制動系統(tǒng)設(shè)計

制動系統(tǒng)設(shè)計12020 年 4 月 19 日第七章 制動系統(tǒng)設(shè)計制動系是汽車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(yīng)該合理地確定汽車的制動性能及制動系結(jié)構(gòu)。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(jié)果的前后輪負載FZV 和 FZh ，在制動過程中，圖7.1隨著靜止平衡和制動減速的條件而變?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,那么制動力為：FXVFZV fV（7.2a）FXhFZh 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fVf h ax/g ，理想的制動力分配是：FXVmax g (llv )axh /( gl )FXhmax gl vaxh /(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(yīng)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32020 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(yīng)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(qū)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(diào)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(shè)定的制動力分配。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(diào)了拖車接點的hk,h1 和h2,拖拉機和拖車的重心，設(shè)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。42020 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(shè)計與匹配的總布置設(shè)計硬點或輸入?yún)?shù)新車型總體設(shè)計時能夠基本估算如下基本設(shè)計參數(shù), 這些參數(shù)作為制動系統(tǒng)的匹配和優(yōu)化設(shè)計的輸入?yún)?shù).已知參數(shù)A 車型B 車型軸距（ mm）18402450整車整備質(zhì)量（ Kg）830922滿載質(zhì)量（ Kg）14101502空載時質(zhì)心距前軸中心864.61242線的距離（ mm）空載時質(zhì)心高度（ mm） 500500滿載時質(zhì)心距前軸中心978.71462線的距離（ mm）滿載時質(zhì)心高度（ mm） 7307307.3、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g5h2020年 4月 19日Fz1Fz2