车辆与交通安全课件.ppt

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1、第4章车辆与交通安全本次课的主要内容：1、汽车的制动安全性；2、汽车的操纵稳定性；3、车辆结构与行车安全。§4.1汽车行驶性能与行车安全1.汽车的制动安全性在不中断动力传递的条件下要使一辆处于运动中的汽车减速直至停止下来，理论上存在3种途径：途径之一：借助汽车运动过程中的相关阻力（如空气阻力、滚动阻力等）使汽车停止下来；途径之二：利用制动装置（如车轮制动器）使汽车停止下来；途径之三：通过在道路上设置障碍物使汽车停止下来。实际中仅第二条途径具有可行性。汽车的制动性是指汽车在行驶中能强制地降低行驶速度以

2、至停车且维持行驶方向稳定性，或在下坡时保证一定行驶速度的能力。1）制动性能的评价指标（1）制动效能即汽车在良好路面上以一定初速度制动到停车时的制动距离或制动时汽车的减速度。它是制动性能最基本的评价指标。（2）制动效能的恒定性是指制动过程中制动器的抗热衰退性能和抗水衰退性能等。制动器的抗热衰退性能是指汽车在高速行驶时或下长坡过程中连续制动时，制动器温度升高后与未升高前即冷态时相比，其制动性能保持的程度；制动器的抗水衰退性能是指汽车在涉水时制动性能保持的程度。（3）制动时的方向稳定性即汽车在制动过程中按

3、预定轨道（直线或预定弯道）行驶，不发生跑偏、侧滑、以及失去转向能力的性能。2）汽车制动原理汽车的制动过程，就是人为的增加汽车的行驶阻力使行驶中的汽车的动能或势能转化为热能的过程。目前技术条件下主要通过车轮制动器实现。利用车轮制动器对行驶中的汽车实现制动通过两对摩擦副完成。第一对摩擦副：车轮制动器。当驾驶员踏下制动踏板时，通过制动传动机构使车轮制动器中不旋转的制动蹄与旋转的制动鼓（或不旋转的制动钳与旋转的制动盘）相互作用，对运动中的车轮产生摩擦力矩；第二对摩擦副：轮胎与地面。由于轮胎与路面间的附着作用

4、，车轮产生的摩擦力矩通过车轮与路面的接触点给路面一个向前的切向力，而路面同时给车轮一个与行驶方向相反即向后的切向反作用力作用于轮胎，以阻止汽车前进，迫使汽车减速或停止行驶。汽车制动时的车轮受力汽车制动时车轮运动的两种状态两种状态：减速滚动和抱死拖滑当制动踏板力较小时，制动器摩擦力矩也较小，即地面制动力小于附着力时，车轮未抱死时做减速滚动；当地面制动力达到附着力，车轮抱死不转时则出现抱死拖滑。汽车制动过程中车轮抱死滑移的根本原因是制动器制动力大于轮胎-道路附着力。由于地面制动力是滑动摩擦的约束反力，其

5、数值大小不能超过附着力，即有：汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受到地面附着条件的限制。只有在汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的附着力时，才能获得足够的地面制动力。汽车制动印痕的发展过程随着制动强度的不断增加，车轮的运动逐渐由滚动向滑动变化。在坚硬路面上，汽车在制动过程中留下的清晰的轮胎花纹印痕，称为“压印”；而轮胎从局部滑移到全滑移过程中留下的花纹压印长度逐步加大变成连为一片的粗黑印痕，称为“拖印”，此时车轮已被制动器抱死。滑转率的定义：滑转率S从0-100%的变化3）

6、路面附着系数附着系数是描述汽车运动过程中轮胎抓地能力的重要参数，有纵向附着系数和侧向附着系数之分。纵向附着系数是地面纵向力与垂直反力的比值；侧向附着系数是侧向力与垂直反力的比值。对于汽车制动过程而言，其路面纵向附着系数的最大值不是理论上的纯滚动状态，而是在滑转率=15%-20%的部分滑动状态。路面附着系数随滑转率的变化关系图中：1——纵向附着系数；2——横向附着系数汽车制动效果滑转率在15%-20%时制动效果最佳，这是因为此滑转率能使汽车同时获得较大的纵向附着系数和侧向附着系数，即汽车纵向制动性能最

7、好，侧向稳定性也同时很好。具有一般制动系统的汽车难以同时满足此要求，近年来在汽车上广泛使用的制动防抱死装置（ABS）能够满足此要求，并可以显著地改善汽车制动时的制动效能和方向稳定性。附着系数的大小：主要取决于道路的材料、路面状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以及汽车的行驶速度等因素。4）汽车的制动过程1）汽车的制动过程简图图中t1——驾驶员反应时间，是驾驶员从接收（感知）到紧急情况的信息到至开始出现反应动作将右脚移动到制动踏板上所经历的时间，一般t1=0.3-1.0s；t2——制动系协调时间，是驾驶员从

8、踩下制动踏板到汽车制动减速度达到最大值时所经历的时间，包括制动系传递迟滞时间与制动力增长时间两部分，对于液压传动结构，t2=0.2-0.25s；对于气压传动结构，t2=0.4-0.9s；t3——持续制动时间，是指驾驶员在使汽车保持最大制动减速度j条件下即汽车以最大制动效能进行制动直至汽车完全停止所经历的时间；t4——制动解除时间，是指驾驶员放松制动踏板至制动力消失的时间，此时制动减速度为零（j=0），规定t4不得超过0.3s。讨论汽车制动性能时，一般所说的制动距离是指