目录前言 (1)一、制动法规基本要求 (1)二、整车基本参数及样车制动系统主要参数 (2)2.1整车基本参数 (2)2.2样车制动系统主要参数 (2)三、前、后制动器制动力分配 (3)3.1地面对前、后车轮的法向反作用力 (3)3.2理想前后制动力分配曲线及 曲线 (4)3.2.1理想前后制动力分配 (4)3.2.2实际制动器制动力分配系数 (4)五、利用附着系数与制动强度法规验算 (9)六、制动距离的校核 (11)七、真空助力器主要技术参数 (12)八、真空助力器失效时整车制动性能 (12)九、制动踏板力的校核 (14)十、制动主缸行程校核 (16)十一、驻车制动校核 (17)1、极限倾角 (17)2、制动器的操纵力校核 (18)前言BM3车型的行车制动系统采用液压真空助力结构。

前制动器为通风盘式制动器，后制动器有盘式制动器和鼓式制动器两种，采用吊挂式制动踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线（X型）布置，安装ABS系统。

驻车制动系统为后盘中鼓式制动器和后鼓式制动器两种，采用手动机械拉线式操纵机构。

一、制动法规基本要求1、GB21670《乘用车制动系统技术要求及试验方法》2、GB12676《汽车制动系统结构、性能和试验方法》3、GB13594《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》4、GB7258《机动车运行安全技术条件》400N二、整车基本参数及样车制动系统主要参数2.1整车基本参数2.2样车制动系统主要参数本车型要求安装ABS三、 前、后制动器制动力分配3.1地面对前、后车轮的法向反作用力在分析前、后轮制动器制动力分配比前，首先了解地面作用于前后车轮的法向反作用力（图1）。

由图1，对后轮接地点取力矩得：1z g duF L Gb mh dt=+……………………（1） 式中：1z F —地面对前轮的法向反作用力，N ； G —汽车重力，N ；b —汽车质心至后轴中心线的水平距离，m ； m —汽车质量，kg ； g h —汽车质心高度，m ； L —轴距，m ；dudt—汽车减速度2/m s 。

对前轮接地点取力矩，得：2z duF L Ga mdt=-……………………（2） 式中：2z F —地面对后轮的法向反作用力，N ； a —汽车质心至前轴中心线的距离，m 。

12()()z g z g G F b h LG F a h Lϕϕ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩ (3)图1制动工况受力简图3.2理想前后制动力分配曲线及β曲线3.2.1理想前后制动力分配在附着系数为ϕ的路面上，前、后车轮同时抱死的条件是：前、后轮制动器制动力之和等于附着力；并且前后制动器制动力1F μ、2F μ分别等于各自的附着力，即：121122z z F F GF F F F μμμμϕϕϕ⎧+=⎪=⎨⎪=⎩……………………（4） 221141(2)2g g g h L G Gb F b F F h G h μμμ⎤=++⎥⎥⎦ (5)3.2.2实际制动器制动力分配系数实际前、后制动器制动力公式如下：211111122222222/42/4d F p n BF r R d F p n BF r R μμππ⎫⋅=⋅⋅⋅⋅⎪⎪⎬⋅⎪=⋅⋅⋅⋅⎪⎭……………………（6） 式中：1p 、2p ：前后轮缸液压，Pa ； 1d 、2d ：前后轮缸直径，m ；1n 、2n ：前后制动器单侧油缸数目（仅对于盘式制动器而言）； 1BF 、2BF ：前、后制动器效能因数；1r 、2r ：前、后制动器制动半径，m ； R ：车轮滚动半径，m 。

又由公式：211112212111222F d BF r F F d BF r d BF r μμμβ⋅⋅==+⋅⋅+⋅……………………（7） 由于121F F μμββ=- (8)得到211F F μμββ-= (9)根据以上计算，可绘出空、满载状态时理想前后制动器制动力分配曲线（I 线）和实际前、后制动器制动力分配线（β线），如图2：图2：I 线和β线由公式：0gL bh βϕ-= (10)得实际同步附着系数0ϕ，此时前、后同时抱死。

由以上计算公式，可以算出制动器制动力分配系数，空、满载同步附着系数，计算结果见下表：表1制动器制动力分配系数，空满载同步附着系数名称符号 盘/盘中鼓式 盘、鼓式制动器制动力分配系数 β 0.684 0.686 满载同步附着系数 0ϕ 0.962 0.975 空载同步附着系数0ϕ0.500.52因实际满载同步附着系数0ϕ=0.962（0.975）与ϕ=1接近，会出现前后轮同时抱死的稳定情况；空载状态下同步附着系数0ϕ=0.50（0.52）<ϕ=1,这需要通过BM3车装配的ABS 系统的EBD 标定来避免缺陷。

设计方案可行。

在不同附着系数的路面上制动时，前、后轴都抱死，此时前后轴的制动力为：12()()xb g xb gG F b h LG F a h Lϕϕϕϕ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩……………………（11） 满载状态下，在不同附着系数里面上的前、后轴的制动力如表2所示：表2 满载时前、后制动力将不同制动力代入到公式（6）可得到理想前后制动器的液压，再减去ABS 的波动误差0.1Mpa 可得到0.1~1的路面附着系数的实际轮缸液压具体如下表3所示：表3表4 满载前、后制动器制动力6 8731 4042 8731 39877 10189 4717 10189 46538 11647 5392 11647 53199 13104 6067 13104 598410 14562 6742 14562 6650表2与表3的数据对比，可以得出：前后制动器提供的制动力满足制动需求。

五、利用附着系数与制动强度法规验算利用附着系数见图3.法规要求：（1）、制动强度在0.1-0.61之间，前后轴曲线应在直线q=(z+0.07)/0.85以下。

（2）、车辆处于各种载荷状态时，前轴的附着系数利用曲线应位于后轴的附着系数利用曲线之上。

但制动强度在0.15~0.8之间的M1车辆，对于Z值在0.3~0.45时，若后轴利用附着曲线位于q=z+0.05以下，则允许后轴附着系数利用曲线位于前轴附着系数利用曲线之上。

图3：利用附着系数曲线六、制动距离的校核制动距离公式为：222max 1()3.6225.92V S V j ττ'''=++……………………（12） V —制动初速度，100km/h ； max j —最大制动减速度，2/m s ；2τ'+2τ''—制动器起作用时间，0.2~0.9s 取222ττ'''+=0.2s在ϕ=1的路面上，max j g ϕ==9.82/m s >6.432/m s （ϕ=0.8，max j =7.842/m s ）制动距离（V =100km/h ），S =44.9<70m （S =57.5m ）七、真空助力器主要技术参数真空助力器采用双模片式，膜片直径为8+9英寸 真空助力比：7八、真空助力器失效时整车制动性能助力器完全失效时，制动力完全由人力操纵踏板产生，最大踏板力要求：M1类车≤500N ，此时真空助力器输入力：vi p p p F i F η=⨯⨯ (13)p F —最大制动踏板力，500N ； p i —制动踏板杠杆比，3.34；p η—踏板机构传动效率，0.95,； 代入相关数据，可以得到：vi F =1586.5N根据真空助力器输入输出特性曲线可得到此时真空助力器的输出力：图：真空助力器输入输出特性曲线vo F =1283.29N系统压力通过下式计算：24vomF P d π=……………………（14） 代入相关数据得：P =2.88Mpa在真空助力器失效后，制动力将会明显减小，首先需要判断无真空助力时，制动系统提供的制动力时候大于地面对车轮的摩擦力，即车轮是否抱死。

满载时，前后制动器制动力分别为：表5盘/盘中鼓式盘/鼓式 1F μ41404203.285满载时，在附着系数为0.7的路面上，前、后轮同时抱死时，地面对车轮的制动力：1()=7879xb g GF b h N L ϕϕ=+ 2()=4778xb g GF a h N Lϕϕ=- 从结果可以看出，当真空助力器失效后，制动器制动力小于地面对车轮的摩擦力，因此在制动过程中，前、后轮均不抱死。

由公式： 12+F F j mμμ= (15)可以算出减速度。

表6由以上计算可知，当真空助力器失效后，在满载状态下，制动减速度和制动距离均满足各法规的应急制动性能要求。

九、制动踏板力的校核分析整个制动过程，在附着系数为ϕ（ϕ≤0ϕ）的路面上制动时，前轮的压力首先抱死，当管路中压力继续升高时，前轮制动力不再随管路中压力的升高而增大，但后轮制动力却随压力的升高继续增大，直到后轮也抱死，后轮抱死拖滑时，管路中的压力已经足够大，此时的踏板力即是整车在附着系数ϕ（ϕ≤0ϕ）的路面上制动所需的最大踏板力，显然，当ϕ=0ϕ时，前后轮同时抱死，此时所需要的踏板力即是整车制动的极限踏板力。

若不考虑ABS 作用，管路的抱死压力应该是在地面的附着系数达到同步附着系数时管路中的压力，满载状态时，ϕ=1，校核前轮刚要抱死时的踏板力。

此时， 1112518xb F F N μ== 代入公式（6），得P=8.60Mpa由液压公式（13）得满载状态下，表5所需踏板力：踏板力小于500N ，符合法规对制动踏板的要求，设计方案合理。

十、制动主缸行程校核制动主缸工作行程可通过下式计算：()22112222+2444f r m d d V V V d πδπδλπ⎡⎤⎛⎫+++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦=软……………………（16） 软管膨胀量计算：H H L V K L P =⋅⋅软 (17)式中：1δ、2δ 前、后制动器制动行程，实验数据：0.2~0.4mm ，取0.3mm ； f V 、r V 、V 软 前、后轮缸及软管因膨胀而吸收的液量，3cm ； H K 常数，()634.3910/cm N cm -⨯⋅；前、后轮缸及软管因膨胀而吸收的液量通过做P V -试验得到。

当在附着系数为1ϕ=的路面上，管路抱死压力见表3，表3由上图曲线得到前、后轮缸的需液量分别为32.84f V cm =，30.89r V cm =。

软管膨胀量：V 软=30.61cm总需液量：3=2()=8.06f r V V V V cm ++总软主缸工作行程：22112222+2102904423.1113.1423.8144m d d V mm d πδπδλπ===⨯⨯总（+）<30mm23.1/3076.7%=缸有效行程大于主缸全行程的60%，建议将主缸行程增大至18+18。