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1、路道路几何线型路面、道路设施及道路条件变化对交通事故的影响； 环境对人和道路的影响以及对汽车性能的影响。,二、汽车安全性分类 1、主动安全性 汽车本身防止、减少道路交通事故发生的性能，如制动性，操稳性等。 2、被动安全性 汽车发生事故后汽车本身减轻人员受伤和货物受损的性能。 4-2 汽车的制动性能 一、地面制动力 图为制动轮受力图。 1. 障阻力距（忽略） 2. 车轮惯性 式中： 为制动器摩擦力矩， r为车轮半径。 地面制动力 是制动时的外力， 取决于 1) 制动器摩擦力 2) 轮胎与地面摩擦力 二、制动器制动力 车轮胎外缘克服制动器摩擦力所需之力： 制动器制动力仅与制动器结构参数有关，它与踏
2、板力（或气压）成正比。,三、地面最大制动力 地面制动力 地面最大制动力 这表明制动踏板力（或气压）上升到一定值，制动力达到地面附着力时，车轮不转即发生抱死。 也就是说： 制动力是由制动器产生； 制动力是受地面附着力限止的。 四、车轮与地面的附着与滑移 在制动过程中制动轨迹分三阶段。 第一阶段：清晰花纹（近似纯滚动） 式中：Va 车轮中心速度； ro没有制动力时车轮半径； w车轮的速度。 第二阶段：印迹模糊（边滑边滚） 第三阶段：印迹拖滑 w=0 滑动率 纯滚动 Va=row S=0 纯拖滑 =0 S=100%,五、制动减速度与制动距离 制动减速度反映了地面制动 力，因此它与制动器制动力及附着力
3、（抱死时）有关。 对于无防抱死装置的汽车， 在水平路面 此外的 是指滑动附着系数 例：最好的沥青、混凝土路上紧急制动时，j max可达7.88 m/S2 一般希望各轴都抱死, 制动距离指汽车速度为V0时（空档），汽车驾驶员踩踏板开始到汽车停止为止的行驶距离。 制动距离与踏板力（或气压）及路面附着系数有关。 在测制动距离时，若无特殊说明一般是在冷试验条件下进行的，并规定了踏板力（气压）和路面附着系数。 由于各种汽车的动力性能不同，制动性能要求也不同，小汽车车速高制动性能也高，卡车车速低，要求也稍低一些。,制动距离 指t2和t3走过S2和S3. 制动距离的计算 在 内： Vo制动初速度。 在 内：
4、 制动减速度线性增长 任一点车速： t=0 V=Vo t点车速为： 任一点的距离： t=0 S=0 将k代入,在t2时间内的S2： 在持续制动时间t3内： 以j max 匀减速运动，初速为Ve，Vg=0 故 总制动距离： 很小 当车速以 km/h 代之： 影响制动距离的因素 1、 2、 3、Vao 使汽车停车的是持续时间； 使制动器起作用时间影响不大。,六、制动效能的恒定性 冷制动制动器起始温度100。 强度制动制动器起始温度300甚至600700。 t 制动性能 制动效能恒定性：抗热衰退性能。 评价方法：一系列连续制动时制动效能保持程度。 ISD/DIS 6579 Vo 一定 连续15次制动
5、 J max 3 要求：不低于冷制动效能的60%（5.8 ，踏板力相同） 山区：一些国家要求装辅助制动。 影响因素： 1、制动器摩擦系数 当200为0.30.4 2、制动器结构 双向自动增力kef 双减力制动器kef 摩擦系数对双向自动增力影响最大。 盘式制动力制动效能没有鼓式的好，但抗热衰退性能好（稳定）。 水衰退：涉水时制动性能降低情况。,七、制动稳定性 制动过程中，有时会出现制动跑偏，后轴侧滑或前轮失去转向能力，而使汽车失去控制离开原来的行驶方向。 定义：汽车在制动过程中，维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力。 1.跑偏 原因 汽车左右车轮特别是前左右车轮制动力不等 汽车悬架导向杆系与转向
6、斜拉杆运动学不协调,前轮地面制动力 汽车受地面反力 Fy1 Fy2 Fx1L对主销的力矩Fx1r对主销的力矩 Fy1对主销的力矩（主销有后顷） 即使方向盘不动，由于间隙和变形也会向左转。 运动学的干扰。 车轮制动，悬架变形 ，前轴变形 羊角绕主销右转（球肖在内销内侧）。 后轴滑移与前轴转向能力丧失 前轮抱死 后轮抱死 全部车轮抱死 A：前轮抱死 Fy2，L2使减小，汽车大致按方向行驶。 B：后轮抱死 Fy1，L1使增大，汽车绕纵轴旋转 C：全部车轮抱死 无法承受侧向力，但不会旋转。 结论： 1.只有后轴抱死或后轮比前轮先抱死不好； 2.尽量少出现前轴抱死或前后轴都抱死； 3.都不抱死最好。,八
7、、前后轮制动器制动力的比例关系 由于方向稳定性与前、后轮制动力分配有关所以讨论一下前后制动力的分配。当制动力足够时（制动器制动力）会有下列情况： 前轮先抱死：制动稳定，转向丧失，附着没有充分利用 后轮先抱死：制动不稳定，附着利用率低 前后轮同时抱死：可避免后轴侧滑，但前轴无转向 所以前后轮制动器制动力分配比例将影响制动时方向稳定性和附着的利用率。 1.地面对前、后轮的法向反力 研究制动器制动力分配必须先研究法向反力。 设：、水平路、 、F 、Ff 忽略 则： 1 若在不同 的路上都能抱死，,从而可以得出：F2与F1的I曲线 作图法求I曲线： 由 得通过原点之射线 应当指出：同时抱死时 I曲线也
8、是 关系曲线。 具有固定比值的前后制动器制动力与同步附着系数 一般汽车 ， 常用F，与总制动力（F）表示分配比例制动力分配系数 则 在I线之外又出现了B线，两线交点为同步附着系数。,同步附着系数也可计算出： 式中：L为汽车轴距 ，L=a+b。 分析 当 的路面上，I曲线位于B曲线上方，前后轮不能同时抱死。 例： I在B上 当制动气压为 时，F1达到 ， 而F2 只有PRPR时， 时，前轮先于后轮抱死。 当 时，I在B下，后轮先于前轮抱死。 当 时，同时抱死。 为什么在 ， 总是后轮先抱死呢？ 按法向反力公式也可以解释 后轮先于前轮达到附着力极限 反之 前轮先于后轮达到附着力极限 为了让后轮不要
9、出现首先抱死的危险状况，宁让前轮先抱死的观点占优势， 所以 值越来越高。,文献推荐：满载时 轿车 货车 我国道路条件差，车速不高： 轿车 货车 例如 红旗：0.50 3un130 ：0.6 CA1013：0.55 Austin： 0.69 BJ130：0.53 BJ212：0.7 九、装载变化对制动性影响 实践表明，满载时汽车质心比设计质心会前、后、上、下移动，即使Ga不变,质心变化都会对制动效果产生影响。 1.当Ga， I曲线上移 ， 稳定区扩大。 2.若以空载确定，稳定区大，当然最好是 ，即考虑动载荷（轴荷转移）,即感载比例阀。 3.载荷较大的汽车，由于结构限止，设计时不能保证前后轮均达到
10、附着极限，所以汽车制动距离与载重量有关。实践证明，Ga3t汽车，增加1t，S增加0.51m。,十、双管路制动系统 各种布置方案的分析： 1、“前后”布置 a 一轴失效，制动减速度下降 b 若前轴失效，则汽车失去方向稳定性（后抱） c 前轴失效时，拉手刹不起作用（手刹管后轮） 2、“交叉”布置 a 一套失效时，制动减速度减少一半 b 方向稳定性不丧失 c 可能因制动力左右不均而跑偏，可将C为负值 3、前二后一 a 无论那套失效，前轮制动力将减半 b 如果前后回路失效，制动稳定性不好 4、前二后分别制动 a 一套失效则制动力减半 b 无法用调整前轮回转半径避免制动跑偏 十一、车轮抱死过程 1、抱死
11、过程 假设：1）V=C 2）Fz=C 3）附着率滑移率曲线按稳定曲线处理 4）制动器摩擦力矩与时间呈线性关系,则抱死过程 在OSc a：OSo 增加缓慢 b：o 缓慢降到c c：o 很快下降到c并稳定 在Sc1 a：Sc 很快到1 b：c 很快到0 c：c 曲线急降 可分析出： c 正是p ，应使防抱死装置工作 tz 内应防止车轮滑移 2、防抱死装置 为充分发挥轮胎与地面的潜在附着能力，全面满足制动要求，在高级轿车及载重货车上装有自动防抱死装置，简称（ABS）。从而在紧急制动时， 侧 S方向稳定性。 防抱死装置一般有三部分：传感器、控制器、压力调节器。 在正常制动时防抱死装置不起作用 在紧急制
12、动时防抱起死装置起作用 传感器：车轮运动参数。 控制器：分析传感器参数，在将抱死时发出脉冲信号使压力调节器起作用。 压力调节器：调节分泵压力，减少分泵压力防止抱死，当车轮转速增加时又恢复制动。,试验时：冷 汽车先加速到略高Vo降到Vo再试 热 加热阶段，加速0.8Vmax，以3 减速到初速，制动周期4560s，1520次。 试验阶段不低于冷制动80%。 下长坡试验： i：6% Va：60km/h S：6km 试验与冷制动比25% 防抱死ABS： 台试：安全检测,4-3 汽车的操纵稳定性,定义：汽车在行驶过程中，能遵循驾驶员给定的行驶方向行驶，且受各种外部干扰尚能保持稳定行驶的能力。 对汽车驾驶
13、员体力消耗，汽车行驶安全，特别是高速安全起重要作用。 影响操纵稳定性有三方面： 1、结构参数：轴距、轮距、重心、轮胎、悬架，定位角及转向系参数。 2、使用因素：驾驶员的反应，技术水平，能准确的采取措施，可使汽车处于稳定状态。 3、外界干扰：地面不平，横、纵坡，轮胎的附着等。 一、汽车操纵稳定性的评价参数 1.使用较多的物理量 稳态响应及瞬态响应 评价参数：稳态横摆角速度增益， 反应时间，横摆角速度波动的无 阻尼固有频率 横摆角速度的响应特性 评价参数：共振频率、振幅比、相位滞后角 回正性：达到剩余横摆角速度的时间 转向半径：最小转向半径 转向轻便性：转向力 直线行驶性：侧向偏移,典型行驶工况：方向盘转角、转向力、侧向加速度、横摆角速度、侧偏角、车速 极限行驶能力：极限侧向加速度、极限车速 2.几个方面评价 时域响应：汽车方向盘输入或干扰输入下的侧向运动响应。 频率响应：汽车方向盘正弦输入，频率0，汽车横摆角速度与方向盘转角的振幅比及相位差的变化图形。 转向半径：机动灵活性 转向轻便性：方向轻便程度 直线行驶性：侧向风和地面不平干扰下的时域响应，有时已有包括微曲率弯道行驶。 典型工况性：通过某种典型横拟通道的性能。 极限行驶：汽车安全行驶的极限性能。 方向阶跃输入下的时域响应： 汽车的时域响应 a：汽车直行急打方向等园周运动，称为方向盘阶跃输入下的稳
