制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)12020 年 4 月 19 日第七章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制動(dòng)系是汽車(chē)的一個(gè)重要的組成部分。它直接影響汽車(chē)的行駛安全性。為了保證汽車(chē)有良好的制動(dòng)效能，應(yīng)該合理地確定汽車(chē)的制動(dòng)性能及制動(dòng)系結(jié)構(gòu)。7.1制動(dòng)動(dòng)力學(xué)7.1.1 穩(wěn)定狀態(tài)下的加速和制動(dòng)加速力和制動(dòng)力經(jīng)過(guò)輪胎和地表的接觸面從車(chē)輛傳送到路面。慣性力作用于車(chē)輛的重心，引起一陣顛簸。在這個(gè)過(guò)程中當(dāng)剎車(chē)時(shí)，前后輪的負(fù)載各自增加或減少；而當(dāng)加速時(shí)，情況正好相反。制動(dòng)和加速的過(guò)程只能經(jīng)過(guò)縱向的加速度ax 加以區(qū)分。下面，我們先來(lái)分析一輛雙軸汽車(chē)的制動(dòng)過(guò)程。最終產(chǎn)生結(jié)果的前后輪負(fù)載FZV 和 FZh ，在制動(dòng)過(guò)程中，圖7.1隨著靜止平衡和制動(dòng)減速

2、的條件而變?yōu)椋篎ZVmg llVlmax h lFZhmg lVlmax h l（ 7.1a）（ 7.1b）設(shè)作用于前后軸的摩擦系數(shù)分別為fV 和 f h,那么制動(dòng)力為：FXVFZV fV（7.2a）FXhFZh f h（7.2b）文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。圖 7.1 雙軸汽車(chē)的剎車(chē)過(guò)程它們的總和便是作用于車(chē)輛上的減速力。FXVFXh max（ 7.3）對(duì)于制動(dòng)過(guò)程，f V 和 f h 是負(fù)的。如果要求兩軸上的抓力相等，這種相等使fVf h ax/g ，理想的制動(dòng)力分配是：FXVmax g (llv )axh /( gl )FXhmax gl vaxh /(gl )（ 7.4）（ 7

3、.5）這是一個(gè)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(chē)的理想制動(dòng)力分配。實(shí)踐中，向兩邊分配制動(dòng)力一般被選用來(lái)防止過(guò)早的過(guò)度制動(dòng)，或是由剎車(chē)片摩擦偏差而引起的后輪所死，因?yàn)楹筝嗘i死后將幾乎無(wú)法抓地，車(chē)輛將會(huì)失去控制。然而防抱死剎車(chē)系統(tǒng)將會(huì)減輕這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)然，每一個(gè)負(fù)載狀態(tài)都有它各自的理想制動(dòng)力分配。如果所有負(fù)載狀態(tài)都必須由一個(gè)固定的分配去應(yīng)對(duì)，那么最重要的條件往往就是空車(chē)載司機(jī)的情況。雖然，固定的分配在更多負(fù)載時(shí)32020 年 4 月 19 日文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。無(wú)法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的制動(dòng)力分配， b 線顯示了當(dāng)后軸的制動(dòng)力未超過(guò)理

4、想值直到最大減速度為 0.8g 時(shí)的制動(dòng)力分配情況。彎曲的分配曲線可經(jīng)過(guò)如下方法應(yīng)用。圖 7.2 半掛車(chē)的剎車(chē)過(guò)程情況（ c）使用一個(gè)后軸限壓閥，情況（d）使用減壓閥。那些負(fù)載變化巨大的車(chē)輛，比如說(shuō)卡車(chē)，或火車(chē)站貨車(chē)及很多前輪驅(qū)動(dòng)車(chē)，都有減壓閥，而且?guī)в幸粋€(gè)可變的突變點(diǎn)，具體要看靜止時(shí)的軸上負(fù)載（所謂的“制動(dòng)力調(diào)節(jié)器”）。在一輛雙軸車(chē)上，輪子在制動(dòng)中的負(fù)載只取決于減速度，而不取決于設(shè)定的制動(dòng)力分配。但這對(duì)于有三個(gè)或以上軸的車(chē)輛來(lái)說(shuō)并不適用。例如拖車(chē)，圖7.2，高度協(xié)調(diào)了拖車(chē)接點(diǎn)的hk,h1 和h2,拖拉機(jī)和拖車(chē)的重心，設(shè)定的制動(dòng)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

5、建立的制定過(guò)程等式依然有效，對(duì)于加速，加速度為正值。42020 年 4 月 19 日文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。7.2、制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與匹配的總布置設(shè)計(jì)硬點(diǎn)或輸入?yún)?shù)新車(chē)型總體設(shè)計(jì)時(shí)能夠基本估算如下基本設(shè)計(jì)參數(shù), 這些參數(shù)作為制動(dòng)系統(tǒng)的匹配和優(yōu)化設(shè)計(jì)的輸入?yún)?shù).已知參數(shù)A 車(chē)型B 車(chē)型軸距（ mm）18402450整車(chē)整備質(zhì)量（ Kg）830922滿載質(zhì)量（ Kg）14101502空載時(shí)質(zhì)心距前軸中心864.61242線的距離（ mm）空載時(shí)質(zhì)心高度（ mm） 500500滿載時(shí)質(zhì)心距前軸中心978.71462線的距離（ mm）滿載時(shí)質(zhì)心高度（ mm） 7307307.3、理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線7.3.1 基本理論(1) 地面對(duì)前、后車(chē)輪的法向反作用力在分析前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例以前，首先了解地面g5h2020年 4月 19日Fz1Fz2