任务三制动[1]ppt课件.ppt
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1、任务三制动1汽车制动性与大众制动系汽车制动性与大众制动系 学习目标学习目标 汽车制动性汽车制动性 大众制动系大众制动系 大众大众ABS 任务描述任务描述 汽车的制动性能是汽车的主要性能之一,制动性能直接关系到汽车汽车的制动性能是汽车的主要性能之一,制动性能直接关系到汽车行车安全,重大交通事故往往是与制动距离太长、紧急制动时发生行车安全,重大交通事故往往是与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关,因此汽车的制动性能是汽车行驶的重要保障,也侧滑等情况有关,因此汽车的制动性能是汽车行驶的重要保障,也是汽车制造厂、使用者、汽车维修和管理人员关心的重要性能之一。是汽车制造厂、使用者、汽车维修和管理人
2、员关心的重要性能之一。 本任务是利用制动试验台来测量汽车行车制动力、制动力的平衡、本任务是利用制动试验台来测量汽车行车制动力、制动力的平衡、制动协调时间、车轮阻滞力、驻车制动力(综合性能检测报告单第制动协调时间、车轮阻滞力、驻车制动力(综合性能检测报告单第5项至第项至第10项),并与国家标准进行比较,判断是否合格,分析不项),并与国家标准进行比较,判断是否合格,分析不合格的原因。合格的原因。 汽车行驶时能在短距离内停车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,称为汽车的行车制动性行车制动性。 汽车在一定坡道上能长时间停车不动的性能称为汽车的驻车制动性驻车制动性。相关知识
3、相关知识一、汽车制动性能的评价一、汽车制动性能的评价 汽车制动性的评价指标有以下三个:(1)1)汽车的制动效能:汽车的制动效能:是指汽车迅速减速直至停车的能力。是指汽车迅速减速直至停车的能力。 它又可用以下三个指标进行评价:即在良好路面上,汽车以一定的它又可用以下三个指标进行评价:即在良好路面上,汽车以一定的初速度制动到停车的制动距离、制动时的减速度和制动力。它是制初速度制动到停车的制动距离、制动时的减速度和制动力。它是制动性能最基本的评价指标。动性能最基本的评价指标。(2 2)制动效能的恒定性:)制动效能的恒定性:制动效能的恒定性是指车辆抵抗制动效能的恒定性是指车辆抵抗制动效能的热衰退和水衰
4、退的能力。制动效能的热衰退和水衰退的能力。 (3 3)制动时的方向稳定性:)制动时的方向稳定性:制动时的方向稳定性是指制动制动时的方向稳定性是指制动时汽车按照驾驶员给定方向行驶的能力。时汽车按照驾驶员给定方向行驶的能力。 二、制动时车轮的受力分析二、制动时车轮的受力分析汽车行驶汽车行驶外力外力(与行驶方向相反)(与行驶方向相反)减速或停车减速或停车制动过程制动过程地面地面空气空气地面地面制动力制动力汽车制动时车轮的受力分析汽车制动时车轮的受力分析1、地面制动力地面制动力rWFZFXbTpTuarTFXb制动摩擦片与制动盘制动摩擦片与制动盘之间的摩擦力之间的摩擦力轮胎与地面轮胎与地面之间的摩擦力
5、之间的摩擦力 汽车在制动过程中人为地使汽车受到一个与其行驶方向相反的外汽车在制动过程中人为地使汽车受到一个与其行驶方向相反的外力,汽车在这一外力作用下迅速地降低车速以至停车,这个外力称力,汽车在这一外力作用下迅速地降低车速以至停车,这个外力称为汽车的制动力。一般汽车多用车轮制动器使汽车车轮受到与汽车为汽车的制动力。一般汽车多用车轮制动器使汽车车轮受到与汽车行驶方向相反的地面切向反作用力的作用,故这时的汽车制动力又行驶方向相反的地面切向反作用力的作用,故这时的汽车制动力又称为地面制动力。地面制动力用称为地面制动力。地面制动力用F Fxbxb表示,如下图所示。表示,如下图所示。2.制动器制动力制动
6、器制动力 制动器制动力是为克服制动器摩擦力矩而在车轮周缘所需施制动器制动力是为克服制动器摩擦力矩而在车轮周缘所需施加的切向力,以符号加的切向力,以符号F Fu u来表示。它等于把汽车架离地面,踩来表示。它等于把汽车架离地面,踩住制动踏板后,在车轮周缘扳动车轮直至它能转动所施加的住制动踏板后,在车轮周缘扳动车轮直至它能转动所施加的切向力。切向力。rTFuTr制动器的摩擦力矩制动器的摩擦力矩 车轮半径车轮半径 式中式中 :3.地面制动力、制动器制动力与地面附着力的关系地面制动力、制动器制动力与地面附着力的关系 汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力,同时汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力,同时
7、又受地面附着条件的限制,只有制动器制动力足够,又受地面附着条件的限制,只有制动器制动力足够,同时地面附着力较高时,才能获得较高的地面制动同时地面附着力较高时,才能获得较高的地面制动力。这样,地面制动力既取决于制动器制动力,又力。这样,地面制动力既取决于制动器制动力,又受地面附着力的制约,它们的关系如下图所示。受地面附着力的制约,它们的关系如下图所示。由图可知,当制动系管路压力或制动踏由图可知,当制动系管路压力或制动踏板力较小,未达到某一极限时,制动器板力较小,未达到某一极限时,制动器摩擦力矩不大,地面制动力足以克服制摩擦力矩不大,地面制动力足以克服制动器摩擦力矩推动车轮滚动。此时,地动器摩擦力
8、矩推动车轮滚动。此时,地面制动力就等于制动器制动力,并随制面制动力就等于制动器制动力,并随制动系管路压力(制动器制动力)的增长动系管路压力(制动器制动力)的增长成正比增大,直至某一限值,地面制动成正比增大,直至某一限值,地面制动力便不再随制动管路压力继续增加,而力便不再随制动管路压力继续增加,而达到最大值,制动器制动力却随制动管达到最大值,制动器制动力却随制动管路压力继续增大。这是由于地面附着力路压力继续增大。这是由于地面附着力制约了地面制动力的继续增大,地面附制约了地面制动力的继续增大,地面附着力便成了地面制动力的极限,地面制着力便成了地面制动力的极限,地面制动力不可能大于地面附着力,即动力
9、不可能大于地面附着力,即汽车制动时地面制动力、制动器制动力和地汽车制动时地面制动力、制动器制动力和地面附着力之间的关系面附着力之间的关系 FxbF=Fz 最大地面制动力FXbmax为 FXbmax = Fz 三、三、 汽车制动时车轮的运动方式分析汽车制动时车轮的运动方式分析wrwru0wrwru00w制动过程制动过程单纯的滚动单纯的滚动边滚边滑边滚边滑抱死拖滑抱死拖滑没有制动力时没有制动力时的滚动半径的滚动半径制动时轮胎在地面上的印痕制动时轮胎在地面上的印痕 从这三个阶段的变化情况可以看出,随着制动从这三个阶段的变化情况可以看出,随着制动强度的增加,车轮滚动的成分越来越少,而滑强度的增加,车轮
10、滚动的成分越来越少,而滑动成分越来越多。一般用滑移率动成分越来越多。一般用滑移率s来说明这个过来说明这个过程中滑动成分的多少。程中滑动成分的多少。滑移率的定义为:滑移率的定义为:0100%wrwwursu0s%1000 s单纯的滚动边滚边滑抱死拖滑%100s制动力系数随滑动率变化的关系制动力系数随滑动率变化的关系 四、汽车制动效能分析四、汽车制动效能分析 制动效能由制动力制动力、制动减速度制动减速度 和制动距离制动距离 等参数来评定。制动力前面已作了分析,下面对制动距离和制动减速度进行详细分析。制动距离制动距离图图3-43-4是驾驶员在接受了紧急是驾驶员在接受了紧急制动信号后,制动踏板力、汽制
11、动信号后,制动踏板力、汽车制动减速度与制动时间的关车制动减速度与制动时间的关系曲线,图系曲线,图3-43-4(a a)是实际测)是实际测得的,图得的,图3-43-4(b b)是经过简化)是经过简化的曲线。的曲线。 图图3-4 汽车的制动过程汽车的制动过程2、制动减速度bXbGF制动减速度制动减速度地面制动力地面制动力制动器的制动力制动器的制动力附着力附着力地面制动力地面制动力制动减速度制动减速度附着系数附着系数bbbgamaxGB7258-2004采用充分发出的平均减速度MFDD (m/s2)来评价。 充分发出的平均减速度是在车辆制动试验中用速度计测得了制动距离和速度的情况下,用Vb、到Ve,
12、速度间隔车辆驶过的距离,根据下列公式计算的平均减速度。)(92.2522beebSSVVMFDD式中: MFDD:充分发出的平均减速度,单位为米每平方秒(m/s2 );V0:试验车制动初速度,单位为千米每小时(km/h);Vb:0.8 V0,试验车速,单位为千米每小时(km/h);Vc:0.1 V0,试验车速,单位为千米每小时(km/h);Sb:试验车速从V0到Vb之间车辆行驶的距离,单位为米(m);Se:试验车速从V0到Vc之间车辆行驶的距离,单位为米(m)。五、汽车制动效能恒定性分析五、汽车制动效能恒定性分析制动器的温度制动器的温度冷制动冷制动热衰退热衰退100C。时,后轮先抱死,当。时,
13、前轮先抱死。空载时总是后轮先抱死。空载时总是后轮先抱死。1轴间负荷分配的影响轴间负荷分配的影响2.制动力的调节和车轮防抱死制动力的调节和车轮防抱死 为了防止制动时后轮抱死而发生危险的侧滑,汽车制动系的前、后轮制动器制动力的实际分配线(线)应当总在理想的前、后轮制动器制动力分配曲线(I曲线)下方。为了减少前轮失去转向能力的倾向和提高制动系效率,线越接近I曲线越好。如果能按需要改变线使之达到上述目的,将比前、后轮制动器制动力具有固定比值的汽车具有更大的优越性。 为此,在现代汽车制动系中装有各种压力调节装置。常见的压力调节装置有限压阀、比例阀、载荷控制比例阀、载荷控制限压阀等。制动力的调节制动力的调
14、节 ABS的作用缩短制动距离改善制动过程的方向稳定性保持制动过程的操纵稳定性减轻驾驶员的紧张程度延长轮胎的使用寿命车轮的防抱死车轮的防抱死汽车载质量的影响汽车载质量的影响对于载质量较大的汽车。因前、后轮的制动器设计,一般不能对于载质量较大的汽车。因前、后轮的制动器设计,一般不能保证在任何道路条件下都使其制动力同时达到附着极限,所以保证在任何道路条件下都使其制动力同时达到附着极限,所以汽车的制动距离就会由于载质量的不同而发生差异。汽车的制动距离就会由于载质量的不同而发生差异。车轮制动器的影响车轮制动器的影响车轮制动器的摩擦副、制动鼓的构造和材料,对于制动器的摩擦力矩和制动效能的热衰退都有很大影响
15、。制动器的结构型式不同,其制动器效率也不同。制动器的技术状况不仅和设计制造有关,而且和使用维修情况有密切关系。制动摩擦片的表面不清洁,如沾有油、水或污泥,则摩擦系数将减小,制动力矩即随之降低。如汽车涉水之后水渗入制动器,其摩擦系数将急剧下降2030。制动初速度的影响制动初速度的影响 制动初速度高时,需要通过制动消耗的运动能量也大,故制动距离会延长。制动初速度愈高,通过制动器转化产生的热量也愈多,制动器的温度上升也愈大。制动蹄片的摩擦性能会随温度的升高而降低,导致制动力衰减,制动距离增长。利用发动机制动利用发动机制动发动机的内摩擦力矩和泵气损耗可用来作为制动时的阻力矩,而且发动机的散热能力要比制
16、动器强得多。道路条件的影响道路条件的影响道路的附着系数限制了最大制动力,故它对汽车的制动性有很大的影响。当制动的初速度相同时,随着值的减小,制动距离随之增加。由于冰雪路面上的附着系数特别小,所以制动距离增大。特别要注意冰雪坡道上的车辆,应充分利用发动机制动。有计算表明,在冰雪路面上,利用发动机制动的辅助作用可使制动距离缩短20-30。在冰雪路面上制动时方向稳定性变坏,当车轮被制动到抱死时侧滑的危险程度将更大。汽车在冰雪路面上行驶时,最好应加装防滑链。驾驶技术的影响驾驶技术的影响驾驶技术对汽车制动性有很大影响。制动时,如能保持车轮接近抱死而未抱死的状态,便可获得最佳的制动效果。经验证明,在制动时
17、,如迅速交替地踩下和放松制动踏板,即可提高其制动效果。因为,此时车轮边滚边滑,轮胎着地部分不断变换,故可避免由于轮胎局部剧烈发热胎面温度上升而降低制动效果。在紧急制动时,驾驶员如能急速踩下制动踏板,则制动系的协调时间将缩短,从而缩短制动距离。在光滑路面上不可猛烈踩制动踏板,以免因制动力过大而超过附着极限,导致汽车侧滑。九、较常见的几种电控制动系统九、较常见的几种电控制动系统ABSABS防抱死制动系统防抱死制动系统ASC+ (T) ASC+ (T) 自动平衡防滑循迹(加速防滑及轮胎抓地控制系)(宝马)自动平衡防滑循迹(加速防滑及轮胎抓地控制系)(宝马)ASDASD防滑差速器控制系统(奔驰)防滑差
18、速器控制系统(奔驰)ASRASR加速防滑控制系统驱动防滑控制系统(奔驰、大众、奥迪)加速防滑控制系统驱动防滑控制系统(奔驰、大众、奥迪)BASBAS辅助制动系统(奔驰宝马)辅助制动系统(奔驰宝马)CBCCBC弯道制动控制系统(宝马)弯道制动控制系统(宝马)DBCDBC动态制动控制系统(宝马)动态制动控制系统(宝马)DSCDSC动态行车稳定系统(宝马)动态行车稳定系统(宝马) DTCDTC动态牵引力控制系统(宝马)动态牵引力控制系统(宝马)EBDEBD电子制动力分配系统(大众现代)电子制动力分配系统(大众现代)EBVEBV电子制动力分配系统电子制动力分配系统EDLEDL、EDS EDS 电子差速
19、锁止系统电子差速锁止系统 图图2 2电控制动作用示意图电控制动作用示意图ESPESP电子(车身)稳定程序(奔驰、奥迪)电子(车身)稳定程序(奔驰、奥迪)ETSETS循迹控制系统(奔驰)循迹控制系统(奔驰)EBC/MSREBC/MSR发动机转矩控制系统(宝马)发动机转矩控制系统(宝马)TCSTCS驱动防滑控制系统(现代)驱动防滑控制系统(现代)TRAC/IRCTRAC/IRC牵引力控制系统(丰田本田)牵引力控制系统(丰田本田)VSAVSA车辆稳定辅助控制系统(本田)车辆稳定辅助控制系统(本田)VSCVSC车辆稳定控制系统(丰田)车辆稳定控制系统(丰田)十、制动检测标准十、制动检测标准 GB 72
20、58-2004GB 7258-2004机动车运行安全技术条件机动车运行安全技术条件中对机动车中对机动车台试和路试制动试验的检测结果的合格标准进行了规定。台试和路试制动试验的检测结果的合格标准进行了规定。 (1)路试检测制动性能标准)路试检测制动性能标准 1)用制动距离检验行车制动性能 2)用充分发出的平均减速度检验行车制动性能 3)应急制动性能检验 4)驻车制动性能检验(2) 台试检测制动性能标准台试检测制动性能标准 1)行车制动性能检验 2)驻车制动性能检验(1)路试检测制动性能标准)路试检测制动性能标准1)用制动距离检验行车制动性能)用制动距离检验行车制动性能机动车在规定的初速度下的制动距
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