《汽車制動系》PPT課件.ppt

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1、汽車?yán)碚?汽車性能,復(fù)習(xí),發(fā)動機功率的選擇1---預(yù)期的最高車速,發(fā)動機功率的選擇2----比功率,傳動系最小傳動比的選擇,（1）最高車速,（2）汽車的后備功率,（3）駕駛性能,傳動系最大傳動比的選擇,（1）最大爬坡度,（2）附著條件,（3）最低穩(wěn)定車速,第一章封面,,第十一章,汽車的制動性,,第11章 汽車的制動性,第1節(jié) 制動性的評價指標(biāo),制動時間,一、制動效能的定義,在良好的路面上，汽車以規(guī)定的初始車速以規(guī)定的踏板力制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度。它是制動性能的最基本指標(biāo)。,二、制動效能的恒定性,抗熱衰退和水衰退的能力 汽車高速行駛或下長坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度，稱為抗熱

2、衰退性能。 涉水行駛后，制動器還存在水衰退性能。,三、制動時的方向穩(wěn)定性,制動時汽車按照駕駛員給定方向行駛的能力。即是否發(fā)生制動跑偏（制動時汽車偏駛，但是后輪沿前輪的軌跡運動）、側(cè)滑（制動時汽車一軸或雙軸發(fā)生橫向滑動，前后輪軌跡不重合）、失去轉(zhuǎn)向能力（如前輪抱死拖滑，汽車將失去轉(zhuǎn)向能力）等。,轎車制動規(guī)范,第2節(jié) 制動時車輪受力分析,一、地面制動力,車輪在制動時的受力情況,,,,,,二、制動器制動力,二、制動器制動力,制動器制動力,制動器制動力與踏板制動力,三、地面制動力、制動器制動力與附著力,車輪做減速滾動,車輪抱死拖滑,四、硬路面上的附著系數(shù)與滑動率,制動過程,,單純的滾動,邊滾邊滑,抱死

3、拖滑,沒有制動力時的滾動半徑,有制動力時的滾動半徑,滑移率,,單純的滾動,邊滾邊滑,抱死拖滑,,,,制動時輪胎的印痕,單純的滾動,邊滾邊滑,抱死拖滑,制動力系數(shù),制動力系數(shù)與滑移率關(guān)系曲線,,,有側(cè)偏時制動力系數(shù)與滑移率關(guān)系曲線,滑動率低，側(cè)向力附著系數(shù)愈大，輪胎保持轉(zhuǎn)向、防止側(cè)滑的能力愈大。,附著系數(shù)影響因素,各種路面制動力系數(shù)與滑移率關(guān)系曲線,,各種路面平均附著系數(shù),車速對制動力系數(shù)與滑移率關(guān)系曲線 的影響,滑水現(xiàn)象,高速行駛的汽車,第3節(jié) 汽車的制動效能及其恒定性,制動時間,第3節(jié) 汽車的制動效能及其恒定性,第3節(jié) 汽車的制動效能及其恒定性,一、制動距離的分析,制動距離的分析,駕駛員反應(yīng)

4、時間0.31.0s,制動器作用時間0.20.9s,持續(xù)制動器時間,制動解除時間0.21.0s,制動器作用時間,持續(xù)制動器時間,制動距離是從駕駛員剛踩著制動踏板起到完全停車為止汽車所駛過的距離,制動距離的計算,經(jīng)驗的制動距離公式,二、制動效能的恒定性,二、制動效能的恒定性,抗熱衰 退性能,制動效能因數(shù),單位制動泵推力FP所產(chǎn)生的制動器摩擦力F Kef=F/FP,制動效能因數(shù)曲線,穩(wěn)定性好,制動力大，但是工作穩(wěn)定性差,二、制動效能的恒定性,抗水衰 退性能,制動器被水浸濕，制動效能也會降低,小結(jié),制動時間,地面制動力、制動器制動力與附著力,車輪做減速滾動,車輪抱死拖滑,小結(jié),制動距離的分析,駕駛員反

5、應(yīng)時間0.31.0s,制動器作用時間0.20.9s,持續(xù)制動器時間,制動解除時間0.21.0s,小結(jié),復(fù)習(xí),制動時間,地面制動力、制動器制動力與附著力,車輪做減速滾動,車輪抱死拖滑,復(fù)習(xí),制動距離的分析,駕駛員反應(yīng)時間0.31.0s,制動器作用時間0.20.9s,持續(xù)制動器時間,制動解除時間0.21.0s,復(fù)習(xí),第4節(jié) 制動時汽車的方向 穩(wěn)定性,發(fā)生人身傷亡的交通事故中，與側(cè)滑有關(guān)的比例在潮濕路面上約為30%，在冰雪路面上為70%80%。而側(cè)滑的產(chǎn)生有50%是由制動引起的。,第4節(jié) 制動時汽車的方向穩(wěn)定性,一、制動跑偏情況,制動跑偏引起后軸微側(cè)滑,制動跑偏的原因,特別是前輪,制動跑偏受力圖,實

6、踐證明，前軸左右制動輪制動力之差超過5%，后軸左右制動輪制動力之差超過10%，將引起制動跑偏。,制動器制動力不相等,二、前軸轉(zhuǎn)向能力的喪失,指彎道制動時，汽車不再按照原來的 彎道行駛而是沿著彎道切線方向駛出，及直線行駛時轉(zhuǎn)動方向盤汽車仍按照直線方向行駛的現(xiàn)象。,轉(zhuǎn)向能力的喪失與后軸側(cè)滑有一定聯(lián)系。 一般汽車如后軸不會側(cè)滑，前輪就可能喪失轉(zhuǎn)向能力；后軸側(cè)滑，前輪常仍保持轉(zhuǎn)向能力。,直線行駛制動試驗,直線行駛制動試驗,前輪無制動力，后輪有足夠的制動力 后輪無制動力，前輪有足夠的制動力 前后輪均有足夠的制動力，但是抱死拖滑的次序和時間間隔不同 起始車速和附著系數(shù)的影響,前輪無制動力，后輪有足夠的制動

7、力,后輪無制動力，前輪有足夠的制動力,前后輪均有足夠的制動力，但抱死拖滑的次序和時間間隔不同,起始車速和附著系數(shù)的影響,直線行駛制動試驗總結(jié),（1）制動過程中，若只有前輪抱死或前輪先抱死拖滑，汽車基本上沿直線行駛，處于穩(wěn)定狀態(tài)，但是喪失轉(zhuǎn)向能力。 （2）若后輪比前輪提前一定時間先抱死拖滑，且車速超過某一數(shù)值，汽車在輕微的側(cè)向力作用下就會發(fā)生側(cè)滑。路面愈滑，制動距離和制動時間越長，后軸側(cè)滑愈強烈。,車輪側(cè)滑的條件,,,,,,,,,,,,,,,,,,v,w,FZ,Tu,Fxb,Fr,Y,,,,,,,,,Y,Fxb,R,問1：無切向力時，車輪所能承受的最大側(cè)向力？,問2：若承受切向力（驅(qū)動力或制動力

8、），車輪不發(fā)生側(cè)滑的條件？,問3：車輪承受最大側(cè)向力,,得出：當(dāng)切向力與地面和車輪的附著力相等時，微小的側(cè)向力將引起車輪側(cè)向滑移,前軸側(cè)滑受力圖,前輪抱死后輪滾動,慣性力Fj的方向與側(cè)滑方向相反，起到削減側(cè)滑的作用。,后軸側(cè)滑受力圖,慣性力Fj的方向與側(cè)滑方向相同，加劇側(cè)滑，甚至甩尾。,為消除側(cè)滑，駕駛員可朝后軸側(cè)滑方向適度轉(zhuǎn)動方向盤，增大回轉(zhuǎn)半徑，減小慣性力。,11.5 制動力分配,當(dāng)制動力足夠時,一、地面對前后車輪法向反作用力,水平方向力平衡,若在不同附著系數(shù)路面制動，前后輪同時抱死拖滑,,,,,可以看出：當(dāng)制動強度和附著系數(shù)改變時，前后輪的法向反作用力變化很大,二、法向反作用力與附著系數(shù)

9、關(guān)系,二、理想的前后輪制動器制動力分配曲線,前后輪同時抱死的條件,,前后輪制動器制動力之和等于附著力,前后輪制動器制動力分別等于各自的附著力,,,,,,,前后輪同時抱死，前后制動器動力的關(guān)系曲線-----理想的前后輪制動器制動力分配曲線（I線）,,理想的前后輪制動器制動力分配曲線（I線）,,I曲線,,與坐標(biāo)軸成45 的一組平行線,經(jīng)過原點的 一組射線,理想的前后輪制動器制動力分配曲線（I線）,三、具有固定比值的前后制動器制動力及同步附著系數(shù),前后制動器 制動力之比 為一固定值,,制動器制動力 分配系數(shù),,,,,實際的前后 制動器制動力 分配曲線,曲線,線,,同步附著系數(shù),同步附著系數(shù),同步附著

10、系數(shù),固定制動力分配的汽車只有一種附著系數(shù)才能達(dá)到前后輪同時抱死,小結(jié),前后輪同時抱死，前后制動器動力的關(guān)系曲線--理想的前后輪制動器制動力分配曲線（I線）,,小結(jié),小結(jié),前后制動器 制動力之比 為一固定值,,制動器制動力 分配系數(shù),,,,實際的前后 制動器制動力 分配曲線,曲線,小結(jié),固定制動力分配的汽車只有一種附著系數(shù)才能達(dá)到前后輪同時抱死,,,復(fù)習(xí),前后輪同時抱死，前后制動器動力的關(guān)系曲線--理想的前后輪制動器制動力分配曲線（I線）,,復(fù)習(xí),復(fù)習(xí),前后制動器 制動力之比 為一固定值,,制動器制動力 分配系數(shù),,,,實際的前后 制動器制動力 分配曲線,曲線,復(fù)習(xí),固定制動力分配的汽車只有一

11、種附著系數(shù)才能達(dá)到前后輪同時抱死,四、汽車在各種路面制動過程分析,利用I曲線和曲線可以分析汽車在各種路面制動情況,f線組與r線組,f線組,當(dāng)前輪抱死時,,f線組,整理得,取不同的值，可得到f線組， f線組與縱坐標(biāo)的交點為-Gb/hg,與值無關(guān)。,r線組,當(dāng)后輪抱死時,,r線組,整理得,取不同的值，可得到r線組， r線組與橫坐標(biāo)的交點為Ga/hg,與值無關(guān)。,f線組與r線組,I曲線,2、在各種路面制動過程分析,路面制動過程分析,,,,制動開始，F(xiàn)u1 、Fu2按線上升，F(xiàn)xb1 、Fxb2也按線上升，前后輪均未抱死； A點----線與=0.3的f線相交，前輪先抱死； A點---=0.3的f線與I

12、線相交，后輪也抱死； 此時最大減速度=g=0.3g 線位于I線下方，前輪先抱死，是一種穩(wěn)定工況,,,,路面制動過程分析,,,,,制動開始，F(xiàn)u1 、Fu2按線上升，F(xiàn)xb1 、Fxb2也按線上升，前后輪均未抱死； B點----線與=0.7的r線相交，后輪先抱死； B點---=0.7的r線與I線相交，前輪也抱死； 此時最大減速度=g=0.7g 線位于I線上方，后輪先抱死，是一種危險工況,,路面制動過程分析,,,制動開始，F(xiàn)u1 、Fu2按線上升，F(xiàn)xb1 、Fxb2也按線上升，前后輪均未抱死； 線與I線相交，前后輪同時抱死；,制動過程分析總結(jié),線位于I線上方，后輪先抱死，是一種危險工況,線位于I

13、線下方，前輪先抱死，是一種穩(wěn)定工況,五、同步附著系數(shù)的選擇,由上式可看出汽車的總重力及重心位置給定后，就可以做出I曲線。曲線是由制動器制動力在前后軸上的分配確定的。 調(diào)整值，可以得到曲線與I曲線的恰當(dāng)配合，保證合適的同步附著系數(shù)。,五、同步附著系數(shù)的選擇,同步附著系數(shù)根據(jù)車型和使用條件選擇,線的斜率為,值越大，線斜率越小，同步附著系數(shù)越大。,車型,,轎車車速高，后軸側(cè)滑非常危險,貨車車速低，后軸側(cè)滑危險性小，但在較滑路面可能失去轉(zhuǎn)向能力,0大,0小些,五、同步附著系數(shù)的選擇,使用條件,,越野車在很低的附著系數(shù)路面制動也不發(fā)生后軸側(cè)滑。但是大部分路面制動，前輪先抱死。,山區(qū)，坡路、彎道多，制動

14、時如果汽車失去轉(zhuǎn)向能力，十分危險。,0高,0低,11.6 制動力的調(diào)節(jié) 和車輪防抱死,一、 制動力的調(diào)節(jié),一、 制動力的調(diào)節(jié),限壓閥,比例閥,一、 制動力的調(diào)節(jié),載荷控制限壓閥,載荷控制比例閥,二、 車輪的防抱死,ABS作用,,縮短制動距離,改善制動過程的方向穩(wěn)定性,保持制動過程的操縱穩(wěn)定性,減輕駕駛員的緊張程度,延長輪胎使用壽命,車輪的防抱死的原理,車輪的防抱死的組成,車輪的防抱死的組成,以桑塔納2000GSi轎車MK20-1型ABS系統(tǒng)為例 三通道/四傳感器ABS系統(tǒng),后輪以兩輪中地面附著系數(shù)低的一側(cè)為依據(jù)調(diào)節(jié)。 前輪輪速傳感器的齒圈(43齒)安裝在傳動軸上,傳感器頭安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上。,車輪

15、的防抱死的組成,后輪輪速傳感器的齒圈(43齒)安裝在后輪轂上,傳感器頭安裝在固定支架上。ABS液壓控制單元(N55)閥體內(nèi)有8個電磁閥,每個回路一對,其中一個是常開進(jìn)油電磁閥,一個是常閉出油電磁閥。,Benz轎車道路試驗結(jié)果,小結(jié),,小結(jié),同步附著系數(shù)根據(jù)車型和使用條件選擇,車型,,轎車車速高，后軸側(cè)滑非常危險,貨車車速低，后軸側(cè)滑危險性小，但在較滑路面可能失去轉(zhuǎn)向能力,0大,0小些,使用條件,,越野車在很低的附著系數(shù)路面制動也不發(fā)生后軸側(cè)滑。但是大部分路面制動，前輪先抱死。,山區(qū)，坡路、彎道多，制動時如果汽車失去轉(zhuǎn)向能力，十分危險。,0高,0低,課堂練習(xí)1---課本193頁第8題,,G,,,,,FZ1,FZ2,FXb1,FXb2,分別以前輪、后輪接地點列力矩方程,課堂練習(xí)1---課本193頁第8題,,,課堂練習(xí)1---課本193頁第8題,最大制動減速度是前后輪都抱死時,,,課堂練習(xí)1---課本193頁第9題,G,FZ1,FZ2,FXb1,FXb2,,,,,,,