41 汽车制动性能的评价指标2968.docx

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1、4.1 汽车制制动性能能的评价价指标4.1.1 制制动效能能制动效能能是指汽汽车迅速速降低行行驶速度度直至停停车的能能力，是是制动性性能最基基本的评评价指标标。他是是由制动动力、制制动减速速度、制制动距离离和制动动时间来来评价的的。 4.1.1.11 制动动力汽车在制制动过程程中人为为地使汽汽车受到到一个与与其行驶驶方向相相反的外外力，汽汽车在受受一外力力作用下下迅速地地降低车车速至停停车，这这个外力力称为汽汽车的制制动力。 图411为汽车车在良好好的路面面上制动动时的车车轮受力力图，图图中 为为车轮制制动器的的摩擦力力矩， 为汽汽车旋转转质量的的惯性力力矩， 车轮轮的滚动动阻力矩矩，F为为车

2、轴对对车轮的的推力，GG为车轮轮的垂直直载荷， 是地地面对车车轮的法法向反作作用力。在制动工工程中滚滚动阻力力矩 ，惯惯性力矩矩 相相对较小小时可忽忽略不计计。地面面制动力力 可可写为： 图411 制动动时车轮轮受力式中：rr车轮轮半径。地面制动动力 是是汽车制制动时地地面作用用于车轮轮外力， 值取取决于车车轮的半半径与制制动器的的摩擦力力矩 ，但其其极限值值受到轮轮胎与地地面间附附着力 的限限制。在轮胎周周缘克服服车轮制制动器摩摩擦力矩矩所需的的力称为为制动器器制动力力 即式中：车轮轮制动器器（制动动蹄与制制动鼓相相对滑转转时）的的摩擦力力矩。制动器制制动力 取决于于制动器器结构、型型式与尺

3、尺寸大小小，制动动器摩擦擦副系数数和车轮轮半径。一一般情况况下其数数值与制制动踏板板成正比比，即与与制动系系的液压压或气压压大小成成线性关关系。对对于机构构、尺寸寸一定的的制动器器而言，制制动器动动力主要要取决于于制动踏踏板与摩摩擦副的的表面状状况，如如接触面面积大小小，表面面有无油油污等。图422是在不不考虑附附着系数数 变变化的制制动过程程，地面面制动力力 及及附着力力 随随制动系系的压力力（液压压或气压压）的变变化关系系。车辆制动动时，车车轮有滚滚动或抱抱死滑移移两种运运动状态态。当制制动踏板板力 ( )较小时时，踏板板力和制制动摩擦擦力矩不不大，地地面与轮轮胎摩擦擦力即地地面制动动力

4、足以克克服制动动器摩擦擦力矩使使车轮滚滚动。车车轮滚动动时的地地面制动动力等于于制动器器制动力力（ ）时，且且随踏板板力 的增长长成正比比增长。图422 地地面制动动力、制制动器制制动力及及附着力力之间的的关系但当制动动踏板力力 时地地面制动动力 等于附附着力 时，车车轮即抱抱死不转转而出现现拖滑现现象，显显然，地地面制动动力 受轮胎胎与路面面附着条条件的限限制，其其最大值值 不不可超过过附着力力，即当车轮抱抱死而拖拖滑后，随随着制动动踏板力力继续增增大（ ），制制动器制制动力 由于于制动器器摩擦力力矩的增增长而直直线上升升，当地地面制动动力 达到极极限值 后不不再增长长。因此，地地面制动动力

5、 首首先取决决于制动动器制动动力 ，但同同时又受受到地面面附着条条件 的限制制。所以以汽车制制动时必必须具有有足够的的制动器器制动力力（制动动器摩擦擦力矩），同同时路面面又能提提供高的的附着力力，才能能获得足足够的地地面制动动力。由上述分分析可知知，制动动器制动动力是评评价汽车车制动性性能的最最本指标标之一。通通过对制制动力的的检测，不不仅可以以测得各各车轮的的制动力力的大小小，还可可了解汽汽车前后后轴制动动力合理理分配，以以及各轴轴两侧轮轮制动力力平衡状状况。若若同时测测得制动动协调时时间便能能全面的的检验车车辆的制制动性能能。 在试验台台检验车车轮制动动时，与与车辆行行驶中情情况类似似，车

6、轮轮也会出出现两种种运动状状态，一一种是，车车轮转动动状态，此此时试验验台将测测得与制制动踏板板力相应应的最大大车轮制制动力（等等于制动动器制动动力）；另一种种是车轮轮处于停停转（试试验台滚滚筒相对对车轮轮轮胎滑转转）状态态，此时时试验台台测得的的车轮制制动力（相相当于前前述的地地面制动动力）将将等于轮轮胎与试试验台滚滚筒之间间的附着着力。往往往小于于车轮制制动器制制动力，而而无法测测得车轮轮制动器器制动力力的最大大值。因因为附着着力大小小和轮胎胎与滚筒筒之间的的正压力力及附着着系数有有关。 正压力与与轴荷大大小，以以及车轮轮在试验验台上与与滚筒之之间的安安置角有有关，在在试验检检测时该该轴荷

7、多多半是车车辆空载载状态。为为排除这这种检测测的不确确切性，在在GB77258820003，机机动车运运行安全全技术条条件内内规定可可通过增增加相应应车轴上上的附加加质量和和作用力力来获得得足够的的附着力力。 4.1.1.22 制动动距离制动距离离与行车车安全有有直接关关系，而而且最直直观。驾驾驶员可可按预计计停车地地点的来来控制制制动强度度，故政政府职能能部门通通常按制制动距离离的要制制定安全全法规。 各各国对制制动距离离的定义义不一致致，在我我国安全全法中，是是指在指指定的道道路条件件下，机机动车在在规定的的初速度度下急踩踩制动时时，从脚脚接触制制动踏板板（或手手触动制制动手柄柄）时起起至

8、车辆辆停止车车辆驶过过的距离离（见GGB72258-20003, 6.114.11.1）。制制动距离离与制动动过程的的地面制制动力以以及制动动传动机机构与制制动器工工作滞后后时间有有关，而而地面制制动力与与检验时时在制动动踏板上上的踏板板力或制制动系的的压力（液液压或气气压）以以及路面面的附着着条件有有关，因因此，测测试制动动距离时时必须对对制动踏踏板力或或制动系系的压力力以及轮轮胎与地地面的附附着条件件作出相相应的规规定。 4.1.1.33 制动动减速度度 制动动减速度度j与地地面制动动力 及车辆辆总质量量有关，以以下式表表示：式中：GG汽车车总重力力；g重重力加速速度；汽车车旋转质质量换算

9、算系数。对某一具具体车辆辆而言，制制动减速速度与地地面制动动力是等等效的。因因此也常常用制动动减速度度作为评评价制动动效能的的指标。制制动减速速度在一一次制动动过程中中是变化化的，如如图所示示。当车车辆制动动到全部部车轮抱抱死滑移移时，回回转质量量换算系系数 等等于1，而而此时地地面制动动力 ，由由此可得得最大减减速度： 通通常，车车辆检测测时用平平均减速速度或最最大减速速度作为为制动效效能的评评价指标标，在我我国的安安全法中中则采取取充分发发出的平平均减速速度MFFDD（MMeann Fuullyy Deevellopmmentt Deecelleraatioon） （mm/s）式中： ，车

10、车辆速度度，kmm/h； ，车车辆速度度，kmm/h； 制制动初速速度；kkm/hh在速速度 和 之间车车辆驶过过的距离离（m）；在速速度 和 之间车车辆事故故的距离离（m）。充分发挥挥的平均均减速度度MFDDD的表表达式可可通过舞舞体运动动过程功功能平衡衡的原理理推导得得到。当当汽车由由制动初初速度 经制制动到 的过过程中，其其动能变变化为 ，应应等于地地面制动动力对汽汽车做的的阻力功功 ，即即：图433 制动动过程中中制动减减速度变变化式中：mm汽车车的总质质量；j制制动过程程的平均均减速度度。上式可简简化为： 同理，当当车辆由由制动初初速度经经制动减减速达到到 的过过程，有有计算式式：为

11、简化起起见假设设制动过过程中车车辆的平平均减速速度是相相同的，则则上面两两式可合合并得： 式中： 、 的单位位为kmm/h，若若以基本本单位进进行运算算则应乘乘系数11/3.6，将将上式整整理得：当制动过过程比较较稳定，制制动减速速度比较较稳定也也可以认认为充分分发出的的平均减减速度是是采样时时段的平平均减速速度即为为： 式中 为为汽车速速度由 降至至 所所用时间间。4.1.1.44 制动动时间 制动过过程所经经历的时时间即制制动时间间，很少少作为单单纯的评评价指标标。但是是作为分分析制动动过程和和评价制制动效能能又是不不可缺少少的参数数。如对对于同一一型号的的两辆汽汽车产生生同样的的制动力力

12、所经历历的时间间不同，在在两辆汽汽车的制制动距离离就可能能相差很很大，对对行驶安安全将产产生不同同效果。因因此通常常把制动动时间作作为一辅辅助的评评价指标标。制动动过程各各阶段的的时间分分布大致致如图所所示。图图中所示示时间tt1为驾驶驶员反应应时间，从从接受制制动信号号到脚踩踩到制动动踏板为为止，一一般需要要0.77s11.0ss。该时时间车辆辆按原车车速继续续行驶；t2为制动动器作用用时间（又又称制动动协调时时间）。一一般为00.2ss0.7s主主要取决决于驾驶驶员踩制制动踏板板的速度度和制动动系的形形式和结结构，该该期间制制动减速速度逐渐渐增大，直直至达到到最大制制动减速速度；tt3为持

13、续续制动时时间，该该期间制制动减速速度基本本不变；t4为制动动释放时时间，一一般在00.2ss1.0s之之间。 在我国国安全法法规中还还采用制制动协调调时间评评价制动动效能（见见GB77258820003，66.144.1.2）。该该法规中中所提到到的制动动协调时时间，是是指在急急踩制动动时从踏踏板开始始工作至至车辆减减速度（或或制动力力）达到到表4-3中规规定的车车辆充分分发出的的平均减减速度（或或表41中所所规定的的制动力力）755%时所所需时间间。4.1.2 制制动抗热热衰退性性汽车制动动抗热衰衰退性能能是指汽汽车高速速制动，短短时间内内重复制制动或下下长坡连连续制动动时制动动效能的的热

14、稳定定性。因因为制动动过程实实质是把把汽车的的动能通通过制动动器吸收收转化为为热能。制制动过程程中制动动器温度度不断升升高，制制动器摩摩擦系数数下降制制动器摩摩擦阻力力矩减小小，从而而使制动动能力降降低，这这种现象象称热衰衰退现象象。因此此，可以以用制动动器处于于热状态态时能否否保持有有冷状态态时的制制动效能能来评价价汽车制制动抗热热衰退性性能。制制动抗热热衰退性性是衡量量制动效效能恒定定性的一一个指标标。随着着高速公公路的发发展和车车速的提提高，汽汽车制动动性能的的恒定性性也愈来来愈高。但但由于测测试方法法复杂，在在一般汽汽车综合合检测中中较难实实施。对对于在用用汽车也也无需检检测制动动抗热

15、衰衰退性。 4.1.3 制制动稳定定性制动稳定定性是指指制动时时汽车的的方向稳稳定性。通通过制动动时汽车车按给定定轨迹行行驶的能能力来评评价，即即汽车制制动时维维持直线线行驶或或预定弯弯道行驶驶的能力力。制动动稳定性性良好的的汽车，在在试验时时不会产产生不可可控制的的效能使使汽车偏偏离一定定的试验验通道。我我国安全全法规中中对制动动稳定性性有相应应的规定定（见GGB7225819997，66.144.1）。 汽汽车丧失失制动稳稳定性表表现为制制动跑偏偏和车轴轴侧滑现现象，特特别是后后轴侧滑滑，是造造成交通通事故的的重要原原因。 汽汽车跑偏偏是指汽汽车制动动时不能能按直线线方向减减速停车车，而无

16、无法控制制地向左左和向右右偏驶的的现象。汽汽车制动动时出现现某一轴轴或两轴轴的车轮轮相对地地面同时时发生横横行移到到的现象象称为制制动侧滑滑现象。 产产生制动动跑偏的的主要原原因是汽汽车左右右车轮制制动时制制动力增增长快慢慢不一致致或左右右轮制动动力不等等，特别别是转向向轮左右右车轮制制动器制制动力不不相等。另另外轮胎胎的机械械特性、悬悬架系统统的结构构与刚度度、前轮轮定位、道道路状况况、车辆辆轮荷分分布状况况等因素素也会影影响制动动跑偏。为为了控制制制动跑跑偏，在在安全法法规中对对左右轮轮制动力力的平衡衡有相应应要求（见见GB77258819997，66.155.1.2）。 汽汽车在制制动过

17、程程中，当当车轮未未抱死制制动时，车车辆具有有承受一一定侧向向力的能能力。汽汽车在一一般横向向干扰力力的作用用下不会会发生制制动侧滑滑现象。当当车轮抱抱死制动动时，车车轮承受受侧向力力的能力力几乎全全部丧失失，汽车车在横向向干扰力力作用下下极易发发生侧滑滑。 制制动时前前后轮抱抱死的顺顺序取决决于设计计时制动动力在各各轴之间间的合理理分配，道道路状况况。为了了改善制制动稳定定性，在在有的汽汽车上装装有制动动力分配配调节装装置如限限压阀、比比例阀、感感载阀等等，目前前以发展展到采用用计算机机如控制制的汽车车防抱死死装置。汽汽车制动动跑偏与与汽车制制动时车车轮侧滑滑也是有有联系的的。严重重的跑偏偏

18、常会引引起后轮轮侧滑。 上上述几方方面的评评价指标标主要评评价汽车车制动时时制动性性能的好好坏，然然而一旦旦需要解解除制动动力时制制动装置置能否迅迅速、彻彻底、解解除往往往也会影影响行车车安全严严重时也也会造成成交通事事故。例例如当车车轮抱死死制动而而汽车又又失去控控制时，驾驾驶员通通过放松松制动踏踏板不能能迅速解解除制动动，此时时汽车将将可能丧丧失制动动稳定性性。 在在行车中中，若踩踩下制动动踏板后后再抬起起踏板而而不能迅迅速解除除制动，这这种现象象称为制制动拖滞滞。除上上例外，一一般情况况下这种种现象不不会立即即引起行行车事故故，但如如果不及及时排除除其故障障，将会会导致制制动系统统损坏，特特别时引引起制动动系过热热，制动动蹄片烧烧蚀，降降低车辆辆制动性性能，增增加车辆辆行驶阻阻力。因因此车轮轮阻滞力力也应列列入汽车车制动性性能检测测项目。但但需要指指出的是是这里所所检测的的车轮阻阻滞力除除包含制制动系的的因素外外，还与与车轮安安装有关关，如轴轴承安装装紧度、车车轴变形形以及车车轮与试试验台滚滚筒之间间的安置置角等。