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1、 制動系統(tǒng)設計 1 2020 年 4 月 19 日 第七章 制動系統(tǒng)設計 制動系是汽車

2、的一個重要的組成部分。它直接影響汽車的行駛安全性。為了保證汽車有良好的制動效能，應該合理地確定汽車的制動性能及制動系結構。 7.1 制動動力學 7.1.1 穩(wěn)定狀態(tài)下的加速和制動 加速力和制動力經(jīng)過輪胎和地表的接觸面從車輛傳送到路 面。慣性力作用于車輛的重心，引起一陣顛簸。在這個過程中當 剎車時，前后輪的負載各自增加或減少；而當加速時，情況正好 相反。制動和加速的過程只能經(jīng)過縱向的加速度 ax 加以區(qū)分。下 面，我們先來分析一輛雙軸汽車的制動過程。 最終產(chǎn)生結果的前后輪負載 FZV 和 FZh ，在制動過程中，圖

3、 7.1 隨著靜止平衡和制動減速的條件而變?yōu)椋? FZV mg l lV l max h l FZh mg lV l max h l  （ 7.1a） （ 7.1b） 設作用于前后軸的摩擦系數(shù)分別為 fV 和 f h,那么制動力為： FXV FZV fV （7.2a） FXh FZh f h （7.2b） 文檔僅供參考，不當之處，請聯(lián)系改正。 圖 7.1 雙軸汽車的剎車過程

4、 它們的總和便是作用于車輛上的減速力。 FXVFXh max （ 7.3） 對于制動過程， f V 和 f h 是負的。如果要求兩軸上的抓力相等， 這種相等使 fV＝f h＝ ax/g ，理想的制動力分配是： FXV max[ g (l lv ) axh] /( gl ) FXh max[ gl v axh] /(gl )  （ 7.4） （ 7.5） 這是一個拋物線 Fxh(Fxv)和參數(shù) ax 的參數(shù)表現(xiàn)。在圖 7.1 的右半 部分，顯示了一輛普通載人汽車的理

5、想制動力分配。實踐中，向 兩邊分配制動力一般被選用來防止過早的過度制動，或是由剎車 片摩擦偏差而引起的后輪所死，因為后輪鎖死后將幾乎無法抓 地，車輛將會失去控制。然而防抱死剎車系統(tǒng)將會減輕這個問 題。 當然，每一個負載狀態(tài)都有它各自的理想制動力分配。如果 所有負載狀態(tài)都必須由一個固定的分配去應對，那么最重要的條 件往往就是空車載司機的情況。雖然，固定的分配在更多負載時 3 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考，不當之處，請聯(lián)系改正。 無法實現(xiàn)最優(yōu)化的制動力分配， b 線顯示了當后軸

6、的制動力未超過理想值直到最大減速度為 0.8g 時的制動力分配情況。彎曲的分配曲線可經(jīng)過如下方法應用。 圖 7.2 半掛車的剎車過程 情況（ c）使用一個后軸限壓閥，情況（ d）使用減壓閥。那些 負載變化巨大的車輛，比如說卡車，或火車站貨車及很多前輪驅 動車，都有減壓閥，而且?guī)в幸粋€可變的突變點，具體要看靜止 時的軸上負載（所謂的“制動力調節(jié)器”）。 在一輛雙軸車上，輪子在制動中的負載只取決于減速度，而 不取決于設定的

7、制動力分配。但這對于有三個或以上軸的車輛來 說并不適用。例如拖車，圖 7.2，高度協(xié)調了拖車接點的 hk,h1 和 h2,拖拉機和拖車的重心，設定的制動力分配決定了連接力 Fxk 和 F2k，從而決定了各軸上力的分布。 這里建立的制定過程等式依然有效，對于加速，加速度為正值。 4 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考，不當之處，請聯(lián)系改正。 7.2、制動系統(tǒng)設計與匹配的總布置設計硬點或輸入?yún)?shù) 新車型總體設計時能夠基本估算如下基本設計參數(shù)

8、 , 這些參數(shù) 作為制動系統(tǒng)的匹配和優(yōu)化設計的輸入?yún)?shù) . 已知參數(shù) A 車型 B 車型 軸距（ mm） 1840 2450 整車整備質量（ Kg） 830 922 滿載質量（ Kg） 1410 1502 空載時質心距前軸中心 864.6 1242 線的距離（ mm） 空載時質心高度（ mm） 500 500 滿載時質心距前軸中心 978.7 1462 線的距離（ mm） 滿載時質心高度（ mm） 730 730 7.3、理想的前、后制動器制動力分配曲線 7.3.1 基本理論 (1) 地面對前、后車輪的法向反作用力 在分析前、后輪制動器制動力分配比例以前，首先了解地面 g 5 h 2020 年 4 月 19 日 Fz1 Fz2