制动部分设计指南剖析文档格式.docx
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5.1.4零件结构图
制动系统主要分为三部分:
1行车制动系统:
包括基础制动器,真空助力器,制动管路,踏板,2.驻车制动系统,包括驻车操纵机构总成,制动拉索,驻车制动器3.压力调节装置包括包括ABS控制器总成或比例阀,ABS传感器等,
5.2设计构想
5.2.1设计原则
5.2.1.1制动系统的功能要求
●行车制动必须保证驾驶员在行车过程中能控制机动车安全、有效地减速和停车。
行车制动必须是可控制的，且必须保证驾驶员在其座位上双手无须离开方向盘（或方向把）就能实现制动;
驻车制动应能使机动车即使在没有驾驶员的情况下，也能停在上、下坡道上。
驾驶员必须在座位上就可以实现驻车制动。
●制动效能要满足法规要求
●有良好的制动稳定性
●驾驶感好（包括踏板力，踏板行程）
●有良好的热衰退性能（通过AMS试验来验证,详见试验部分）
5.2.1.2制动系统的顾客要求
在满足制动性能的前提下,还应该满足舒适性要求,如:
操作方便,行车制动在产生最大制动效能时的踏板力，对于乘用车不应大于230N；
手握力不应大于250N,除了这些力的要求,尽量避免有制动点头,制动时摩擦片尖叫等不良现象,同时在行车制动系统失效的情况下,还应具有应急制动的功能.
5.2.1.3制动系统的性能要求
制动系统性能要满足法规GB/T12676要求,GB/T12676等同于欧洲法规ECER13-09，ECER13H-00及美国法规FMVSS135
5.2.2制动系统设计计算
5.2.2.1●决定制动系统关键参数的因素:
详见下表
决定制动系统参数的整车调查表
LadenWeight[kg]:
满载质量
LadenWeightperc.front[%]:
满载前轴轴荷比重
LadenHeightofc.g.[mm]:
满载重心高度（hg）
Unladenweight[kg]:
（kerbWeight）空载质量
UnladenWeightperc.Front[%]:
空载前轴轴荷比重
Unladenheightofc.g.[mm]:
空载重心高度
Wheelbase[mm]:
轴距
SplitF/R,X,L,HI,orHH）:
管路布置型式
Maximumaxleloadfront[kg]:
前轴最大轴载
Maximumaxleloadrear[kg]:
后轴最大轴载
Maximumspeed[km/h]:
最高车型
EnginePower[kW]:
发动机功率
Enginestrokevolume[ccm]:
发动机排量
Ladenacceleration0to100km/h[s]:
满载车速从0到100的加速时间
Halfladenacceleration80km/hto90%vmax[s]:
半载车速从80到最大车速的90%的加速时间
PowerTransmission（Front,Rearor4wheels）:
驱动型式
Tirerollingradiusfront[mm]:
前轮滚动半径
Tirerollingradiusrear[mm]:
后轮滚动半径
RimSize[in]:
轮辋规格
Tiresizefront:
前轮胎规格
Tiresizerear:
后轮胎规格
●计算过程
汽车制动时，地面作用于车轮的切线力称为地面制动力Fxb，它是使汽车制动而减速行驶的外力。
在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩Mu所需的力称为制动器制动力Fu。
地面制动力是滑动摩擦约束反力，其最大值受附着力的限制。
附着力FΦ与Fxbmax的关系为Fxbmax＝FΦ＝Fz·
Φ。
Fz为地面垂直反作用力，Φ为轮胎—道路附着系数，其值受各种因素影响。
若不考虑制动过程中Φ值的变化，即设为一常值，则当制动踏板力或制动系压力上升到某一值，而地面制动力达最大值即等于附着力时，车轮将抱死不动而拖滑。
踏板力或制动系压力再增加，制动器制动力Fu由于制动器摩擦力矩的增长，仍按直线关系继续上升，但是地面制动力达到附着力的值后就不再增加了。
制动过程中，这三种力的关系，如图1所示。
汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受轮胎。
道路附着条件的限制。
所以只有当汽车具有足够的制动器摩擦力矩，同时轮胎与道路又能提供高的附着力时，汽车才有足够的地面制动力而获得良好的制动
性。
图2是汽车在水平路面上制动时的受力情形（忽略了汽车的滚动阻力偶矩、空气阻力以及旋转质量减速时产生的惯性力偶矩）。
此外，下面的分析中还忽略制动时车轮边滚边滑的过程，附着系数只取一个定值Φ，惯性阻力为：
图1：
制动过程中，地面制动力、制动器制动力及附着力的关系
图2制动时的汽车受力图
a.地面对汽车的法向反作用力：
b.制动距离
图3典型制动过程
汽车的制动能力常用制动效能反映。
制动效能是指汽车以一定初速迅速制动到停车的制动距离或制动过程中的制动减速度。
制动过程中典型的减速度与时间关系曲线如图3所示。
其中，ta为制动系反应时间，指制动时踏下制动踏板克服自由行程、制动器中蹄与鼓的间隙等所需时间。
一般液压制动系的反应时间为0.015—0.03s，气压制动系为0.05—0.06；
tb为减速度增长时间，液压制动系为0.15—0.3s，气压制动系为0.3—0.8s。
制动距离与汽车的行驶安全有直接的关系。
制动距离是指在一定制动初速度下，汽车从驾驶员踩着制动踏板开始到停住为止所驶过的距离。
根据图3所示的典型制动过程，可求得制动距离S：
S＝v（ta+tb）+
理想的制动力分配曲线
在任何轮胎－地面附着系数之下，汽车在水平路面制动时均能使双轴汽车前、后轮同时接近抱死状态的前、后制动器制动力分配曲线称之为理想制动器制动力分配曲线，通常称为I曲线。
此时，前后轮制动器制动力分别等于各自的附着力。
图4
图5
理想制动器制动力分配曲线与实际线性制动器制动力分配曲线（单位汽车重力）
制动踏板力与制动力的关系
在制动踏板上加力F，在车轮刹车上就会产生如下的制动力
图6
PB：
活塞压强
SB：
活塞端面面积
SM：
制动主缸活塞端面面积
i：
真空助力器增益系数
γ：
制动踏板杠杆比（R/r）
F：
踏板输入力
●输出制动系统参数见下表
PEDAL（踏板）
1
PedalRatio（nominal）:
踏板杠杆比（γ）
2
AvailablePedalTravel[mm]:
有效的踏板行程
3
Pedalreturnspringpreload[N]:
踏板回位弹簧预紧力
4
Pedalreturnspringprate[N/mm]:
踏板回位弹簧刚度
5
Bulkheaddeflection[mm/N]:
回位弹簧单位力下的变形量
PARKINGBRAKE（驻车制动）
Parkingbrakeoperatingon（FrontorRear）:
驻车（前或后）
Parkingbrakeoperatingby（Hand,footormotor）:
驻车操纵（手，脚，电子）
Cabinleverratio:
驻车操纵杠杆比
Cableratio:
拉索传动比
CableEfficiency[%]:
拉索传递效率
HOSE
Numberofhosesfront:
前软管的数量
Numberofhosesrear:
后软管的数量
Lengthofonehosefront[mm]:
一个前软管的长度
Lengthofonehoserear[mm]:
一个后软管的长度
BrakeComponentsSummary 制动部件的概况
BrakeFrontAxle:
前制动器规格
Disk/DrumFrontAxle:
盘/鼓式制动器
BrakeRearAxle:
后制动器规格
Disk/DrumRearAxle:
盘或鼓式制动器
MasterCylinder:
主缸规格
6
Servo:
真空助力器规格
7
BrakeApprotioningRearAxle:
比例阀规格
8
ABS:
IfDiscBrake 如果是盘式制动器
CylinderDiameter1[mm]:
轮缸直径1
CylinderDiameter2,ifdualpiston[mm]:
轮缸直径2，如果是双轮缸的
Effctiveradius[mm]:
有效半径
Liningμnominal:
摩擦系数
Thresholdpressure[Bar]:
起跳点压力
Liningareaperbrake[cm2]:
每个制动块的摩擦面积
Radiustocentreliningheight[mm]:
车轮中心到摩擦片中心的距离
Clearancetotalperbrake[mm]:
每次制动时的间隙
9
Fluiddisp.at50Barwithoutclearance[ml]:
在50Bar时的彭胀量
10
Fluiddisp.at100Barwithoutclearance[ml]:
在100Bar时的彭胀量
11
Maximumbrakingtorque:
最大制动力矩
IfDrumBrake 如果是鼓式制动器
WheelCylinderdiameter[mm]:
轮缸直径
BrakefactorC*:
制动效能因素
Leadingshoefactor/meanshoefactor:
领蹄效能因素
每个制动片的摩擦面积
Liningarc1[Degree]:
摩擦片包角1
Liningarc2[Degree]:
摩擦片包角2
Fluiddisp.at100Barwi
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