当前课程知识点：汽车理论 > 第四章：汽车的制动性 > 知识点4.4：制动效能及其恒定性 > 制动效能的恒定性
同学们大家好
下面介绍第四章
汽车的制动性第四个知识点
制动效能及其恒定性
汽车的制动效能呢
是指汽车迅速降低车速
直至停车的这样一个能力
评定制动效能的指标
就是制动距离和制动减速度
制动效能的恒定性
是指汽车在高速行驶时制动
或者下长坡的时候
导致制动器温度升高以后
制动效能保持的这样一个能力
首先介绍一下制动距离
与制动减速度
制动距离是指汽车以车速
初速度为u0的时候
从驾驶员开始踩到制动踏板
操纵制动控制装置开始
一直到汽车完全停住为止
它所驶过的这样一个距离
制动距离与制动踏板力
路面附着的条件
车辆的载荷状况
以及发动机是否结合
等诸多因素有关
在测试制动距离的时候
应对制动踏板力
制动系统的压力路面附着系数
以及车辆的状态做出规定
当然车辆的状态
主要是载荷的这样一些状态
一般制动距离
是在冷态下测量得到的
起始制动时制动器的温度
需要控制在100度以内
这个就是所谓的冷态下的
这样一个制动距离
制动减速度是制动的时候
车速对时间的导数
也就是所谓的du/dt
这个就是它对它的导数
它反映了地面制动力的大小
地面制动力越大
这个减速度呢
相对来讲就可以越大
与制动器制动力及附着力
有很大的关系
在不同的路面上
由于地面制动力
它等于制动力系数
乘以车重
所以汽车能达到的这种减速度
最大的减速度
实际上的话也就等于你的
制动力系数乘以g
如果汽车的前后车轮同时抱死
你这个时候呢
制动减速度的话
就等于滑动附着系数乘以g
这个汽车假如装有理想的
这样一个制动防抱死的装置
来控制汽车的制动系统
这个时候汽车的制动减速度
它可以达到峰值附着系数
乘以g这样的一个水平
但是对于一般的汽车
它在制动的时候
不希望任何车轴上的
制动器抱死
这个时候我们最大的
制动减速度只能小于
滑动附着系数
乘以你的重力加速度
这样一个g
在评价汽车的制动性能的时候
由于瞬时的减速度的形状
是非常复杂的
不好用某一点的数值来代表
所以一般来讲
我们国家行业一般采用
平均减速度的概念
按照我们国家法规的定义
这个平均减速度
它实际上是用到
我们制动压力达到75%的
这么时刻的这样一个时间
我们把它定义为t1
然后到达停车的时候
也就是从我们制动开始
到达停车这样三分之二的时候
这样的时间点把它定义成为t2
它实际是踩着t1和t2之间的
这样一个减速度的情况
它最后的减速度
是从t1到t2的减速度
这样一个平均值
在我们的国家的法规7258
和欧盟的法规ECER13
这里边规定它采用的是
充分发出的平均减速度
这个充分发出的平均减速度
它的标志就是MFDD
这个是充分发出的
平均减速度这样一个称呼
它等于什么呢
它实际上采用的就是说
当我们采用
我们在减速的过程中
达到了0.8倍初始车速的时候
这时候它的车速
我们用Ub来表示
然后达到0.1倍的初始车速
就是已经快要停车的时候
这个车速采用的是叫做Ue
它实际上是采用
这两个车速之间
它的平均减速度
一个的话就是0.8倍
还有一个是0.1倍
这样一个初速度
采用这个时间的
这样一个平均值来表达
以上有关制动效能的讨论
都是在冷态制动情况下
无论是制动距离
还是制动减速度的讨论
实际上的话呢
我们的汽车在制动的时候
你只要是制动
制动器的温度它就会升高
它实际上是把汽车的动能
通过制动器
把它转化成为热能
耗散掉的过程
因此制动器（温度）肯定会升高
下面我们就讨论
在温度升高以后
这个制动效能的这样一个情况
一般来讲呢
在下长坡的时候制动器的话
它温度升高是最高的
因为它要把不仅是汽车的动能
还要把这个汽车的势能通通呢
都通过制动器把它转化掉
记得我在30多年前
在我做毕业设计的时候
实际上当时就做的
这样一个状况
就是去做汽车的制动的
转弯制动的实验
我们当时是到了湖北的十堰
到了二汽的十堰
那个是山区
我们晚上就是出去
那地方夏天也挺热 去乘凉
当时就看到从山上下来这个车
在夜里头那个制动器
就可以看得到是红的颜色
这个基本上就达到了
600到700度这样一个状况
这些都是亲眼所见
一般情况下
在坡度不是非常大的时候
一般达到300度 400度
这是非常正常的
这个实际上在高速制动的时候
由于你的速度非常快
因此动能也非常多非常的大
这个时候完全靠制动器
把它耗散掉
实际这个温升也是非常高的
制动器的温度上升以后呢
这个摩擦力矩
经常会有显著的这种下降
比如我们曾经用凌志400
做过这样一个试验
在冷态制动的情况下
起始汽车的车速是195公里
这时候制动距离是163米左右
差不多将近164米
减速度能够达到0.85个g
这个时候减速度还是非常大
但是我们经过了26次
在山区的这种下坡的
这种制动的实验以后
那么这时候前制动器的温度
升到了693度
就是接近了700度
在这种情况下
以同样的起始车速
在进行制动的时候
那么这时候减速度
就从0.85个g减少到了0.6个g
有了大幅度的下降
制动距离实际也长了80多米
达到了244米多
这也就说明在这种情况下
它制动器的衰退情况
还是很严重的
这个热衰退呢
是目前制动器上不可避免的
这样一个现象
只是程度上稍稍有一些差别
制动效能的恒定性
主要是指的这种(抗)热衰退的
这样一个性能
制动器抗热衰退的性能
一般来讲都是
用一系列的连续制动
然后看看它制动效能
保持的情况来进行衡量
根据我们国家的行业标准
那么它基本上要求
是以一定的车速连续制动15次
连续制动15次
每一次的制动强度
它也不要求你车轮抱死
要求是每秒方3米这样的
一个制动减速度
最后制动效能要求
不低于冷态规定的
在5.8米每秒方的60%
它基本上要求的也是60%
这样一个状况
一般来讲对于山区行驶的货车
由于它拉的这个重物还要下山
这样子的话由于它势能非常大
这样它完全要靠制动器
把它消耗掉的话
确实温升是很严重的
对于在山区行驶的货车
和高速行驶的轿车
对抗热衰的的性能
要求是高一些的
这个一些国家规定呢
大型货车必须要装备辅助的
这种制动器
那么一般来讲现在有电涡流的
或者的话有液压的
这样一些辅助制动系统
一般把它装在传动系统上
你只要的话呢
这种把你的加速踏板放开以后
把那个开关打开
它就会给你在驱动轴上
作用一个制动力矩
这样子的话就是来
使得你的行车的制动器的话
经常保持在冷态
保持在冷态
来保证这个制动效能
一般这个抗热衰退的这个性能
与制动器的摩擦副的材料
和结构有很大的关系
而我们的制动器一般来讲
都是像制动鼓 盘
基本是由铸铁来做成的
而摩擦材料
基本上都是半金属和无石棉
这几种材料组成
过去当然还有石棉材料
但是由于这石棉它的污染情况
现在像欧盟以及像我们国家
目前都规定不允许
这种石棉材料
在制动摩擦片中再出现了
一般在正常制动情况下
摩擦副的温度
差不多只有200度左右
这个时候这个摩擦系数
差不多在0.3到0.4
这样的一个状态下
但是在更高的温度的情况下
有些摩擦片的摩擦系数
会有非常大的这种降低
按照我们不能够下降到60%来讲
所以你的摩擦系数
大体上也下降到60%
继续下降
那么当然你的
热衰退的现象的话
那么就会使得
你的制动器不达标
另外的话呢
制动器结构的不合理
那么它有时候
也会导致你的制动液
你比如像你的制动管路
过近的靠近你的制动鼓
或者制动盘
那么它呢
这个在制动鼓或者盘
它温度非常高的时候
会把你的管路里边它烤热
这样子的话
导致你的制动液气化
这时候假如要真的
一发生气化
那么你整个制动系统
也就瘫痪了
使得制动完全失效
这个制动器的抗热衰退性能
不仅仅受到摩擦材料的影响
并且同制动器的结构形式
有非常大的关系
经常采用制动效能因数
和摩擦因数的关系曲线
来说明各种类型制动器的效能
它的稳定的程度
我们这个图上就标了
这种五种制动器的
它的制动效能因数
和摩擦因数的
这样一些关系曲线
在我们这个图上
这个纵坐标就是制动效能因数
这个横坐标当然就是摩擦系数
这个几个制动效能因数
比较大的
比如就像我们的鼓式制动器
双向增力的鼓式制动器
或者双领蹄的
这种鼓式制动器
当然了像那个一般来讲
领从蹄的鼓式制动器
它基本上也是往上翘
目前一般来讲
就是制动稳定性最好的
还是这种盘式制动器
它随着摩擦系数
基本上线性的变化
当然还有一种比较好的
就是双从蹄的
这种一个鼓式制动器
双从蹄的鼓式制动器
它随着摩擦系数的增长
然后制动效能因数它是往下降
它是那个斜率
它是逐渐往下降
这种情况它的制动稳定性
是比较好的
制动效能因素
随摩擦因素变化大的
这个制动器
一般来讲它的抗热衰退的性能
相对来讲就会比较差
而现在的话呢
盘式制动器制动效能因数
随着摩擦因素的变化
基本它是线性变化
因此它制动的
抗热衰退的性能
它是稳定性是最好的
有关这个知识点的内容
就介绍到这里
-绪论
--默认
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--制动时汽车的跑偏
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-知识点4.15：汽车防抱死制动系统
--制动防抱死系统
-知识点4.15：汽车防抱死制动系统--作业
-知识点4.0：前四章知识总结
--前四章知识总结
-期中考试--期中考试
-知识点5.1：汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-第五章--知识点5.1汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-知识点5.2：汽车操纵稳定性概述(2)评价方法
-知识点5.3：轮胎的侧偏现象
--轮胎的侧偏现象
-第五章：汽车的操纵稳定性--知识点5.3：轮胎的侧偏现象
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响--作业
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响--作业
-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型
-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型--作业
-知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
-第五章--知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
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-知识点5.8：稳态响应的评价方法--作业
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应--作业
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法--作业
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性--作业
-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系
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-知识点5.13：汽车的侧倾轴线
--汽车的侧倾轴线
-知识点5.13：汽车的侧倾轴线--作业
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度
--汽车的侧倾角刚度
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度--作业
-知识点5.15：汽车的侧倾角
--汽车的侧倾角
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-知识点5.16：侧倾导致左右车轮垂直载荷重新分配及其对稳态响应的影响
-知识点5.16：侧倾导致左右车轮垂直载荷重新分配及其对稳态响应的影响--作业
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-知识点5.17：侧倾外倾与侧倾转向--作业
-知识点5.18：变形转向与变形外倾
-知识点5.18：变形转向与变形外倾--作业
-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系
-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系--作业
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验--作业
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系--作业
-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介
-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介--作业
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统--作业
-知识点5.24：汽车的侧翻
--汽车的侧翻
-知识点5.24：汽车的侧翻--作业
-知识点6.1：汽车的平顺性
--汽车的平顺性
-知识点6.1：汽车的平顺性--作业
-知识点6.2：人体对振动的反应
--人体对振动的反应
-知识点6.2：人体对振动的反应--作业
-知识点6.3：平顺性的评价方法
--平顺性的评价方法
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.3：平顺性的评价方法
-知识点6.4：路面不平度的统计特性
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.4：路面不平度的统计特性
-知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
-第六章--知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
-知识点6.6：汽车振动系统及其简化
-知识点6.6：汽车振动系统及其简化--作业
-知识点6.7：单质量系统的自由振动
-知识点6.7：单质量系统的自由振动--作业
-知识点6.8：单质量系统频率响应特性
-知识点6.8：单质量系统频率响应特性--作业
-知识点6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-第六章--6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-知识点6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-第六章-6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动--作业
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性--作业
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响--作业
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述--作业
-知识点6.15：双轴汽车的振动
--双轴汽车的振动
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.15：双轴汽车的振动
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性--作业
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算--作业
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动--作业
-知识点6.0：第五、六章知识总结
-期末考试--考试入口
