就汽车高速行驶时防打滑的构想

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1、就汽车高速行驶时防打滑的构想科技论坛•133•肖生华杨兴（海南大学机电工程学院，海南海口570228）摘要：制动时，通过ABS系统能够很好的起到防滑作用。然而，汽车在高速行驶时，常常由于升力的作用，大大降低了汽车抗滑阻力，这往往使得汽车在高速时突然打滑。在这种情况下是非常危险的,严重危及司机和乘员的生命安全。为此，通过大量阅读，我设想出此防打滑系统，希望能够解决此类问题。关键词：高速行驶；防滑；附着系数；抗滑阻力中途分类号1概述问题的引出近年来，随着汽车行业的飞速发展，各种新技术的应用层出不穷，致使汽车的极限速度节节攀升。诚然

2、，追求更高更快的速度一直都是汽车人的梦想，但高速行驶的汽车也给人们带來许多安全隐患。例如，汽车以高速行驶时，其驱动性，操图□纵性和稳定性都将大打折扣。如何在汽车高速行驶时保证汽车的安全性，这一问题值得所有汽车人的深思。1.2功能要求如果汽车在高速行驶时，汽车不会发生打滑现象，则汽车的安全性就有了保障。为此，应当尽量减小汽车高速行驶带来的影响且使得汽车能够适应汽车高速行驶引起的抗滑阻力的改变。故而我们考虑通过减小升力系数以减小升力，同时通过改变喷油量，使得汽车在任何情况下，都能够满足：驱动力（Ft）W抗滑阻力（F規）。如图1所示

3、。2理论基础及构思2.1理论基础汽车在高速行驶时，由于车身差异性，流体流经汽车上表面的速度大于下表面的速度，则汽车将产生一个向上的升力（我们将它定义为止升力,用FX表示）。2FX=l/2vCLA（PS：P为空气密度，一般取=lkg/m3z/v为车速，CL为升力系数，A是轿车前视投影面积）由于升力的作用，地面对轿车法向上的力Go减小了，且（Ga指的是轿午总质量）Go=Ga-FX故而，轿车的抗滑阻力将大大减小（F覩二覩GO,規为附着系数）。此时，如果不改变发动机的供油量，则汽车将可能出现打滑，降低其操纵性和稳定性，严重危机驾驶员的

4、生命安全。为减小升力，我们一般采用如下几种措施：a•采用负迎角造型，可减少流入轿车底部的空气量，避免气流阻塞，有利于汽车底部的气体向尾部低压区疏导。如此，汽车底部的流体就能保持一定的速度，从而达到减小升力的目的。b.增加扰流板，可减小空气的进入量，同时使气流往两侧流动，保证汽车底部的气体有一定的流速，以减小升力。c.使汽车的尾部一个向上翘起一个角度以疏导底部的气流。d・汽车地板做成向两边略微翘起，使底部气流一部分能流向两个侧面。因为两侧面的压力较低于底部压力，当底部气流向两侧疏导吋,加快了底部的流速。与此同时，利用CAN总线技

5、术，通过改变电控喷油系统的供油量，将能够避免因高速行驶而引起的打滑现象。2.2方案设计如前所述，抗滑阻力的大小由附着系数和速度共同决定，即：2F覩二覩GO二規(Ga・FX)二覩(GaJ/2PvCLA)若发动机供油量能通过电控喷油系统与之相协调，则能够满足我们的设计要求。由于附着系数同路况，轮胎形状，花纹各参数都有着密切关系，难以确定。为此，我们可以通过经验数据或实验测定，图2并制定成表以供附着系数的确定，当汽车在某一路段上行驶时，通过温度传感器，湿度传感器，GPS调用该路段的路况，车载电脑获取相关数据并作出判断选择合适的附着系

6、数。并且，通过速度传感器，能够快速实时的获得汽车的速度值。车载电脑结合这些数据，计算抗滑阻力,为保证不发生打滑现象，电控喷油系统将调整发动机的最大供油量。为防止意外，若明显不对，汽车的附着系数能够人为调定选择。防滑工作示意图如图2o2.3工作过程模拟假设有一汽车以160km//h行驶在某高速公路上，车身上表面温度为28°C,湿度显示为干燥。则车载电脑将分析得出天气情况及路面情况，并选定覩。由于A,P,CL为固定常量，于是可确定F覩，继而调整该速度下的最大进油量，起到高速行驶下防止打滑的作用。3结论3.1缺陷与不足鉴于附着系数的

7、不确定性且不具备相关技术对其实时测定，故覩值有所偏差，为保证不发生打滑，宜选定偏小值。同时，因个人专业知识及经验的局限性，该设计方案仍存在许多缺陷。3.2应用及前景随着人们对汽车行驶安全性的要求逐步提高，防滑技术必将得到进一步发展。该构思能给人提供一些新思路，同ABS系统在防滑中起到举足轻重的作用。注释1图1来自百度文库4肖生华，第一作者，海南大学学生2：杨兴,第二作者，海南大学学牛.参考文献⑴吉大汽车工程系•汽车构造[M].北京：人民交通出版社,2005.[2]王安雁,陈君毅•汽车车身设计基础[M].北京：北京大学出版社,2

8、009.⑶杨倩，赵从棉•空气动力学[M]・北京：清华大学出版社,2007.⑷许景波.汽车总线技术[M]・北京：中国人民大学出版社,2011.