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1、学习目标1.了解汽车制动性能的评价指标；2.了解制动时车轮的受力分析；3.了解制动时的方向稳定性；4.了解影响汽车制动性能的因素；5.了解制动时汽车跑偏的原因；6.了解汽车制动性台架检测设备与检测标准，熟悉其检测项目与方法；7.了解道路试验中被测汽车的制动条件与检测项目，熟悉汽车道路制动性检测的仪器、检测项目与方法。第1页/共47页部分国家的轿车制动规范第2页/共47页汽车制动性的定义定义：汽车在行驶时能在短距离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。另外,也包括在一定坡道上能够长时间停放的能力。汽车制动性是汽车的重要使用性能之一，是安全行车最重要的因素之一。它属于汽车主动安
2、全的范畴，也是汽车检测诊断的重点。汽车具有良好的制动性能，遇到紧急情况，可以化险为夷；在正常行驶时，可以提高平均行驶速度，从而提高运输生产效率。汽车制动系应具有行车制动、应急制动和驻车制动三大基本功能。行车制动俗称脚制动或脚刹车。驻车制动俗称手刹车或手制动。第3页/共47页定义：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。地面制动力大小取决因素：制动摩擦片与制动鼓（盘）间的摩擦力及轮胎与地面间的附着力。第4页/共47页制动时车轮的受力分析一、地面制动力地面最大制动力的大小取决于制动器内制动摩擦片与制动鼓间的摩擦力及轮胎与地面间的附着力
3、第5页/共47页二、制动器制动力为克服制动器摩擦力矩而在车轮周缘所需施加的切向力。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切向力。制动器制动力由制动系的设计参数所决定，即取决于制动器的型式、结构尺寸、摩擦系数、车轮半径、制动传动系的油压或气压等。在结构参数一定的情况下，一般它与制动系的油压或气压成正比。第6页/共47页三、地面制动力、制动器制动力与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力第7页/共47页四、硬路面上的附着系数与滑动率仔细观察汽车 的制动
4、过程可发现，轮胎留在地面上的印痕从车轮滚动到滑动是一个渐变的过程。第一阶段：单纯滚动，印痕的形状基本与轮胎胎面花纹相一致。第二阶段：边滚边滑可辨别轮胎花纹的印痕，但花纹逐渐模糊，轮胎胎面相对地面发生一定的相对滑动，随着滑动成分的增加，花纹越来越模糊。第三阶段：拖滑车轮抱死拖滑，粗黑印痕，看不出花纹。第8页/共47页第四节 制动时的方向稳定性定义：在制动过程中，汽车按驾驶员给定的轨迹行驶的能力，也即按直线行驶或按预定弯道行驶的能力。表现：制动跑偏 制动侧滑 失去转向能力主要表现ESP1ABSESP2ESP3第9页/共47页制动跑偏定义：汽车制动时不按直线方向减速或停车，而无控制的向左或向右偏驶的
5、现象。制动跑偏的原因：1.左右车轮，特别是前轴左右车轮制动器制动力不相等。制造调整误差造成的2.制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调。设计造成的第10页/共47页左右轮制动力不相等引起的跑偏受力图第11页/共47页试验证明，当前轴左右制动力之差超过5，后轴左右制动力差超过10，将引起制动跑偏现象。跑偏程度随左右制动力的差值增大而增大。当车轮抱死时，跑偏程度加大。左右轮主销内倾角不等，即使制动力相等，也会向主销内倾角较小的一侧跑偏。为防止跑偏，用制动力法检测汽车制动效能时，提出了左右轮制动力平衡要求。第12页/共47页制动侧滑定义：制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。侧滑与跑偏有联
6、系：严重跑偏会引起后轴侧滑，易于发生侧滑的车辆也会加剧跑偏。发生条件：制动时后轴比前轴先抱死，就易发生后轴侧滑；若前后轴同时抱死或前轴先抱死，后轴不抱死，可防止侧滑。试验表明：制动过程中，只有前轮抱死，汽车基本沿直线减速行驶，但丧失转向能力。若后轮先抱死，只要有轻微侧向力，就会发生后轴侧滑甚至掉头。侧滑程度与地面光滑程度，制动距离，制动时间成正比。第13页/共47页第14页/共47页后轴侧滑比前轴侧滑对车辆稳定性的影响大。第15页/共47页制动过程分析在j j0的路面上，后轮先于前轮抱死。对于空车，后轮总是先于前轮抱死。结论：为防止后轮首先抱死发生侧滑，宁可让前轮先抱死，因此j0的值有越取越高
7、的趋势。第16页/共47页影响汽车制动性能的主要因素一、轴荷分配的影响二、制动力的调节和车轮防抱死三、汽车载质量的影响四、车轮制动器的影响五、制动初速度的影响六、利用发动机制动七、道路条件的影响八、驾驶技术的影响第17页/共47页转向能力丧失现象：弯道制动时，汽车不按弯道行驶，而沿弯道切线方向驶出。直线行驶时，转动转向盘，汽车仍按直线方向行驶。产生条件：前轮抱死。为保证汽车方向稳定性：首先,不能只有后轮抱死或后轮比前轮先抱死。其次，尽量减少只有前轮抱死或前轮先抱死。最好，避免任何车轮抱死。ABS第18页/共47页前后制动器制动力的比例关系一、前后轮地面法向反作用力制动过程中，若j为定值，则前后
8、轮地面法向反力为一定比例关系。随附着系数的变化，前后轮法向反力会发生变化。第19页/共47页二、理想的前后轮制动力分配条件：制动时前后轮同时抱死是制动的理想状态，制动效果最佳。在任意附着系数的路面上，均能保证前后轮同时抱死拖滑的前后轮制动力分配，称为理想分配。理想的前后轮制动器制动力理想的前后轮制动器制动力分配曲线，简称分配曲线，简称I曲线曲线第20页/共47页第21页/共47页各种路面平均附着系数第22页/共47页附着系数的影响因素道路的类型、路况汽车运动速度轮胎结构、花纹、材料滑动率第23页/共47页轮胎的磨损会影响其附着能力。路面的宏观结构应有一定的不平度而有自排水能力；路面的微观结构应
9、是粗糙且有一定的棱角，以穿透水膜，让路面与胎面直接接触。增大轮胎与地面的接触面积可提高附着能力：低气压、宽断面和子午线轮胎附着系数大。滑水现象减小了轮胎与地面的附着能力，影响制动、转向能力。潮湿路面且有尘土、油污与冰雪、霜类。第24页/共47页制动性能的检测一、制动试验台的结构和工作原理1、制动试验台的类型2、测力式滚筒制动试验台的组成第25页/共47页测力式滚筒制动试验台由框架、驱动装置、滚筒装置、测量装置、举升装置和指示与控制装置等组成。1、驱动装置驱动装置由电动机、减速器和传动链条等组成。用于驱动滚筒转动。2、滚简装置滚简装置由四个滚筒组成，左右各一对独立设置，滚筒相当于一个活动路面，被
10、测车轮置于两滚筒之间，用来支承被检车轮并在制动时承受和传递制动力。3、测量装置测量装置主要由测力杠杆、测力传感器等组成。测力杠杆一端与传感器连接，另一端与减速器壳体连接，装在测力杠杆前端的测力传感器，传感器能把测力杠杆的位移或力变成反映制动力大小的电信号，送入指示与控制装置。4、举升装置为了便于汽车出入试验台，在两滚筒之间设有举升装置。5、指示与控制装置指示制动力的大小，控制试验台工作。第26页/共47页一、制动试验台检测原理二、制动试验台检测方法三、制动性能检测标准 1、台式检测标准 （1）行车制动性能检测 制动力、制动力平衡要求、制动协调时间、车轮阻滞力 （2）驻车制动性能检测 2、路试检
11、测标准 （1）行车制动性能检测 制动距离、充分发出的平均减速度、制动协调时间 （2）驻车制动性能检测第27页/共47页第二节 汽车的制动效能制动效能的定义：在良好的路面上，汽车以规定的初始车速以规定的踏板力制动到停车的制动距离、制动时的减速度或制动力。检测方法：制动距离法制动减速度法制动力法第28页/共47页一、用制动距离法检验制动效能制动距离是指车辆在规定的初速度下急踩制动时，从脚接触制动踏板(或手触动制动手柄)时起至车辆停住时止，车辆驶过的距离。它包括了制动协调时间和以最大减速度持续制动时间内汽车驶过的距离。它是评价汽车制动性能最直观的一个参数，与汽车实际运行的制动情况最接近。驾驶员最熟悉
12、汽车的制动距离，因为它与安全行车有直接关系。制动距离不等于车轮在路面上拖压印的长度，因为制动距离中包含有制动协调时间内汽车驶过的距离，在这一段时间内车轮尚未拖压印。制动距离与制动踏板力即制动系中的液压或气压有关，故给出制动距离时应指明相应的踏板力或制动系中的压力。第29页/共47页汽车制动距离的理论公式t0驾驶员反应时间，一般为0.31秒t1制动器作用时间。t2制动力由0增加至稳定值t3以稳定减速度制动的时间t4制动解除时间，一般为0.21秒t1 t2制动系的协调时间，一般为0.20.9秒对制动过程影响较大的是t1、t2、t3，制动距离是这段时间内，汽车驶过的距离第30页/共47页从制动距离的
13、理论公式可知，协调时间的长短，对制动距离有相当大的影响，改进制动系结构，缩短协调时间，是减少制动距离的有效措施。紧急制动时，液压协调时间 0.1s 气压 0.30.9s第31页/共47页制动距离检验方法因为紧急制动的制动距离与能够产生的稳定制动力、制动减速度增长速度、制动协调时间等因素有关，所以可以用制动距离法检验汽车制动效能。检测条件：1、路面良好、干燥、平直、j0.7的水泥或沥青路面。2、发动机与传动系脱开。3、在用车进行空载检验，制造厂出厂的新车进行满载检验。4、在用车检验时，气压制动系储气筒气压表的指示气压590 kpa；液压制动系，有加力装置时踏板力300N，无加力装置时，踏板力60
14、0N。新车检验时，气压制动系储气筒气压表的指示气压额定气压，液压制动系，有加力装置时踏板力400N，无加力装置时，踏板力700N。第32页/共47页检测要求：在规定的初速度下紧急制动，其实测制动距离不大于允许值，制动的方向稳定性达到要求。在规定的较高车速下，点刹时的方向稳定性达到要求。若紧急制动的制动距离达到要求，制动的方向稳定性达不到要求，则判断为不合格。注意：1、制动距离必须和跑偏量一起作为检验制动性能的参数。即，制动距离在不大于允许值的同时，制动的方向稳定性也要达到要求。2、制动距离与制动踏板力即制动系中的液压或气压有关，故给出制动距离的同时要指明相应的踏板力或制动系中的压力。3、对一个
15、确定的汽车来说，它的质量是一定的，制动器所产生的制动力也是一定的，制动时汽车的初速度越大，制动距离就越长，因此检验时必须规定汽车的初速度。第33页/共47页用制动距离检测汽车制动效能的优缺点：最直观参数特点：有一定的准确度，重复性好缺点：反映整车，不反映单轮，不反映部件故障。第34页/共47页根据拖印长度反推制动初速度实际应用：在交通事故中，有时要判断驾驶员是否超速行驶，就要由实测的轮胎在地面上的印痕长度s反推制动初速度。第35页/共47页二、用制动力法检验制动效能制动力是使汽车强制地减速以至停车的最本质因素。用制动力检验汽车的制动效能是从本质上进行的检验方法，能够全面评价汽车的制动性能。检测
16、设备：制动试验台检验要求：制动力大小：出厂新车，满载；在用车，空载。制动力平衡性：制动协调时间：车轮阻滞力：车轮在制动试验台滚筒上，由滚筒带动车轮旋转而未施加制动时，试验台仪表上所显示的力。第36页/共47页注意：在制动试验台上检验制动力，若上述要求均能满足，则判断汽车制动效能合格。制动力测试过程中，轮胎与滚筒之间不能打滑。缺点：制动力台试检测主要反应制动系统对整车制动性能的影响，反应不出制动系以外因素对整车制动性能的影响。第37页/共47页三、用制动减速度法检验制动效能按测试、取值、计算方法不同，分为：制动稳定减速度平均减速度充分发出的平均减速度第38页/共47页1、制动稳定减速度ja用制动
17、减速度仪测取的制动减速度随时间的变化曲线，取其最大稳定值为制动稳定减速度。公式：结论：制动稳定减速度和附着系数j成正比，与汽车总质量无关。第39页/共47页优点：制动初速度的大小对测试值没有影响，受路面不平度影响小，测试仪器结构简单，使用方便。缺点：1、受制动倾角影响明显。2、试验重复性差。3、受路面附着系数影响大。4、测量值为整车性能参数，不能反应制动力分配情况。第40页/共47页第41页/共47页充分发出的平均减速度：检测方法：路试检测仪器：制动减速度测试仪第42页/共47页四、改善制动效能的措施1、增大制动器制动力2、缩短制动协调时间第43页/共47页第三节 制动效能的恒定性制动效能指标是在冷态制动时讨论的。汽车在下坡和高速制动时，制动器工作温度会达到300度以上。制动效能会降低，这种现象叫做制动效能的热衰退。制动效能的恒定性主要指制动器抗热衰退的能力。我国还没有制定相应的法规检测制动效能恒定性。热衰退现象产生原因：？盘式制动器比鼓式制动器稳定性好的原因？汽车行驶中如何处理水衰退现象？制动器工作温度100度第44页/共47页保时捷GT-盘式第45页/共47页第46页/共47页感谢您的观看。第47页/共47页