某车型制动系统设计计算书后盘分析解析文档格式.docx
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3.3.3前、后轴利用附着系数曲线绘制5
3.3.4空、满载制动距离校核7
3.3.5真空助力器失效时制动减速度校核7
3.3.6ESP系统失效制动减速度校核8
3.3.7任一管路失效制动减速度校核8
3.3.8制动踏板力校核8
3.3.9制动主缸排量校核9
3.3.10制动踏板行程校核9
3.3.11驻车制动校核10
4结论12
参考文献13
1概述
根据NA01乘用车设计开发目标，设计和开发NA01制动系统，要求尽量沿用M2零部件。
NA01制动系统共有三种配置：
ESP+前盘后盘式制动器，ABS+前盘后鼓式制动器，比例阀+前盘后鼓式制动器，此三种配置需分别校核其法规要求符合性。
本计算书是根据整车室提供的NA01整车的设计参数（空载质量、满载质量、轴荷、轴距及质心高度），对经过局部改善（制动主缸直径由22.22mm更改为20.64mm）的制动系统（ESP+前盘后盘式制动器）的适宜性进行校核计算，以选择合适的参数作为NA01制动系统的设计值。
2引用标准
GB21670-2008乘用车制动系统技术要求及试验方法。
GB7258-2004机动车运行安全技术条件
3计算过程
3.1整车参数
表１整车参数
整车参数
NA01
M2
满载整车质量（kg）
1505
1449
空载整车质量（kg）
1130+110
1074+110
满载轴荷（kg）
前
759
754
后
746
695
空载轴荷（kg）
724
705
516
479
满载质心高度hg（mm）
579
554
空载质心高度hg（mm）
570
524
轴距L（mm）
2600
2500
轮胎滚动半径re（mm）
293
284
轮胎静负荷半径rs（mm）
277
267
空载
质心到前轴距离（mm）
1082
1011.4
质心到后轴距离（mm）
1518
1488.6
满载
1289
1199.1
1311
1300.9
3.2理想的前、后制动器制动力分配曲线
制动时前、后车轮同时抱死，对附着条件的利用、制动时汽车方向稳定性均较为有利,此时的前、后轮制动器制动力和的关系曲线，常称为理想的前、后轮制动器制动力分配曲线。
在任何附着系数的路面上，前、后车轮同时抱死的条件是：
前、后制动器制动力之和等于附着力，并且前、后轮制动器制动力分别等于各自的附着力，即：
……………………………………
（1）
……………………………………
（2）
经计算得：
…………………………（3）
…………………………（4）
式中：
、 ——前、后轮制动器制动力，N；
——路面附着系数；
m——整车质量，kg；
hg——汽车质心高度，ｍ；
L——汽车轴距，ｍ；
——质心至前轴中心线的距离，ｍ；
——质心至后轴中心线的距离，ｍ。
将NA01车基本参数带入式（3）和（4）中，按值（=0.1、0.2、0.3……1.0）计算得到NA01车理想的前、后轮制动器制动力（表2），并可以根据该表格绘制出理想的前、后轮制动器制动力分配曲线（图1）。
表2理想的空、满载附着力及制动强度
附着系数
空载附着力（N）
满载附着力（N）
空载制动强度
满载制动强度
前轮
后轮
0.1
736.161
479.039
776.665
698.235
0.06058
0.039421
0.05266
0.04734
0.2
1525.6
904.796
1619.02
1330.78
0.12554
0.074457
0.10977
0.09023
0.3
2368.33
1277.27
2527.06
1897.64
0.19489
0.105108
0.17134
0.12866
0.4
3264.33
1596.47
3500.8
2398.8
0.26863
0.131375
0.23736
0.16264
0.5
4213.62
1862.38
4540.22
2834.28
0.34674
0.153257
0.30783
0.19217
0.6
5216.19
2075.01
5645.34
3204.06
0.42925
0.170754
0.38276
0.21724
0.7
6272.05
2234.35
6816.14
3508.16
0.51613
0.183867
0.46214
0.23786
0.8
7381.18
2340.42
8052.63
3746.57
0.6074
0.192596
0.54598
0.25402
0.9
8543.59
2393.21
9354.82
3919.28
0.70306
0.196939
0.63427
0.26573
1
9759.29
2392.71
10722.7
4026.31
0.8031
0.196898
0.72701
0.27299
图1空、满载I曲线
3.3NA01制动系统性能校核
NA01制动系统在M2的制动系统基础上也进行了局部更改（主缸直径为20.64mm，采用后盘式制动器），且NA01的整车参数有一定的变化，所以需重新校核NA01制动系统的适宜性，制动性能是否满足相关国家、企业标准的要求。
3.3.1NA01制动系统基本参数
表3NA01制动系统基本参数
制动系统参数
前制动器参数
分泵直径（mm）
54
有效制动半径（mm）
104
效能因数
0.76
单片摩擦片面积（cm2）
40
后制动器参数
34
/
100.4
20
制动踏板参数
制动踏板杠杆比
3.4
制动踏板行程（mm）
120
制动踏板机械效率
主缸、真空助力器参数
制动主缸直径（mm）
20.64
22.22
制动主缸行程（mm）
18+18
尺寸规格（in）
9
真空助力器助力比
5
真空助力器及制动主缸弹簧反力（N）
262
真空助力器最大助力点输出力（N）
2851.1
驻车制动参数
驻车制动手柄杠杆比
7.1
驻车制动拉杆杠杆比
12
5.1
驻车系统机械效率
制动软管参数
制动软管膨胀率（ml/m）
0.79
前制动软管长度（mm）
384
后制动软管长度（mm）
352
3.3.2制动力分配曲线绘制及同步附着系数确定
前、后制动器制动力计算式：
………………………………（5）
……………………………（6）
……………………………………（7）
——制动器制动力分配系数
、——前、后制动器制动力，N；
、——前、后制动器分泵直径，mm；
、——前、后制动器有效半径，mm；
、——前、后制动器效能因数；
——前、后轮滚动半径，mm；
、——为前、后制动管路液压，MPa。
将前后制动器具体参数代入式（7），得=0.7232。
根据β值绘制实际制动力分配曲线（图2）。
图2空、满载实际制动力分配曲线
根据式（3）、式（4）、式（5）、式（6）可以计算出不同值（=0.1、0.2、0.3……1.0）的前后制动器管路压力，根据计算结果绘制理想的空、满载管路压力（表4）。
表4理想的空、满载管路压力
空载管路压力（MPa）
满载管路压力（MPa）
0.66578
1.08301
0.69856
1.54654
1.30468
1.98335
1.38028
2.88416
1.9867
2.77101
2.11517
4.08287
2.71185
3.446
2.90322
5.14267
3.48011
4.00831
3.74443
6.06356
4.2915
4.45795
4.63881
6.84554
5.14601
4.79492
5.58635
7.4886
6.04364
5.01922
6.58705
7.99275
6.98439
5.13084
7.64092
8.35799
7.96826
5.12979
8.74795
8.58432
由同步附着系数公式：
………………………………………（8）
得实际满载同步附着系数=0.9829，此时前、后轮同时抱死。
得实际空载同步附着系数=0.6356，此时前、后轮同时抱死。
根据我国目前的道路情况，取=0.8作为常用路面附着系数。
实际空载同步附着系数=0.6356<
0.8，如不采取措施，在>
0.6356的路面上将会出现后轮先抱死的情况，不满足GB21670-2008相关要求。
NA01配备了ESP系统（包含ABS模块）调节前后制动器制动力，当ESP系统中ABS模块起作用时，后轮趋近于抱死但不会出现抱死状态，所以不会出现后轮先抱死的情况，可以满足GB21670-2008中相关规定。
实际满载同步附着系数=0.9829>
0.8，满足GB21670-2008中相关规定。
因此NA01制动系统设计方案是合适的。
3.3.3前、后轴利用附着系数曲线绘制
…………………………………………（9）
…………………………………（10）
……………………………（11）
……………………………（12）
经整理得
……………………………………（13）
……………………………………（14）
、——利用附着系数；
z——制动强度；
β——实际制动力分配系数；
L——汽车轴距，m；
——质心至后
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