当前课程知识点：汽车理论 > 第四章：汽车的制动性 > 知识点4.12：前、后制动器制动力比值固定的汽车在各种路面上的制动过程分析 > 前后制动器制动力比值固定的汽车的制动过程分析
同学们大家好
下面介绍第四章
汽车的制动性第12个知识点
前后制动器制动力比值固定的
汽车的制动过程分析
在前面呢
已经给大家介绍过β线
和I曲线的这个概念
利用β线和I曲线的配合
我们可以分析
前后制动器制动力
具有固定比值的汽车
在各种路面上的制动情况
为了便于分析呢
我们再介绍两个线组
一个是F线组
还有一个是R线组
F线组是在前轮抱死
后轮没有抱死的情况下
在各种路面附着系数的情况下
前后地面制动力的关系曲线
R线组是在后轮抱死
前轮还没有抱死的情况下
前后地面制动力它的关系曲线
普通轿车在制动过程中
随着制动踏板力的增加
经常是出现后轮没有抱死
而前轮先抱死的情况
而空载的货车在制动过程中
随着踏板力的增大的时候
会出现前轮没有抱死
而后轮先抱死的这样一个情况
我们首先求一下F线组
这个F线组呢 求的过程
基本上就是按照它的定义
在前轮抱死的情况下
这个前轮的地面制动力
它就应该等于它的附着力
乘以它的垂直载荷
然后把它的垂直载荷的
具体的表达式带进来
实际上就是这样的一个表达式
假如我们把里边的地面制动力
用前后地面制动力之和
带进去的话
那么它的前轮地面制动力的
表达式就变成了这样一种状况
然后根据这个式子
把后轮的地面制动力
和前轮地面制动力的
这个关系式把它写出来的话
那么也就可以得到
在前轮已经抱死
而后轮还没有抱死的情况下
前后地面制动力
它们的这样一个关系曲线
显然当前后轮都抱死的情况下
刚才那个表达式
也是能够成立的
我们以不同的φ值
代入刚才的那个表达式
我们就可以得到这个F线组
这个F线组的情况
就如这个图所示
这个横坐标的话
是前轮的地面制动力
纵坐标是后轮的地面制动力
F线组的话它在纵坐标上
有一个和附着系数没有关的
这么一个点
这个当然也就是说
在前轮地面制动力等于零
后轮的地面制动力等于负的
这个汽车的重量
乘以质心至后轮的距离
最后除以质心高度
这个点呢
它与这个附着系数没有关系
因为它是一个固定的点
另外的话呢
假如我们令这个后轮的
地面制动力等于零
我们代入不同的φ值
就会在这个横坐标上
形成一系列的点 像abcde
我们得到F线组
实际上也可以
连接这个固定的点
和不同附着系数的
这样一个和横坐标的交点
这样也可以得到
这样一组F线组
随着前后地面制动力的增加
实际总的
地面制动力也是增加的
最后的话呢
F线组就会与I曲线相交
I曲线是前后轮都抱死以后
前后轮的附着力的
这样一个关系曲线
因此相交点处 也就是说呢
前轮地面制动力
加上后轮地面制动力
等于附着力
这样子的话呢
它后轮实际上也是抱死的
因此I曲线以上
这个F线组就没有意义了
因为在这种情况下
后轮已经抱死
因为我们有意义的点呢
这个区间的话
就是前轮抱死
而后轮还没有抱死
下面我们用类似的方法
来求R线组
在后轮抱死的情况下
后轮的地面制动力呢
也等于它的附着力
也就是附着系数
乘以它的垂直载荷
然后我们把后轮垂直载荷的
这样一个表达式带进去
就可以了
然后当然一样
把后轮表达式里边的
地面制动力
用前后轮的地面制动力
把它取代一下
最后我们就可以得到
在后轮已经抱死
前轮没有抱死的情况下
那么它前后地面制动力的
这样一个关系曲线
这个呢
也就是在不同附着系数路面上
只有后轮抱死
前后地面制动力的
这样一个关系表达式
当然我们以不同的φ值
代入刚才的表达式4—14
就可以得到R线组
也是在刚才同样那个图上
这R线组也标记在这里边
这个横坐标
也是前轮的地面制动力
纵坐标是后轮的地面制动力
这个R线组当然就是说
在这个I曲线上方的
这样一组线组
当然这个线的话
在画这个线的时候
我们可以注意到
R线组呢
它和横坐标也有一个交点
也就是说在附着系数
不同的情况下
这个点它也是不动的
它这个点的坐标
当然就是车重
乘以质心至前轴的距离
除以它的质心高度
这个是横坐标上的点
当然纵坐标是零
另外的话呢
我们也可以令这个地面的
前轮地面制动力等于零
这样子的话呢
我们代入不同的附着系数
它在纵坐标上
也会得到一系列的点
叫a撇、b撇、c撇
d撇、e撇
当然连接这个固定的点
和相应附着系数的
这样和纵坐标的交点
我们也可以非常容易的得到
这样一个R线组
随着前轮地面制动力的增加
与相应的后轮的地面制动力的
稍稍的减小
这样子的话呢
总的地面制动力还是增加的
最后R线组与I曲线相交
前轮也就抱死了
R曲线与I曲线相交以后
I曲线下方的R线段
就没有意义了
因为这个下方的话
相交以后前后轮都抱死了
这样子的话R曲线的定义
是在后轮抱死
前轮没有抱死情况下的
这样一个线组
显然对于同一个附着系数下
F线组和R线组的交点
（这样的）abc这样
也是符合前轮的地面制动力
等于它的附着力
又符合后轮的地面制动力
等于附着力这样一个情况
所以这些交点呢
也是前后轮都抱死的点
因此把这些点连接起来
我们就得到了这个I曲线
下面我们讨论利用β线I曲线
F线组和R线组来分析
在不同附着系数路面上
它的一个制动过程
我们在分析的时候呢
还是以我们前面讨论过的
某一个货车为例
它的同步附着系数等于0.39
在分析的时候呢
这个图上还画出了
前轮地面制动力
和后轮地面制动力之和
等于0.1个g 0.2个g 0.3个g
等等的这样一些
等地面制动力的
这样一些曲线
这个图就是一会儿我们分析
所要采用的这个图
这个横坐标的话
是前轮的地面制动力
这个纵坐标的话
是后轮的地面制动力
同时这边还有一个纵坐标
它标示了这样一个减速度的
这个情况
在这个图上当然的话
有等制动力这样一个曲线
也就是相当于
不同的附着系数的情况下
那么它45度角的这样一个情况
然后这里边当然给出了
这样一个β线
这个β线
给出了这样一个I曲线对吧
β线和I曲线的交点
是在附着系数0.39
也就是它的
同步附着系数的情况下
当然在这个图里边
这个F线组对吧
这个就是I曲线下方的
这个F线组
和这个I曲线上方的这个R线组
也都把它画出来了
在分析的时候呢
我们假设一个是
小于同步附着系数的情况下
假设它等于0.3
还有一个假设它等于
大于这样一个
同步附着系数的情况
它等于0.7
当前后地面制动力
沿着β线上升到
与这个附着系数等于0.3的
这样一个F线组相交的时候
那么这个时候呢
前轮就已经抱死了
前轮就已经抱死了
前轮抱死以后
实际上前后地面制动力
就不再沿着这个β线上升
而是沿着F等于0.3的
这样一个F线组在上升
在这个上升
然后上升一小段以后呢
最后它就以这样一个I曲线相交
到最后它就等于
和I曲线相交
在与I曲线相交以后呢
就相当于前后轮就共同抱死了
当然在与I曲线相交的情况下
前后轮都抱死
这时候取得的减速度
就是0.3个g
另一个呢 当我们的附着系数
大于同步附着系数
比如0.7的情况下
那么它的情况会怎么样呢
也就是说呢
随着我们制动踏板力的增加
前后制动器制动力
最开始也都是沿着
这样一个β线上升
当上升到与φ等于0.7的
R线组相交的时候
这个时候呢
它实际上就是后轮就先抱死了
这个时候后轮就先抱死了
在后轮抱死以后
实际上前后地面制动力
它就沿着φ等于0.7的
这个R线组继续在移动
最后从上方最后就移动下来
和我们的I曲线相交
当与I曲线相交以后
它所对应的制动减速度呢
就达到了0.7个g
从我们刚才的分析
大体上可以得到这么一个结论
当β线位于I曲线下方的时候
制动的时候总是前轮先抱死
当我们的β线
位于I曲线上方的时候
那么就是后轮先抱死
当然我们的附着系数
当等于同步附着系数的时候
汽车的前后轮将同时抱死
这时的减速度的话
它就等于同步附着系数乘以g
比如像我们这个同步附着系数
等于0.39的情况下
那么它就是0.39个g
这个当然也是一种稳定的工况
但失去了转向的能力
有关这方面的知识呢
就介绍到这里
-绪论
--默认
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--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
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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
-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
-知识点5.8：稳态响应的评价方法
-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
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-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系--作业
-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
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--汽车的侧倾角刚度
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--汽车的侧倾角
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-知识点5.24：汽车的侧翻
--汽车的侧翻
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--汽车的平顺性
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--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
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-第六章--知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
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-知识点6.6：汽车振动系统及其简化--作业
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-知识点6.7：单质量系统的自由振动--作业
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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
-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
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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
