《汽车制动性》PPT课件.ppt

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1、1,汽车制定性能包括：行车制定性能和驻车制定性能 行车制定性能：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。驻车制动性能：汽车在一定坡道上长时间停车的能力。制动性是汽车主动安全性的重要评价指标。,汽车制动性,2,复习 汽车制定系统,1、制动系统的功用是减速停车、驻车制动。,2、制动系统的组成1）供能装置包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中产生制动能量的部分称为制动能源。人的肌体也可作为制动能源。2）控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件，如制动踏板、制动阀等。3）传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件，如制动主缸和制

2、动轮缸等。4）制动器产生制动摩擦力矩的部件。较为完善的制动系统还具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置等附加装置。,3,1）供能装置 2）控制装置如制动踏板3）传动装置如制动缸4）制动器 还具有制动力调节装置、报警装置等附加装置。,4,制动系统的类型按制动系统的功用分类（1）行车制动系统使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。（2）驻车制动系统使已停驶的汽车驻留原地不动一套装置。（3）第二制动系统行车制动系统失效的情况下保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。（4）辅助制动系统汽车下长坡时用以稳定车速的一套装置。,5,第一节汽车的制动过程,发现危险信号开始,制动完全释放结束,6,汽车的

3、制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。,制动器起作用时间,驾驶员反应时间,持续制动时间,放松制动器时间,7,时间长度：0.3s1s车的状况：原速前进举例：如果车已108km/h行驶，换算为30m/h，则反映时间内走过的路程最多30m。,驾驶员反应时间,8,9,时间长度：0.2s0.9s车的状况：减速前进影响因素：驾驶员踩制动踏板的速度制动系的结构形式,制动器作用时间,10,持续制动时间,放松制动器时间,11,制动性的评价指标包括：,第二节制动性的评价指标,第三章 汽车的制动性,根据对汽车制动性的定义，如何确定制动性的评价指标？,思考,制动效能制动距离与制动减速度；,制动效能

4、恒定性；,制动时的方向稳定性。,12,路面条件,载荷条件,制动初速度,1.制动效能,制动效能即制动距离和制动减速度。,制动距离,制动距离主要与哪些因素有关？,思考,13,14,1）制动器起作用的时间,当 ua0=110 km/h时，1s时间汽车行驶的距离 s=30m；如果消除制动器间隙的时间减少0.2s，制动距离可缩短6m。,表4-3 装用不同助力制动系时CA770轿车的制动距离,15,2）起始车速ua0,16,表4-1 乘用车制动规范对行车制动器制动性的部分要求,17,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

5、动距离,18,2、制动力,1、汽车受到与汽车行驶方向相反的外力时，才能减速或停车。,2、地面制动力越大，制动减速度越大，制动距离也越短。,19,制动力矩T,地面附着力,由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。,（1）地面制动力,20,（2）制动器制动力F,在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。,与附着力无关,F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。,21,两者的正比关系,22,（3）FXb、F与 的关系,FXb=F,F,23,车轮接近纯滚动,车轮边滚边滑,车轮抱死拖滑,F逐渐变大 车轮的三种运动状态,24,充分发出的平均减速度（m/s2）,

6、0.8u0 的车速（km/h）；u0 起始制动车速（km/h）；0.1u0 的车速（km/h）；u0 到 车辆经过的距离（m）；u0 到 车辆经过的距离（m）。,3、制动减速度,25,制动效能的恒定性即抗热衰退性能。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，这种现象称为制动器的热衰退。（不可避免）当汽车涉水后，由于制动器被水浸湿，制动效能也会下降，这种现象称为制动器的水衰退。（可避免）山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性能有更高的要求。,三、制动效能的恒定性,26,八达岭高速公路是北京通往大西北的一条重要交通干道。1998年该公路建成开通，至2003年5月底，已经发生一般性

7、交通事故458起，造成236人受伤、94人死亡。特别是在高速路进京方向5156km路段内就造成50人受伤、36人死亡。这段5km长的道路和道路右侧葬送了众多生命的深渊，被驾驶员称为“死亡谷”。进京56.7 53km路段是事故的生成段，53 50km路段是事故的发生段。虽然这6km路段整体上基本满足了设计要求，但在事故生成段，却存在严重的设计缺陷。一是第3号坡段坡度为3.99%，设计要求坡长应小于700m，实际坡长却为1400m，超过设计坡长的一倍；二是第四、五、六路段坡度均超过4%，按照设计要求，连续下坡的坡段坡度超过4%时，坡长不得超过1500m，而实际坡长为1600m，超过设计规范要求。这

8、意味着这段路长距离连续下坡，汽车制动能力承受不了，最后失灵发生事故。另外，来自外地的超载车辆日益增多也是事故生成的隐性原因。,27,2004 年10月14日，一辆载着20多t汽油的东风油罐车行驶到有“死亡谷”之称的八达岭高速进京方向51km处，由于制动失灵撞向专为制动失灵而设计的紧急避险区，整个驾驶室及罐体前部悬在空中，驾驶室内5人半空迅速逃生。,28,凯迪拉克GTS 100km/h0的制动距离,29,抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。,制动鼓和制动盘用铸铁。摩擦片用无石棉或半金属材料。,1）摩擦副材料,温度/,温度/,30,这里“热”是指以100km/h的初速度连续制动10

9、次，第10次的状态为“热”；数据表明：特殊的摩擦副材料使保时捷车温升较少，热衰退现象不明显；还应注意到两种车前轮的温升都大于后轮。,保时捷911使用了特殊的陶瓷制动盘,31,r制动鼓半径。,制动效能因数Kef：单位制动轮缸推力 所产生的制动摩擦力F。,2）制动器结构形式,32,温度升高,摩擦因数下降,摩擦力明显下降,盘式制动器Kef有所下降,摩擦力有所下降,轿车制动系统的配置通常是前通风盘、后盘式。,鼓式制动器Kef明显下降,33,很多轿车的前后轮都采用盘式制动器,34,保时捷911 GT2制动系统 前轮制动器：六活塞卡钳、钻孔内通风制动盘、直径350mm、厚34mm。后轮制动器：四活塞卡钳、

10、钻孔内通风制动盘、直径350mm，厚28mm。,凌志SC430制动系统 前轮制动器：单活塞浮式卡钳、内通风制动盘、直径96mm、厚28mm。后轮制动器：单活塞浮式卡钳、实心制动盘、直径88mm、厚10mm。,35,注意观察前后制动块有何不同，为什么？,思考,36,通风盘式制动器,37,法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘,38,布加迪跑车制动冷却空气流动示意图,39,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,三、制动时汽车的方向稳定性,返回目录,汽车在制动过程中，维持原来直线行驶或按预定弯道行驶的能力。,40,跑偏,侧滑,自动向左或右偏驶,某一轴或两轴发生横向滑移,41,制动力不相等

11、度,或,左右车轮制动力不相等,思考：前轮的制动力不相等度大容易导致跑偏，还是后轮制动力不相等度大容易导致跑偏？为什么？,1、汽车的制动跑偏,42,FX1lFX1r 使前轮偏转、汽车跑偏,FX1形成转向力矩,FY1,FY2,地面侧向力形成的反力矩,FY1将使前轮绕主销偏转，加剧跑偏,FX1对主销的力矩会使前轮发生偏转,43,控制方法 在制动力检测制动效能时：要求前轴左、右轮制动力之差不大于该轴轴荷的5%，后轴左、右轮制动力之差不大于该轴轴荷的8%。,2、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失,44,FXb1,FXb1,前轮抱死时，Fj的方向与前轴侧滑的方向相反，Fj能阻止或减小前轴侧滑，汽车处于稳定

12、状态。,uA,A,B,FY2,uB,O,C,Fj（离心力）,前轮抱死拖滑转向失效,FXb2,FXb2,45,o,Fj,后轮抱死时，Fj与后轴侧滑方向一致，惯性力加剧后轴侧滑，后轴侧滑又加剧惯性力，汽车将急剧转动，处于不稳定状态。,A,C,B,uA,uB,FY1,FY20,后轮抱死拖滑甩尾,FXb1,FXb1,FXb2,FXb2,46,汽车制定性能结论,若前轮先抱死拖滑，汽车基本上能沿直线前进（减速或停车），但丧失转向能力。若后轮先抱死拖滑，车速较高时，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑。理性状态：防止任何车辆抱死，前后轮处于滚动状态。,47,车轮接近纯滚动,车轮边滚边滑,车轮抱死拖滑,第三节

13、 车轮的防抱死,48,从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因滑动而产生的部分越来越多。,1.路面附着系数与相对运动状况滑动率S,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。,滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。,49,车轮行驶的车速 等于车轮滚动的速度车轮滑动的速度之和,滑动率s的计算,50,滑动率s的计算,纯滚动时 u=0，s=0；纯滑动时 w=0，=u，s=100%；边滚边滑时 0 s 100%。,51,2.制动力系数 与滑动率s,制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值。,峰值附着系数,滑动附着系

14、数,s=15%20%,制动力系数随滑动率而变化,52,侧向力系数：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。,侧向力系数也随滑动率而变化,3.侧向力系数,53,1）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；2）侧向力系数大，地面可作用于车轮的侧向力大，方向稳定性好；3）减轻轮胎磨损。,ABS（防抱死制动系统）将制动时的滑动率控制在15%20%之间，有如下优点：,54,如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；如果汽车转向行驶，地面提供的侧向力不能满足转向的需要，将会失去转向能力。,由、与 s 之间的关系可知，当滑动率 s=100%时，即地面能产生的侧向力FY很小。,55,什么情况下汽车会

15、受到侧向外力的作用？,为什么弯道要有一定的侧倾角？向内倾还是向外倾？倾角的大小依什么而定？,思考,车身受到侧向风作用路面侧倾汽车转向行驶,56,平地转向时，离心力Fl由地面侧向力FY平衡。,57,当汽车在倾斜弯道转向时，离心力Fl可由重力的分力平衡。,弯道内倾，可以减小所需的地面侧向力；倾角依道路转弯半径和设计车速而定。,58,环形跑道（视频）,（注意观察弯道的倾斜情况）,59,表4-2 各种路面的平均附着系数,（1）路面,4.影响制动力系数的因素,60,（1）路面,4.影响制动力系数的因素,61,（2）车速,62,子午线轮胎接地面积大、单位压力小、滑移小、胎面不易损耗，制动力系数较高。轿车普

16、遍采用宽断面、低气压、子午线轮胎。,（3）轮胎结构,63,（4）胎面花纹,64,滑水现象减小了胎面与地面的附着力，影响汽车的转向和制动性能。,uh滑水车速；,pi轮胎气压。,动水压力的升力；水密度；A轮胎接地面积。,滑水现象,65,二、防抱制动装置,在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离的安全装置。,66,1.ABS系统的组成,67,2.ABS的液压原理,68,3.制动抱死过程,69,70,左侧轮滑动率,71,72,73,第四节 汽车制动性能检测标准,74,1、各个车轮的制动力制动力占整车重量比；前轴制动力占前轴荷比2、制动力平衡要求左右轮制动力差值占

17、对应轴荷比3、制动协调时间4、车轮阻滞力5、制动完全释放时间6、驻车制动性驻车制动力占整车重量比,教材计算实例,一、台试检验制动性能要求,75,（1）制动力要求制动力占整车质量的百分比大于60%（空载）、50%（满载）；轴制动力占轴荷的百分比大于60%（前轴）,76,（4）,（3）制动协调时间对液压制动系的车辆制动协调时间不得大于0.35%；对采用气压制动系的车辆制动协调时间不得大于0.56%。,77,制动完全释放时间,驻车制动性能,（6）,（5）,78,二、路试检验制动性能要求,行车制动性,驻车制动性,79,80,第五节 汽车制动性能检测设备与方法,81,82,一、（反力式）滚筒制动试验台,

18、原理,83,（1）驱动装置：电动机、减速器和传动链条等。（2）制动力承受装置：四个滚筒。（3）车轮制动力测量装置：测力杠杆和测力机构组成。（4）车轮制动力指示装置,结构,使用方法,（1）试验台准备（滚筒清洁、仪表正常、举升机正常）（2）被测车轮准备（核实轴荷、轮胎清洁、胎压范围）（3）测试步骤（预热、驶至举升机、空挡非制动、降举升机、启动电动机、踩制动踏板、拉动手制动杆、升起举升机驶出）。,84,二、平板式制动试验台,85,（1）表面轧花的测试平板（2）控制柜（数据采集系统、计算机、显示设备等）（3）踏板压力计等,结构,使用方法,（1）检测台处于开机状态（2）被测车轮驶上平板，按要求迅速踩下踏板踏板（3）数据采集器采集数据和数据处理显示,优点,缺点,86,三、路面制动性能检测,四、检测结果分析,1、制动效能不良或制动力不足2、制动失灵3、制动跑偏4、制动拖滞,