理想的前后制动器制动力分配曲线
前后制动器制动力分配 - 前后制动器制动力分配
第四章 汽车制动性第四节 制动力分配一、制动力分配要求根据制动稳定性的要求，前轮的附着率应大于后轮，即b1b2j j >，也就是说μ11μ22Z Z F F F F >制动方向稳定性的极限条件为：g g 210μ12g 1g g 1μ221g20Z Z Z Z h h l F mg zz F l h z F l l l h h l F F l h z F mg z z l l l +++====--- (4-16)式中：μ1F 、μ2F —前、后轮的理想制动力。
又由式(4-14)，得：μ2μ1F F z mg mg=- (4-17) 当给定一个μ1F mg 值，即可从式(4-16)和(4-17)求出z 值和μ2F mg 值，这样就可得出如图4-16所示制动方向稳定性极限曲线。
制动力处于该曲线上时，可使车辆制动距离最短，是理想的前后制动器制动力分配曲线，称为I 线。
欧洲制动法规规定，轿车在0.150.8z ﾣﾣ范围内应满足b1b2j j >的要求。
只要车辆制动力分配处于I 线下方，就可保证前轮先抱死，使车辆处于制动稳定状态。
图4-16 稳定性界限（I 曲线）和最大制动距离界限为使制动距离不至于过长，上述法规又要求满足：p 0.10.85(0.2)z j ﾣ+- (4-18)因为在I 线下方，前轮先达到峰值附着率，这时前轴制动力为：21p ()g h l F mg z l lm j =+ (4-19)给定p j 值，即可从式(4-18)求出z 取值范围，由式(4-19)得到μ1F mg 的范围，随即从式(4-17)求得μ2F mg 的范围，这样可在图4-16上画出制动距离允许的极限曲线。
车辆前后轴制动力分配不得超越上述两条极限曲线。
对于前后轴制动力定比分配的车辆，有：μ2μμ2μ1F k F F=+；μ2μμ1μ1F k F mg k mg =- (4-20)式中：μk 为常数，是前后轴制动力的分配比。
汽车理论课程设计说明书-汽车性制动性计算)
序号：汽车理论课程设计说明书题目：汽车性制动性计算目录一.题目要求 (1)二. 问题的分析与求解 (1)2.1 问题1的分析与求解 (1)2.2 问题2的分析与求解 (4)2.3 问题3的分析与求解 (6)2.4问题4的分析与求解 (7)2.5 问题5的分析与求解 (10)三．结论 (13)3.1该货车制动系损坏对制动距离的影响 (13)3.2该货车制动性能的改进 (14)四.心得体会 (14)五参考文献 (14)一.题目要求一中型货车装有前后制动器分开的双管路制动系，其有关参数见下表1：表 1中型货车有关参数载荷质量质心高轴距质心至前轴距离制动力分配系数空载3880 0.845 3.950 2.100 0.5满载9190 1.170 3.950 2.950 0.5问题1根据书上所提供的数据，绘制：I曲线，β线，f、r线组；问题2绘制利用附着系数曲线；绘制出国家标准（GB 12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法）要求的限制范围，计算并填写利用附着系数参数表问题3绘制制动效率曲线，计算并填写制动效率参数表。
问题4对制动性进行评价。
问题5此车制动是否满足标准GB 12676-1999的要求？如果不满足需要采取什么附加措施（提出三种改进措施，并对每种措施的预期实施效果进行评价；要充分说明理由，包括公式和图)二. 问题的分析与求解2.1 问题1的分析与求解I曲线为前后轮同时抱死时前后轮制动器制动力的关系曲线——即理想的前、后轮制动器制动力分配曲线[1]，公式为1-1 由式1-1利用MATLAB2014a编写程序即可绘制出I曲线见下图一。
图一理想的前、后制动器制动力分配曲线不少两轴汽车的前、后制动器制动力之比为一固定值。
常用前制动器制动力与汽车总制动器制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动力分配系数，用符号表示，则1-2 这条线为实际前后制动器制动力分配曲线，简称曲线，在本文中。
即。
由式1-2利用MATLAB2014a编写程序即可绘制出I曲线见下图二。
理想制动力分配曲线
理想制动力分配曲线
理想制动力分配曲线是一种理想的车辆行驶制动力的分配规则。
它可以将车辆的制动动力合理地分配在前轮与后轮之间，从而达到更好的制动性能。
本文介绍了理想制动力分配曲线的特点及其在实践中的应用。
理想制动力分配曲线包含两条轨迹及一条中线，即车辆前轮动力分配曲线前轮和后轮，中线是典型的单圈路线。
这些轨迹定义了车辆前轮后轮之间制动力分配行为，可以根据制动度与转向强度选择不同的分配曲线。
理想制动力分配曲线可以明显提高车辆的制动性能，减少操控的难度。
因为制动力的有效分配，车辆可以保持合理的贴地姿态，减少飞溅空气阻力，从而提高制动效率。
同时，它还可以竭尽所能地避免车辆的漂移，从而改善车辆的安全性能。
由于理想制动力分配曲线有着非常优越的性能，它被广泛用于汽车、越野车以及其他重型机动车辆。
特别是在技术复杂、驾驶空间狭小的拥挤路段，由于理想制动力分配曲线可以帮助车辆有效、安全地完成制动，因此具有非常重要的实用价值。
总之，理想制动力分配曲线是一种理想的车辆制动力分配方案，具有非常实用的价值。
它可以有效地提高车辆的制动性能，减少驾驶难度，改善车辆的安全性能，为车辆行驶提供更安全更高效的服务。
4.5.2理想的前、后制动器制动力的分配曲线.
Fμ1 Fμ 2 G Fμ1 FZ 1 Fμ 2 FZ 2
Fμ1 Fμ 2 G Fμ1 b hg Fμ 2 a hg
G b hg L 将 代入 G FZ 2 a hg L FZ 1
“理想”的条件是：前后车轮同时抱死。
Fμ1 Fμ 2 G
Fμ1 FZ 1
Fμ2 FZ 2
I 曲线：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。
前、后制动器制动力的比例关系
1.解析法确定 I 曲线
由理想的条件可得
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du g dt
这组线称为“等制动减速度线组”。
0.1
du / dt 0.1g
0.2g 0.3g 0.4g
Fμ1
前、后制动器制动力的比例关系
2）按 Fμ 2
Fμ 2
0.4 0.3 0.2
a hg b hg
Fμ1
作射线束
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0.1
0.2 0.3 0.4
思考：I 曲线受哪些 因素影响？对特定的 汽车是唯一的吗？
前、后制动器制动力的比例关系
2.作图法确定 I 曲线
1）按照
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Fμ1 Fμ2 G 作图，得到一组等间隔的45˚平行线。
线上任何一点都有以下特点：
Fμ 2
0.4 0.3 0.2
Fμ1 Fμ 2
G
G du g dt
消去变量
1 G 2 4hg L Gb F 2 [ b F1 ( 2 F1 )] 2 hg hg
理想制动力分布曲线
理想制动力分布曲线理想制动力分布曲线是制动系统的重要参数，其历史发展历程也是制动技术的核心内容。
一、理想制动力分布曲线的概念1、理想制动力分布曲线是制动系统重要参数，是把车轮转动情况建模出来的一种曲线，它描述了随着轮胎转动角度的变化，制动力这一变量随之变化的情况。
2、理想制动力分布曲线是制动系统运行时制动力分布情况的反映，它显示了制动比例关系，把制动系统转化成非线性的连续曲线，可以实现车轮的最佳制动效果。
二、历史发展1、20世纪70年代，美国福特公司设计和生产出一台名为菲灵顿的汽车，其主要特点是采用了新型的单片式制动力分布设计，其中包括理想制动力分布曲线，其结构优势推动了它的应用。
2、20世纪80年代，德国卡特拉克公司推出了一种名为“Rotor Plus”的制动系统，该系统采用了全新的双片式制动力分布设计，以及动态无段变化理想制动力分布技术，从而提高了车辆制动性能。
3、20世纪90年代，丰田汽车公司推出了“Vista-Lift”制动系统，此系统采用“制动力量分布功能”，可从四个制动轮与四个转向轮之间进行最佳制动力分配，可有效提高车辆的行驶安全性。
三、优点1、使制动性能无段变化，车辆运行的安全性更高；2、可保持轮胎在纵向和横向把持能力；3、制动力均匀，车轮不出现前后偏向，且车辆能更快速应变；4、通过针对不同轮胎分别调整要求，使车辆行驶起来更不易失控；5、将车辆运行的驱动、转向和制动性能有效的实现综合调整，使制动系统的效果更好。
四、缺点1、使用成本较高，对于一些较旧的汽车型号，如果车辆制动系统不升级，则无法适用；2、由于整体的设计更为复杂，维护和维修要求也比较高；3、由于需要不断的调整和調試，消耗相当大的人力和時間投入，如果操作不当，还会造成损失。
总结而言，理想制动力分布曲线是制动技术的核心，它通过调节轮胎转动情况，能有效提高车辆制动性能、保持车轮速度和把持力，但其所需的成本和使用成本较高，因此，系统设计者需要熟悉相关技术，在调试时加以合理的设置和高效调整，才能最大限度的发挥其作用，从而提高行车安全性。
04-5 前后制动力比例关系
hg G Fz 1 ( b L g F G ( a hg z2 L g
前半部分为静载，后半部分为动载。
du ) dt du ) dt
制动时，前轴载荷增加，后轴载荷减少。与du/dt 的值有关。du/dt ，转移量。转移量很大，不能 忽略。
湖北汽车工业学院汽车工程系
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HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
同步附着系数
HBQY
0的选择应考虑的因素： a.常用道路和常用车速 若车速高、道路好, 0可高些； 反之低些 b. 轿车0大些,货车0小些 c. 平原地区0大些， 山区0小些
FP
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二、理想的前后制动器制动力分配曲线
HBQY
定义：当前后轮同时抱死时，前后制动器制动力 的分配关系。
在任一路面，前后轮同时抱死的条件为： 前、后车轮制动器制动力之和等于附着力； 前、后车轮制动器制动力分别等于各自的附 着力。
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G du Fj g dt
f线组
HBQY
FXb2
F xb 2
L hg
hg
Gb F xb1 hg
FXb1
F xb1 0, F xb 2
4-5 前、后制动器制动力的比例关系
HBQY
制动器的制动力足够时，可能出现： 1.前轮先抱死，然后后轮抱死； 2.后轮先抱死，然后前轮抱死； 3.前、后轮同时抱死拖滑。——“理想”
汽车制动过程制动力分配受力分析详解
汽车制动过程制动力分配受力分析详解一、理想制动力曲线（I线）1、车辆静止时受力分析2、车辆制动时受力分析3、载荷的转移4、理想制动力分布5、曲线的理解一、理想制动力曲线（I线）1、车辆静止时受力分析（1）Wf1与Wf和Wr1与Wr是作用力与反作用力，所以二者相等。
即Wf1=Wf --[1]Wr1=Wr --[2]（2）求Wf与Wr：以车辆的质心为原点建立坐标系，列如下方程组。
因Σy=0，有W=Wf+Wr；另ΣM=0，有Wf*a- Wr*b=0；解这个方程组得：Wf=W*b/L --[3]Wr=W*a/L --[4]W：车重，KgfWf1: 前轴对地面压力，KgfWr1: 后轴对地面压力，KgfWf: 地面对前轴支持力，KgfWr: 地面对后轴支持力，Kgfa：重心到前轴距离，mmb: 重心到后轴距离，mmL: 轴距，mm（2）求Wf与Wr：当然，还可以以后轮接点点为原点建立坐标系，列如下方程组。
因Σy=0，有W=Wf+Wr；另ΣM=0，有Wf*L-W*b=0；可以看出，直接用和力矩为零的方程就能求出Wf的值。
W：车重，KgfWf1: 前轴对地面压力，KgfWr1: 后轴对地面压力，KgfWf: 地面对前轴支持力，KgfWr: 地面对后轴支持力，Kgfa：重心到前轴距离，mmb: 重心到后轴距离，mmL: 轴距，mm车辆制动时受力分析（1）Wf1‘与Wf‘和Wr1‘与Wr‘是作用力与反作用力，所以二者相等。
即Wf1‘=Wf’--[5]Wr1‘=Wr‘--[6]（2）求Wf‘与Wr‘：以车辆的质心为原点建立坐标系，列如下方程组。
因Σx=W*α，有B=Bf+Br=W*α因Σy=0，有W=Wf+Wr；另ΣM=0，有Wf*a-Wr*b-B*H=0；解这个方程组得：Wf‘=W*b/L+W*α*H/L --[7]Wr‘=W*a/L-W*α*H/L --[8]W：车重，KgfWf1’: 制动时前轴对地面压力，KgfWr1’: 制动时后轴对地面压力，KgfWf’: 制动时地面对前轴支持力，KgfWr’: 制动时地面对后轴支持力，Kgfa：重心到前轴距离，mmb: 重心到后轴距离，mmL: 轴距，mmH: 重心高度，mmαα: 制动减速度，gBf和Br：前、后地面制动力，KgfB: 总地面制动力，B=Bf+Br, Kgf载荷转移将公式[3]、[4]代入[7]、[8]得：Wf=W*b/L --[3]Wr=W*a/L --[4]Wf‘=W*b/L+W*α*H/L --[7]Wr‘=W*a/L-W*α*H/L --[8]Wf‘=Wf+W*α*H/L --[09]Wr‘=Wr-W*α*H/L --[10]从[09]和[10]看出，制动时前轴荷等于静态前轴荷+W*α*H/L；制动时后轴荷等于静态后轴荷-W*α*H/L；令δW= -W*α*H/L，称δW为制动时的轴荷转移。
第11讲 4-5 前、后制动器制动力的比例关系 4-6 汽车制动性试验
第11讲 2学时教学目的及要求：通过本次课的学习，使学生能够分析制动力分配对制动性能的影响，了解ABS 的基本原理。
主要内容：§4-5 前、后制动器制动力的比例关系§4-6 汽车制动性试验教学重难点：制动力分配理想曲线，同步附着系数，制动力分配对制动性能的影响，对方向稳定性的影响，制动效率，利用附着系数的概念和制动法规，ABS 的工作原理。
教学过程：§4—5 前、后制动器制动力的比例关系问题引入：为保证有良好的制动性，即良好的制动效能和制动方向稳定性，后轮的制动器大小应合适。
制动力Fμ2若Fμ2↗→后轮F Xb易先达到Fφ而先抱死→易侧滑若Fμ2↘→不能充分利用后轮Fμ2→影响制动效能那么，对于前、后制动器制动力按定比分配的一般汽车来说，该如何确定此分配比例呢？一、地面对前、后车轮的法向反作用力：F Z1、F Z2问题引入：∵制动时，F Z1↗、F Z2↘，且Fφ= F Zφ∴Fφ1↗、Fφ2↘，直接影响前、后轮抱死先后顺序有必要先讨论制动时，F Z1、F Z2将如何变化：假定：i=0（水平路），F f=0（坚硬路），F W=0（制动初速度不高）。
∴∑F=0。
忽略减速时旋转质量产生的惯性力偶矩。
F Z1L = Gb + F j h gF Z2L = Ga - F j h g将F j = m du dt ， （忽略旋转质量，δ=1）代入上式，得:F Z1 =G L ( b + h g g du dt )F Z2 =G L ( a - h g g du dt )若前、后轮都抱死（在φ的路面上）： j = du dt =φg ，则： F Z1 =（b+φh g ）G/LF Z2 =（a-φh g ）G/L可见，当制动强度或附着系数变化时，F Z1、F Z2变化很大，重心前移。
二、理想的前、后制动器制动力F μ的分配曲线：制动时，前、后轮同时抱死，对制动效能、制动方向稳定性均有利，此时的F μ2—— F μ1的关系曲线称为理想的前、后制动器制动力的分配曲线。
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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
曲线，简称I曲线。
对 Fu1 Fu2 mg 按不同的 值作图，得到一组与坐
标轴成45度的平行线。
对
Fu1 Fz1 L2 g Fu2 Fz2 L1 g
按不同的
值作图，得到一组通过
坐标原点，斜率不同的射线。
这两组直线中，对于某一 值，均可找到这两条直
线，这两条直线的交点便是满足前后轮同时抱死的条件
式中的 Fu1 和Fu2。把对应于不同值得两直线交点连接便
得到了I曲线。如下图所示：
令
du dt
zg（z为制动强度）
则求得地面的法向发作用力为：
FZ1 G(L2 zhg ) / L
FZ 2 G(L1 zhg ) / L
理想的前后制动器制动力分配曲线
前已经指出制动时前、后轮同时抱死，对附着条件的利用、制 动时汽车的方向稳定性较为有利。此时的前后轮制动器制动力 和 F的关系曲线，常称为理想的前后轮制动器制动力分配曲线。