2）若后轮比前轮提前一定时间先抱死拖滑，且车速超过 某一数值，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑，路 面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。
（另外注意，跑偏与车轮抱死无关。） 1.左右车轮制动力不相等 2.悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
弯道行驶条件下的制动试验
弯道行驶时进行的制动试验也会得到类似结果： 1）只有后轮抱死或后轮提前抱死，在一定车速条件下， 后轴才会发生侧滑； 2）只有前轮抱死或前轮先抱死，因侧向力系数为零，不 能产生任何地面侧向反作用力，汽车无法按原弯道行驶而 沿切线方向驶出，即失去了转向能力。
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因此，综合考虑制动效能和制动时汽车的方向稳定 性，将制动工况划分成如下四种（不考虑跑偏）：
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
和汽车制动性有关 的主动安全系统
一、ABS系统
ABS系统 EBD系统
左侧：地面附着力随汽车 制动力矩的增加，能提供 足够的地面制动力，此时 的侧向力系数也较大，具 有足够的抗侧滑能力，— 稳定区。
右侧：随制动力矩的增大，地面制动力减小，抱死侧滑。 25
第四节 制动时汽车的方向稳定性
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
跑偏
侧滑
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
制动跑偏、侧滑、失去转向能力之间的联系：
跑偏和侧滑是有联系的：严重的跑偏有时会引起后轴 侧滑，容易侧滑的汽车也加剧跑偏的趋势。 失去转向能力和后轴侧滑也是有联系的：一般汽车如 后轴不会侧滑，前轮就可能失去转向能力；后轴侧滑， 前轮常仍有转向能力。 制动跑偏、侧滑、失去转向能力是造成交通事故的重 要原因。在侧滑事故中，发现有50%是由制动引起的。
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第四节 制动时汽车பைடு நூலகம்方向稳定性
一、ABS系统
※理想的制动控制：
车轮滑移率从稳定区进入不稳定区的瞬间，迅速 而适度地减少制动器制动力，使车轮的转动回复 到稳定区域内；
逐渐地增加制动器制动力直至车轮状态再次越过 稳定界限位置，尽量长时间地保持车轮运动于稳 定界限附近的最佳滚动状态。
★制动车轮始终在纵向峰值附着系数最大处附近的 狭小滑移率范围内滚动，既保证了转向操纵和制 动方向的稳定性，又获得最小制动距离。
下面通过理论分析和直线行驶制动试验来证实上述结论。
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回顾
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失
FXb1
FY1 0
受到向右的侧 向干扰
FXb2
1.前轮抱死拖滑
uA
FXb1
前轮抱死时，Fj的 方向与前轴侧滑的方
A Fj（离心力）
C
向相反，Fj能阻止或 减小前轴侧滑，汽车
最好是具有ABS，前后轮都处于滚动状态，能确保最高的制动 效能和最好的方向稳定性，不发生侧滑、不失去转向；
然后是前后轮同时抱死，能实现很高的制动效能和较好的方 向稳定性，不发生侧滑、但失去转向；
在无法确保前后轮同时抱死时，力争前轮先抱死，这样制动 效能较差，会失去转向，但不会发生侧滑；
最不利的就是后轮先抱死，制动效能较差，虽然不会失去转 向，但会发生非常危险的侧滑。
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
一、汽车的制动跑偏
原因之一： 1.左右车轮制动力不相等
Fμl Fμr 或 F l F r
制动力不相等度
ΔFμb
Fμb Fμl Fμb
100%
我国GB7258-2004规定，前轴的不相等度不应大 于20%，后轴不应大于24%。
思考：前轮的制动力不相等度大容易导致跑偏，还是
处于稳定状态。
uB
FXb2
FY2
B
O
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
2.后轮抱死拖滑
FXb1
uA
FXb1
FY1
o
A
F FXb2 j
FY2≈0
C uB
B
侧向干扰
FXb2
后轮抱死时，Fj与后 轴侧滑方向一致，惯性 力加剧后轴侧滑，后轴 侧滑又加剧惯性力，汽 车将急剧转动，处于不 稳定状态。
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
（1）前轮无制动力而后轮有足够的制动力（曲线A） 或后轮无制动力而前轮有足够的制动力（曲线B）
A：随车速的提高， 侧滑程度剧烈。 B:车速达65km/h时， 纵轴转角也只有 10°，汽车基本按 直线行驶，但前轮 抱死后汽车失去转 向能力，遇障碍时， 需放松制动踏板， 才能绕开行驶。
复习：
第五章 汽车的制动性 制动器的起作用时间
汽车的制动距离
起始的制动速度
踩踏板的速度 制动器的结构
最大制动减速度
附着力
制动效能恒定性
制动器摩擦副材料 制动器结构
盘式优于鼓式
第五章 汽车的制动性
复习：
制动性的 评价指标
制动效能-制动距离、影响因素 制动效能恒定性-影响因素 制动时的方向稳定性
第四章 汽车的制动性
思考题
1.简述制动时汽车跑偏的两个主要原因。 2.根据受力情况分析汽车后轮抱死拖滑时的 运动情况。 3.简述ABS和EBD系统的工作原理。
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
本节内容结束
下一节
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3.前轮抱死或后轮抱死时汽车纵轴线转过的角度
试验条件
试验是在一条一侧有2.5%横向坡的平直混凝土路面 上进行。
为了降低附着系数，使之容易发生侧滑，在地面上 洒了水。
试验用轿车有调节各个车轮制动器液压的装置，以 控制每根车轴的制动力，达到改变前后车轮抱死拖滑次 序的目的，调节装置甚至可使车轮制动器液压为零。
一、ABS系统
※分析：汽车在制动时，将汽车车轮的滑移 率控制在15%～20%之间，这时既可使制动 力系数接近峰值，同时又可以获得较大的侧 向力系数（也就是说，能兼顾相对最大的纵 向制动力和横向抓地力） ， 从而使汽车获 得最佳的制动效能和方向稳定性。
※出发点： 用滑移率作为参数，通过调节制动压力来控 制车轮的转速，达到防抱死的目的。
第四节 制动时汽车的方向稳定性
制动时汽车的方向稳定性：一般指汽车在制动过程中维 持直线行驶或按预定弯道行驶的能力。
汽车制动时方向稳定性差的三种表现： • 制动跑偏：制动时汽车自动向左或向右偏驶。 • 制动侧滑：制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。 • 前轮失去转向能力：弯道制动时汽车不再按原来的弯道行 驶而沿弯道切线方向驶出；直线行驶制动时，虽然转动转向 盘但汽车仍按直线方向行驶。
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
（2）前、后轮都有足够的制动力，但抱死拖滑 的次序和时间间隔不同
前轮比后轮 先抱死拖滑 或后轮比前 轮先抱死且 时间间隔在 0.5s以内，则 汽车基本按 直线行驶， 超过0.5s，后 轴将发生严 重侧滑。
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
（3）起始车速和附着系数的影响
当于转向纵拉杆输出了一个
运动，前轮随之转动。
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这种原因导致的制动跑偏，相对于设计而言， 其方向是固定的。这不是改进制造工艺或者提 高维护保养水平能解决的。
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失
由试验和理论分析得知： • 制动时，若后轴车轮比前轴车轮先抱死拖滑，就可能发 生后轴侧滑（不稳定的、危险工况）； • 若前、后轴车轮同时抱死或前轴车轮先抱死，后轴再抱 死或不抱死，则能防止后轴侧滑，不过前轴抱死后将失去 转向能力。
湿路面上的制动距离要长（S干= 70% S湿）—制动时间长。
干燥路面上，汽车纵轴转角比湿路面上要小。
同样的时间内，干、湿路面上的汽车纵轴转角相差不多。
在低附着系数路面上制动时，侧滑程度的增加主要是由于
制动时间增加的缘故。
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
（4）试验的总结
1）制动过程中，如果只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑， 汽车基本上沿直线向前行驶，汽车处于稳定状态，但丧失 转向能力；
地面的摩擦力不同。在制动时，如果施加在4个车轮 上的制动器制动力相同，则容易产生打滑、倾斜和 侧翻等现象。
作用：在汽车制动的瞬间，高速计算出4个轮胎由于
附着不同而导致的摩擦力数值，然后调整制动装置， 使其按照设定的程序在运动中高速调整，达到制动 力和摩擦力（牵引力）的匹配，保证车辆的平稳和 安全。—ABS的辅助装置，提高ABS的功效。
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
注意：此时转向盘锁住对制动跑偏的抑制作用不明显了。 10
第四节 制动时汽车的方向稳定性
2.悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调
当汽车制动时，由于设计不
AA
合理，悬架弹簧变形较大，
导致前轴转角过大，就在转
向节上节臂的球销处，发生
干涉（该点的运动量超过各
杆系球销之间的间隙）。相
应用：大型客车、重型载货汽车、汽车列车 29
第四节 制动时汽车的方向稳定性
小结
1. 理解掌握制动时汽车跑偏的两个主要原因。 2. 能够结合受力图对具体的制动性稳定问题的
原因（如前后轴侧滑的原因分析）等进行理 解。 3. 熟悉和汽车制动性有关的主动安全系统： ABS和EBD系统的作用和原理。
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
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第四节 制动时汽车的方向稳定性
一、ABS系统
※ABS的作用： 防止后轮抱死，提高制动时的行驶稳定性； 防止前轮抱死，提高制动时的操纵性； 减少轮胎磨损，减轻驾驶员的紧张程度； 最大可能利用车轮与地面的附着，减少制动
距离。
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