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1、汽车制动距离与速度的关系46公路与汽运Highways&AutomotiveApplications第3期2010年5月汽车制动距离与速度的关系吴明(中山市道路运输车辆综合性能小榄检测站,广东中山528415)摘要:分析了安全距离国际通用公式的组成;根据功能原理,建立了制动距离的计算数学模型,用该模型对中国国家标准中的平均减速度和制动距离的等效性进行了验证,提出了具体的操作方法;对杭州"5.7飙车案"调查组的最后结论车速提出了质疑.关键词:汽车;制动距离;行车速度;减速度;附着力中图分类号:U491
2、.3文献标志码:A文章编号:1671—2668(2010)03--0046—03汽车制动距离与制动初速度的关系不仅可以应用于交通事故处理中,还可以应用于许多汽车安全性能检测设备的设计和标定中.对于《都市飙车的速度之探:踩了刹车还会跑多远?》一文中的误导,有必要对车速测算的国际通用公式以及"时速120公里的车踩了刹车,制动距离约为240米"进行分析,根据系统的功能原理,分析制动力增长过程和制动力稳定过程的速度,时间和制动距离,建立汽车制动距离与制动初速度关系的计算公式.1"5.7飙车案"车速结论的错误《都市飙
3、车的速度之探:踩了刹车还会跑多远?》一文所采用的国际通用公式如下:一1.47sft十(s一s;)113o(o.348+0.01G)](1)式中:d为制动距离瓶为制动初速度;Sf为制动终速度;t为反应时间;G为坡度;测算的参数和结果采用英制单位.按该文的介绍,设车速为120km/h,平坦路面G一0,制动终速度s,一0,反应时问t为国际通用的2.5S,换算成英制单位后带入式(1)中进行推算,然后换算为公制单位,制动距离约为240ITI.采用的公式和结论是错误的,分析如下:(1)假设5和5,为公制单位,s一120
4、km/h一33.333m/s,则—l_47×33.333×2.5+33.333/(30×0.348)一228.93ITI制动距离是车速的二次方程,1英里一1.6093km,用英里代替公里计算得到的d只会小于2291TI,无法得到240121这个结果.按英制单位计算再换算成公制单位,d=122.50+106.43/1.6093—188.61TI.(2)所谓的国际通用公式实际上是两部分相加:第一部分Sit是未踩制动踏板的汽车行驶距离,,第二部分d.一/(30×0.348)才是制动距离,1.47应该为安全系数之类
5、的东西.国际通用公式应该理解为安全距离.紧急制动时,人的反应时间(即想刹车到脚踩上制动踏板的反应时间)为0.2～0.5S,人的反应时间对于安全距离有作用,但对于制动距离与制动初速度的关系分析没有作用.(3)把安全距离作为制动距离是概念上的错误,时速120km的车辆踩了刹车,制动距离约为240ITI的结论是荒唐的,按d2=/(30xo.348)计算,d2=106.4rn.如果把该国际通用公式应用于杭州"5.7飙车案"计算,所确定的时速也是荒唐的.2制动距离的计算2.1计算方法实际上,制动初速度与制动距离的关系
6、并不是很复杂,无需什么国际通用公式,无论是理论计算或试验都很简单.若忽略制动系间隙作用时间的影响,制动过程分两部分(见图1):一是制动力增长的制动过程,制动距离为L;二是制动力达到稳定减速度的制动过程,制动距离为L..蚕褥磊制动距离L,m图1制动力与制动距离曲线按照GB7258—2004{机动车运行安全技术条总第138期公.路与汽运Highways&AutomotiveApplications47件》第7.13.1.2款:"制动协调时间对液压制动的汽车不应大于o.35S","制动协调时间是指在急踩制
7、动时,从脚接触制动踏板(或手触动制动手柄)时起至机动车减速度(或制动力)达到表4规定的机动车充分发出的平均减速度(或表6所规定的制动力)的75时所需的时间."以制动性能良好的乘用车为例,设空载乘用车达到充分发出的平均减速度(前,后轴的ABS防抱死系统开始起作用)的时间为0.45S,车轮与路面的最大附着系数不小于0.7,在制动力增长阶段制动距离为L.,达到充分发出平均减速度后的制动距离为L.,整车制动力和不小于整车最大路面附着力.则在L阶段,以0.5F作为平均制动力,按冲量原理计算:0.5~Mgt1一kM(v
8、2一1)式中:M为车辆的空载质量(kg);g为重力加速度(9.8m/s);t为达到充分发出平均减速度的时间(s);是为汽车空载质量和转动件当量惯量系数;z为制动初速度(m/s);73为达到充分发出平均减速度时的车速(m/s).1:=:2—0.5g1/k(2)按功能原理计算:0.5~MgL1=0.5kM(,02一})L1一是(;一73})/(g)9MgL2—0.5kMviL2—0.5k诉/(g)制动距离L—L1+L
