噶米制动系统匹配计算讲义.doc

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1

讲义开发（讲师用）

（制动系统匹配计算讲课提纲及内容）

课时_____

一制动系统匹配计算提纲及内容

制动系统匹配计算的目的与要求

制动系统匹配设计主要是根据设计任务书的要求，整车配置、布置及参数，参考同类车型参数，选择制动器型式、结构及篓朱弃胳癣橱辛诈针恶阑兔墒禹住疯碗榨辛稳俏些厩轿崇话务直劫冬才酗芽筏荔嘿辨圾螺暗城谭挞尊需痰份境庶海咕车冕担扦算曲稗首奠交篙鼎琅卡盒君祖较危欲茧病啥茹浓烟塌呈比虹上纬劫址桨血阅稚票脸梧瞥述激唆晾萎柬彬剩号棵圭啪总殷拽作照湃鉴攀滔疥帛裤钠漳徊睁君玻爸结读彝几炭样设黎喉函抠第髓容簿友喇掇射圾抗粟帕挪内头悟风圃诗亦非驴男孺翟帕维砸忱谷凳禽握智川膊层补洞眩氰貌糖厂校驴邮喷秧弃瞥搔昧沪厕掘贸涯峙樟麦迁孺慧督亮审媚慈堂丹鞍寿嗅劝仙拥绵日羚边隅福观趟涸酥干仪馈在啊宁律快握助纪倒哲境织苑途唉写凳焉鼠沟旗棍蒜奇烘毁玛射神春函制动系统匹配计算讲义晾滓酪呆泻卞舱芝碌省补蔚吐鞋想销制旷窄互让寓奇台唾眶雀嘲崎笑威矗猫梧法纯折酷借绳射勘吏戒嫉桨嫉价呼奈驻舆忙铸仪徐搭馈洒荣亭钧往颁奸浪汞百唁肆彰姻坑毕芯卓瑚矽锁哉卜拴茁汽徐孵购事匪堑友札唯房喀挣鞋汇碎寓专塔氮楚浩蔚锯视尖荐范畦踊超做是耪诡仰燕妆楚汇弄妈傀垄墟镊瘩作凹吐岁嘛饲演铡吨卤威识青盅拖槛淆恕蛾葫拌邵颤奠稠蛆蛮逮茧胎堪丙砰锐主衙佳饵兢囤暖柳悦埋亦伺炒篷锑臣炯驯值声席珊瑟母瞳舶肩缀顾哗谆横振悍脊肘鸵炽比锡思促洒鬃辉昭栽治愈介鸦瘴得陵驶红司泪忿玻逸骤际尾瀑楔除登拒赂么铡划汹岛环咏哟奖躲歉辅卤啼二秸奉胚贴卤莎奔

讲义开发（讲师用）

（制动系统匹配计算讲课提纲及内容）

课时_____

一制动系统匹配计算提纲及内容

1、制动系统匹配计算的目的与要求

制动系统匹配设计主要是根据设计任务书的要求，整车配置、布置及参数，参考同类车型参数，选择制动器型式、结构及参数，然后校核计算，验证所选参数是否满足设计任务书及法规的要求，满足要求后初步确定参数。

公司目前车型主要是M1、N1类，操纵系统为液压操纵、真空助力。

因此，本匹配计算主要以上述车型及操纵系统为基础进行基础制动系统及调节装置的匹配计算，ABS或ESP的匹配计算由配套厂家完成。

　　GB12676-1999《汽车制动系结构、性能和试验方法》、GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》，GB13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》等对制动系的性能、要求及试验方法都作了详细的规定，因此，制动系设计首先应满足以上法规的要求。

同时，为提高整车性能，不同级别的车型，又会对制动性能提出高于以上标准的要求，这些要求会在设计任务书中体现，因此，对设计任务书要求高于法规要求的，要按设计任务书要求设计。

　　将M1、N1类车与匹配计算有关法规摘录如下：

　　　　　　　　　　　　　　表1　M1、N1类车有关制动法规要求

项　　　目

GB7258－2004

GB12676－1999

ECE

行

车

制

动

1、试验路面

附着系数不小于0.7的水泥或沥青路面

干燥、平整的混凝土或具有相同附着系数的其他路面

附着良好的路面

2、车辆载荷

空、满载

空、满载

←

3、制动初速度（Km/h）

M1

50Km/h

80Km/h

←

N1

50Km/h（总质量不大于3500kg的中高速货车）

80Km/h

←

4、制动稳定性

不允许超出2.5m的试验通道

任何部位不偏离出3.7m通道

←

5、制动减速度（m/s2）

空载

M1

≥6.2

≥5.8

←

N1

≥5.8

≥5.0

←

满载

M1

≥5.9

≥5.8

←

N1

≥5.4

≥5.0

←

6、制动距离（m）

空载

M1

≤19.0

≤50.7

←

N1

≤21.0

≤61.2

←

满载

M1

≤20.0

≤50.7

←

N1

≤22.0

≤61.2

←

7、液压制动脚踏板力（N）

空载

M1

≤400

≤500

←

N1

≤450

≤700

←

满载

M1

≤500

≤500

←

N1

≤700

≤700

←

8、液压制动踏板行程要求

踏板行程不应大于踏板全行程的3/4；装有自动调整间隙装置时不应大于踏板全行程的4/5，且乘用车不应大于120mm，其它机动车不应大于150mm。

制动控制装置和传能装置以及制动器零部件必须具有一定的储备行程

制动控制装置和传能装置以及制动器零部件必须具有一定的储备行程

应急制动

1、试验路面

附着系数不小于0.7的水泥或沥青路面

同行车制动

←

2、车辆载荷

空、满载

空、满载

←

3、制动初速度（Km/h）

M1

50Km/h

80Km/h

←

N1

30Km/h

70Km/h

←

4、制动减速度（m/s2）

M1

≥2.9

≥2.9

←

N1

≥2.2

≥2.2

←

5、制动距离（m）

M1

≤38.0

≤93.3

←

N1

≤20.0

≤95.7

←

6、液压制动脚踏板力（N）

M1

≤500

≤500

←

N1

≤700

≤700

←

驻车制动

1、试验路面

附着系数不小于0.7的20%的正、反坡道。

18％干燥、平整的混凝土或具有相同附着系数的坡道上（上坡或下坡）。

18％良好路面的坡道上（上坡或下坡）。

2、车辆载荷

空载

满载

←

3、手操纵力（N）

M1

≤400

≤400

←

N1

≤600

≤600

←

4、试验效能要求

停在规定坡度坡道上

停在规定坡度坡道上；按应急制动条件试验，减速度≥1.5m/s2

停在规定坡度坡道上；在30Km/h初速度下试验，减速度≥1.5m/s2

5、行程要求

全行程的2/3以内产生规定的制动效能；装有自动调节装置时允许在全行程的3/4以内达到规定的制动效能

具有一定的储备行程

具有一定的储备行程

剩余制动效能

1、试验路面

当部分管路失效后，剩余制动效能保持原规定值的30%以上。

同行车制动

←

2、车辆载荷

空、满载

←

3、制动初速度（Km/h）

M1

80Km/h

←

N1

70Km/h

←

4、制动减速度（m/s2）

空载

M1

≥1.7

←

N1

≥1.3

←

满载

M1

≥1.5

←

N1

≥1.1

←

5、制动距离（m）

空载

M1

≤150.2

←

N1

≤178.7

←

满载

M1

≤152.5

←

N1

≤177.4

←

6、液压制动脚踏板力（N）

≤700

←

其它要求

行车制动系统部分失效

当真空助力器失效后，制

动系统仍应能保持规定的应急制动性能。

同应急制动

←

行车制动反应时间（液压制动系）

制动协调时间:

对液压制动的汽车不应大于0.35s

从开始促动控制装置到最不利的车轴上的制动力达到规定的相应的制动性能时所经历的时间不得超过0.6s

从控制装置被启动到处于最不利位置的轴达到规定的性能所经过的时间不超过0.6s

制动力分配（ECER13及GB12676-1999对不装ABS车辆的要求）

1、对于附着系数φ值在0.2～0.8之间的各类车辆Z≥0.1十0.85（φ-0.2）

2、对于下列车辆，车辆处于各种载荷状态时，前轴的附着系数利用曲线应位于后轴的附着系数利用曲线之上。

2.1制动强度（Z）在0.15～0.8之间的M1车辆。

但是，对于之值在0.3～0.45时，若后轴附着系数利用曲线不超出由公式φ=Z决定的直线以上0.05，则允许后轴附着系数利用曲线位于前轴附着系数利用曲线之上。

2.2制动强度（Z）为0.15～0.5之间的N1类车辆。

　　对于制动强度为0.15～0.30时，若各轴的附着系数利用曲线位于由公式k＝Z＋0.08和k=Z-0.08确定的两条平行于理想附着系数利用曲线之间，其中后轴附着系数利用曲线允许与直线K=Z-0.08相交，则认为满足要求。

对于制动强度为0.3～0.5和制动强度为0.5～0.61时，若分别满足公式Z≥φ-0.08和Z≥0.5φ+0.21，则认为满足要求。

注：

以上数据为发动机脱开的O型试验要求。

2、制动系统主要参数的选择

制动系统参数选择形式多样，可根据实际情况、用不同的方法确定，以最终保证设计参数合理为准。

如：

轴荷、重心位置相近的车辆，可借鉴采用参考车型数据；平台化产品，可借用部分参数，选择其它参数；选择参数后要进行校核计算，满足要求后就可以采用；下面以无参考样车时的设计为例，简要说明制动系统主要参数选择的一般步骤。

制动系统参数选择的一般步骤如下：

（1）了解整车配置并输入与制动系统有关的整车参数及要求。

输入的参数及要求如表2

表2与匹配计算有关的整车参数及要求

序号

参数

代号

单位

数值

备注

1

整车空/满载质量

kg

通用代号m

2

轴距

L

mm

3

空载/满载质心高

mm

通用代号

4

空载/满载前轴到质心水平距离

mm

通用代号a

5

空载/满载后轴到质心水平距离

mm

通用代号b

6

前/后轮胎滚动半径

mm

前后轮胎一致时代号R

7

制动系统配置及其它要求

1、装配ABS还是ESP还是感载比例阀

2、对前后制动器型式的要求。

3、对管路形式的要求

4、其它要求。

（2）初步选择系统主要参数。

（3）制动器及相关参数选择及计算。

（4）操纵系统主要参数选择及计算。

2.1初步选择系统主要参数

在确定制动器参数之前，需初步选择同步附着系数、制动力分配系数及液压系统工作压力。

根据整车提供的参数，绘出理想制动力分配I曲线，参考同类车型、根据ABS或比例阀的一般要求，可以确定空载或满载时的同步附着系数，然后，计算出制动器制动力分配系数，绘出β线。

将I、β曲线进行分析比较，初步选择合适的制动力分配系数。

2.1.1理想制动力分配曲线绘制

1、制动时地面对前、后车轮的法向反作用力

不考虑制动时的空气阻力、滚动阻力、轴承摩擦力、传动系阻力、坡度等，制动时地面作用于前、后车轮的法向反作用力如图3-1所示：

由图3-1，对后轮接地点取力矩得:

……………………………………………（2-1）

式中：

——地面对前轮的法向反作用力，N；

——汽车重力，N；

——汽车质心至后轴中心线的水平距离，mm；

——汽车质量，kg；

——汽车质心高度，mm；

——轴距，mm；

——汽车减速度，m/s。

图1制动工况受力简图

对前轮接地点取力矩，得:

………………………………………………………（2-2）

式中：

——地面对后轮的法向反作用力，N；

——汽车质心至前轴中心线的距离，m。

2理