牛車小百科:汽車制動性分析

技術 保時捷911 陶瓷 交通 牛車網 2019-07-14

[資訊-牛車網]

繼汽車的動力性、燃油經濟性分析之後,本期給大家帶來的是汽車制動性分析。客觀上講,一輛車動力性弱,可以慢點開,燃油經濟性差,也只是增加些行駛成本,但如果制動性差,它將對駕駛者造成生命威脅,在購車時必須高度重視。那麼汽車制動性分析涉及到哪些內容呢?請聽我慢慢道來。

#制動性的定義

汽車行駛時能在短距離內停車並維持行駛方向穩定性,並且在下坡時能維持一定車速的能力,稱為汽車的制動性。制動性是汽車主動安全性的重要評價指標。從定義中可以看出,制動性強調“短距離停車”,“維持行駛方向”兩個方面,據調查,汽車發生側滑造成的交通事故率要遠高於剎不住車導致的交通事故,因此在制動時能維持方向穩定頗為重要。

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#相關名詞解釋

汽車在制動時,制動器作用於車輪,產生制動器附著力,抑制車輪滾動,此時地面對車輪施加地面制動力,抑制車輪前進以實現減速停車,地面側向力保持車輪方向穩定性,制動過程中設計到的幾個參數如下:地面制動力FB、制動器制動力Ff 、地面附著力FΦ

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1、 地面制動力:在汽車制動時,地面對車輪的反作用力(抑制車輪前進),當制動器制動力小於地面附著力時,地面制動力等於制動器制動力,當制動器制動力大於地面附著力時,地面制動力等於地面附著力。

2、 制動器制動力:克服制動器摩擦力矩產生的切向力(抑制車輪轉動的力),其大小與制動器類型、結構尺寸、制動器摩擦因數、車輪半徑、踏板力等因素相關。

3、 地面附著力:地面所能提供的最大切向力,其大小與附著係數成正比。

4、 側向力:地面作用於車輪的側向力,其大小與側向力系數成正比。

5、 滑移率:車輪接地處的滑動速度與車輪中心處的運動速度的比值。 當滑移率位於15%~20%時,附著係數、側向力系數最大,隨著側滑率的增加,側向力系數顯著降低,附著力系數略有降低。如果滑移率為100%,則車輪抱死拖滑,側向力系數幾乎為0。

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#制動性評定指標

制動性評定指標包括制動效能、制動效能恆定性、制動時方向穩定性三個指標,下面小編將為大家一一講解。

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1、 制動效能:制動效能即制動距離與制動減速度,是指在良好路面上,汽車以一定初速制動至停車的所需距離或制動時汽車的減速度大小,影響制動效能的因素為:

1) 制動器起作用時間:制動器起作用時間,主要受到制動器間隙的影響,制動器間隙過大會延緩制動器起作用時間,增加制動距離,降低制動效能。制動器在使用中會發生磨損現象,從而加大間隙距離。制動器間隙過小的話會容易產生“自剎“現象,增加油耗。

2) 行駛速度:初速度越快制動距離越長,不用過多贅述。

3) 附著係數:附著係數越大,地面提供的制動力越大,制動效能越強。車輛搭載ABS(防抱死制動系統)可以在制動時將滑移率控制在15%~20%,以保證側向力、地面制動力達到最高水平,進而提高制動效能,並有效減少輪胎磨損。

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2、 制動效能的恆定性

制動器頻繁運行會導致溫度升高,在溫度上升後,制動器產生的摩擦力矩會顯著下降,這種現象被稱作熱衰退現象,而抵抗熱衰退現象的能力即制動效能的恆定性。影響恆定性的因素包括:

1)摩擦副的材料:可以選擇熱塑性更高的材料製作,如陶瓷、無石棉、鑄鐵等

2)摩擦器的結構:剎車副結構分為盤式和鼓式,盤式的制動器抗熱衰退性能更好,而隨著技術的不斷完善,盤式又分為盤式、通風盤式、鑽孔盤式,散熱效果依次遞增。

舉個例子,保時捷911制動器以特殊陶瓷為材料,採用鑽孔內通風盤式制動器,其制動效果隨著溫度的增高几乎沒有衰減。

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3、方向穩定性

前兩個評價指標強調的是短距離停車,而方向穩定性則強調維持行駛方向,如果在行駛中出現制動跑偏、後軸側滑、前輪失去轉向能力,則為失去方向穩定性,其中以後軸側滑最為凶險。

1) 制動跑偏:由於制動器制動力或地面附著力不等導致左右車輪所受制動力不等,從而偏離原行駛路線。當前輪出現制動跑偏時,地面給與車輪的轉向力矩會進一步促進偏移,後輪跑偏地面給予車輪的轉向力則有抑制作用,因此一定確保前輪制動器所提供的制動力相等,如果發生前輪跑偏,一定要鎖緊方向盤,可有效抑制動跑偏。

2) 制動後軸側滑:在制動過程中,只有後輪發生抱死,或者後輪比前輪先發生抱死,車輛受到外部橫向力的作用便會發生後軸側滑,側滑產生的離心力會加劇側滑,路面越滑,制動距離、制動時間越長,後軸側滑越劇烈。玩的好,側滑就是漂移,炫酷拉風,如果玩不好,那真的是在拿生命開玩笑。

3) 前輪失去轉向能力:在制動過程中,只有前輪發生抱死,或者前輪比後輪先發生抱死,前輪本應受到橫向外力的作用發生側滑,但產生的離心力抑制了側滑的發生,汽車基本處於穩定狀態,僅喪失轉向能力。

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三種工況中,後軸側滑最為凶險,因此車輛前輪制動器的運行強度要高於後輪,以防止後輪制動過猛,發生抱死,所以前輪制動器溫度更高,也更易磨損。通常情況下,前輪制動器的接觸面積更大,在結構設計上也會選擇盤式、通風盤式等抗熱衰退性能更好的結構。前盤後鼓式制動器,不僅能保證前輪的制動性,節約成本,還可避免四個制動器來源於同一電源電壓,在制動管路發生故障時,還可提供製動力。

總結:

本期文章我們對汽車的制動性有所瞭解,在以後購車時要關注制動系統,關注制動器結構材料,尤其是前制動器,關注車輛的安全系統是否齊全,尤其是ABS防抱死系統,隨著汽車的使用,要定期對制動器進行檢查,行駛時要注意控制速度,尤其是在光滑的路面下,如果車輛發生偏移,切記握緊方向盤。

(圖片來源於網絡)

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