汽车前后制动力分配
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第1篇一、引言汽车制动系统是汽车安全行驶的重要组成部分,其性能直接影响着行车安全。
为了提高汽车制动系统的性能,我国汽车制动行业不断进行技术创新和优化。
本文通过对汽车制动系统的实验分析,总结其性能特点,为汽车制动系统的研发和应用提供参考。
二、实验目的1. 分析汽车制动系统的性能特点;2. 评估汽车制动系统的可靠性;3. 为汽车制动系统的改进提供依据。
三、实验方法1. 实验对象:选取某品牌汽车,车型为XX型;2. 实验设备:汽车制动性能测试台、制动踏板力传感器、速度传感器、制动距离传感器等;3. 实验内容:汽车制动性能试验,包括制动距离、制动减速度、制动协调时间等指标;4. 数据处理:采用统计学方法对实验数据进行处理和分析。
四、实验结果与分析1. 制动距离实验结果显示,该车型在高速行驶时,制动距离为100m,满足国家标准。
但在中低速行驶时,制动距离略大于标准值。
这可能是由于中低速行驶时,驾驶员对制动踏板的控制不够精准,导致制动距离增加。
2. 制动减速度实验结果显示,该车型在高速行驶时,制动减速度为10m/s²,满足国家标准。
在中低速行驶时,制动减速度为8m/s²,略低于标准值。
这可能是由于制动系统在低速行驶时,制动力分配不均,导致制动减速度下降。
3. 制动协调时间实验结果显示,该车型在高速行驶时,制动协调时间为0.8s,满足国家标准。
在中低速行驶时,制动协调时间为1.2s,略高于标准值。
这可能是由于制动系统在低速行驶时,制动力响应速度较慢,导致制动协调时间增加。
4. 制动系统可靠性通过对实验数据的分析,该车型在高速行驶时,制动系统可靠性较高,但在中低速行驶时,制动系统可靠性有所下降。
这可能是由于制动系统在低速行驶时,制动力分配不均,导致制动效果不稳定。
五、结论与建议1. 结论通过对汽车制动系统的实验分析,得出以下结论:(1)该车型在高速行驶时,制动性能较好,满足国家标准;(2)在中低速行驶时,制动性能略低于标准值,需要进一步优化;(3)制动系统在低速行驶时,可靠性有所下降,需要提高制动力分配均匀性。
一1、汽车的质量对汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性等都有重要的影响。
在相同发动机的前提下,汽车的质量越大0-100m/s 的加速时间越长;行驶相同里程所消耗的燃油越多;由一定速度减小到零,在刹车时由于212E mv(m 为汽车总质量),质量越大,能量越大,对刹车盘的制动性要求也越高;在其他条件一样的情况下,质量越大,在转弯时产生的离心惯性力也越大,影响操纵稳定性。
所以我们必须对汽车的质量予以重视。
2、汽车的质量参数包括汽车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、载荷分配。
下面重点介绍一下整车整备质量、汽车总质量、轴荷分配三个概念。
①整车整备质量:指车上带有全部装备(包括随车工具、备胎(约18公斤)等),加满燃油(35公斤)、水”)。
②汽车总质量:是指装备齐全、并按规定装满客、货的整车质量。
③轴荷分配:汽车质量在前后轴的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止的情况下,前后轴对支撑平面的垂直负荷,也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。
二轴荷分配对轮胎寿命和汽车的使用性能有影响。
在汽车总布置设计时,轴荷分配应考虑这些问题:从各轮胎磨损均匀和寿命相近考虑,各个车轮的载荷应相差不大;为了保证汽车有良好的动力性和通过性,驱动桥应有足够大的载荷,而从动轴载荷可以适当减少;为了保证汽车有良好的操纵稳定性,转向轴的载荷不应过小。
因此可以得出作为很重要的载荷分配参数,各使用性能对其要求是相互矛盾的,这要求设计时应根据对整车的性能要求、使用条件等,合理的选取轴荷分配。
汽车总体设计的主要任务:要对各部件进行较为仔细的布置,应较为准确地画出各部件的形状和尺寸,确定各总成质心位置,然后计算轴荷分配和质心位置高度,必要时还要进行调整。
此时应较准确地确定与汽车总体布置有关的各尺寸参数,同时对整车主要性能进行计算,并据此确定各总成的技术参数,确保各总成之间的参数匹配合理,保证整车各性能指标达到预定要求。
汽车的驱动形式与发动机位置、汽车结构特点、车头形式和使用条件等对轴荷分配有显著影响。
双电机的动力分配原理
双电机动力分配原理指的是,将两个电机分别安装在车辆的前后轴上,并由电子控制单元(ECU)控制两个电机的功率输出来实现动力分配,以提高车辆的稳定性、安全性和动态性能。
双电机动力分配原理的基本思想是:将驱动力分散到前后两个轮轴上,使车辆在加速、转向、制动等操作时获得更好的平衡和控制性能。
在双电机系统中,ECU监测车辆的动态状态并根据需求控制电机的输出功率,主要有两种模式:
1. 同步模式:两个电机输出的动力具有相同的功率和转速,主要用于车辆正常行驶时,以提供稳定的动力输出和良好的操控性能。
2. 差速模式:两个电机输出的动力功率和转速不同,以实现车辆的转向、制动或陡坡爬坡等操作,以保证车辆更好的行驶性能。
总之,双电机动力分配原理可使车辆的动力输出更平均、更稳定,并且在车辆操作中提供更为优秀的操控性能。
汽车制动力名词解释汽车制动力是指汽车在制动时产生的阻力或制动力的大小和作用。
它是一种重要的动力学参数,对于车辆的制动性能和安全性具有直接影响。
下面将详细解释汽车制动力的相关概念和影响因素。
一、制动力的定义和分类1. 制动力的定义:制动力是指在汽车制动过程中,为了使车辆减速或停车而施加到车辆上的力。
它是由摩擦片与刹车盘或制动鼓之间的摩擦所产生的。
制动力的大小决定了车辆能否在规定的距离内停住,以及制动的平稳性和可靠性。
2. 制动力的分类:根据制动力的来源和作用方式,可以将汽车制动力分为以下几种类型:(1)摩擦制动力:摩擦制动力是指通过摩擦片与刹车盘或制动鼓之间的摩擦产生的力。
它是最常见的一种制动力,广泛应用于大多数汽车的制动系统中。
(2)液压制动力:液压制动力是指通过液体的流动和压力传递产生的力。
液压制动力主要应用于液压制动系统中,如液压盘式制动系统和液压鼓式制动系统等。
(3)电动制动力:电动制动力是指通过电机的转矩产生的力。
电动制动力主要应用于电动车辆和混合动力车辆的制动系统中。
二、制动力的影响因素汽车制动力的大小和作用方式会受到多种因素的影响。
下面将介绍几个主要的影响因素:1. 刹车器的结构和性能:刹车器的结构和性能直接影响着刹车盘或制动鼓与摩擦片之间的接触和摩擦状况。
不同类型的刹车器在制动力的产生和传递方面具有不同的特点。
2. 刹车盘或制动鼓的材料和状态:刹车盘或制动鼓的材料和状态对制动力的大小和作用方式有着重要影响。
材料的硬度、热传导性能和耐磨性等都会影响制动力的产生和传递。
3. 摩擦片的材料和状态:摩擦片是产生摩擦力的关键部件,其材料和状态对制动力的大小和作用方式有着直接的影响。
摩擦片的材料要具备较高的摩擦系数和耐磨性,且要能够适应不同工况下的摩擦和热膨胀。
4. 制动液的性能:制动液的性能对液压制动力的产生和传递具有重要影响。
制动液应具备较高的沸点,能够防止气泡和蒸汽的生成,以保证制动系统始终能够正常工作。
前后轴双电机电动汽车转矩分配优化策略
随着电动汽车技术的不断发展,前后轴双电机电动汽车越来越受到关注。
这种车型具有更好的动力性能和操控性,但在转向和转矩分配方面还存在一些挑战。
针对前后轴双电机电动汽车的转矩分配优化策略显得尤为重要。
在传统汽车中,发动机的输出功率通过变速器传递到轮胎上,其中包括转向和驱动力的功率。
而在前后轴双电机电动汽车中,每个电机可以独立控制转矩输出,因此可以更加灵活地实现转向和驱动力的控制,从而提高车辆的性能和安全性。
如何合理地分配前后轴电机的转矩,使其尽可能适应各种路况和驾驶需求,是一个复杂而且关键的问题。
针对这一问题,研究人员提出了一系列转矩分配优化策略,以提高前后轴双电机电动汽车的性能和操控性。
下面将介绍一些常用的策略:
1. 动态转矩分配
动态转矩分配是指根据车辆当前的工况和驾驶要求,通过车辆控制系统实时调整前后轴电机的转矩分配比例。
在紧急制动或紧急转向时,系统可以将更多的转矩分配给需要的轮胎,以提高车辆的稳定性和安全性。
这种策略需要车辆配备先进的传感器和控制系统,以及快速响应的电机和制动系统。
3. 路面附着力控制
路面附着力是指轮胎与路面之间的摩擦力,可以通过前后轴电机的转矩输出来控制车辆的加速和制动性能。
在不同路况下,系统可以根据路面的附着力情况实时调整前后轴电机的转矩分配,以提供更好的牵引力和制动力。
4. 能量回收控制
能量回收是指在制动和减速过程中将车辆的动能转换为电能储存到电池中,以延长电动汽车的续航里程。
通过前后轴电机的转矩分配优化,可以最大化能量回收效率,从而提高电动汽车的能源利用率。
动力性:汽车在良好路面上直线行驶时,由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
经济性:在保证动力性的前提下,汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。
制动性:汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。
滑动率:车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。
理想的前后制动器制动力分配曲线I 曲线:在各种附着系数的路面上制动时,要使前、后车轮同时抱死,前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线制动器制动力分配系数β:前、后制动器制动力之比为固定值时,前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比Fμ1、Fμ2具有固定比值的汽车,使前、后车轮同时抱死的路面附着系数称为同步附着系数同步附着系数是β线和I 曲线交点处对应的附着系数。
操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下,汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶,且当遭遇外界干扰时,汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
平顺性:保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能。
汽车的通过性:是指它能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带(如松软地面、凹凸不平地面等)及各种障碍(如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等)的能力。
滑水现象:随着车速的增加,A区水膜再接处区中向后扩展,BC区相对缩小,在某一车速下,在胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时,轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫无接触,BC区不复存在。
制动器的热衰退:制动器温度上升后,制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降。
方向稳定性主要是指制动跑偏;后轴侧滑;前轮失去转向能力。
制动性的评价指标包括:制动效能—制动距离与制动减速度;制动效能恒定性;制动时的方向稳定性。
影响Ff的因素?1车速ua;2轮胎结构子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%~30%;滚动阻力与轮胎的帘线(棉、人造丝、尼龙、钢丝)和橡胶品质有关3越高,轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小,滚动阻力也越小4驱动力:为什么驱动力系数很大时,气压越低f 越小?pa越小接地面积越大胎面滑移减小滑移引起的Ff 变小5路面条件6转向:离心力导致前、后力导致滚动阻力增加。
双回路刹车工作原理双回路刹车是指在汽车制动系统中采用了两个独立的液压回路,分别负责对前轮和后轮的制动。
这种制动系统的设计旨在提高汽车的制动安全性和可靠性,确保在任何情况下都能够有效地减速和停车。
双回路刹车系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 踩下制动踏板:当驾驶员踩下制动踏板时,传达给主缸的力量会通过液压传导到各个刹车缸中,从而使刹车蹄片或刹车片紧贴住刹车盘或刹车鼓,产生摩擦力来减速汽车。
2. 液压传导:双回路刹车系统中的主缸通过两根独立的液压管路将压力传送到前后轮的刹车缸中。
每个液压管路都独立负责一侧的轮胎制动,这意味着即使其中一个液压回路发生故障,另一个回路仍然可以继续工作,保证汽车的制动效果。
3. 刹车力分配:为了实现前后轮的合理制动力分配,双回路刹车系统通常会配备制动力分配器。
制动力分配器会根据汽车行驶时的动态平衡情况,调整前后轮的制动力分配,以保证在制动过程中车辆的稳定性和操控性。
4. 刹车助力:双回路刹车系统通常还会配备刹车助力装置,如真空助力器或液压助力器。
这些助力装置通过增加制动系统的压力,使驾驶员在制动过程中所需的力量减小,提高制动的舒适性和效果。
5. 刹车灯信号:双回路刹车系统还会与车辆的电气系统相连接,当制动踏板被踩下时,会触发刹车灯信号的发出,提醒后方的车辆注意。
双回路刹车系统的优势在于其安全性和可靠性。
由于采用了两个独立的液压回路,一旦其中一个回路出现故障,另一个回路仍然可以正常工作,保证车辆的制动效果。
这种设计有效地防止了单一回路制动系统故障所带来的安全隐患。
双回路刹车系统的制动力分配器和助力装置的配备,能够保证前后轮的制动力分配均衡,并减小驾驶员在制动过程中所需的力量,提高了制动的可控性和舒适性。
双回路刹车系统通过采用两个独立的液压回路,以及制动力分配器和助力装置的配备,实现了制动力的均衡分配,提高了汽车制动的安全性和可靠性。
这种设计在现代汽车制动系统中被广泛应用,并为驾驶员提供了更加安全和舒适的驾驶体验。
第1章绪论1.1制动系统设计的意义汽车是现代交通工具中用得最多,最普遍,也是最方便的交通运输工具。
汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。
而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置,是汽车上最重要的安全件。
汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。
随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性要求越来越高,为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。
通过查阅相关的资料,运用专业基础理论和专业知识,确定汽车制动器的设计方案,进行部件的设计计算和结构设计。
使其达到以下要求:具有足够的制动效能以保证汽车的安全性;同时在材料的选择上尽量采用对人体无害的材料。
1.2制动系统研究现状车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作,由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。
当车辆制动时,由于车辆受到与行驶方向相反的外力,所以才导致汽车的速度逐渐减小至零,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价:(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:即抗热衰退性;(3)制动时汽车的方向稳定性;目前,对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行,由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量,因此,多数有关传动系!制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上行驶,其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据,在汽车道路试验中,如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化,则可为汽车整车制动系统性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。
1.3制动系统设计内容(1)研究、确定制动系统的构成(2)汽车必需制动力及其前后分配的确定前提条件一经确定,与前项的系统的研究、确定的同时,研究汽车必需的制动力并把它们适当地分配到前后轴上,确定每个车轮制动器必需的制动力。
地面对前后车轮的法向反作用力(忽略空气阻力、滚动
h
F
g
z g
z h dt
du
m mgL L F h dt du m mgL L F −=+=12212
21138.09.0z g z z g z F
h L
mg F F h L mg
F −=−=∆==∆ϕϕ)()()()(112221b g g z b g g z h L L
mg dt du g
h L L mg
F h L L mg dt du g
h L L mg
F ϕϕ−=−
=+=+
=)
1(dt du g g dt du b b =⇔ϕϕ=其中1
z F 2
z F 1
xb F 2
xb
F mg
g
h w
F j
F
L
1
L 2
L
⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧===+221121z z F F F F mg F F ϕϕϕµµµµ消去ϕ
⎢⎢⎣
⎡+=222
21µL h mg F g
曲线
器制动力分配曲线即理想的前后制动
,则可画出
、、对于已知、I F f F L L m h g :),(122µµ=
)
空载β
β
µµ−=
121F F
制动力分配系数β线与理想的制动器制动力分配曲线I 的交点处的附着系数为同步附着系数ϕ0 同步附着系数说明,前后制动器制动力为固定比值的汽车,只能在一种路面上,即在同步附着系数的路面上才能保证前、后轮同时抱死。
同步附着系数也可用解析方法求出。
制动力分配系数β线与理想的制动器制动力分配曲线I 的交点处的附着系数为同步附着系数
ϕ0 同步附着系数说明,前后制动器制动力为固定比值的汽车,只能在一种路面上,即在同步附着系数的路面上才能保证前、后轮同时抱死。
同步附着系数也可用解析方法求出。
线
ββ
βθββµµµµ⇒−==⇒−=1)
(11212tg F f F F F
β
β
ϕϕ
µµ−−+=1122
1=
g g h L h L F F g
h L L 2
0−=
βϕ用解析方法求同步附着系数用解析方法求同步附着系数
线组
后轮不抱死
不同
(ϕ值时前轮抱死):
,
du
2. 制动工况分析
在制动过程中,前后轮制动力工况并不总是一致的,会对整车制动效能产生很大影响。
1)分析工况表中的第3种工况
当不计升力时F z,
+F z,2=G
1
=μ2=μh
前后轮都达到附着率峰值μ
1
于是,μh(F z.1+F z.2)=G·Z
此种情况下 Z grenz=μh
Z grenz为车辆可能获得的最大减速率,称为极限减速率。
在I线下方各点可保证前轮先抱死。
5.双管路制动系统
国标要求:安装双管路制动系统,避免在一套管路失效时,整车丧失制动能力。
目前,常见的双管路制动系统布置图主要有以下几种:
从制动稳定性的要求出发,各种双管路布置方案分析如下:
�b和d方案——可在一套回路失效时,不丧失制动稳定性。
其中,b方案可在前轮定位角方面采取措施提高承受侧向力的能力,d方案无法避免制动跑偏。
•a和c方案——都存在只有前轮抱死的可能情况,将失去方向控制能力。