【正文】 20m ax20m ax23tjtVjVjVS e ????????第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 4）汽車的制動(dòng)距離 汽車在制動(dòng)過(guò)程中駛過(guò)的總距離為上述各階段駛過(guò)的距離之和。2t20 21 tkVV ????s/m第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 當(dāng) （ e點(diǎn)）時(shí)，其車速記為 ，則： 又有： 該時(shí)間段汽車駛過(guò)的距離 s（ m）為： 當(dāng) （ e點(diǎn)）時(shí)，汽車駛過(guò)的距離 為： 在制動(dòng)器起作用時(shí)間 內(nèi)，汽車駛過(guò)的距離 為： 2tt ?eV20 21 tkVVe ????d s? ? (V 0 ? 12 ? k ? t 2 ) d t? 30 61 tktVs ?????2tt ?2S22m ax202 61 tjtVS ????? 22m ax239。2t 101 tVS ??39。 1）駕駛員反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車駛過(guò)的距離 在駕駛員反應(yīng)時(shí)間 （ s）內(nèi)，制動(dòng)踏板力和地面制動(dòng)力均為零，汽車仍然以原有初速 （ m/s）行駛，所駛過(guò)的距離 （ m）為： 101 tVS ??1t0V 1S第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 2）制動(dòng)器起作用時(shí)間內(nèi)汽車駛過(guò)的距離 在制動(dòng)器起作用時(shí)間 內(nèi)，在時(shí)間段 制動(dòng)力為零，汽車?yán)^續(xù)勻速行 駛，所駛過(guò)的距離為： 在制動(dòng)力增長(zhǎng)所需時(shí)間 內(nèi)，制動(dòng)減速度幾乎成線性的從零增長(zhǎng) 到 ，汽車的減速度 （ ）為： 其中， ，因此有： 注意到，在時(shí)間從 0到 t的過(guò)程中，車速?gòu)某跛? 變化到 V。 顯然，若汽車總質(zhì)量為 M，道路附著系數(shù)為 ，制動(dòng)過(guò)程中所可能產(chǎn)生 的最大制動(dòng)力 為： 制動(dòng)減速度是汽車制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的地面制動(dòng)力作用于汽車的直接結(jié)果。汽車的制動(dòng)效能 可以用制動(dòng)距離、制動(dòng)力和制動(dòng)減速度三個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)。 車速對(duì)附著系數(shù)的影響如圖所示，車速提高后，不僅峰值附著系數(shù)和滑動(dòng)附著系數(shù)的值大大下降，而且兩者的差明顯增大。 增大輪胎與地面的接觸面積可提高附著能力；低氣壓、寬斷面和子午線輪胎承受垂直載荷時(shí)變形大，因而附著系數(shù)大。 即使當(dāng)前后軸的附著系數(shù)相同時(shí)，汽車制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移也會(huì)影響前后車輪附著力的相對(duì)大小，因而影響著前后車輪所能獲得的最大地面制動(dòng)力的相對(duì)大小，同時(shí)影響著前后車輪達(dá)到最大地面制動(dòng)力的進(jìn)程，因此對(duì)于汽車的制動(dòng)性能會(huì)發(fā)生重要影響。 若汽車在水平路面上制動(dòng)，并忽略制動(dòng)過(guò)程中的空氣阻力的影響，則制動(dòng)過(guò)程中作用于汽車前后軸的地面垂直反力的值為： 由此可見，汽車在水平路面上制動(dòng)過(guò)程中，作用于前后軸上的垂直載荷之和等于汽車總重，并不因汽車制動(dòng)而改變。在其他條件不變時(shí)，潮濕路面的附著系數(shù)低于干燥路面的附著系數(shù)，冰雪路面附著系數(shù)非常小。 p? pb ?? ? ps ??s l?第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 附著率與滑移率的關(guān)系 b?—— 縱向附著率 l—— 側(cè)向附著率 （ 4）影響附著系數(shù)的因素 附著系數(shù)的數(shù)值主要取決于道路的材料、路面狀況和輪胎結(jié)構(gòu)、輪胎氣壓、胎面花紋、材料以及汽車行駛速度等。 側(cè)向附著率 也隨滑移率變化。然后，隨著滑移率繼續(xù)增大，縱向附著率反而下降，直至當(dāng)車輪抱死滑移為 100%后，附著率達(dá)到一穩(wěn)定值 ，該值稱之為滑動(dòng)附著系數(shù)。稱為峰值附著系數(shù) 。 試驗(yàn)證明：附著率是滑移率的函數(shù) 。 隨著制動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)一步增大，產(chǎn)生的制動(dòng)器制動(dòng)力矩達(dá)到使車輪抱死。即： 式中： —— 車輪旋轉(zhuǎn)線速度， rad/s； r—— 車輪半徑， m。 第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 ?FP 4．地面附著力 制動(dòng)過(guò)程中，地面制動(dòng)力的最大值 等于作用于車輪的地面垂直反力與附 著系數(shù)的乘積： 1）附著率和附著系數(shù) （ 1）附著率：令輪胎與路面間傳遞的切向力與地面垂直反力的比值稱之為附著率： （ 2）滑移率 制動(dòng)過(guò)程中，隨著制動(dòng)強(qiáng)度增大，車輪的運(yùn)動(dòng)從純滾動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧兓瑒?dòng)。此時(shí)，制動(dòng)力受輪胎與路面附著條件的限制，達(dá)到其最大值。PP FF ?PF39。車輪滾動(dòng)時(shí)的地面制動(dòng)力等于制動(dòng)器制動(dòng)力，且隨踏板力的增長(zhǎng)成正比增長(zhǎng)。車輛制動(dòng)時(shí)，車輪有滾動(dòng)或抱死拖滑兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但當(dāng)?shù)孛娓街鵂顩r不良， ＜ 時(shí)， 有 = ＜ ，這說(shuō)明制動(dòng)器制動(dòng)力 受到附著力的限制而不能完全轉(zhuǎn)化為地面 制動(dòng)力。 第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 2．地面制動(dòng)力 地面制動(dòng)力 的值為： 在制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)蹄摩擦片 — 制動(dòng)轂相互作用產(chǎn)生的摩擦力決定著制 動(dòng)力矩和制動(dòng)器制動(dòng)力的大小；輪胎 — 路面間的附著力是地面制動(dòng)力的極限 值。 rTF ?? ?一、制動(dòng)時(shí)車輪的受力 汽車行駛時(shí)能迅速停車且維持方向穩(wěn)定，并能在下長(zhǎng)坡時(shí)控制車速及能在一定坡道上駐車的能力，稱為汽車的制動(dòng)性。 ? 一般情況下，其數(shù)值與制動(dòng)踏板力成正比，即與制動(dòng)系的液壓或氣壓大小成線性關(guān)系。 1．制動(dòng)器制動(dòng)力 在輪胎周緣沿切線方向克服車輪制動(dòng)器摩擦力矩所需的力稱為制動(dòng)器制動(dòng)力（ N）。 本章主要介紹對(duì)汽車主動(dòng)安全性有重要影響的制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性，并簡(jiǎn)要介紹汽車的被動(dòng)安全性。即能否迅速消除事故后果，并避免新的事故發(fā)生的性能。 ? 被動(dòng)安全性 指交通事故發(fā)生后汽車本身減輕人員傷害和貨物損壞的能力，可分為汽車內(nèi)部被動(dòng)安全性（減輕車內(nèi)乘員受傷和貨物受損）以及外部被動(dòng)安全性（減輕對(duì)事故所涉及的其他人員和車輛的損害）兩類。第四章 汽車的行駛安全性 汽車安全性一般分為主動(dòng)安全性、被動(dòng)安全性、事故后安全性和生態(tài)安全性。 ? 主動(dòng)安全性 指汽車本身防止或減少道路交通事故發(fā)生的性能。 ? 事故后安全性 指汽車能減輕事故后果的性能。 ? 生態(tài)安全性 指發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染、汽車行駛噪聲和電磁波對(duì)環(huán)境的影響。 本章結(jié)尾 前章結(jié)尾 回目錄 第四章 汽車的 行駛 安全性 第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 第二節(jié) 汽車的操縱穩(wěn)定性 第三節(jié) 汽車的被動(dòng)安全性 地面制動(dòng)力的大小與制動(dòng)蹄 — 制動(dòng)轂和輪胎 — 路面兩個(gè)摩擦副有關(guān)，不僅取決于制動(dòng)器制動(dòng)力，而且取決于地面附著力。 ? 制動(dòng)器制動(dòng)力取決于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)、型式與尺寸大小、制動(dòng)器摩擦副摩擦系數(shù)和車輪半徑 r。 ? 對(duì)于結(jié)構(gòu)、尺寸一定的制動(dòng)器而言，制動(dòng)器制動(dòng)力主要取決于制動(dòng)踏板力與摩擦副的表面狀況，如接觸面大小、表面有無(wú)油污等。 汽車的制動(dòng)性可以用汽車的制動(dòng)效能、制動(dòng)效能的恒定性和制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性三個(gè)方面的指標(biāo)評(píng)價(jià)。 顯然，若地面附著力足夠大，即滿足 ＞ ，有： = ，意味著制動(dòng)器 產(chǎn)生的制動(dòng)器制動(dòng)力完全轉(zhuǎn)化為地面制動(dòng) 力。 rTFb ??bF?F??Fb?F?bF??第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 3．制動(dòng)力的增長(zhǎng) 制動(dòng)過(guò)程中，地面制動(dòng)力 和由制動(dòng)器制動(dòng)力矩 所決定的制動(dòng)器制動(dòng)力 隨制動(dòng)踏板力 增大的變化關(guān)系見圖所示。踏板力較小時(shí)，地面制動(dòng)力足以克服制動(dòng)摩擦力矩使車輪滾動(dòng)。 bF?T ?FPF 39。 但當(dāng)制動(dòng)踏板力增大至 時(shí)，地面制動(dòng)力增大到等于附著力，車輪即抱死不轉(zhuǎn)而出現(xiàn)拖滑現(xiàn)象。此后，隨著制動(dòng)踏板力繼續(xù)增大（ ＞ ），制動(dòng)器摩擦力矩由于摩擦表面間作用力的增大仍可增大，因而制動(dòng)器制動(dòng)力 隨 繼續(xù)增大幾乎成線性上升，但地面制動(dòng)力達(dá)到極限值后卻保持在該極限值而不再增大。地面制動(dòng)力產(chǎn)生前，車輪作純滾動(dòng)。 制動(dòng)開始后，產(chǎn)生制動(dòng)器制動(dòng)力矩，使車輪旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)于車速降低。 定義制動(dòng)滑移率為： 驅(qū)動(dòng)滑移率定義為 maxbF ??? Zb Fm ax ZxFF?????rV? ???rV 0???r VrVs ??? ?????? r Vrs第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 （ 3）附著率與滑移率的關(guān)系 制動(dòng)過(guò)程中，附著率不是常數(shù)，而是隨著制動(dòng)強(qiáng)度的變化而變化的。 當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度不大，因而滑移率較小時(shí)，縱向附著率幾乎隨滑移率的增大成正比增大；而后，隨滑移率增長(zhǎng)，縱向附著率緩慢增長(zhǎng)，直至達(dá)到最大值。試驗(yàn)表明：當(dāng)達(dá)到 15%～ 20%時(shí)， 。通常， ?；坡瘦^小時(shí)，側(cè)向附著率的值較大，表明汽車可以承受較大的側(cè)向力；隨滑移率增大，側(cè)向附著率的值減?。欢?dāng)車輪抱死滑移后，滑移率為 1時(shí)，側(cè)向附著率的值降至接近于零。 圖表明不同道路對(duì)附著系數(shù)的影響，各種不同路面上的附著系數(shù)的平均值見表。 路面 峰值附著系數(shù) 滑動(dòng)附著系數(shù) 瀝青或混凝土（干） ～ 瀝青（濕） ～ ～ 混凝土（濕） 礫 石 土路（干） 土路（濕） ～ 雪（壓實(shí)） 冰 第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 2）垂直反力 若汽車的總重為 G，在汽車制動(dòng)過(guò)程中，作用于車輪上的地面法向反作用力與汽車的總體布置、行駛狀況及道路的坡度有關(guān)。但在制動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生載荷的轉(zhuǎn)移，即：前軸的垂直載荷增大，而后軸的垂直載荷減小。 dtdVMLhGLLFdtdVMLhGLLFgzgz??????????1221第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 路面結(jié)構(gòu)應(yīng)在宏現(xiàn)上有一定的不平度而有自排水能力；路面的微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)粗糙且有一定的棱角，以穿透水膜，讓路面與胎面直接接觸，提高附著能力。 不同花紋的輪胎，其與路面的接觸狀況不同，因而附著系數(shù)也不同；輪胎磨損后，隨著花紋深度減小，其附著系數(shù)有顯著降低。 第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 二、汽車的制動(dòng)過(guò)程 汽車的整個(gè)制動(dòng)過(guò)程包括如下幾個(gè)時(shí)間段 駕駛員反應(yīng)時(shí)間 制動(dòng)器起作用時(shí)間 持續(xù)制動(dòng)時(shí)間 制動(dòng)釋放時(shí)間 汽車的制動(dòng)效能指汽車迅速降低車速直至停車的能力。 1．制動(dòng)力和制動(dòng)減速度 地面制動(dòng)力的大小與制動(dòng)蹄摩擦片 — 制動(dòng)轂和輪胎 — 路面兩個(gè)摩擦副有 關(guān)，不僅取決于制動(dòng)器制動(dòng)力，而且取決于地面附著力，在數(shù)值上等于二 者中的較小值。 在汽車制動(dòng)器技術(shù)狀況良好（能夠制動(dòng)到抱死拖滑）的前提下，持續(xù)制動(dòng) 期間汽車能達(dá)到的最大減速度取決于附著力，因此： ?maxbF ???? gMF b m a xm a xm a x jMgMF b ????? ?gj ?? ?m a x第一節(jié) 汽車的制動(dòng)性 三、汽車的制動(dòng)效能 2．汽車的制動(dòng)距離 制動(dòng)距離指汽車以一定初速制動(dòng)到停車所駛過(guò)的距離，其大小等于在整個(gè)制動(dòng)過(guò)程的各個(gè)階段駛過(guò)的距離之和。積分上式 得 內(nèi)的汽車速度 V（ ）為： 2t 39。2tmaxj j 2s/mj ? ?dVdt ? k ?t2maxtjk ?dV ? k ?t d t??0V39。20239。即： 由于在駕駛員反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車駛過(guò)的距離與汽車無(wú)關(guān)，因此一般所指 汽車制動(dòng)距離是從踩下制動(dòng)踏板至完全停車汽車駛過(guò)的距離，即： 上式中最