文档介绍：第四章汽车的制动性
基本概念:制动性的评价指标
制动时车轮的受力
重点内容:制动效能及其恒定性
制动时汽车方向稳定性
前、后制动器制动力的比例关
系及制动过程分析
第四章汽车的制动性
汽车行驶时能在短距离内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称为汽车的制动性。
第四章汽车的制动性
汽车的制动性是汽车的主要性能之一。制动性直接关系到交通安全,重大交通事故往往与制动距离太大、紧急制动时发生侧滑等情况有关,故汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。改善汽车的制动性始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。制动演示
§4-1 制动性的评价指标
汽车的制动性主要由下列三方面来评价:
(1)制动效能,即制动距离与制动减速度;
(2)制动效能的恒定性,即抗衰退性能;
(3)制动时汽车的方向稳定性即制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。
制动效能是指在良好路面上,汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。它是制动性能最基本的评价指标。汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度,称为抗热衰退性能。因为制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能,所以制动器温度升高后,能否保持在冷状态时的制动效能已成为设计制动器时要考虑的重要问题。制动时汽车的方向稳定性,常用制动时汽车按给定路径行驶的能力来评价。若制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力,则汽车将偏离原来的路径。
§4-2 制动时车轮的受力
汽车受到与行驶方向相反的外力时,才能从一定的速度制动到较小的车速或直至停车。这个外力只能由地面和空气提供。但由于空气阻力相对较小,所以实际上外力是由地面提供的,我们称之为地面制动力。地面制动力愈大,制动减速度愈大,制动距离也愈短,所以地面制动力对汽车制动性具有决定性影响。
一、地面制动力
从力矩平衡得到
式中 r——车轮半径,单位为m。
地面制动力是使汽车制动而减速行驶的外力,但是地面制动力取决于两个摩擦副的摩擦力:一个是制动器内制动摩擦片与制动鼓或制动盘间的摩擦力;一个是轮胎与地面间的摩擦力——附着力。
车轮在制动时的受力情况
二、制动器制动力
在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力称为制动器制动力,以符号Fμ表示。
式中 Tμ----制动器(摩擦片与制动鼓或盘相对滑转时)的摩擦力矩,单位为N·m。
由上式可知,制动器制动力不仅由制动器结构参数所决定,即取决于制动器的形式、结构尺寸、制动器摩擦副的摩擦因数以及车轮半径,并与制动踏板力,即制动系的液压或空气压力成正比。
三、地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系
车轮滚动时的地面制动力就等于制动器制动力,但地面制动力是滑动摩擦的约束反力,它的值不能超过附着力,即Fxb≤ F =Fz 或最大地面制动力Fxbmax为Fxbmax=Fz
当制动器踏板力或制动系压力上升到某一值(图4-3中为制动系液压力pa),地面制动力Fxb达到附着力值时,车轮即抱死不转而出现拖滑现象。制动系液压力p>pa时,地面制动力Fxb达到附着力的值后就不再增加。
Fxb,Fu,F
F
Fxb=Fμ
Fxbmax=F
Fμ
0
pa
制动系油压p
图4-3 制动过程中地面制动力、制动器制动力及附着力的关系
汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力,但同时又受地面附着条件的限制,所以只有汽车具有足够的制动器制动力,同时地面又能提供高的附着力时,才能获得足够的地面制动力。
四、硬路面上的附着系数
仔细观察汽车制动过程,发现胎面留在地面上的印痕从车轮滚动到抱死拖滑是一个渐变的过程。图4-4是汽车制动过程中逐渐增大踏板力时车轮留在地面上的印痕。