1、3.3.3 前、后轴利用附着系数曲线绘制 53.3.4 空、满载制动距离校核 73.3.5 真空助力器失效时制动减速度校核 73.3.6 ESP系统失效制动减速度校核 83.3.7 任一管路失效制动减速度校核 83.3.8 制动踏板力校核 83.3.9 制动主缸排量校核 93.3.10 制动踏板行程校核 93.3.11 驻车制动校核 104 结论 12参 考 文 献 131 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
2、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GB 21670-2008 乘用车制动系统技术要求及试验方法。 GB 7258-2004 机动车运行安全技术条件3 计算过程3.1整车参数表 整车参数 整车参数NA01M2满载整车质量(kg)15051449空载整车质量(kg)1130+1101074+110满载轴荷(kg)前759754后746695空载轴
3、荷(kg)724705516479满载质心高度hg (mm)579554空载质心高度hg (mm)570524轴距L(mm)26002500轮胎滚动半径re (mm)293284轮胎静负荷半径rs (mm)277267空载质心到前轴距离(mm)10821011.4质心到后轴距离(mm)15181488.6满载12891199.113111300.93.2 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:
4、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,;L汽车轴距,;质心至前轴中心线的距离,;质心至后轴中心线的距离,。将NA01车基本参数带入式(3)和(4)中,按值(=0.1、0.2、0.31.0)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0.1736.1
5、61479.039776.665698.2350.060580.0394210.052660.047340.21525.6904.7961619.021330.780.125540.0744570.109770.090230.32368.331277.272527.061897.640.194890.1051080.171340.128660.43264.331596.473500.82398.80.268630.1313750.237360.162640.54213.621862.384540.222834.280.346740.1532570.307830.192170.65216.192
6、075.015645.343204.060.429250.1707540.382760.217240.76272.052234.356816.143508.160.516130.1838670.462140.237860.87381.182340.428052.633746.570.60740.1925960.545980.254020.98543.592393.219354.823919.280.703060.1969390.634270.2657319759.292392.7110722.74026.310.80310.1968980.727010.27299图1 空、满载I曲线3.3 N
7、A01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。3.3.1 NA01制动系统基本参数表3 NA01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34/100.420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)20.6422.22制动主缸行程
8、(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125.1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)3523.3.2 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,MP
9、a。将前后制动器具体参数代入式(7),得=0.7232。根据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、0.31.0)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)0.665781.083010.698561.546541.304681.983351.380282.884161.98672.771012.115174.082872.711853.4462.903225.142673.480114.00
10、8313.744436.063564.29154.457954.638816.845545.146014.794925.586357.48866.043645.019226.587057.992756.984395.130847.640928.357997.968265.129798.747958.58432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=0.63560.6356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=0.98290.8,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;实际制动力分配系数;L汽车轴距,m;质心至后
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