当前课程知识点：汽车理论 > 第四章：汽车的制动性 > 知识点4.8：制动时汽车的侧滑和转向能力丧失 > 制动时汽车的后轴侧滑和前轴转向能力丧失
同学们大家好
下面介绍第四章
汽车的制动性第八个知识点
制动时汽车的后轴侧滑
和前轴转向能力的丧失
制动的时候发生侧滑
特别是后轴侧滑
将引起汽车剧烈的回转运动
严重的时候可使汽车掉头
由试验与理论分析可以知道
制动的时候
如果后轴车轮比前轴车轮
先抱死拖滑
就可能发生后轴侧滑
若能使前后轴车轮同时抱死
或者前轴车轮先抱死
那么则能防止后轴侧滑
不过前轴车轮抱死以后
将丧失转向能力
美国安全试验车的制动试验
验证了这样一些结论
美国安全试验车的这个试验呢
是在一条有2.5%的横向坡的
平直混凝土的路面上
当然之所以造成
一个2.5的这样一个坡度
主要就是为了让它容易侧滑
才这样做的
这个为了降低附着系数呢
实际上路面上呢
还是洒了水的
试验用的轿车有调节
各个车轮制动器液压的这个装置
以控制每根车轴的制动力
达到改变前后车轮抱死
拖滑次序这样一个目的
下面主要介绍四项试验
第一项试验就是前轮没有制动力
而后轮有足够的这个制动力
这个图就是试验的这个结果
这个横坐标的话是车速
是吧
然后纵坐标的话
是纵轴线的这样一个转角
是吧
在前轮没有制动力
而后轴有足够制动力的情况下
这个曲线是这样的一个曲线A
所示
对吧
这个从这个曲线A可以看到
随着车速的提高
侧滑的程度是非常剧烈的
第二项试验是后轮没有制动力
而前轴有足够的制动力
使它抱死
这个试验结果
如这个图所示
这个横坐标仍然是车速
是吧
这个纵坐标仍然还是汽车的
航向角的这个变化
从这个图上可以看到
这个在后轮没有制动力
前轴有足够制动力的情况下
这里边的两个曲线
对吧
是B所示
是吧
无论是顺时针还是逆时针的
我们可以看到
在车速很高的情况下
那么它纵轴线仍然没有偏转
对吧
也就是说它没有发生侧滑
尽管没有发生侧滑
但是在这种情况下呢
前轮抱死的情况下
你去打方向盘它也不会转向
实际上的话
车轮也丧失了转向的能力
第三项试验的话
它实际上就是说前后车轮
它都有足够的制动力
使得车轮抱死
但是它们的抱死的次序
是不一样的
是吧
试验结果的话呢
它这里边有一个纵轴
这里边有一个零
这个零代表着什么呢
实际也就是在这个前边
是前轮先抱死
这个后边的话
是后轮先抱死
这里边的时间间隔给的时间
也就是后轮比前轮先抱死的
这样一个领先的时间
对吧
这边当然是前轮比后轮抱死
领先的这个时间
从这个图我们可以看到
对吧
也就是说当前轮先抱死的情况下
它基本上是不会产生侧滑的
然后只有后轮比前轮先抱死
并且对于这个车来讲
后轮比前轮先抱死
领先0.5秒以上
那么它就会产生严重的侧滑
对吧
假如领先的程度越多
然后初始车速越高的话
或者说制动的时间越长
那么它侧滑的严重程度
也就越剧烈
在试验的时候还发现
前轴或者后轴的两个车轮
也不会同时抱死
如果只有一个后轮抱死
也不会发生侧滑
侧滑程度取决于晚抱死的后轮
与晚抱死的前轮之间的
这样一个时间间隔
第四验证了一下起始车速的
这个影响
试验的时候做了一个48.2公里
和一个72.3公里的
这样一个制动试验
试验表明
起始车速等于48.2公里的时候
即使后轮比前轮先抱死拖滑
0.5秒以上
汽车纵轴线的转角最大
也只有25度
也就是有一点侧滑
但是侧滑程度很轻
是吧
当起始车速是72.3公里的时候
侧滑严重的情况
跟64.4公里的时候
基本上是一样的
这说明只有在起始车速
超过了48公里每小时的时候
后轴侧滑才成为一种危险的情况
为了查明附着系数
对侧滑的影响
还在干燥的路面上
做了同样的试验
试验的时候
前轮没有制动力
后轮可制动到抱死拖滑
干燥路面的制动距离
是湿路面的70%左右
也就是说在湿路面上
制动时的制动时间要更长一些
试验的结果如下图所示
这个图当然横坐标是车速
纵坐标的话是纵轴线的
偏转的程度
是吧
这里边实的
这个黑点的这个试验的话
它实际上是在干燥路面上做的
这个空心点的这个曲线
这些点是在潮湿路面上做的
可以看到潮湿路面的侧滑程度
比起干燥路面的更加严重一些
每次试验还记录后轮开始拖滑的
这样一个时间
如果我们把时间为横坐标
把曲线重画一次
那么则在同样的时间内
干湿路面的汽车纵轴转角
基本上是差不多的
也就是说侧滑程度也是差不多的
这个试验结果是见这个图的
这个右侧这个图
它那个横坐标
这是时间
然后这个纵坐标的话呢
就是侧滑的这个程度
实际上呢
假如我们要是以后轴领先前轴
这个抱死的这个时间顺序
作为横坐标的话
那我们可以看到
这个实心点和空心点
几乎描绘出来的曲线
基本上就是一致的
当然在这里边
它有一个转到接近180度的时候
几乎就不再转了
这最主要原因
是由于我们道路是由2.5米
2.5度的横坡
是吧
到时候那个横的坡
在最开始的时候
它是引发你侧滑的
但是到了你转了180度以后
它这时候又会抑制你的侧滑
从以上四项试验
我们基本可以总结出
这么两点结论
在制动过程中
若是只有前轮抱死
或者前轮先抱死
基本上汽车是沿着直线行驶的
也就是说呢
它是减速来停车
汽车基本上处于稳定状态
但是丧失了转向能力
若是后轮比前轮
提前一段时间来抱死
在我们这个试验车的情况下
是0.5秒以上
也就是说后轮比前轮抱死
然后又领先了一段时间
并且车速要超过某一个临界车速
在我们这个试验车的情况下
是48公里每小时
这样一个速度
是吧
汽车在轻微的侧向力作用下
就会发生侧滑
并且路面越滑制动距离
和制动时间越长
后轴侧滑的剧烈
也就更加剧烈
下面从受力的情况来分析一下
汽车前轮抱死拖滑
或后轴抱死拖滑情况下
两种运动情况下
它的受力情况
为什么前轴抱死
它不会产生严重侧滑
而后轴抱死会产生严重的侧滑
这个图
左边这个图实际上是
讲的前轮先抱死的
这样一个情况
这个在前轴先抱死的情况下
假如它受到一个横向力的刺激
使得汽车产生了这样一个侧滑
对吧
产生侧滑以后
实际上的话
它相当于
这个汽车就是绕着某一点在转向
这（质心）上
会作用有一个惯性力
这个时候后轮由于没有抱死
因此后轮的话
就变成了转动的这样一个支点
对吧
然后我们可以看到
这个惯性力的方向
绕着后轴产生的这个力矩
实际上是和你侧滑的方向相反的
对吧
因此也就是说
在前轴发生侧滑以后
马上在质心上会作用一个惯性力
这个惯性力
它产生的力偶是阻止你
进一步侧滑
因此在前轴发生了侧滑的情况下
那么它也会非常轻
对吧
也就是说受力的原理
会抑制它这个侧滑
我们右边的这个图是后轴
发生侧滑的这样一个情况
在后轮这个抱死拖滑
前轮没有抱死的这样一个情况下
那么后轴假如侧滑的话
那么实际上也发生
相当于发生了这么一个转向作用
这时候绕着O点在转向
这时候质心上也会作用
有一个惯性力
这时候的惯性力绕着前轴的
它是加剧这个后轴侧滑的
也就是说你发生了轻微侧滑以后
这个力就会使得侧滑严重
然后严重的侧滑
又会导致这个惯性力增大
对吧
最后形成了这样一个正反馈
因此它会发生非常严重的
剧烈的这样一个侧滑的运动
从刚才的受力分析也可以看到
前轴的侧滑
由于有惯性力帮忙
抑制了它的进一步的形成
对吧
使得它处于稳定的状态
而后轴侧滑
它实际上变成了一个正反馈
在控制论里边
它实际上就是一个不稳定的状况
对吧
使得它变得非常剧烈
在弯道行驶中的
也做过这样的制动试验
对吧
也会得到类似的结论
也就是说只有后轮抱死
或后轮提前抱死的情况下
并且车速也要达到
一定的车速情况下
这个后轴才会发生侧滑
只有前轮抱死
或前轴先抱死
因为侧向力系数趋于零
不能产生足够的地面侧向反力
因此只能使得汽车无法
按照原来的弯道
这个方向行驶
沿着切线方向驶出
这个时候就会失去转向的
这个能力
因此从保证汽车方向稳定性的
角度出发
首先我们不能够出现
只有后轴车轮抱死的
这样一个情况
这个或者后轴车轮
比前轴车轮先抱死的情况
以防止危险的后轴侧滑
因为后轴侧滑是不能够控制的
其次尽量少出现
只有前轴车轮抱死
或者前后车轮都抱死的情况
以维持汽车的转向能力
当然最理想的情况就是说
防止任何车轮抱死
装上ABS这样的
车轮防抱死的装置
这样才能确保汽车行驶的方向
稳定性
好
有关汽车的侧滑
和前轮转向能力丧失
这个知识点就介绍到这里
-绪论
--默认
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--视频-1.1
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-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求
-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求--作业
-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
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-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
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-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
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--汽车的平顺性
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--人体对振动的反应
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-知识点6.3：平顺性的评价方法
--平顺性的评价方法
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-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
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-知识点6.8：单质量系统频率响应特性--作业
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-第六章--6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
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-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
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-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
