4.5 前后制动器制动力分配比例
汽车的制动性 (5)
FXb1
L
FXb2
hg
FXb2
L hg hg
FXb1
Gb hg
FXb2=0
FXb1=0
一定时，f 线为直线
前轮抱死后，前后地面 制动力将沿f 线变化。
FXb1
Gb L hg
FXb2
Gb hg
与 无关
18
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
FXb2
0.1 0.2 0.3 0.4
因此，应当以所有车轮即将抱死但还没有出现任何车 轮抱死时的制动强度（制动减速度）作为汽车能产生的最 高制动强度（制动减速度）。
从图中看，同步附着系数 是β线和 I 曲线交点处对应的 附着系数。由于β不会随着路 面附着系数而变化，所以具有 固定比值制动力的汽车只能在 同步附着系数的路面上才能同 时抱死。
该点所对应的减速度称为
临界减速度，大小为 0 g 。
15
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
同步附着系数的计算
满足固定比 值的条件
第四章 汽车的制动性
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
本节将分析地面作用在前、后车轮上的法向反力， 分析前、后车轮制动器制动力的比例关系，通过 I 曲线、 β 线、f 线、r 线分析汽车的制动过程，介绍汽车的利用 附着系数、制动效率的计算方法，利用单轮模型分析 ABS的制动控制过程。
本节内容是本章的重点。
由 β b 0hg 得 1 a 0hg
Fμ1
Fμ1
Fμ 2
Fμ 2
满足同时抱 死的条件
0
Lβ b hg
同步附着系数 由汽车结构参 数决定。
汽车制动系的主要参数及其选择
同时抱死。然而，目前大多数两轴汽车尤其是货车的前、后制动器制动力之比值为一 定值，并以前制动 F f1 与汽车总制动力 Ff 之比来表明分配的比例，称为汽车制动器制 动力分配系数 β ：
β=
F f1 Ff
=
F f1 F f1 + F f 2
（11）
又由于在附着条件所限定的范围内，地面制动力在数值上等于相应的制动周缘 力，故 β 又可通称为制动力分配系数。 2.2 同步附着系数 可表达为
β=
L2 + ϕ 0 hg L L1 − ϕ 0 hg L
（14） （15）
1− β =
进而求得
FB1 = FB β = Gqβ =
G ( L2 + ϕ 0 hg )q L G ( L1 − ϕ 0 hg )q L
（16） （17）
FB2 = FB (1 − β ) = Gq(1 − β ) =
当 ϕ = ϕ 0 时：
T f − FB re = 0
(2)
式中 T f ——制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方向与车轮旋 转方向相反，N·m；
FB ——地面作用于车轮上的制动力，即地面与轮胎之间的摩擦力，又称为
地面制动力，其方向与汽车行驶方向相反，N； re ——车轮有效半径，m。 令
Ff = Tf re
式中 G——汽车所受重力； L——汽车轴距；
h du G ( L2 + g ) g dt L h du G ( L1 − g ) g dt L
(6)
L1 ——汽车质心离前轴距离； L2 ——汽车质心离后轴距离；
hg ——汽车质心高度；
g——重力加速度；
du -——汽车制动减速度。 dt
汽车理论第四章汽车的制动性
一、地面对前、后车轮的反作用力
图中忽略了汽车的滚动阻力偶矩、空气阻 力以及旋转质量减速时产生的惯性力偶矩。 下面的分析中还忽略制动时车轮边滚边滑 的过程，附着系数只取一个定值φ0。
对后轮接地点取力矩得
du Fz1L Gb m hg dt
对前轮接地点取力矩得
du Fz 2 L Ga m hg dt
1：理想的制动器制动力曲线
2：具有固定比值的制动器制动力曲线
3：地面制动力线
4：同步附着系数
5：制动过程分析
6：制动效率 7：前后制动器制动力的分配原则β
制动过程中，可能出现如下三种情况：
1：前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死
2：后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死
3：前、后轮同时抱死拖滑
其中，1是稳定情况；2是不稳定情况；3可 避免侧滑，同时只有在最大制动强度时才会失去 转向能力，同时附着条件利用较好。 所以，前、后制动器制动力分配的比例将影 响汽车制动时的方向稳定性和附着条件利用程度， 是设计汽车制动系统必须妥善处理的问题。
2 b 2 e
式中：
ub——0.8u0的车速（km/h）；
u0 ——起始制动车速（km/h） ； ue ——0.1u0的车速（km/h） ； sb ——u0到ub车辆经过的距离（m）； se ——u0到ue车辆经过的距离（m）。
二、制动距离的分析 驾驶员反应时间
1
' 1 ' 2
制动时汽车跑 偏的情形
a）制动跑偏 时轮胎在地面上留 下的印迹 b）制动跑偏 引起后轴轻微侧滑 时轮胎留在地面上 的印迹 b)
a)
制动跑偏时的受力图
一、汽车的制动跑偏 制动时汽车跑偏的原因有两个： 1）汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮 （转向轮）制动器的制动力不相等。 2）制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动 学上的不协调（互相干涉）。 二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失 制动时发生侧滑，特别是后轴侧滑，将引起 汽车剧烈的回转运动，严重时可使汽车调头。
第四章 汽车的制动性
§2 制动时车轮的受力
17
§2 制动时车轮的受力
4、侧向力系数 侧向力系数φℓ : 侧向力极限值与垂直 载荷之比。
侧向力包括： 侧向风 离心力 侧向力
18
§2 制动时车轮的受力
19
§2 制动时车轮的受力
※较低滑动率时（S=15%），可以获得较大的制动 力系数与较高的侧向力系数。
ABS系统
3）在τ3时间段内所驶 过距离S3
u2f ue2 2jmaxS3
S3
u
2 e
2 jm ax
(u 0
1 2
k
'' 2 2
)
2
2 jm ax
(u 0
1 2
(
jm
ax
)
'' 2 2
)
2
2 jm ax
u 02 2 jm ax
1 2
u 0
'' 2
1 8
j '' 2
m ax 2
31
第三节 汽车制动效能及其恒定性
43
第四节 制动时的方向稳定性
一、汽车制动跑偏 跑偏原因有两个：
1）汽车左、右车轮，特别是前轴左、右转 向轮制动器制动力不等。——制造或调整 误差 2） 制动时悬架导向杆系与转向杆系在运动 学上的不协调或干涉。——结构设计原因
44
第四节 制动时的方向稳定性
1）由于汽车左、右车轮，特别是前轴左、 右转向轮制动器制动力不等
τ——制动时间s S——制动距离m
27
第三节 汽车制动效能及其恒定性
2）在τ2''时间段内所驶
过距离S2'' （作匀变减
大学汽车理论期中期末考试试题及答案
汽车理论期末考试复习题和答案一、填空题1、汽车动力性主要由最高车速、加速时间和最大爬坡度三方面指标来评定。
2、汽车加速时间包括原地起步加速时间和超车加速时间。
3、汽车附着力决定于地面负着系数及地面作用于驱动轮的法向反力。
4、我国一般要求越野车的最大爬坡度不小于60％。
5、汽车行驶阻力主要包括滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力.6、传动系损失主要包括机械损失和液力损失.7、在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但档位越低，后备功率越大,发动机的负荷率就越小，燃油消耗率越大。
8、在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位是L/100KM，而在美国燃油经济性指标的单位是mile/USgal。
9、汽车带挂车后省油的原因主要有两个,一是增加了发动机的负荷率，二是增大了汽车列车的利用质量系数。
10、制动性能的评价指标主要包括制动效能、制动效能恒定性和制动时方向的稳定性.11、评定制动效能的指标是制动距离和制动减速度.12、间隙失效可分为顶起失效、触头失效和托尾失效。
12、车身—车轮二自由度汽车模型，车身固有频率为2。
5Hz，驶在波长为6米的水泥路面上，能引起车身共振的车速为54km/h。
13、在相同路面与车速下，虽然发动机发出的功率相同,但档位越高，后备功率越小，发动机的负荷率就越高，燃油消耗率越低。
14、某车其制动器制动力分配系数β=0。
6，若总制动器制动力为20000N，则其前制动器制动力为1200N.15、若前轴利用附着系数在后轴利用附着系数之上，则制动时总是前轮先抱死。
16、汽车稳态转向特性分为不足转向、中心转向和过多转向。
转向盘力随汽车运动状态而变化的规律称为转向盘角阶段输入。
17、对于前后、左右和垂直三个方向的振动，人体对前后左右方向的振动最为敏感.18、在ESP系统中，当出现向左转向不足时，通常将左前轮进行制动；而当出现向右转向过度时,通常将进行制动。
19、由于汽车与地面间隙不足而被地面托起、无法通过，称为间隙失效。
汽车刹车分配比例
汽车刹车分配比例一、概述汽车刹车分配比例是指在汽车行驶过程中，前后轮刹车系统所分配到的刹车力量的比例。
合理的刹车分配比例可以提高汽车的制动性能，提高行车安全性。
本文将从刹车系统的原理、调节方法以及重要性等方面进行全面深入地探讨。
二、刹车系统的原理汽车的刹车系统主要由制动盘（或制动鼓）、刹车片（或刹车鞋）、刹车油、刹车总泵、制动助力器等组成。
在行车过程中，通过踩下制动踏板，驱动刹车总泵将刹车油推动至制动盘（或制动鼓），使刹车片（或刹车鞋）与制动盘（或制动鼓）摩擦产生阻力，从而实现汽车的减速和制动。
三、刹车分配比例的重要性刹车分配比例的合理选择对整车的制动性能、安全性和舒适性都有着重要的影响。
若前后轮刹车力分配不均衡，会导致刹车过程中车辆不稳定，特别是在紧急制动时，可能会出现侧滑或失控的情况。
因此，确保刹车分配比例合理是至关重要的。
四、刹车分配比例的调节方法4.1 比例阀调节比例阀是用来调节前后轮刹车力分配比例的装置。
通过改变比例阀的阀芯位置或调整阀芯的行程，可以调整前后轮刹车力的分配比例。
比例阀的调节方法多种多样，有手动调节、自动调节和电子调节等。
4.2 刹车力矩调节系统刹车力矩调节系统是现代汽车常用的刹车力分配调节方法之一。
该系统利用传感器感知车辆各轮的实际刹车力矩，并通过电子控制器调节刹车力分配比例，以达到最佳的制动效果。
4.3 多通道刹车系统多通道刹车系统是一种将刹车系统分成多个独立通道，实现前后轮刹车力分配的方法。
每个通道都有自己的刹车总泵、刹车油管路和刹车盘（或鼓），通过独立工作的通道，可以更精准地控制前后轮刹车力的分配比例，提高刹车性能和安全性。
五、刹车分配比例的优化刹车分配比例的优化是指选择合适的刹车分配比例，以达到最佳的刹车性能和车辆稳定性。
优化刹车分配比例需要考虑多个因素，如车辆负荷、制动系数、路面状况等。
通过模拟和试验等方法，可以确定出最佳的刹车分配比例，以提高汽车的制动性能和行车安全性。
I曲线
第五节前、后制动器制动力的比例关系有上述分析可知，制动时前、后车轮抱死次序的优劣如下：1. 最理想的是具有ABS装置，能控制前后轮都不抱死；2. 不考虑ABS功能的条件下，最理想工况是前后轮同时抱死，这时不会发生侧滑、而且只有当前、后轮同时达到附着极限（制动减速度达到最大）时才会失去转向；3. 前轮先抱死、后轮再抱死，汽车会在达到最大制动减速度之前就失去转向；4. 后轮先抱死、前轮再抱死，汽车会在达到最大制动减速度之前就发生侧滑。
在本章的条件下，都不考虑ABS装置的作用，所以下述的“理想”，指的就是第2种情况：制动时前、后车轮同时抱死。
一、地面对前、后车轮的法向作用力从制动时地面-车轮的相互作用力图上很容易看出，由于地面给车轮制动力，产生了一个使汽车向前翻转的力矩，所以地面法向反力必须重新分配：轴荷由后向前转移。
这个转移量与汽车的质心位置、轴距以及制动强度有关。
定义：制动强度。
由简单的力矩平衡可求得：其中，L是质心高，a、b分别为质心到前轴、后轴的距离。
也就是说，对于给定的汽车，轴荷转移量与制动强度有关，制动强度越大，前轮的地面法向反力越大、后轮的越小。
如果前、后车轮都抱死（无论先后），则制动强度z等于附着系数φ。
于是：二、理想的前后制动器制动力分配曲线再次强调，这里的“理想”指的是：制动时前、后车轮同时抱死。
那么，当车轮同时抱死时：前、后轮制动器制动力之和等于整车的附着力，且前、后轮的制动器制动力等于各自的附着力，即：将前、后轮地面法向反力公式代入，则得到按此关系画成曲线，即理想的前、后轮制动器制动力分配曲线，简称I曲线。
需要指出，I曲线（也就是前、后制动器制动力的理想比例关系）仅取决于车辆的质量参数，和路面无关。
（同时，由于“理想”是指前、后车轮刚好同时抱死，所以I曲线也可以说是车轮同时抱死时前后轮地面制动力关系曲线、或者附着力关系曲线。
）三、具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数制动器制动力分配系数β：前、后制动器制动力之比为固定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。