汽车制动性能与事故分析

汽车制动性能与事故分析

汽车制动性能与事故分析

汽车制动性能评价指标包括制动效能即制动距离 与制动减速度；制动效能的恒定性即抗热衰退和 水衰退性能；制动时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。 一、制动效能 汽车的制动效能是指汽车迅速降低行驶速度直至 停车的能力，制动效能取决于制动器起作用时间 (协调时间)和地面制动力。当车轮未抱死时， 地面制动力取决于车轮制动力；当车轮抱死时， 地面制动力取决于车轮与地面的附着状态。

汽车制动性能与事故分析

1)制动器制动力与地面制动力 汽车制动时，车轮制动器的蹄、鼓(盘)相互接触 并产生一摩擦力矩，此摩擦力矩作用于车轮周沿 切线方向的力称为制动器制动力。图2-81示出 了鼓式制动器制动力产生的情形，

图2-81 鼓式制动器制动力的产生

图2-82 地面制动力的产生

汽车制动性能与事故分析

即

P

M r

F r0 r

r0 F r

式中：Pμ——制动器制动力(N);Mμ——制动器摩擦力矩(N· m); r0——制动鼓半径(m); r ——车轮半径(m)。

r0/r,为结构参数；而Fμ= Σfμ, Fμ为制动蹄 对制动鼓垂直作用力的合力；μ为蹄、鼓的摩擦 系数。因而，制动蹄张开的力和摩擦系数，实际 上决定了制动力的大小。 制动时,车轮在路面上的受力情况如图2-82所示。 作用于路面的制动力Pμ,其反作用力P,称为地 面制动力，如不计轴承、车轮滚动等阻力，它就 是使汽车减速和停车的力。

汽车制动性能与事故分析

当制动器制动力矩不够大时，车轮滚动虽受阻滞，但由于地 面附着作用仍可克服此力矩使车轮继续滚动，此时，地面制 动力等于制动器的制动力，其大小与驾驶员施加的制动强度 (踏板力)成线性增长关系。但是，当制动器制动力矩足够大 时，地面制动力的最大值将受到地面附着状况的限制，也就 是说其最大值不会超过车轮对地面的附着力 Fμ 。 P 即 F Z

P max Z

式中： Z——车轮对地面的垂直作用力； μ——车轮与地面的附着系数。图2-83 地面制动力的增长及最大值

如设制动过程中 μ为常值，当地面制动力达到附着力值时， 车轮即抱死不转而完全滑移。如图2-83所示，在制动器制动 力足够的情况下，地面制动力可能达到的最大数值取决于附 着系数 。

汽车制动性能与事故分析

制动蹄张开的力和摩擦系数，实际上决定了制 动力的大小。 制动时,车轮在路面上的受力情况如图2-82所 示。作用于路面的制动力Pμ,其反作用力P, 称为地面制动力，如不计轴承、车轮滚动等阻 力，它就是使汽车减速和停车的力。 在制动器制动力足够的情况下，地面制动力可 能达

到的最大数值取决于附着系数。

汽车制动性能与事故分析

2)制动器起作用时间(协调时间) 车辆制动时，从驾驶员踩着制动踏板到车辆完全停止的 最小制动距离由下式决定。

t '' 0 S t ' 2 3.6 254 2 0

(m) 02 254

式中υ0为制动时的车速(km/h),后项 为车轮抱死时的制动拖滑距离。显然，当车速、附着系数一 定时，制动距离将由公式前项决定。 前项中：t’—制动系反应时间，即制动器、制动传 动机构消除间隙的时间(s); t’’——制动力增长时间(s)。

汽车制动性能与事故分析

图2-84表明了制动力及制 动减速度随时间变化的关 系。 图中,(t’2+t’’2)=t2总称为 制动系的协调时间。

制动系统的协调时间，因其不同结构型号的制动器，所需的协调时 间也不尽相同。迟滞时间长短，决定于制动器的传动形式和工作介 质流动阻力和可缩性。液压制动机构的迟滞时间0.0015 -0.003 秒，气压为0.05-0.06秒。制动器起作用的时间：指制动力或制 动减速度由零增到最大时间。紧急制动时候，液压的时间是0.150.3秒，气压是0.3-0.8秒，汽车列车1-2秒以上(拖挂车),一般 Δt1 t2称之为制动协调时间，一般在0.2-0.9秒。 ( t1+t2 = 0.33秒)。 t3: 为最大制动时间 。 计算公式：t3 = v / tgφ v:速度km/h t:換算系数3.6 s: 制动拖印长度m g:重力加速度9.81 φ:摩擦糸数 或：t3= √ 2s/gφ

汽车制动性能与事故分析

制动距离公式：s3 = v² /254 φ 如一辆汽车速度60km/h,沥青路面，紧急制动的拖印 有多长？ 解：己知V= 60km/h φ = 0.6 用公式s3= 60² /254 φ = 23.6m 例题：一车重2吨，在水泥路面上以60km/h的速度紧 急制动，求制动距离？ 设： t1+t2 = 0.33秒 φ = 0.7 t1:驾驶员的反应 时间； t1:迟后(迟滞的时间),驾驶员踩下制动踏板 到制动器开始起作用的时间；t2:制动器起作用的时间。 制动距离s 3 =V² /254φ +V/3.6( t1+t2) = 25.7m 求制动非安全区： s非= 60/3.6(t1+ t1+t2)+v² /254φ =17.2+20.2=37.4m

汽车制动性能与事故分析

二、制动时的方向稳定性 制动时的方向稳定性表明车辆制动过程中 能否保持原行驶方向的能力。制动跑偏和制 动侧滑都是制动稳定性不良的表现。 1)制动跑偏 制动过程中，车辆自动向左或向右运动叫 制动跑偏。出现这种现象的车辆，将不能直 线停车。 造成制动跑偏的主要原因是两侧车轮制动 器制动力不等；有时，两侧悬架变形不一致， 甚至不均等的轮胎气压也可能造成制动跑偏。

汽车制动性能与事故分析

2)制动侧滑 汽车制动过程中车轮抱死滑移下，其滑 移率， Vw ro w 1,( 100%, Vw 轮轴移动速度,r0 车轮滚动半径, w 车轮转动角速度) Vw

此时轮胎的侧向附

着系数甚低(图285),如稍有侧向力作用，势必引起侧 滑。因此汽车应避免在转弯或有侧向力 作用的行驶情况下进行抱死车轮的制动。 然而有时很难做到这点，尤其在事故瞬 间制动时，所以，一旦有侧滑可能，汽 车是否具有保持行驶方向稳定的特性， 就成为汽车制动性能优劣的一项不可缺 少的要求，对行驶车速愈高的汽车，这 项要求愈显得重要。

图2-85 附着系数与滑移率的关系

汽车制动性能与事故分析

汽车制动中出现侧滑的情况有如下两种： (1)前轴侧滑。前轴侧滑主要出现在前轮先于 后轮抱死的情况下。前轴侧滑过程中，汽车有 减弱其继续侧滑的倾向；但是，由于前轮已抱 死，前轮在制动过程中丧失了控制汽车行驶方 向的能力，汽车将沿着车轮抱死前的行驶方向 减速或停车。 (2)后轮侧滑。如果制动过程中后轮先于前轮 抱死，则可能引起后轴侧滑。后轴侧滑过程中， 汽车有加大其继续侧滑的趋势，因此后轴侧滑 往往引发事故，是一种危险侧滑。

汽车制动性能与事故分析

图2-86 汽车侧滑时的受力分 析 a)前轴侧滑；b)后轴侧滑 a b

图2-86a、b分别为汽车前轴和后轴侧滑运动的状态分析图。设汽车前、后轴 中点(F和R点)的运动速度方向分别为υf和υr。制动过程中，当其中一个车 轴受侧向力的作用而侧滑时，汽车将出现类似转弯的运动，其瞬时回转中心 以O表示。汽车回转运动产生的侧向惯性力 Pyi的方向由图中箭头示出，其沿 着瞬时回转中心与汽车纵向重心位置的 …… 此处隐藏：4100字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……