汽车制动性的评价指标

汽车制动性能的优劣主要从汽车的制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车方向的稳定性三个方面来评价。

1.汽车的制动效能

汽车的制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的能力。一般用制动距离和制动减速度来评价。

(1)制动距离。

制动距离是指汽车速度为v0时,从驾驶员脚踏制动踏板开始到汽车停止行驶为止所经过的距离。它与汽车的行驶安全有直接的关系。制动距离与制动踏板力、车辆载荷、制动器起作用的时间、路面附着条件、制动的起始车速、发动机是否结合等许多因素有关。

在测试制动距离时,应对踏板力或制动系统压力、路面附着系数、起始车速以及车辆的状态加以规定。制动距离与制动器的热状况也有密切关系。若无特殊说明,一般制动距离是在冷试验的条件下测得的 (起始制动时制动器的温度在100℃以下)。

在制动过程中实际测得的制动踏板力与制动减速度及制动时间可用如图2-6所示的汽车制动过程曲线来表示。

图2-6 汽车制动过程曲线

图2-6所示为经简化后的曲线,它反映了从驾驶员接受紧急制动信号开始,到制动结束的全过程。其中包括驾驶员反应时间t1、制动系统协调时间 (制动器的作用时间)t2、持续制动时间t3和释放时间t4。

(2)制动减速度。

制动减速度是检验汽车制动效能的最基本的指标之一,其大小直接影响制动距离的长短。制动减速度的大小反映了地面制动力的大小,因此它与制动器制动力 (车轮滚动时)及地面附着力 (车轮抱死拖滑时)有关。

2.制动效能的恒定性

以上所述的制动效能是指汽车行车制动系统在冷制动的情况下 (制动器起始温度在100℃以下)的制动效能。汽车在高速制动、短时间重复制动或下长坡连续制动时,制动器的温度常在300℃以上,有时甚至高达600℃～700℃,使摩擦片内的有机物发生分解,产生气体和液体,在摩擦表面形成有润滑作用的薄膜,此时制动器摩擦系数下降,摩擦力矩会显著减小,从而使制动效能显著下降,这种现象称为制动器的热衰退。制动效能的恒定性主要指的是行车制动系统抗热衰退的性能。

抗热衰退的性能与制动器摩擦副材料及制动器结构有关,热衰退是目前制动器不可避免的现象,只是程度上有所差别。衡量抗热衰退性能一般用连续制动时制动效能占冷制动效能的百分数作为评价指标。ISO/DIS6597规定,被试车辆以一定的车速连续制动15次,每次的制动强度为-3m/s2,最后的制动效能应不低于冷试验制动效能的60%。对于山区行驶的货车和高速行驶的轿车的抗热衰退性能有较高的要求,一些国家规定,大型货车必须装备辅助制动器,以保持山区行驶的制动效能。

盘式制动器由于有较好的散热效果和良好的制动稳定性,因而在高速轿车中应用广泛。

当汽车涉水后,由于制动器被水浸湿,故其制动效能也会降低,这种现象称为水衰退现象。为保证行车安全,汽车涉水后应踩几次制动踏板,使制动蹄和鼓摩擦生热迅速干燥,制动效能才会恢复正常。

3.制动时汽车方向的稳定性

所谓制动方向的稳定性是指汽车在制动过程中维持直线行驶的能力,或按预定弯道行驶的能力。一般试验中常规定一定宽度 (指1.5倍的车宽或3.5m)的试验通道,制动时方向稳定性合格的车辆一般不允许产生不可控制的效应使它离开这条通道。

制动方向的稳定性是用制动时不应发生制动跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能来衡量。

(1)制动跑偏。

制动跑偏是指制动时原期望汽车按直线方向减速停车,但有时汽车却自动向左或向右偏驶的现象。跑偏的现象多数是由于技术状况不佳而造成的,其经过维修、调整是可以消除的。

(2)制动侧滑。

制动侧滑是指汽车制动时某一轴的车轮或者两轴的车轮发生横向滑动的现象。侧滑与车辆设计、车速及路面情况有关:一般在较高的车速或较滑的路面上制动时,也可能发生后轴侧滑。

制动跑偏和制动侧滑的区别在于制动跑偏时虽然行驶方向出现了偏离,但车轮与地面没有产生相对滑移现象;两者的联系在于严重的跑偏有时会引起后轴侧滑,易于发生侧滑的汽车也有加剧跑偏的趋势。

(3)制动时失去转向能力。

制动时失去转向的能力是指制动时不能按预定弯道行驶和转向,而沿切向方向驶出,或直线行驶制动时转动转向盘不能改变方向仍按直线行驶的现象,制动时丧失转向能力主要是由转向轮抱死而失去控制方向的作用而引起的。

制动侧滑与丧失转向能力有着非常密切的联系。理论分析与实践证明,制动过程中若是只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑,汽车基本能维持直线减速行驶或停车,则不会产生严重的侧滑现象,但此时驾驶员转动方向盘无效,失去控制方向的能力,对在弯道行驶的汽车是十分危险的。若后轮比前轮提前一定时间先抱死拖滑,则汽车在轻微侧向干扰力作用下就会引起后轴侧滑,特别是高速制动,易产生剧烈的回转运动,即制动 “甩尾”现象。路面越滑,制动距离和制动时间越长,后轴侧滑就越剧烈。

采用自动防抱死装置和制动力自动分配装置的控制系统可以有效地防止或减少上述三种情况的出现,从而使汽车在紧急制动时保持良好的方向稳定性。