• 每次制动减速度:3米/秒, • 最后的制动效能应不低于 规定的冷实验制动效能的 60%(制动踏板力相同条件下)
制动效能因素: K ef
T F rbd
单位制动轮缸推力所产生的制动器摩擦力
T : 制动器的制动力矩 rbd : 制动鼓半径 F : 单位制动轮缸推力
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统的热负荷很大,主制动系统无法及时将热量释放到大气中而出现危 险的热衰退现象.采用加装缓速器等的方法构成”辅助制动”。 • 德国交通法规定：客车总质量在5.5t以上、商用车总质量在9t以上 必须加装辅助制动系统。 • 中国交通法规定：高二级以上客车必须安装缓速器。
电涡轮缓速器：相当于在传动轴上 装了个“发电机”，不通电时，无 接触无磨损，需要制动时接通电路， 传动轴便受到电磁场的阻力，达到 制动目的。无磨损但结构庞大。 目 前重卡、大客多有选用
同步附着系数是由汽车的结构参数决定的，反映汽车制 动性能的一个参数。
• 临界减速度：
同步附着系数对应的制动减速度
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固定比例的制动器制动力汽车实际路面上的制动过程分析
前轮先抱死：
• f组线 （不同附着系数路面）
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固定比例的制动器制动力汽车实际路面上的制动过程分析
sb 1
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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
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附着系数的影响因素
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。
80km/h 不抱死跑偏 ≤50.7m, ≥5.8m/s2 ≤490N
踏板力
≤500N
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车轮上的制动力
１ 制动器制动力
轮胎圆周上为了克服制动器 力矩所需要的力(相当于把汽车
离地，并踩住制动踏板，在轮胎圆周 沿切线方向推动车轮直至它能转动所 需的力)

Fxb
W
T
ua
制动效能，即制动距离和制动减速度 制动效能的恒定性，即抗热衰退与水衰退性能 制动时的方向稳定性，即制动时不发生跑偏、侧滑及不丧 失转向的能力
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轿车制动规范
项目 试验路面 载重 制动初速 方向稳定性
距离或减速度
中国 GB7258 EEC 71/732 φ ≥0.7 附着良好
瑞典 F18 φ ＝0.8 任何载荷 80km/h 不抱死跑偏 ≥5.8m/s2 ≤490N
美国联邦 105 Skid No81 轻载、满载 80km/h 不抱死，偏出 ≤3.7m ≤65.8m (216ft) ≤66.7~667N
空载（满载） 1 人或满载 50km/h 偏出≤2.5m
≤19 (20)m ≥6.2(5.9)m/s2
感载比列阀汽车的制动效率
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制动辅助系统（视频）
EBD
ABS
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制动防抱死控制原理
ABS的主要构件：
1、车轮转速传感器 3、液压调节阀 2、电子控制器(ECU)
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车轮抱死过程
稳定区 速度 非稳定区
汽车速度 车轮速度 抱死点 稳定区 非稳定区
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。
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汽车的制动效能其恒定性

制动距离
指在一定初速下，驾驶员开始踩下制动板，直到汽车 停住为止所行驶过的距离．

前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑 后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑 前后轮同时抱死拖滑
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理想的制动器制动力分配
• 理想的制动器制动力分配(前后轮同时抱死) F1 F 2 mg F1 Fz1 F 2 Fz 2
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减压
保压 下一循环
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制动防抱死控制原理（两参数控制）
s
vref r vref
100 %
保压：
保压：
减压：
缓慢增压：
峰值附着附近
保压： 增压： 下一循环.
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辅助制动器
• 辅助制动系统的作用: 汽车在持续下长坡行驶时,商业车的制动系
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汽车的制动效能其恒定性

驾驶员反应时间（匀速运动） s1 u0 1 不包含在制动距离内

ua 0 1 2 ' ( 2 )ua 0 制动距离： s max 3.6 2 25.92 x
制动器起作用时间（变速运动） 1 ' " ' " "2 max 2 s2 s2 s2 u0 2 u0 2 x 6 持续制动时间（匀减速运动） 2 " "2 max 2 ue2 u0 u0 2 x s3 max 2 max 2 x x 2 8 制动力消除时间（停止运动） s1 0 2 "
制动能回馈


转换成飞轮旋转动能直——接的机械能向机械能转换，只有中间轴承 处较小的摩擦损耗，转换最直接，转换率也较高； 转换成液压能——不同形式能量间的转换，需要液压泵一马达装置， 不可避免的存在摩擦和热的损失，能量转换率降低； 转换为电能——需要经过发电机装置，能量有损耗，能量转化率目前 最高可达30％。其结构简单、操作方便、可靠性高。
汽车理论
第二章 汽车纵向动力学
制动性
2011年10月
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汽车制动动力学的研究内容
一、汽车制动性能的内容

使汽车减速，必要时可使其在短距离内停车 在下长坡时维持一定车速 对已停驶（特别是在坡道上停驶）的汽车，可使其可靠地 驻留原地不动。
二、汽车制动性能的评价

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汽车的制动效能其恒定性
减速度和制动强度(制动率) 最大制动强度
Fxb ab z G g
ab z g
Fb max Fz mg z G G mg
制动强度：一般情况下制动强度达不到最大值
• 附着系数利用率

z
p
1 p： 峰值附着系数
制动压力 滑移率 制动力矩 车轮力矩
• 滑移率超过最佳点,车轮 很易抱死. • 控制滑移率在稳定点附近
车轮减速度 最佳滑移率 制动开始 抱死
车轮减速度 工作.
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制动防抱死控制原理（单参数控制）
s vref r vref 100 %
增压 保压
保压
增压 保压 下一个增压 减压

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汽车的制动效能其恒定性

制动距离的主要影响因素：
制动器起作用的时间，最大制动减速度，起始车速
•
平均减速度（ＥＣＥＲ１３和国标采用）
MFDD
其中：
25.92S e S b
ub ue
2
2
ub 0.8ua 0
ue 0.1ua 0
Sb : ua 0到ub的车辆行驶距离 Se : ua 0到ue的车辆行驶距离
滑移率：
v x rd sb 100 % vx
纯滚动
sb 0
边滚边滑动
0 sb 1
纯滑动
sb 1
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轮胎滑移率与附着系数关系
滑移率：
v x rd sb 100 % vx
纯滚动
sb 0
边滚边滑动
0 sb 1
纯滑动
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利用附着系数和制动效率
车轮抱死前车轮上的制动力: 汽车制动时:车轮不抱死
汽车制动时:前轮先抱死
汽车制动时:后轮先抱死 汽车制动时:任一路面上
汽车制动时:同步附着系数路面上
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利用附着系数和制动效率
•汽车在小于同步附着系数路面上制动,车轮不抱死的最大制动强度
Fp
F
T r
２ 地面制动力
汽车减速行驶时地面提供的外力
Fxb
T r
Fz
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地面制动力、制动器制动力与附着力的关系
地面制动力首先取决与制动器制动力，但同时受到地面附着条件 的限制，它们同时大才好。
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轮胎滑移率与附着系数关系
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利用附着系数和制动效率
制动效率:
车轮不抱死的最大制动强度与被 利用的附着系数的比值. •前轴的制动效率:
•后轴的制动效率:
例：在0.4路面上制动时，其制动强度为:
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利用附着系数和制动效率
ECER13制动法规:
1、在各种装载条件下
轿车: 其它汽车:
制动效能的恒定性
制动效能的水衰退现象(5~15次后效能恢复)
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汽车制动时的方向稳定性
汽车制动达不到稳定性3种情况： 制动跑偏 制动时后轴侧滑 制动时前轮失去转向能力