《汽车理论》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 汽车的制动性_4.5节 PPT_第五节 前、后制动器制动力的比例关系

第四章 汽车的制动性 第五节 前、后制动器制动力的比例关系 >本节将分析制动时，地面作用在前、后车轮上的法 向反力，前、后车轮制动器制动力的比例关系； >通过I曲线、B线、线、r线分析汽车的制动过程； >介绍汽车的附着利用率、附着效率的计算方法； >利用单轮模型分析ABS的制动控制过程。 >本节内容是本章的重点。 返回目录 汽车理论（第5版）教学课件

1 第四章 汽车的制动性 第五节 前、后制动器制动力的比例关系 ➢本节将分析制动时，地面作用在前、后车轮上的法 向反力，前、后车轮制动器制动力的比例关系； ➢通过 I 曲线、β 线、f 线、r 线分析汽车的制动过程； ➢介绍汽车的附着利用率、附着效率的计算方法； ➢利用单轮模型分析ABS的制动控制过程。 ➢本节内容是本章的重点。 返回目录

第五节前、后制动器制动力的比例关系 制动过程的三种可能 1)前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工 况，但丧失转向能力，附着条件没有充分利用。 2)后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴可 能出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。 3)前、后轮同时抱死拖滑；可以避免后轴侧滑， 附着条件利用较好。 前、后制动器制动力的分配比例，将影响制 动时前后轮的抱死顺序，从而影响汽车制动 时的方向稳定性和附着条件利用程度。 2 汽车理论（第5版）教学课件

2 制动过程的三种可能 1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工 况，但丧失转向能力，附着条件没有充分利用。 2）后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴可 能出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。 3）前、后轮同时抱死拖滑；可以避免后轴侧滑， 附着条件利用较好。 前、后制动器制动力的分配比例，将影响制 动时前后轮的抱死顺序，从而影响汽车制动 时的方向稳定性和附着条件利用程度。 第五节 前、后制动器制动力的比例关系

第五节前、后制动器制动力的比例关系 制动时，地面对前、后车轮的法向反作用力 FzL=Gb+m du he du FZ2L=Ga-m dt du dt =28 a 一制动强度 图4-26制动时汽车的受力 Fz=G(b+zhg)/L 可知：①前轮的地面法向反力增大，而 F72 =G(a-zh)/L 后轮减小，②且前、后轮的地面法向反 力的变换量与汽车结构和制动强度z (制动减速度为g)有关。 3 汽车理论（第5版）教学课件

3 一、制动时，地面对前、后车轮的法向反作用力 1 g d d h t u FZ L = Gb+ m 2 g d d h t u FZ L = Ga − m d d u zg t 令 = FZ1 = G(b + zhg ) L FZ 2 = G(a − zhg ) L z —制动强度 第五节 前、后制动器制动力的比例关系 可知：①前轮的地面法向反力增大，而 后轮减小，②且前、后轮的地面法向反 力的变换量与汽车结构和制动强度z （制动减速度为zg）有关

第五节前、后制动器制动力的比例关系 30 BJ1041 BJ213 FZ 25 当前、后轮都抱死时 豆 F12 20 du Fb=F。=mg0=m dr 15 区 F du FD dt =p8=28 5 Z= 0.2 0.40.60.81.0 制动减速度ab/g(附着系数) 图4-27制动时地面对前、后轮法向反作用力的变化 6+oh》 所以 可知：前、后轮的地面法向反力 G -ohe》 的变换量，与车轮同时抱死时的 附着系数有关。此时的制动强度 =地面附着系数0 汽车理论（第5版）教学课件

4 F F Xb = =  d d u g zg t = =  ( ) ( )     = − = + 2 g 1 g a h L G F b h L G F Z Z   当前、后轮都抱死时 第五节 前、后制动器制动力的比例关系 z = d d u mg m t  = 所以 可知：前、后轮的地面法向反力 的变换量，与车轮同时抱死时的 附着系数有关。此时的制动强度z ＝地面附着系数

第五节前、后制动器制动力的比例关系 正常制动 一条制动管路失效 思考：为什么有些轿车采用前盘、后鼓的制动系统配置？ 制动管路为什么采用交叉布置？ 5 汽车理论（第5版）教学课件

5 思考：为什么有些轿车采用前盘、后鼓的制动系统配置？ 制动管路为什么采用交叉布置？ 第五节 前、后制动器制动力的比例关系

第五节前、后制动器制动力的比例关系 二、理想的前后制动器制动力的理想分配曲线一曲线 区“理想”的条件是：前、后车轮同时抱死。 F1+F2=0G Fu =Fz Fie Fz2 心I曲线：在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮 同时抱死，前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。 6 汽车理论（第5版）教学课件

6 Fμ1 + Fμ2 =G Fμ1 =FZ1 Fμ2 =FZ 2 “理想”的条件是：前、后车轮同时抱死。 I 曲线：在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮 同时抱死，前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。 第五节 前、后制动器制动力的比例关系 二、理想的前后制动器制动力的理想分配曲线－I曲线

第五节前、后制动器制动力的比例关系 1.解析法确定1曲线 由理想的条件可得 +F2=0G G(b+ch μl F少 将 代入 (a-hs Fu+Fu2=G F b+phe 消去变量0 a-phs 4h I G +2F 上式即为曲线的解析式， 所对应的I曲线如图 7 汽车理论（第5版）教学课件

7 ( ) ( ) 将 代入      = − = + 2 g 1 g a h L G F b h L G F Z Z        − + = + = g g μ2 μ1 μ1 μ2 a h b h F F F F G    消去变量  1.解析法确定 I 曲线 第五节 前、后制动器制动力的比例关系      = + = 2 1 μ2 μ1 μ1 μ2 Z Z F F F F F F G 由理想的条件可得                 = + − + μ1 g μ1 2 g g μ2 2 4 2 1 F h G F G h L b h G F 上式即为I曲线的解析式，所对应的I曲线如图

第五节前、后制动器制动力的比例关系 1.解析法确定I曲线 Fu2 由理想的条件可得 曲线 Fiu +F2=G ul F22 F1+F2=0G E b+phe 思考：I曲线受哪些因素影 u2 a-phe 响？ 4h L 对特定的汽车是唯一的吗？ 2F u2 ul ul G 汽车空载、满载时的曲线 相同吗？ 汽车理论（第5版）教学课件

8      − + = + = g g μ2 μ1 μ1 μ2 a h b h F F F F G    1.解析法确定 I 曲线 第五节 前、后制动器制动力的比例关系      = + = 2 1 μ2 μ1 μ1 μ2 Z Z F F F F F F G 由理想的条件可得 思考：I 曲线受哪些因素影 响？ 对特定的汽车是唯一的吗？ 汽车空载、满载时的I曲线 相同吗？                 = + 1 − + 1 2 2 2 4 2 1 μ g μ g g μ F h G F G h L b h G F

2500F 2000 1500 1000 500 0 02 0.4 0.6 0.8 此图，为用MATLAB软件绘制的I曲线。 9 汽车理论（第5版）教学课件

9 此图，为用MATLAB软件绘制的I曲线

第五节前、后制动器制动力的比例关系 2.作图法确定I曲线 1)按照F+F。=0G作图，得到一组等间隔的45平行线。 F 线上任何一点都有以下特点： 0.4 Gdu du Fi+Fu2=G= g dr dt =P8 0.3 这组线称为“等制动减速度线组”。 0.2 p=0.1 du/dt =0.1g 0.2g0.3g 0.4g 10 汽车理论（第5版）教学课件

10 0.4 0.2 0.3  = 0.1 Fμ1 d / d 0.1 u t g = Fμ2 0.2g 0.3g 0.4g 第五节 前、后制动器制动力的比例关系 2.作图法确定 I 曲线 1）按照 Fμ1 + Fμ2 =G 作图，得到一组等间隔的45˚平行线。 Fμ1 + Fμ2 =G t u g G d d = d d u g t = 这组线称为“等制动减速度 线组” 。 线上任何一点都有以下特点：