第三章 制动系主要参数分析及选择
在制动器的设计中，要考虑的因素很多，制动器的设计的目的是要让汽车在可控的范围内停车，保护人的安全。所以汽车制动器的设计在汽车整个设计中尤为重要。在它的设计中，从汽车整体对于制动器性能的要求出发，同时影响汽车制动的因素考虑，其汽车整体考虑因素有：汽车的轴距L；车轮的滚动半径
；汽车空、满载时的总质量
，
；空、满载时的质心位置，包括质心高度
，
，质心距前轴距离
，质心离后轴轴距
；空、满载时的轴荷分配：前轴负荷
，后轴负荷
等。同时考虑到制动器本身的因素有：制动力及2配系数、同步附着系数、制动强度、附着系数利用率、最大制动力矩和制动因素等。通过以上不同的参数的考虑则可以初步设计制动器的几何和性能参数。
3.1制动力
汽车制动时轮胎平衡模型建立，下图是轮胎制动时的平衡模型图。
图3-1 制动轮胎模型
由制动力e所引起的、地面作用在车轮上的切向力，在没有出现滑动的情况下，由平衡方程得：
3-1)
式中：
— 汽车前进的速度和方向；
W— 汽车车重给车轮轴的压力；
r — 轮胎滚动半径；
— 汽车给车轴的前进推力；
— 地面给车轮的制动力；
— 地面给车轮的支持力；
—驱动力矩；
为制动器制动力，它是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力，又称为周缘力。与地面制动力 的方向相反，当车轮角速度
>0时，大小相等。仅由制动器结构参数所决定，即取决于制动器结构形式，尺寸，摩擦副的摩擦系数及车轮半径等，并与制动踏板力即制动系的液压或气压成正比。当加大踏板力以加大
，和均随之增大。但地面制动力受附着条件的限制，其值不可2大于附着力
，即
=Z
（3-2）
式中：— 轮胎与地面间的附着系数；
Z— 地面对车轮的法向反力；
当地面制动力达到最.的附着力的时候，这时车轮即将抱死，此时再增大制动器制动力，驱使车轮抱死。下面是
图 3-3 制动器制动力，地面制动力
与踏板力
的
根据汽车制动时的整车受力分析，考虑到制动时的轴荷转移，可求得地面对前，后轴车轮的法向反力
,
为：
=
（3-3）
=
（3-4）
式中：G — 汽车所受重力，N；
L — 汽车轴距，mm；
— 汽车质心离前轴距离，mm；
— 汽车质心离后轴距离，mm；
— 汽车质心高度，mm；
— 附着系数；
这里采用桑塔纳2000GLS作为参考车型，下面是其参数表：
表3-1桑塔纳2000GLS参数表
|
车重满载（N） 1540Kg 质心高度（mm） 810（空载950）
|
|
车轴距（mm） 2656 附着系数 0.7
|
|
质心（满载）离前轴距离（mm） 1356 车重空载（N） 1120Kg
|
|
质心（满载）离后轴距离（mm） 1300 车轮半径（mm） 178
|
其中在空载时质心离前轴距离为1256mm，离后轴为1400。
满载时：
= 10608.7N
= 4483.3N
空载时：
= 8533.7 N
= 2442.3 N
由以上两式可求得前、后轴车轮附着力即为:
表3-2前后车轮附着力
|
车辆工况 前轴法向反力(N) 后轴法向反力(N)
|
|
汽车空载 8533.7 2442.3
|
|
汽车满载 10608.7 4483.3
|
3.2 汽车制动时的地面制动力分析
3-4 汽车制动事受力分析
根据图示汽车总的地面制动力为：
= 
+ 
=
=G a （3-5）
式中：a（a=
） — 制动强度；
