(15)--7-汽车制动器制动力的轴间分配（2）.pdf

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1、 汽车制动器制动力的轴间分配（2）前后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析 后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。间的关系曲线。一、f 线组和r 线组 前轮没有抱死、后轮抱死时，前轮没有抱死、后轮抱死时，前、后轮地面制动力前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。间的关系曲线。一定时，一定时，f 线为直线线为直线 与与 无关无关 代入将b2b1bXXXFFFgb2b1b1hLFFLGbFXXXFXb1=0 gXhGbFb2FXb2=0 gXhLGbFb1前轮抱死的条件是前轮抱死的条件是

2、 gb1ggb2hGbFhhLFXXLhFLGbFFXZXgb1b1LzhbGFZg1LzhaGFZg21.f 线组 FXb1 FXb2 g(0,)Gbhf 线组线组 1.0f 线组作图线组作图 0.2 0.3 0.4 0.5 gXhGbFb2FXb1=0时，时，gb1ggb2hGbFhhLFXX 代入并整理得将b2b1bXXXFFF2.r 线组 前轮没有抱死、后轮抱死时，前轮没有抱死、后轮抱死时，FXb1、FXb2间的关系曲线。间的关系曲线。b1gXGaFhgb2hLGaFX0b1XF0b2XF 一定时，一定时，r 线为直线线为直线 与与 无关无关 后轮抱死的条件是后轮抱死的条件是 LhFL

3、GaFFXZXgb2b2gb1ggb2hLGaFhLhFXXLzhbGFZg1LzhaGFZg2FXb1 FXb2 g(0,)Gbh1.0g(,0)Gahr 线组线组 I曲线曲线 1.0r 线组作图线组作图 f 线组线组 0.2 0.3 0.4 0.5 0.2 0.3 0.4 0.5 b1gXGaFh0b2XFgb1ggb2hLGaFhLhFXX 当当FXb20时是地面驱动力，无意义。时是地面驱动力，无意义。f 线与横坐标的交点线与横坐标的交点 后轮制动管路后轮制动管路失效，前轮抱死时失效，前轮抱死时的地面制动力。的地面制动力。后轮制动严重滞后轮制动严重滞后，前轮抱死后，后后，前轮抱死后，后轮

4、才将开始制动。轮才将开始制动。3.f 线组和r组线的分析 1）f 线组 9 思考：为什么随着思考：为什么随着FXb2FXb1？1b1ZXFF 当当 f 线与线与 r 线相交以后，前后轮都抱死，线相交以后，前后轮都抱死，进入稳定状态。进入稳定状态。后轮参与制动后后轮参与制动后 FZ1 bXFjF2）r 线组 前轮制动管路前轮制动管路失效，后轮抱死时失效，后轮抱死时的地面制动力。的地面制动力。随着随着FXb1FXb2？前轮参与制动后前轮参与制动后 2b2ZXFF FZ2 I 曲线以下的曲线以下的 r 线组没有意义线组没有意义 r 线与纵坐标的交点线与纵坐标的交点 bXFjF 前轮制动严重滞前轮制动

5、严重滞后，后轮抱死后，后，后轮抱死后，前轮才将开始制动。前轮才将开始制动。f 线组：线组：后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。间的关系曲线。小结：小结：r组线：组线：前轮没有抱死、后轮抱死时，前轮没有抱死、后轮抱死时，前、后轮地面制动力前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。间的关系曲线。I 曲线曲线：在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮同时抱死，：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。前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。线线：前、后制动

6、器制动力之比为固定值时，前、后制动器制动力之比为固定值时，实际前、后制动器制动实际前、后制动器制动力分配线。力分配线。利用利用线、线、I 曲曲线、线、f 和和 r 线组线组分析汽车在不同分析汽车在不同附着系数的路面附着系数的路面上的制动过程。上的制动过程。二、制动过程分析 从图中看，同从图中看，同步附着系数是多步附着系数是多少？少？3900.3).0(10设）A点前轮抱死。点前轮抱死。此时的制此时的制动减速度？动减速度？点前后轮同时抱死。点前后轮同时抱死。点前后轮同时抱死时的点前后轮同时抱死时的制动器制动力。制动器制动力。AA 3).0(10设）A点前轮抱死。点前轮抱死。点前后轮同时抱死。点前

7、后轮同时抱死。点前后轮同时抱死时的点前后轮同时抱死时的制动器制动力。制动器制动力。AA 0前轮先抱死前轮先抱死 27.0z前轮抱死时前轮抱死时 3.0z前后轮同前后轮同时抱死时时抱死时 结论结论 3).0(10设）7).0(20设）点前后轮同时点前后轮同时抱死。抱死。点前后轮同时点前后轮同时抱死时的制动器制动抱死时的制动器制动力。力。B7).0(20设）B点后轮抱死。点后轮抱死。此时的制动减速度？此时的制动减速度？B 0后轮先抱死后轮先抱死 60.z后轮抱死时后轮抱死时 70.z前后轮同前后轮同时抱死时时抱死时 结论结论 7).0(20设）3）制动过程分析得到的结论 因此，为了使制动力分配达到

8、理想制动力分配的要求，因此，为了使制动力分配达到理想制动力分配的要求，往往采用控制调节装置，使往往采用控制调节装置，使线位于线位于I曲线以下，保证汽车行曲线以下，保证汽车行驶中制动时的稳定性，防止后轮抱死而产生侧滑。驶中制动时的稳定性，防止后轮抱死而产生侧滑。20 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 3）制动过程分析得到的结论 00z 1 1）若在同步附着系数的路面上制动，则汽车的前、后）若在同步附着系数的路面上制动，则汽车的前、后车轮将达到同时抱死的工况，此时制动强度车轮将达到同时抱死的工况，此时制动强度 ；2 2）在其它附着系数路面上制动时，）在其它附着

9、系数路面上制动时，达到前轮或后轮抱达到前轮或后轮抱死前死前的制动强度比路面附着系数要小，即的制动强度比路面附着系数要小，即 ；3 3）只要）只要 ，要使两轮都不抱死所得到的制动强，要使两轮都不抱死所得到的制动强度总是小于附着系数；只有在度总是小于附着系数；只有在 的路面上，地面附着的路面上，地面附着系数才能得到较好的利用。系数才能得到较好的利用。z0该结论也可以用该结论也可以用利用附着系数利用附着系数和和制动效率制动效率来描述。来描述。这两个参数实质是描述的这两个参数实质是描述的地面附着条件的利用程度地面附着条件的利用程度。21 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比

10、例关系 五、利用附着系数与制动效率 用来说明制动器制动力分配的合理性；用来说明地面附着条件的利用程度。1.利用附着系数利用附着系数 利用附着系数：利用附着系数：汽车以一定减速度制动时，除去制动强汽车以一定减速度制动时，除去制动强度度 以外，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系以外，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数总大于其制动强度。数总大于其制动强度。这个要求的路面附着系数为汽车在该制动强度时的利这个要求的路面附着系数为汽车在该制动强度时的利用附着系数。用附着系数。汽车以一定制动减速度制动时，防止车轴上车轮抱死所汽车以一定制动减速度制动时，防止车轴上车轮抱死所需的轮胎地面附着系数。需的轮胎

11、地面附着系数。0z23 ibiiZXFF第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 五、利用附着系数与制动效率 1.利用附着系数 利用附着系数：利用附着系数：对于一定的制动强度对于一定的制动强度z z，不发生车轮抱死所，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数。要求的最小路面附着系数。式中式中 FXbi对应于制动强度对应于制动强度z，汽车第，汽车第 i 轴产生的地面制动力；轴产生的地面制动力；FZi制动强度为制动强度为 z 时，地面对第时，地面对第 i 轴的法向反力；轴的法向反力；第第 i 轴对应于制动强度轴对应于制动强度 z 的利用附着系数；的利用附着系数；i式中式

12、中 FXbi对应于制动强度对应于制动强度z，汽车第，汽车第 i 轴产生的地面制动力；轴产生的地面制动力；FZi制动强度为制动强度为 z 时，地面对第时，地面对第 i 轴的法向反力；轴的法向反力；第第 i 轴对应于制动强度轴对应于制动强度 z 的利用附着系数；的利用附着系数；i 通常以利用附着系数与制动强度的关系曲线来描述汽车通常以利用附着系数与制动强度的关系曲线来描述汽车制动力分配的合理性。制动力分配的合理性。利用附着系数越接利用附着系数越接近制动强度，地面附近制动强度，地面附着条件发挥的越充分，着条件发挥的越充分，汽车制动力分配的合汽车制动力分配的合理程度越高。理程度越高。具有理想制动力分具

13、有理想制动力分配的汽车，其利用附配的汽车，其利用附着系数就是着系数就是 z 利用附着系数与制动效率 z=0.39z=0.39时，前、后轴利用附着系数均为时，前、后轴利用附着系数均为0.390.39，即无任何，即无任何车轮抱死所要求的车轮抱死所要求的(最小最小)地面附着系数地面附着系数(实际上为刚要抱死实际上为刚要抱死)为为0.390.39，这就是这一货车的同步附着系数。，这就是这一货车的同步附着系数。在小于在小于0.390.39的路面上，前轮提前抱死，的路面上，前轮提前抱死，曲线无意义，曲线无意义，汽车的利用附着系数应取汽车的利用附着系数应取 所确定的曲线。所确定的曲线。在大于在大于0.390

14、.39的路面上，情况正好相反。的路面上，情况正好相反。因为利用附着系数总是大于或等于制动强度的，故也可因为利用附着系数总是大于或等于制动强度的，故也可以根据以根据利用附着系数利用附着系数在在4545o o对角线的上方或下方，来判断并对角线的上方或下方，来判断并选取汽车的利用附着系数曲线，即应选取在对角线上方选取汽车的利用附着系数曲线，即应选取在对角线上方 的曲线作为汽车利用附着系数曲线。的曲线作为汽车利用附着系数曲线。rf28 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 利用附着系数与制动强度的关系曲线 最理想的情况是最理想的情况是 空载时总是空载时总是后轮先抱死；

15、后轮先抱死；满载时满载时 的路面上后轮先的路面上后轮先抱死；反之则是抱死；反之则是前轮先抱死。前轮先抱死。z0制动强度不可能超制动强度不可能超过附着系数。过附着系数。29 1），前轮先抱死，前轮先抱死 0z1b1fZXFFb11XFFtugGddGzg1hbLGFZgf1zhbLz前轴利用附着系数前轴利用附着系数 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 2.利用附着系数的计算 30 2），后轮先抱死 0z2b2rZXFFtugGFXdd1b2Gz 1g2haLGFZgr11zhaLz后轴利用附着系数后轴利用附着系数 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、

16、后制动器制动力的比例关系 31 计算计算 g0hbL由由 得得 maxgbzLh如果如果 ，前轮先抱死，前轮先抱死 0f由由 得得 如果如果 ，后轮先抱死，后轮先抱死 0rmaxg(1)azLh第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 3）由利用附着系数计算车轮不抱死条件下的 maxzgr11zhaLzgf1zhbLz 32 gzamaxbmaxbmaxaa0auus922526312022.没有没有ABS又不允许车轮抱死时的最短制动距离又不允许车轮抱死时的最短制动距离 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 4）车轮不抱死条件下能

17、达到的最大制动减速度 bmax20aa02292.2526.31auus 33 maxg(1)azLh由0FF1只能用后只能用后轮制动轮制动 maxgazLh第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 5）前轮或后轮制动管路失效时的 思考：前轮制动失效的特点？思考：前轮制动失效的特点？maxgbzLh11FF只能用前只能用前轮制动轮制动 maxgbzLh由后轮制动失效后轮制动失效 maxz34 时0ffzE LhLbgf时0rrzE LhLagr1制动效率制动效率：车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附：车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附着系数之比。着系数之比。gr

18、11zhaLzgf1zhbLz注意，将制动效率写成利用附着系数的函数。3）制动效率E 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 35 有的教材上将制动效率定义如下：有的教材上将制动效率定义如下：制动效率：制动效率：汽车制动到前后轴抱死过程中，后抱死轴刚汽车制动到前后轴抱死过程中，后抱死轴刚好抱死时的总地面制动力与此时的总制动器制动力之比。好抱死时的总地面制动力与此时的总制动器制动力之比。3）制动效率E 制动效率制动效率 总地面制动力总地面制动力 总制动器制动力总制动器制动力 后抱死轴将要抱死时后抱死轴将要抱死时 36 00.3max1A2A121A12A2100%

19、AAAAbFFFFFFFFFF 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 3）制动效率E 点：前后轮同时抱死。点：前后轮同时抱死。A 点：前后轮同时抱死点：前后轮同时抱死时的时的制动器制动力。制动器制动力。A37 00.7max12121122100%BBBBBBBBbFFFFFFFFFF 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 点：前后轮同时抱死。点：前后轮同时抱死。B 点：前后轮同时抱死点：前后轮同时抱死时的时的制动器制动力。制动器制动力。B3）制动效率E 38 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例

20、关系 00.39xbmax,100%bFF只有在只有在 时，才有时，才有，地面附着系数才能得到较好的利用。，地面附着系数才能得到较好的利用。结论 3）制动效率E 39 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 结论 汽车的同步附着系数对汽车制动时的方向稳定性汽车的同步附着系数对汽车制动时的方向稳定性和制动效率有重要的影响：和制动效率有重要的影响：在在 的路面上制动时后轴先抱死；反之，前轴先抱死。的路面上制动时后轴先抱死；反之，前轴先抱死。因此，汽车的因此，汽车的 取的越小，后轴先抱死的概率将会提高，取的越小，后轴先抱死的概率将会提高，反之，前轴先抱死的概率将会提高

21、。由于后轴侧滑是一种危反之，前轴先抱死的概率将会提高。由于后轴侧滑是一种危险不稳定的工况，因此汽车的同步附着系数有加大的趋势。险不稳定的工况，因此汽车的同步附着系数有加大的趋势。国外：满载时，轿车国外：满载时，轿车 ，货车，货车 ；国内：满载时，轿车国内：满载时，轿车 ，货车，货车 。000.60.9000.50.800.50.800.450.73）制动效率E 40 时0ffzE LhLbgf时0rrzE LhLagr13.制动效率制动效率E 当当 时，空载时后轴制动效率约等于时，空载时后轴制动效率约等于0.670.67，这说明，这说明后轮不抱死时，汽车最多只利用可供制动的附着力的后轮不抱死时

22、，汽车最多只利用可供制动的附着力的67%67%，即，即制动减速度不是制动减速度不是0.6g0.6g，而只有，而只有0.60.60.67g=0.402g0.67g=0.402g。6.0 六、对前、后制动器制动力分配的要求六、对前、后制动器制动力分配的要求 六、对前、后制动器制动力分配的要求六、对前、后制动器制动力分配的要求 44 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 六、对前、后制动器制动力分配的要求 1.ECE制动法规 45 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 2.具有变化值的前、后制动器制动力的分配特性 通过使用比例阀或载

23、荷比例阀等制动力调节装置，根通过使用比例阀或载荷比例阀等制动力调节装置，根据制动强度、载荷等因素，改变前、后制动器制动力的比据制动强度、载荷等因素，改变前、后制动器制动力的比值，使之接近于理想制动力分配曲线，满足制动法规的要值，使之接近于理想制动力分配曲线，满足制动法规的要求。求。制动力分配曲线的设计兼顾制动稳定性和最短制动距制动力分配曲线的设计兼顾制动稳定性和最短制动距离但优先稳定性的原则。离但优先稳定性的原则。转折点的选择一般低于转折点的选择一般低于 I 曲线。曲线。46 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 47 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关

24、系前、后制动器制动力的比例关系 48 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 49 要点总结要点总结 从I曲线、线、f线组和r线组的关系来看，我们希望线在I曲线下方，避免后轮先抱死造成侧滑；同时希望线尽量接近I曲线，也就是前轮不要过早抱死，以提高对路面附着能力的利用率，提高制动效能。从利用附着系数-制动强度关系来看，我们希望前轮的利用附着系数曲线在45线上方，以确保前轮先抱死；同时尽量接近45线，以提高地面附着能力的利用程度。而从制动效率的角度，我们希望有意义的是前轮制动效率，而且在不同附着系数的路面上该效率都尽可能接近100%。而在本节限定条件内，“理想”的是

25、前后轮同时抱死，这样不会发生侧滑，地面附着条件利用的也最充分。当然，真正“理想”的制动工况应该是有ABS（制动防抱死）装置。50 51 52 53 1.1.熟悉制动时地面对前、后车轮的法向反作熟悉制动时地面对前、后车轮的法向反作用力；用力；2.2.掌握理想的前后制动器制动力分配曲线；掌握理想的前后制动器制动力分配曲线；3.3.掌握同步附着系数、掌握同步附着系数、f 线组以及线组以及 r 线线组的组的概念以及线组的获得方法；概念以及线组的获得方法；4.4.掌握在各种路面上汽车制动过程的分析。掌握在各种路面上汽车制动过程的分析。小小 结结 第五节第五节 前、后制动器制动力的比例关系前、后制动器制动力的比例关系 本次课结束，谢谢大家！