
FZ1
=
1 L
(Gb
+
m
du dt
hg
)
FZ 2

一、地面对前、后车轮的反作用力
图中忽略了汽车的滚动阻力偶矩、空气阻 力以及旋转质量减速时产生的惯性力偶矩。 下面的分析中还忽略制动时车轮边滚边滑 的过程，附着系数只取一个定值φ0。
对后轮接地点取力矩得
du Fz1L Gb m hg dt
对前轮接地点取力矩得
du Fz 2 L Ga m hg dt
1：理想的制动器制动力曲线
2：具有固定比值的制动器制动力曲线
3：地面制动力线
4：同步附着系数
5：制动过程分析
6：制动效率 7：前后制动器制动力的分配原则β
制动过程中，可能出现如下三种情况：
1：前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死
2：后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死
3：前、后轮同时抱死拖滑
其中，1是稳定情况；2是不稳定情况；3可 避免侧滑，同时只有在最大制动强度时才会失去 转向能力，同时附着条件利用较好。 所以，前、后制动器制动力分配的比例将影 响汽车制动时的方向稳定性和附着条件利用程度， 是设计汽车制动系统必须妥善处理的问题。
2 b 2 e
式中：
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）。
二、制动距离的分析 驾驶员反应时间
1
' 1 ' 2
制动时汽车跑 偏的情形
a）制动跑偏 时轮胎在地面上留 下的印迹 b）制动跑偏 引起后轴轻微侧滑 时轮胎留在地面上 的印迹 b)
a)
制动跑偏时的受力图
一、汽车的制动跑偏 制动时汽车跑偏的原因有两个： 1）汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮 （转向轮）制动器的制动力不相等。 2）制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动 学上的不协调（互相干涉）。 二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失 制动时发生侧滑，特别是后轴侧滑，将引起 汽车剧烈的回转运动，严重时可使汽车调头。