汽车制动曲线分析
4.5-2理想的前、后制动器制动力分配曲线武汉理工大学,汽车学院,汽车理论A,强化版
Fμ1 作射线束
0.2
0.4
0.1
I曲线
d u / d t 0.1 g
武汉理工大学汽车工程学院
0.2g
0.3g
0.4g
Fμ1
5
实际车型的I 曲线
武汉理工大学汽车工程学院
6
思考题
• 什么是I 曲线？ • 如何得到I 曲线？
• 什么是“等制动减速度线组”？
线上任何一点都有以下特点：
F 1 F 2 G
G du g dt
du g dt
这组线称为“等制动减速度线组”。
0.2
0.1
d u / d t 0.1 g
武汉理工大学汽车工程学院
0.2g
0.3g
0.4g
Fμ1
4
作图法确定 I 曲线
Fμ 2
0.4 0.3
0.1
2）按照 F μ2 0.2 0.3
武汉理工大学汽车工程学院
7
本知识点内容结束
下一知识点：
具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数
武汉理工大学汽车工程学院
8
武汉理工大学汽车工程学院
2
解析法确定 I 曲线 理想的条件：前、 后车轮同时抱死
F 1 F 2 G F 1 FZ 1 F 2 FZ 2
替换φ
F 1 F 2 G F 1 FZ 1 b hg F F a h 2 Z 2 g
F 2
mgb 4hg L 1 mg 2 b F1 2 F1 2 h G h g g
3
武汉理工大学汽车工程学院
作图法确定 I 曲线
汽车滑行曲线各项系数含义
汽车滑行曲线是一种图表，通常用于描述车辆在不同路面摩擦条件下的性能。
这些曲线中的各项系数有助于解释车辆在紧急制动、转弯等情况下的行为。
以下是一些常见的滑行曲线中的系数及其含义：
1.侧向摩擦系数（C_{\text{y}}C y）：
•含义：表示轮胎在侧向上的摩擦力，即车辆在转弯时的抓地力。
•影响因素：轮胎性能、路面状况。
2.前后摩擦力分配系数（F_{\text{zF}}F zF和F_{\text{zR}}F zR）：
•含义：分别表示前轮和后轮的垂直载荷，即重量分布在前后轮之间的比例。
•影响因素：车辆设计、悬挂系统。
3.制动力系数（C_{\text{b}}C b）：
•含义：表示车辆在紧急制动时的性能，即制动力与车辆重量的比值。
•影响因素：制动系统性能。
4.侧滑角（\betaβ）：
•含义：表示车辆在转弯时轮胎侧向滑移的角度。
•影响因素：车辆速度、转弯半径。
5.横摆角（\phiϕ）：
•含义：表示车辆在转弯时车身的横摆角度。
•影响因素：转向输入、侧向加速度。
6.横摆角速度（r r）：
•含义：表示车辆在转弯时车身横摆的角速度。
•影响因素：转向输入、车辆动力学特性。
这些系数在车辆动力学和控制系统设计中起着关键作用。
工程师使用这些系数来优化车辆的稳定性、操控性和安全性。
滑行曲线的绘制和分析有助于理解车辆在极端驾驶条件下的行为，并帮助改进车辆设计和控制系统。
汽车制动I曲线分析报告
汽车制动I 曲线分析报告车辆1203班 第2组一、汽车制动I 曲线的概念I 曲线是指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。
而要保证前、后车轮同时抱死，则必须同时满足μ1μ2μ11μ22Z Z F F GF F F F φφφ+===二、作图法求I 曲线首先对制动时的车进行受力分析，如图1图1 汽车制动受力分析明显的有 1212(1)(2)Xb Xb j Z Z F F F F F G +=+= 又因为 1122(3)(4)Xb Z Xb Z F F F F ψψ==所以可得 (5)(6)j du F G m mg dtψψ==即 根据公式（5）可以绘制出得到一组等间隔的45˚平行线如图2。
图2 等制动减速度线组对后轮接地点取矩 1g (7)Z du F L Gb mh dt=+ 对前轮地地点取矩 2g (8)Z du F L Ga m h dt=- 所以 由公式（6）——（8）可得 g 21g (9)Xb Xb a h F F b h ϕϕ-=+根据公式（9）绘制射线束，如图3，即可得到I 曲线。
图3 I 曲线三、I 曲线的内涵分析因为111222xb xb F F F F F F μφμφ====，所以I 曲线的含义主要有两点：1、踏板增长到前后轮同时抱死拖滑前后制动器制动力分配曲线2、车轮同时抱死时前后车轮的附着力关系曲线但是注意，因为实际情况中前后轮并非同时抱死，故汽车前后轮制动器的制动力实际上不能按照I 曲线分配。
【参考文献】[1]余志生.汽车理论（第五版）.机械工业出版社小组成员分工1、查找文献资料：龙宣、梁言、江河、胡云清2、报告书写：高玮、袁恬、晨曦、夏璐3、主题PPT 制作：蔡秋平、刘可。
汽车制动性能测试方法分析
汽车制动性能测试方法分析汽车制动性能测试是保证车辆行驶安全的重要环节。
本文将分析汽车制动性能测试的方法，探讨测试时需要注意的问题，以及测试结果的解读。
1. 定义汽车制动性能测试是指通过特定的测试方法，测量车辆在一定速度下制动距离和制动时间的指标，并将测试结果与标准要求进行比较，以判断车辆制动性能是否符合国家标准和企业要求。
2. 测试方法常见的汽车制动性能测试方法包括静态制动距离测试、动态制动距离测试、车速指标测试和制动力测试等。
2.1 静态制动距离测试静态制动距离测试是在静止状态下通过行车制动器进行测试。
测试车辆驶入测试区域后，停车后车辆的前轮和后轮都必须垂直于测试道路，测试仪器通过检测车辆从制动器接触到完全停止时所需的距离，来测量车辆静态制动距离。
2.2 动态制动距离测试动态制动距离测试是在一定速度下通过踩刹车测试。
测试车辆驶入测试区域后，进行加速到一定速度后，刹车达到停车状态前所需的时间和距离并计算出动态制动距离。
2.3 车速指标测试车速指标测试是对车辆的动态性能进行测试，主要包括加速能力和最高车速等指标的测试。
测试时可使用加速测试仪器和GPS定位仪器进行测试。
2.4 制动力测试制动力测试是对车辆制动力大小进行测试，测试时可使用汽车制动力测试仪器进行测试。
3. 测试注意事项进行汽车制动性能测试时需要注意以下事项：3.1 测试前准备在进行测试前，需要保证测试仪器和测试区域符合测试标准，测试仪器需进行检修，测试区域必须达到所需的标准，并清理测试区域。
3.2 测试过程测试时需要注意测试过程的记录及数据的准确性。
测试时必须按照标准程序进行测试，并注明测试的日期、时间、测试人员名称和测试车辆等信息，同时确保测试过程不受任何干扰。
3.3 测试结果测试结果的误差会受到多个因素影响，例如测试操作、测试仪器准确度、测试环境和测试车辆等。
需要检查结果对比标准是否符合要求，并对测试数据作出评价和分析。
4. 测试结果解读汽车制动性能测试结果的解读需要参考制动距离、制动时间、制动平均加速度、制动温度和制动能力等指标，并根据标准要求进行评价和分析。
汽车制动曲线分析.
本文通过汽车制动曲线，分析了汽车制动性能检测时，车辆的技术状况、检测设备的精度、检测方法及操作规程的应用等因素对检测数据的影响。
目前，汽车制动性能的检测有路试和试验台检测两种方法。
反力式制动试验台因为能迅速、准确、定量地显示出车轮的制动力、协调时间、阻滞力及驻车制动力而得到广泛的应用。
下面，我利用所在的检测站的反力式制动试验台的典型汽车制动曲线，分析汽车制动性能检测时，车辆的技术状况、检测设备的精度、检测方法及操作规程的应用等因素对检测数据的影响。
1．车辆技术状况的影响(1制动力不足根据GB7258-2004《机动车安全运行技术条件》及GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》规定，整车制动力应大于或等于整车质量的60％；前轴制动力应大于或等于轴荷的60％。
造成制动力不足的原因主要有以下几种：a．制动器的技术状况合格的制动曲线如图1、图2。
若某个车轮出现制动器内有油污、制动毂／盘与摩擦片间隙过大、摩擦片磨损过度或新摩擦片与制动毂／盘结合面不足等情况时，都将造成制动力不足，如图3、图4。
b．制动操作系统的技术状况若出现下列情况，将造成某轴或整车制动力不足：制动气室膜片破裂或制动分泵密封圈损坏；制动气管或油管漏气、漏油；制动气室推杆变形或卡死；制动分泵活塞发咬；制动踏板有效行程过大；制动总泵漏油、漏气，推杆或活塞卡死等。
如图3、图4、图5、图6所示。
c．其它情况GB7258-1997《机动车安全运行技术条件》及修改单1号和GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》对后轴制动力无要求，但后轴制动力不足可造成整车制动力不足。
如：依维科等客、货车后轴装有感载比例阀，在空载检测制动性能时，感载比例阀未开启，制动力往往只有轴重的30～40％；长途大客车或大货车因增加大型淋水器、工具箱等附属设施，造成汽车自重或后轴超重；轮胎磨损严重等均可导致整车或某轴的制动力不足。
(2制动跑偏所谓制动跑偏是指在制动全过程中，在同一时刻左右轮制动器产生的制动力差值很大，即制动过程中左右轮制动力增长的快慢不一致。
理想的前后制动器制动力分配曲线
前后轮同时抱死的条件是：前、后轮制动器制动力之和等于附着
并且前后轮制动器制动力分别等于各
的附着力。即：Fu1 Fu2 mgFu1 Fz1Fu 2
Fz 2
带入上面的法向反作用力的公式得出：
Fu1 Fu 2
Fz1 Fz 2
L2 L1
g g
消去变量
得：Fu 2
1 2
G hg
b2
4hg L G
Fu1
谢
赏
谢观
如图所示：L2为汽车质心至后轴
中心线的距离，L1为质心至前轴中
心线的距离，FZ 2 为地面对前轮的
法向反作用力，FZ1为地面对后轮
的法向反作用力，m为汽车质量，
hg 度
为质心高度，du dt
为汽车减速
对后轮取力矩得：
FZ1L
mgL2
m
du dt
hg
对前轮取力矩得：
FZ 2 L
mgL1
m
du dt
hg
前、后制动器制动力的比例关系
设计者：熊景坤、任哲明 设计班级：车辆1203 设计时间：2015年04月19日
本节要点
•地面对前后车轮的法向反作用力 •理想的前后制动器制动力分配曲线
地面对前后车轮的法向反作用力
左图是汽车在水平路面上制 动时的受力情况。图中忽略 空气阻力、滚动阻力以及旋 转质量减速时产生的惯性力 偶矩等。
Gb (
hg
2 Fu1 )
由
Fu 2
1 2
G hg
b2
4hg L G
Fu1
Gb (
hg
2 Fu1 )
此式画
成的曲线即为前后轮同时抱死时前后轮制动器 制
动力的关系曲线－理想的前后轮制动器制动力分配
汽车理论课件之第4章汽车的制动性
则趋于过多转向
49
注意！！！
在侧倾力矩的作用下，汽车左右车轮的 垂直载荷发生变化，这将导致轮胎的侧偏 特性变化而使汽车稳态转向特性发生变化。
左右车轮垂直载荷差别越大，侧偏刚度 越小。
若前轴左右车轮的垂直载荷变化大，则 趋于不足转向。后轴左右车轮的垂直载荷 变化大，则为趋于过多转向。
第一阶段：单纯滚动，印痕的形状基本与
轮胎胎面花纹相一致。 uw rr0 w
第二阶段：边滚边滑－可辨别轮胎花纹的 印痕，但花纹逐渐模糊，轮胎胎面相对地面发 生一定的相对滑动，随着滑动成分的增加，花
纹越来越模糊。 uw rr0w uw rr0w
第三阶段：拖滑－车轮抱死拖滑，粗黑印
痕，看不出花纹。 uw rr0w w 0
" 2
1 6
xm
ax
"2 2
du dt
k
du
kd
Fp
u
u0
1 2
k
2
j
d
e
Fp
j f
ue
u0
1 2
k "2
0 abc
' "' "
1
12
2
1
2
gt
3
4
22
ds dt
u
u0
1 2
k
2
Fp j
d
e
Fp
j f
ds
(u0
1 2
k
2
)d
0 abc
' "' "
1
12
2
1
2
3
gt 4
s
u0
matlab制动理想分配曲线绘制
matlab制动理想分配曲线绘制一、Matlab制动理想分配曲线绘制简介制动理想分配曲线是汽车工程领域中一种重要的曲线，它反映了制动力在各轮之间的理想分配情况。
通过制动理想分配曲线，可以直观地分析车辆在制动过程中的稳定性和安全性。
Matlab作为一种强大的科学计算软件，可以方便地绘制制动理想分配曲线，为汽车工程师提供了一种有效的分析工具。
二、绘制制动理想分配曲线的具体步骤1.数据准备要绘制制动理想分配曲线，首先需要收集相关数据。
这些数据包括车轮的制动力、车速、车重等因素。
一般来说，这些数据可以通过实验测量得到，也可以从文献资料中查找。
在Matlab中，可以将这些数据存储为矩阵或向量，以便后续处理。
2.编写代码在Matlab中绘制制动理想分配曲线，需要编写相应的代码。
以下是一个简单的示例：```matlab% 输入数据F_brake = [100, 80, 60, 40]; % 车轮制动力v = [20, 30, 40, 50]; % 车速% 绘制制动理想分配曲线figure;plot(v, F_brake);xlabel("车速");ylabel("制动力");title("制动理想分配曲线");grid on;```3.图形绘制与优化在绘制制动理想分配曲线时，可以对图形进行一定的优化，以提高可读性和实用性。
例如，添加标题、轴标签、图例等。
此外，还可以调整图形的样式，如线型、颜色等。
4.制动理想分配曲线在工程实践中的应用制动理想分配曲线在工程实践中具有重要意义。
通过分析制动理想分配曲线，可以了解车辆在制动过程中的稳定性和安全性，为汽车设计和调试提供依据。
此外，制动理想分配曲线还可以用于评估车辆在不同工况下的制动性能，为汽车工程师优化制动系统提供参考。
三、总结与展望本文介绍了如何使用Matlab绘制制动理想分配曲线，重点阐述了数据准备、代码编写、图形绘制与优化等环节。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车制动曲线分析
本文通过汽车制动曲线，分析了汽车制动性能检测时，车辆的技术状况、检测设备的精度、检测方法及操作规程的应用等因素对检测数据的影响。
目前，汽车制动性能的检测有路试和试验台检测两种方法。
反力式制动试验台因为能迅速、准确、定量地显示出车轮的制动力、协调时间、阻滞力及驻车制动力而得到广泛的应用。
下面，我利用所在的检测站的反力式制动试验台的典型汽车制动曲线，分析汽车制动性能检测时，车辆的技术状况、检测设备的精度、检测方法及操作规程的应用等因素对检测数据的影响。
1．车辆技术状况的影响
(1)制动力不足
根据GB7258-2004《机动车安全运行技术条件》及GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》规定，整车制动力应大于或等于整车质量的60％；前轴制动力应大于或等于轴荷的60％。
造成制动力不足的原因主要有以下几种：
a．制动器的技术状况
合格的制动曲线如图1、图2。
若某个车轮出现制动器内有油污、制动毂／盘与摩擦片间隙过大、摩擦片磨损过度或新摩擦片与制动毂／盘结合面不足等情况时，都将造成制动力不足，如图3、图4。
b．制动操作系统的技术状况
若出现下列情况，将造成某轴或整车制动力不足：制动气室膜片破裂或制动分泵密封圈损坏；制动气管或油管漏气、漏油；制动气室推杆变形或卡死；制动分泵活塞发咬；制动踏板有效行程过大；制动总泵漏油、漏气，推杆或活塞卡死等。
如图3、图4、图5、图6所示。
GB7258-1997《机动车安全运行技术条件》及修改单1号和GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》对后轴制动力无要求，但后轴制动力不足可造成整车制动力不足。
如：依维科等客、货车后轴装有感载比例阀，在空载检测制动性能时，感载比例阀未开启，制动力往往只有轴重的30～40％；长
途大客车或大货车因增加大型淋水器、工具箱等附属设施，造成汽车自重或后轴超重；轮胎磨损严重等均可导致整车或某轴的制动力不足。
(2)制动跑偏
所谓制动跑偏是指在制动全过程中，在同一时刻左右轮制动器产生的制动力差值很大，即制动过程中左右轮制动力增长的快慢不一致。
主要有以下三种情况：
a．紧急制动跑偏
同一轴上的某一轮制动器内有油污；制动毂／盘与摩擦片间隙过大；摩擦片磨损过度或新摩擦片与制动毂／盘结合面不足；制动气室膜片破裂或制动分泵密封圈损坏；制动气管或油管漏气、漏油；制动气室推杆变形或卡死；制动分泵活塞发咬；制动总泵漏油、漏气，推杆或活塞卡死；左右制动气室推杆长度不一致；某一轮胎胎面磨损严重等。
上述这些情况都是紧急制动跑偏的主要原因。
从图5、图6的制动曲线图上反映出制动结束时，左右轮最大制动力的差值过大。
b．“点制动”跑偏
汽车运行中经常使用“点制动”或“半脚制动”来降低车速。
造成“点制动”跑偏的主要原因存左右轮制动器内回位弹簧弹力不一致，使弹力大的制动器的制动力来得慢而回得快，造成制动初期和结束时左右轮制动力的过程差过大。
另外，还有制动系统联动机构润滑差，制动时左右轮动作不协调某车轮的凸轮轴衬套和蹄片支承销发咬等情况。
制动曲线图上反映在制动初期时左右轮最大制动力的差值过大，如图7、图8。
c．“半脚制动”跑偏
紧急制动和点制动跑偏的因素同时存在是“半脚制动跑偏”的主要原因。
另外，同一轴某制动鼓磨损严重或失圆，个别车轮的凸轮轴衬套和蹄片支承销松旷等情况也可造成“半脚制动跑偏”。
这在制动曲线上反应在制动全过程中是左右轮制动力的差值都大，而制动结束时的制动力差值不大。
即汽车在“半脚制动”时跑偏严重，而紧急制动时跑偏相对较小，如图9、图10所示。
d．其它情况的影响
以下情况可导致汽车在直线行驶和制动时均出现跑偏现象：如同一轴上左右轮轮胎气压、花纹、规格和磨损程度不一致，因轮胎的附着系数不同，制动力也不同；车架变形、前后轴弹簧钢板的U型螺栓松动、弹簧钢板中心螺栓折断等都可能造成前后轴移位，即左右轴距差过大；前轮定位不正确将造成转向轮“发摆”、转向自动“跑偏”、轮胎异常磨损等。
这些情况都将使汽车行驶和制动时的稳定性变差，直线行驶和制动时都跑偏。
(3)驻车制动力不足
造成驻车制动力不足的主要原因有：制动毂磨损过度、失圆或制动盘有沟槽；摩擦片磨损过度；新摩擦片与制动毂／盘结合面不足；制动毂／盘内有油污；驻车制动操纵联动机构调整不当等。
(4)车轮阻滞力过大
造成车轮阻滞力过大的主要原因有：制动间隙过小或调整不当；制动毂磨损过度、失圆或制动盘有沟槽；制动总泵或分泵“咬死”不回位等。
2．检测设备的影响
检测设备的精度和测控系统的稳定性直接影响检测数据的准确性、重复性。
主要有以下情况：(1)
制动滚筒磨损过度及滚筒或车轮表面有油污、泥垢等情况，均可造成滚筒与车轮之间的附着系数下降，检测时制动力不足。
(2)左右制动滚筒磨损不均匀，表面有沟槽或局部脱落，使左右滚筒的附着系数不一致，造成左右轮制动力差值过大，使检测数据的准确性差。
(3)左右制动滚筒的制动力传感器线性差，设备标定时分段太少或每一段标定时，左右制动滚筒不是采用同一标定点。
(4)测控系统稳定性差，左右制动滚筒零点漂移大，使检测数据的准确性、重复性差。
3．检测方法和操作规程应用的影响
(1)按操作规程规定，制动性能检测时，应采取安全措施，在未检测的车轮后面塞三角木，以防止制动时车轮退出制动试验台。
在检测装有储能弹簧制动装置的车辆时，常因制动力大并来得快，又没按规定塞三角木，使车轮突然往后退出制动试验台，造成测控系统采集不到制动力的最大值，显示制动力不足。
(2)引车员制动反应时间过长或制动踏板自由行程过大，可造成制动协调时间过长，如图11、图5、图12等。
引车员踩制动踏板力不足或制动踏板有效行程过大，均可能造成检测时车轮制动力不足，滑移率达不到要求，制动试验台不停机，车轮在滚筒上跳动，如图12、图6。
(3)检测制动时，引车员没有按操作规程的要求把制动踏板一脚踩到底，而是中途回了一脚再踩到底，或由于某些液压制动车辆的制动踏板有效行程过小、制动管内有空气、制动踏板力过大，使检测时引车员无法一脚踩到底，只好中途回了一脚再踩到底。
这样可能造成检测数据不真实，放大了制动过程中左右轮
制动力的差值，如图13、图14所示。
(4)检测驻车制动力时，引车员未按规定操作驻车制动拉杆，使驻车制动拉杆行程不够，可造成驻车制动力不足。
(5)检测车轮阻滞力时，若驾驶员操作不当，踩了脚制动或上制动试验台时速度过快，冲过试验台时第三滚筒或光电开关已启动，测控系统开始采集数据，此时受检车再退回制动试验台，均可造成车轮阻滞力过大。
总之，汽车的制动性能良好是汽车安全行驶的重要保证。
我们只有提高检测人员的技术水平和思想素质，认真执行操作规程，定期做好检测设备的检定、标定和维护工作，保证检测参数的准确性、重复性，才能把好车辆技术状况关，保障人民的生命和财产安全。