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1、第八章汽车的制动第八章汽车的制动性性1第1页，本讲稿共23页课程内容概述课程内容概述第一章发动机原理基础知识第一章发动机原理基础知识第二章发动机的换气过程第二章发动机的换气过程第三章汽油机的燃料与燃烧第三章汽油机的燃料与燃烧第四章柴油机的燃料与燃烧第四章柴油机的燃料与燃烧第五章燃气发动机的燃料与燃烧第五章燃气发动机的燃料与燃烧第六章发动机的特性第六章发动机的特性第七章汽车的动力性第七章汽车的动力性第八章汽车的制动性第八章汽车的制动性第九章汽车的使用经济性第九章汽车的使用经济性第十章汽车的操纵稳定性第十章汽车的操纵稳定性第十一章汽车的舒适性第十一章汽车的舒适性第十二章汽车的通过性第十二章汽车的通
2、过性第十三章汽车性能的合理使用第十三章汽车性能的合理使用第2页，本讲稿共23页第八章汽车的制动性第八章汽车的制动性第一节第一节 制动力的产生制动力的产生第二节第二节 制动效能及其恒定性制动效能及其恒定性第三节第三节 制动时的方向稳定性制动时的方向稳定性第四节第四节 制动器制动力的分配制动器制动力的分配第五节第五节 提高制动性的措施提高制动性的措施 3第3页，本讲稿共23页汽车的制动性汽车的制动性u汽车的制动性是指汽车行驶时能在短距离内停车且维汽车的制动性是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持汽车行驶方向稳定性和下长坡时能维持一定车速的能持汽车行驶方向稳定性和下长坡时能维持一定车速的能力。力。u汽
3、车制动性的评价指标汽车制动性的评价指标:制动效能、制动效能的恒定制动效能、制动效能的恒定性及制动时汽车的方向稳定性。性及制动时汽车的方向稳定性。4第4页，本讲稿共23页第一节第一节 制动力的产生制动力的产生一、一、地面制动力地面制动力 二、制动器制动力二、制动器制动力 三、三、地面制动力、制动器制动力与附着力的关系地面制动力、制动器制动力与附着力的关系四、四、滑移率滑移率5第5页，本讲稿共23页地面制动力地面制动力在良好路面上制动时车轮受力情况，如图在良好路面上制动时车轮受力情况，如图8-18-1所示。所示。由力矩平衡方程可得：由力矩平衡方程可得：地面制动力大小取决于两个地面制动力大小取决于两
4、个摩擦副的摩擦力：制动器摩擦副的摩擦力：制动器摩擦副间的摩擦力、轮胎与摩擦副间的摩擦力、轮胎与路面间的摩擦力，即附着力。路面间的摩擦力，即附着力。6第6页，本讲稿共23页制动器制动力制动器制动力制动器制动力制动器制动力：在轮胎周缘为克服制动器摩擦力矩所需：在轮胎周缘为克服制动器摩擦力矩所需要的力，以要的力，以F F表示。它相当于将汽车架离地面，并踩住表示。它相当于将汽车架离地面，并踩住制动踏板，在轮胎周缘沿切线方向推动车轮直到它能转制动踏板，在轮胎周缘沿切线方向推动车轮直到它能转动所需要的力，其大小为：动所需要的力，其大小为：制动器制动力取决于制动力矩和车轮半径，其中制动力制动器制动力取决于制
5、动力矩和车轮半径，其中制动力矩与制动器的型式、结构尺寸、摩擦副间的摩擦系数等矩与制动器的型式、结构尺寸、摩擦副间的摩擦系数等有关，并与踏板力成正比。有关，并与踏板力成正比。7第7页，本讲稿共23页地面制动力、制动器制动力与附着力的关系地面制动力、制动器制动力与附着力的关系1.1.当踏板力较小时，地面制动力足以克服摩擦力矩而使车轮滚当踏板力较小时，地面制动力足以克服摩擦力矩而使车轮滚动，显然，车轮滚动时动，显然，车轮滚动时F=F，且随踏板力正比增加。，且随踏板力正比增加。与驱动力与驱动力一样，一样，F也受轮胎与地面之间的附着条件的限制。即也受轮胎与地面之间的附着条件的限制。即FF=Fz或或Fma
6、x=Fz2.2.当踏板力上升到某一数值，当踏板力上升到某一数值，F等于附着力，等于附着力，F不再增加，车不再增加，车轮抱死拖滑，而轮抱死拖滑，而F随着踏板力继续线性上升。随着踏板力继续线性上升。结论：结论：F取决于制取决于制动动器制器制动动力，同力，同时时也受附着条件的限制。只也受附着条件的限制。只有具有具备备足足够够的制的制动动器制器制动动力，同力，同时时地面又能提供高的附着力地面又能提供高的附着力时时，才能才能获获得足得足够够的地面制的地面制动动力。力。8第8页，本讲稿共23页地面制动力、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Fp9第9页，本讲稿共23页u
7、制动时车轮的运动状态用滑移率制动时车轮的运动状态用滑移率s来表示。来表示。纯滚动时，纯滚动时，S=0S=0；边滚边滑时，；边滚边滑时，0S100%0S100%；纯滑动时，；纯滑动时，S=100%S=100%；u附着系数与滑移率之间的关系附着系数与滑移率之间的关系：纵向附着系数是地面制动力与垂直载荷之比。纵向附着系数是地面制动力与垂直载荷之比。侧向附着系数是侧向力与垂直载荷之比。侧向附着系数是侧向力与垂直载荷之比。附着系数与滑移率之间的关系附着系数与滑移率之间的关系10第10页，本讲稿共23页附着系数与滑移率之间的关系附着系数与滑移率之间的关系在在s=1520%左右时，附左右时，附着系数均较大。
8、着系数均较大。11第11页，本讲稿共23页第二节第二节 制动效能及其恒定性制动效能及其恒定性一、制动效能一、制动效能：1.制动过程分析：制动过程分析：2.制动距离的计算制动距离的计算：3.对制动力和制动系的要求对制动力和制动系的要求：二、二、制动效能的恒定性：制动效能的恒定性：12第12页，本讲稿共23页制动效能制动效能u汽车的制动效能是指汽车迅速减速直至停车的能力。汽车的制动效能是指汽车迅速减速直至停车的能力。u其评价指标：其评价指标：1.制动距离：制动距离：指汽车速度指汽车速度v v0 0（空挡）时，从踩着制动踏板开（空挡）时，从踩着制动踏板开始至汽车停住为止所行驶的距离。它与制动器制动力
9、、附始至汽车停住为止所行驶的距离。它与制动器制动力、附着力、制动器的热状况有关。着力、制动器的热状况有关。2.2.制动减速度制动减速度:即即dv/dt，反映了地面制动力的大小。它与，反映了地面制动力的大小。它与制动器制动力、附着力有关。制动器制动力、附着力有关。13第13页，本讲稿共23页制动过程分析制动过程分析紧急制动的全过程按时间为三个阶段：紧急制动的全过程按时间为三个阶段：见图见图8-4。1）驾驶员反应时间）驾驶员反应时间(t0)：0.31.0s 2）制动系协调时间）制动系协调时间(t1+t2):0.20.9s 3）持续制动时间）持续制动时间(t3):14第14页，本讲稿共23页制动系协
10、调时间制动系协调时间u制动系协调时间制动系协调时间(t1+t2):从驾驶员的脚接触到制动踏从驾驶员的脚接触到制动踏板开始，至制动减速度达到最大所经历的时间板开始，至制动减速度达到最大所经历的时间。1）制动系反应时间）制动系反应时间t1:s1=v0t1。2）制动减速度增长时间）制动减速度增长时间t2:最大制动减速度为：最大制动减速度为：15第15页，本讲稿共23页持续制动时间持续制动时间持续制动时间持续制动时间t3：指汽车以最大制动减速度制动到：指汽车以最大制动减速度制动到停车所经历的时间（这时汽车以最大制动减速度作停车所经历的时间（这时汽车以最大制动减速度作匀减速行驶）。匀减速行驶）。16第1
11、6页，本讲稿共23页制动距离的计算制动距离的计算u制动距离制动距离s是指从驾驶员踩制动踏板开始到汽车完全停住为是指从驾驶员踩制动踏板开始到汽车完全停住为止汽车的行驶距离，它等于在制动系协调时间和持续制动时间止汽车的行驶距离，它等于在制动系协调时间和持续制动时间内汽车行驶的距离之和，内汽车行驶的距离之和，即即 u决定制动距离的主要因素是：制动系协调时间、最大制动减决定制动距离的主要因素是：制动系协调时间、最大制动减速度及制动初始车速。速度及制动初始车速。17第17页，本讲稿共23页对制动力和制动系的要求对制动力和制动系的要求u对制动力的要求：在用车辆，制动力应不低于原厂设计标对制动力的要求：在用
12、车辆，制动力应不低于原厂设计标准的准的90%，且按同轴左、右轮制动力之差与其中较大制动，且按同轴左、右轮制动力之差与其中较大制动力的比值，前轴左、右轮制动力之差不得大于力的比值，前轴左、右轮制动力之差不得大于5%，后轴左、，后轴左、右轮制动力之差不得大于右轮制动力之差不得大于10%。u对制动系的要求：液压制动系的协调时间应不大于对制动系的要求：液压制动系的协调时间应不大于0.3s；气压制动系的协调时间，中型汽车应不大于气压制动系的协调时间，中型汽车应不大于0.5s，大型汽车应不，大型汽车应不大于大于0.6s；汽车拖带挂车或半挂车时，制动系协调时间应不；汽车拖带挂车或半挂车时，制动系协调时间应不
13、大于单车最大允许值再加大于单车最大允许值再加0.2s。u所有车辆制动完全释放时间应不大于所有车辆制动完全释放时间应不大于0.8s。18第18页，本讲稿共23页制动效能恒定性制动效能恒定性制动效能的恒定性指抗热衰退性能和制动效能的恒定性指抗热衰退性能和抗水衰退性能抗水衰退性能。19第19页，本讲稿共23页抗热衰退性能抗热衰退性能u热衰退：热衰退：高速制动或下长坡制动，制动器温度迅速上升，摩擦高速制动或下长坡制动，制动器温度迅速上升，摩擦力矩显著下降，力矩显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。这种现象称为制动器的热衰退。u抗热衰退性能一般用连续制动时制动效能的保持程度来衡量。抗热衰退性能一般用连续
14、制动时制动效能的保持程度来衡量。要求要求汽车以一定车速连续制动汽车以一定车速连续制动15次，每次的制动减速度为次，每次的制动减速度为3m/s2，最后的制动效能应不低于规定的冷试验制动效能（，最后的制动效能应不低于规定的冷试验制动效能（5.8 m/s2）的的60（在制动踏板力相同的条件下）。（在制动踏板力相同的条件下）。u制动器的抗热衰退性能与制动器摩擦副的材料和制动器的结构制动器的抗热衰退性能与制动器摩擦副的材料和制动器的结构型式有关。型式有关。20第20页，本讲稿共23页摩擦副的材料摩擦副的材料铸铁；石棉、半金属和无石棉等。铸铁；石棉、半金属和无石棉等。正常制动时，摩擦副的温度在正常制动时，
15、摩擦副的温度在200200左右，摩擦系数左右，摩擦系数约为约为0.30.30.40.4。当温度升高到。当温度升高到220220250250时，摩擦系时，摩擦系数下降（大约数下降（大约0.20.2）而出现热衰退现象。）而出现热衰退现象。21第21页，本讲稿共23页制动器的结构型式制动器的结构型式常用制动器效能因数与摩擦系数的关系曲线来说明各类制动常用制动器效能因数与摩擦系数的关系曲线来说明各类制动器的制动效能及其稳定程度。器的制动效能及其稳定程度。.制动器效能因数：制动器效能因数：指单位制动轮缸指单位制动轮缸推力推力P所产生的制动器制动力，即所产生的制动器制动力，即 .制动器效能因数与摩擦系数的关系制动器效能因数与摩擦系数的关系曲线。曲线。如图如图8-58-5所示。所示。22第22页，本讲稿共23页抗水衰退性能抗水衰退性能当汽车涉水时水进入制动器，在短时间内制动效能当汽车涉水时水进入制动器，在短时间内制动效能有所降低，这种现象称制动器的水衰退。与鼓式相有所降低，这种现象称制动器的水衰退。与鼓式相比，盘式制动器的抗水衰退性能要强。比，盘式制动器的抗水衰退性能要强。23第23页，本讲稿共23页