1、汽車發(fā)動機性能評價第四章汽車制動性能的評價第一節(jié)汽車制動性能的評價指標(biāo)第二節(jié)汽車制動過程的分析第三節(jié)汽車制動性能分析第四節(jié)與汽車制動性能相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用第一節(jié)汽車制動性能的評價指標(biāo)一、制動效能制動效能是指汽車迅速減速直至停車的能力，即在良好路面上，汽車以一定的初速度制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度。二、制動效能的恒定性制動效能的恒定性主要是指汽車的抗熱衰退性，即汽車在高速行駛或下長坡連續(xù)制動時制動效能的穩(wěn)定程度。三、制動時的方向穩(wěn)定性汽車制動時的方向穩(wěn)定性常用制動時汽車按給定路徑行駛的能力來評價。第二節(jié)汽車制動過程的分析一、制動時車輪的受力分析1.地面制動力圖4-1車輪在制動時的受力分

2、析第二節(jié)汽車制動過程的分析2.制動器制動力3.地面制動力、制動器制動力與地面附著力的關(guān)系圖4-2汽車制動時地面制動力、制動器制動力及地面附著力的關(guān)系p制動系統(tǒng)油壓制動踏板力第二節(jié)汽車制動過程的分析(1)車輪作減速滾動當(dāng)制動踏板力較小時，制動器摩擦力矩不大，地面制動力足以克服制動器摩擦力矩而使車輪維持滾動。(2)車輪抱死拖滑當(dāng)制動踏板力或制動系統(tǒng)壓力上升到某一極限值，地面制動力達到地面附著力(FXb=F)時，車輪即抱死不轉(zhuǎn)而出現(xiàn)拖滑現(xiàn)象。二、硬路面上的附著系數(shù)與滑動率s圖4-3制動時輪胎留在地面上的印痕第二節(jié)汽車制動過程的分析圖4-4附著系數(shù)曲線第二節(jié)汽車制動過程的分析表4-1各種路面上的平均附

3、著系數(shù)第二節(jié)汽車制動過程的分析圖4-5輪胎與有積水層的路面接觸的情況第三節(jié)汽車制動性能分析一、汽車制動效能的分析我國交通部頒布的中華人民共和國機動車制動檢驗規(guī)范規(guī)定，制動效能的評價指標(biāo)為制動距離s 和制動減速度。1.制動距離與制動減速度2.制動距離的分析圖4-6汽車制動過程中制動減速度與制動時間的關(guān)系曲線a)實測曲線b)簡化曲線第三節(jié)汽車制動性能分析(1)在制動器起作用階段汽車行駛過的距離s2(2)在持續(xù)制動階段汽車行駛過的距離s3(3)總制動距離第三節(jié)汽車制動性能分析表4-2機動車車型劃分二、汽車制動效能恒定性的分析制動效能因使用環(huán)境的不同而發(fā)生改變，制動效能的恒定性就是指汽車抗制動效能下降

4、的能力。第三節(jié)汽車制動性能分析表4-3對機動車制動性能的要求第三節(jié)汽車制動性能分析表4-4各種車型制動距離的經(jīng)驗公式1.熱衰退第三節(jié)汽車制動性能分析圖4-7制動效能因數(shù)曲線1雙向自動增力蹄制動器2雙增力蹄制動器3增、減力蹄制動器4雙減力制動器5盤式制動器第三節(jié)汽車制動性能分析圖4-8制動器的熱衰退和熱恢復(fù)1鼓式制動器2盤式制動器第三節(jié)汽車制動性能分析2.水衰退圖4-9制動器的水衰退及恢復(fù)曲線1鼓式制動器2盤式制動器第三節(jié)汽車制動性能分析3.制動初速度的影響圖4-10制動初速度對減速度的影響a)鼓式制動器b)盤式制動器第三節(jié)汽車制動性能分析三、汽車制動時方向穩(wěn)定性的分析制動時汽車的方向穩(wěn)定性是指

5、在制動過程中，汽車按駕駛?cè)私o定的軌跡行駛的能力，即維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力。1.制動跑偏(1)汽車左、右車輪制動器制動力不相等由于左、右轉(zhuǎn)向輪制動力不相等引起汽車跑偏的受力分析如圖4-12所示。圖4-11制動跑偏的情形a)制動跑偏時輪胎在地面上留下的印跡b)制動跑偏引起后軸微側(cè)滑時輪胎在地面上留下的印跡第三節(jié)汽車制動性能分析圖4-12制動跑偏時的受力圖第三節(jié)汽車制動性能分析(2)懸架導(dǎo)向桿系和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)拉桿的運動不協(xié)調(diào)例如，過去用于試驗的EQ240汽車，在制動時總是向右跑偏，在車速為30km/h制動時最嚴(yán)重的跑偏距離為1.7m。圖4-13EQ240汽車在正常情況下和制動跑偏時的前部簡圖

6、a)未制動時b)制動時前軸轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)角為)2.側(cè)滑第三節(jié)汽車制動性能分析(1)車輪側(cè)滑的條件在汽車制動過程中車輪側(cè)滑的受力情況如圖4-14所示。(2)汽車側(cè)滑時的運動分析汽車側(cè)滑時的運動情況如圖4-15所示。圖4-14在汽車制動過程中車輪側(cè)滑的受力情況第三節(jié)汽車制動性能分析圖4-15汽車側(cè)滑時的運動情況a) 前軸側(cè)滑b)后軸側(cè)滑第三節(jié)汽車制動性能分析3.轉(zhuǎn)向能力的喪失四、前、后制動器制動力比例關(guān)系分析圖4-16汽車在水平路面上制動時的受力分析第三節(jié)汽車制動性能分析1.地面法向反作用力2.理想的制動力分配曲線圖4-17理想的前、后車輪制動器制動力分配曲線第三節(jié)汽車制動性能分析3.具有固定比值的前、

7、后車輪制動器制動力與同步附著系數(shù)圖4-18某貨車的線與I曲線第三節(jié)汽車制動性能分析4.制動過程的分析(1)f線組圖4-19f線組與r線組第三節(jié)汽車制動性能分析(2)r線組圖4-20某貨車在不同值路面上制動過程的分析第三節(jié)汽車制動性能分析1)當(dāng)0時，設(shè)=0.7，制動開始時，前、后車輪均未抱死，故前、后車輪地面制動力和制動器制動力一樣均按線增長，到點B時，線與=0.7的r線相交，地面制動力、滿足后車輪先抱死的條件，此時的制動減速度為0.6g。5.利用附著系數(shù)與附著效率(1)前軸的利用附著系數(shù)f(2)后軸的利用附著系數(shù)r第三節(jié)汽車制動性能分析圖4-21前、后軸附著效率曲線第四節(jié)與汽車制動性能相關(guān)的新

8、技術(shù)應(yīng)用一、ABS技術(shù)應(yīng)用為了充分發(fā)揮與路面間的潛在附著能力，全面滿足制動過程中汽車對制動的要求，目前多數(shù)汽車上裝備了自動防抱死制動系統(tǒng)(Anti lock Braking System，ABS)。1. ABS制動過程圖4-22ABS控制原理第四節(jié)與汽車制動性能相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用(1)常規(guī)制動過程在常規(guī)制動過程中，ABS不工作。(2)保持壓力制動過程當(dāng)車速傳感器向ECU輸入信號時，ECU接收來自輪速傳感器的交流電壓信號，計算出車輪的速度，并與參考車速進行比較，得出滑移率s及加、減速度，并將這些信號加以分析，當(dāng)車輪有抱死的危險時，ECU供給相應(yīng)的電磁閥有限的電流，切斷所有的油壓通路，以保持壓力。(

9、3)減壓制動過程若保持壓力指令發(fā)出后，仍有車輪發(fā)出抱死信號，則說明車速傳感器輸入到電磁閥的電流較大，應(yīng)切斷制動主缸與制動輪缸的液壓通路，此時，制動輪缸的油液回流到儲液室，制動壓力降低。第四節(jié)與汽車制動性能相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用(4)增壓制動過程若壓力降低后車速太快，則ECU便會切斷通往電磁閥的電流，又使制動主缸與制動輪缸接通，使制動主缸的高壓制動液流入制動輪缸，增加了制動系統(tǒng)的壓力。2. ABS ECU的控制策略圖4-23邏輯門限值控制的ABS控制原理汽車實際車速汽車參考速度車輪速度第四節(jié)與汽車制動性能相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用3.最佳滑移率1)使后輪保留足夠的側(cè)向附著力，以保持汽車行駛的穩(wěn)定性。2)使前輪具

10、有足夠的側(cè)向控制力，以保持汽車的轉(zhuǎn)向能力。3)與車輪抱死的制動不同，通過合理地利用輪胎與道路的附著能力縮短制動距離。圖4-24各種路面的附著率和滑移率曲線1干燥路面2濕路面3雪地4冰路第四節(jié)與汽車制動性能相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用4)制動力能很快地適應(yīng)各種附著系數(shù)的路面。5)保證所控制的制動力矩變化幅度較低，防止傳動裝置的振動及由此引發(fā)的噪聲。6)能識別水滑現(xiàn)象，并能快速反應(yīng)，保證汽車安全行駛。7)盡快地適應(yīng)制動滯后和發(fā)動機驅(qū)動的影響。二、EBD技術(shù)應(yīng)用EBD的英文全稱是Electric Brake force Distribution，即電子制動力分配。圖4-25EBD的控制原理第四節(jié)與汽車制動性能相

11、關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用三、EBA技術(shù)應(yīng)用分析在緊急情況下有90%的汽車駕駛?cè)瞬戎苿犹ぐ鍟r不夠果斷。圖4-26制動輔助系統(tǒng)的工作過程有經(jīng)驗駕駛?cè)说闹苿訅毫€ - 制動輔助系統(tǒng)的工作線-無經(jīng)驗駕駛?cè)说闹苿訅毫€第四節(jié)與汽車制動性能相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用思考題1.汽車制動跑偏是由哪些原因造成的？2.汽車制動性能有哪些評價指標(biāo)？3.作圖分析論述“后輪側(cè)滑比前輪側(cè)滑更危險”的原因。4.什么是汽車制動效能恒定性？如何評價？5.什么是汽車的同步附著系數(shù)？某汽車在空載和滿載兩種工況下的同步附著系數(shù)是否相同？并請分析說明理由。6.通常，轎車的同步附著系數(shù)和載貨汽車的同步附著系數(shù)的大小是否相同？為什么？7.某汽車在良好的水平路面上行駛，當(dāng)駕駛?cè)瞬扇【o急制動時，汽車發(fā)生嚴(yán)重的側(cè)滑現(xiàn)象，請從汽車結(jié)構(gòu)因素和使用因素兩方面分析產(chǎn)生此種現(xiàn)象的原因。第四節(jié)與汽車制動性能相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用8.某汽車裝有前、后制動器分開的雙管路制動系統(tǒng)，在汽車前部制動管路失效或后部制動管路失效兩種工況下，汽車制動性能評價指標(biāo)有什么變化？并分析說明其道理。9.已測得某車制動時車輪轉(zhuǎn)速為120r/min，此時汽車車速為36km/h，若該車的車輪半徑為0.5m，請問：此時該車車輪的滑動率是多少？10.某轎車滿載質(zhì)量為3 780kg