畢業(yè)設計---汽車制動性能對交通安全的影響

1、<p><b>　　編號：</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　課題名稱：汽車制動性能對交通安全的影響</p><p><b>　　學生姓名： </b></p><p><b>　　學 號</b>

2、;</p><p>　　專 業(yè) 汽車檢測與維修</p><p>　　班 級 07汽車檢測與維修預備技師班（4年）</p><p><b>　　指導老師 </b></p><p>　　2010-10-25</p><p><b>　　摘 要 </b><

3、;/p><p>　　從汽車誕生時起，車輛制動系統在車輛的安全方面就扮演著至關重要的角色。近年來，隨著車輛技術的進步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現得越來越明顯。眾多的汽車工程師在改進汽車制動性能的研究中傾注了大量的心血。</p><p>　　本文闡述了制動過程中車輪抱死的危害，即易發(fā)生跑偏、側滑，導致制動效能和方向穩(wěn)定性破壞。只有把滑移率控制在最佳狀態(tài)，才能在保證安全的前提下，提高行駛速度

4、，縮短制動距離，從而獲得較高的運輸效率，達到預防交通事故、保證道路暢通的目的。</p><p>　　關鍵詞：汽車制動，性能，交通安全</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Was born from the vehicle, the vehicle braking system in vehicle safe

5、ty to play a vital role. In recent years, with advances in vehicle technology and vehicle speed increase, more and more clearly the performance of this importance. A large number of automotive engineers in improving the

6、study of vehicle braking performance devoted a great deal of effort. In this paper, the wheels locking during braking harm, that is prone to wandering, sliding, leading to destruction of braking efficiency a</p>

7、;<p><b>　　前 言</b></p><p>　　汽車制動性是影響行車安全的重要性能之一，直接關系到交通安全。許多重大交通事故都是由于制動距離太長、緊急制動時喪失方向穩(wěn)定 </p><p>　　性等因素造成的。其評價指標主要有3項：( 1 ) 制動效能，即制動距離與制動減速度；( 2 ) 制動效能 的恒定性， 即抗熱衰退性能； ( 3 ) 制動穩(wěn)

8、定性，即制動時汽車不發(fā)生跑偏、側滑以及失去轉向能力。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章  制動系統的工作原理與組成</p><p>　　1.1 制動系統的工作原理</p><p>　　1.2 制動系統的組成與分類</p><p>　　1.2.1 制動

9、系統的組成</p><p>　　1.2.2 制動系統的分類</p><p>　　第二章 常見的制動性能問題</p><p>　　2.1 制動距離過長</p><p><b>　　2.2 制動熱衰退</b></p><p><b>　　2.3 制動跑偏</b></p&

10、gt;<p><b>　　2.4 制動側滑</b></p><p><b>　　2.5 制動拖滯</b></p><p>　　第三章 制動新技術</p><p>　　3.1 ABS防抱死系統</p><p>　　3.2電子制動力分配系統</p><p>　　3

11、.3電子控制制動輔助系統</p><p><b>　　3.4電子穩(wěn)定系統</b></p><p>　　3.5電控液壓制動系統</p><p>　　3.6電子機械制動系統</p><p>　　第一章 制動系統的工作原理與組成</p><p>　　駕駛員能根據道路和交通情況，利用裝在汽車上的一系列專

12、門裝置，迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力，對汽車進行一定程度的強制制動。這種可控制的對汽車進行制動的外力稱為制動力，用于產生制動力的一系列專門裝置稱為制動系統。</p><p>　　制動系統的功用是減速停車、駐車制動。1．1制動系統的工作原理　　在人力作用下，制動蹄對制動鼓作用一定的制動摩擦力矩即制動器制動力矩Mμ，在Mμ的作用下，車輪將對地面作用一個向前的力Fμ，地面對車輪作用一個向后

13、的反作用力FB，FB即為地面對車輪的制動力。</p><p>　　1.2 制動系統的組成與分類</p><p>　　1.2.1制動系統的組成　　1）供能裝置——包括供給、調節(jié)制動所需能量以及改善傳能介質狀態(tài)的各種部件。其中產生制動能量的部分稱為制動能源。人的肌體也可作為制動能源?！　?）控制裝置——包括產生制動動作和控制制動效果的各種部件，如制動踏板、制動閥等。　　3）傳動裝置——包

14、括將制動能量傳輸到制動器的各個部件，如制動主缸和制動輪缸等?！　?）制動器——產生制動摩擦力矩的部件?！　≥^為完善的制動系統還具有制動力調節(jié)裝置、報警裝置、壓力保護裝置等附加裝置。</p><p>　　1.2.2制動系統的類型　　1）按制動系統的功用分類　?。?）行車制動系統——使行駛中的汽車減低速度甚至停車的一套專門裝置?！　。?）駐車制動系統——使已停駛的汽車駐留原地不動的一套裝置?！　。?）第二

15、制動系統——在行車制動系統失效的情況下保證汽車仍能實現減速或停車的一套裝置?！　。?）輔助制動系統——在汽車下長坡時用以穩(wěn)定車速的一套裝置?！　?）按制動系統的制動能源分類　?。?）人力制動系統——以駕駛員的肌體作為唯一制動能源的制動系統?！　。?）動力制動系統——完全依靠發(fā)動機動力轉化成的氣壓或液壓進行制動的制動系統?！　。?）伺服制動系統——兼用人力和發(fā)動機動力進行制動的制動系統。</p><p>

16、　　按照制動能量的傳輸方式，制動系統又可分為機械式、液壓式、氣壓式和電磁式等。同時采用兩種傳能方式的制動系統可稱為組合式制動系統，如氣頂液制動系統。</p><p>　　目前所有汽車都采用雙回路制動系統，如轎車的左前輪和右后輪共用一條制動回路、右前輪和左后輪共用另一條制動回路，當一個回路失效時，另一個回路仍能工作，這樣有效提高了汽車的行車安全性。</p><p>　　第二章 常見的制動性

17、能問題</p><p>　　2.1 制動距離過長</p><p>　　汽車在行駛中制動時，超過了規(guī)定的距離，即制動距離延長。制動距離的長短與許多因素有關，如汽車速度、道路狀況、制動器效能、輪胎花紋、輪胎氣壓和磨損程度及制動氣壓等。主要取決于制動器摩擦力的大小、制動器作用時間延長的程度、制動鼓與制動片之間正壓力的大小及摩擦系統的變化等。制動系統 漏氣、漏油、通路堵塞或制動氣壓不足，使制動鼓與

18、制動蹄片問的正壓力減小，制動鼓與制動蹄片使用時間過久而未及時調整，使間隙過大或摩擦系數下降，都會造成制動距離延長。</p><p><b>　　2.2制動熱衰退</b></p><p>　　汽車在繁重的工作條件下，或高速制動時，制動器摩擦片表面的溫度經?？梢赃_300一400度 ，同時高達6OO度一700度。制動器溫度上升后，摩擦力距會顯著下降，這種現象稱為制動器的熱衰

19、退。一旦發(fā)生熱衰退現象 ，就很容易因速度過快而發(fā)生事故。山區(qū)行駛的貨車和高速行駛的轎車，對抗衰性能有更高的要求。一些國家規(guī)定，大型貨車必須裝備輔助制動器，以保持山區(qū)行駛的制動效能。抗熱衰退效能與制動器摩擦輔材料及制動器結構有關。</p><p><b>　　2.3制動跑偏</b></p><p>　　制動跑偏是指制動時汽車不按直線方向減速行駛，而是自動向左或向右偏駛的

20、現象。這是一種很危險的現象，往往會造成撞車、翻車、沖出路面等。制動跑偏的主要原因有兩方面；一是汽車前軸左右輪制動摩擦力不相等；二是制動時懸架導向桿系和轉向桿第在運動學上的相互干涉。如圖一所示，作用在某轎車前軸左側的制動力大于右側的制動力，則該車會發(fā)生向左跑偏現象。</p><p><b>　　2.4制動側滑</b></p><p>　　汽車在行駛中制動時向側面發(fā)生甩動

21、，稱之為制動側滑。它常使超越或相會的平行車輛相撞，汽車滑出路面、發(fā)生碰撞、翻車等。引起汽車側滑的原因很多，主要與前后輪抱死順序有關。汽車超載特別是后軸超載，致使重心后移，汽車的穩(wěn)定性變壞，當在滑溜路面上行駛或轉向制動時，極易發(fā)生側滑現象。</p><p><b>　　2.5制動拖滯</b></p><p>　　在行車中，若踩下制動踏板后再抬起踏板而不能迅速解除制動，這

22、種現象稱為制動拖滯。一般情況下這種現象不會立即引起行車事故 ，但如果不及時排除， 將會導致制動系統損壞， 特別時引起制動系過熱，制動蹄片燒蝕，降低車輛制動性能，增加車輛行駛阻力，從而間接引起交通事故。 產生制動拖滯的原因可能為：制動踏板自由行程過小或制動踏板回位不良； 總泵活塞回位彈簧預緊力太小或折斷、活塞被卡死等。 </p><p>　　第三章 制動新技術</p><p>　　20

23、世紀80年代ABS在西方得到廣泛應用,90年代AsR/TCS使ABS更加完善,現在的ESP、EBD和EBA將使汽車的制動技術和主動安全技術進入新的領域。電子液壓制動系統(EHB)則包含了ABS、ASR、EBD、ESP和EBA的功能，而且性能更優(yōu)越。這些制動技術的應用，在很大程度上提高了車輛的安全性，同時也有益于整個交通系統的安全。</p><p>　　3.1 ABS防抱死制動系統</p><p

24、>　　防抱死制動系統的提出可追溯到20世紀30年代，但其真正投入實用是在現代車輛電子技術發(fā)展到一定水平之后。汽車制動系中配備ABS，就是為了使汽車在緊急制動時，防止車輪完全抱死，充分利用輪胎與地面間的峰值附著系數，從而提高汽車制動減速度，縮短制動距離，保證汽車制動時的 方向穩(wěn)定性和轉向操縱能力，以避免因后軸側滑和 前輪喪失轉向能力而引起交通事故。ABS一般由電子控制單元(ECU)、電磁閥和車輪轉速傳感器構成。通常E C U通過車輪

25、轉速傳 感器來檢測車輛速度,制動作用時間開始時估算車速的減少量，通過將實際車速與計算所得 車速相比較，可判斷車輪是否過度滑動，或由監(jiān)測 車輪的減速度變化率來確定車輪何時有抱死的趨勢。不同的ABS設計，利用這些參數的不同組合 來確定抱死已迫近以及確定釋放制動的合理時間，在此點將命令信號送到電磁閥以釋放制動壓力，使車輪恢復轉動，一旦車輪恢復轉動，壓力便再次升高。根據不同的算法,可通過控制壓力升高率和最終壓力使制動循環(huán)減至最少。</p&

26、gt;<p>　　3.2 電子制動力分配系統 </p><p>　　電子制動力分配系統(EBD)的工作原理是用高速計算機在汽車制動的瞬間，利用傳感器分別對4只輪胎附著的不同地面進行感應、計算，得出不同的摩擦力數值，進而控制4只輪胎的制動裝置以不同的方式和力量實施制動，并在運動中快速調整，使制動力與摩擦力相匹配，從而保證車輛的平穩(wěn)、安全。EBD通常是ABS的附加裝置。配備EBD的ABS各車輪由于有最理

27、想的制動力分配，可進一步縮短汽車緊急制動時的制動距離。雖然ABS能夠保證后輪的穩(wěn)定性，但是ABS作用時的舒適性差。而EBD只采用滑移率，不采用車輪減速度來檢測車輪的抱死趨勢，相對ABS來說，EBD的滑移率門檻值更低一些，制動壓力調節(jié)的升壓及降壓梯度明顯較低。由于電磁閥工作少，液壓泵不工作，因而噪聲小，制動舒適性好。</p><p>　　3.3 電子控制制動輔助系統</p><p>　　電子

28、控制制動輔助系統(EBA)可以感應駕 駛員對制動踏板的動作需求程度，電腦從制動踏板所偵測到的制動動作來判斷駕駛員此次制動的意圖。如是屬于非常緊急的制動，EBA此時將會指示制動系統產生更高的油壓使ABS發(fā)揮作用，使制動力更快產生，減少制動距離。電子控制 制動輔助系統尤其是對于腳力較差的婦女以及高齡駕駛者在避免緊急危險的制動時有很大幫助。 </p><p>　　3.4 電子穩(wěn)定程序 </p><p

29、>　　電子穩(wěn)定程序(ESP)是汽車的一種主動安全行車系統，它將相關傳感器測量的數據與預先儲存在控制程序中的標準技術數據進行比較，確定轎車行駛狀態(tài)不穩(wěn)定的程度及其原因，并自動地通過控制系統向制動裝置和發(fā)動機的執(zhí)行機構發(fā)出指令，使汽車始終保持安全穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。即無論何時ESP探測到汽車有發(fā)生翻轉的趨勢時，該系統會有選擇性地對汽車的單個車輪實施制動，必要時還會同時調整發(fā)動機輸出轉矩。ESP系統所用傳感器主要有方向盤轉角傳感器、側向加速

30、度傳感器、擺角速度傳感器、輪速傳感器、制動主缸壓力傳感器等。輪胎與地面間的制動力是影響汽車行駛姿態(tài)的關鍵因素，而實現ESP系統的制動力調節(jié)功能的關鍵是液壓制動系統對每個車輪輪缸制動壓力進行主動的獨立調節(jié)。 </p><p>　　3.5 電控液壓制動</p><p>　　電控液壓制動(EHB)系統采用線控技術，用電子制動踏板取代傳統的制動踏板。通過踩電子制動踏板，踏板力大小的信號便傳遞到電液

31、制動系統的電控單元，電液制動系統的電控單元便根據此信號確定輸送各制動輪缸制動力的大小。其中，電子制動踏板模塊要求有較好的制動腳感，并且能監(jiān)測駕駛員的制動指令。ESP系統的各種信號傳感器EHB系統也有該系統具有ESP(ABS／EBD／ASR／BA)、ACC系統的功能，但性能更優(yōu)越：優(yōu)化制動時制動腳感，消除傳統ABS制動時的制動踏板的振動，減少噪聲，結構緊湊，能夠與未來的交通管理系統TMS實現網絡聯接。</p><p&g

32、t;　　3.6 電子機械制動系統 </p><p>　　電子機械制動系統(EMB)與常規(guī)的液壓制動系統截然不同，EMB系統去除了油壓系統，由電機產生制動力，力的大小受電子控制器的控制。EMB系統的電子控制器根據電子踏板模塊傳感器的位移和速度信號，并且結合車速等其它傳感器信號，向車輪制動模塊的電機發(fā)出信號，控制其電流和轉子轉角，進而產生所需的制動力，達到制動的目的。隨著人們對制動性能要求的不斷提高，ABS、ASR、

33、ESP、EBD、ACC、EBA等功能逐漸融入到制動系統中，越來越多的附加機構安裝在制動線路上，使得制動系統結構更加復雜，也增加了液壓回路泄漏的隱患以及裝配、維修的難度。因此，結構更簡潔、功能更可靠的電子液壓制動系統最終取代傳統的液壓制動系統已經成為汽車行業(yè)的共識。EMB的優(yōu)點是制動踏板能很好地適應人體工程學需求，油門和制動踏板組成了行程可調的智能化踏板模塊，踏板總行程縮短，為發(fā)動機艙節(jié)約了空間。有了EMB，大部分現在和未來所能想象到的功

34、能均可簡單地通過軟件編程實現，也使未來交通系統的互聯變得更容易，然而欲將EMB真正投入批量生產，尚有一系列問題需要解決</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　結 語</b></p><p>　　由于汽車制動技術的進步，制動性能的表現更加出色，汽車在主動安全方面有了很大的提升?？偟膩淼恼f，汽車

35、制動性能的提高對交通安全有著積極的影響。但是制動性能好、制動技術先進并不等于絕對的安全，可以隨心所欲地馳騁。如果汽車行駛速度過快，制動距離就隨之增加，使制動的非安全區(qū)擴大。同時在駕駛員反應時間和制動滯后時間內車輛駛過的距離也長，一旦發(fā)生突然情況，會使駕駛員措手不及，很容易發(fā)生交通事故。另外，在車輛使用過程中要經常對制動系統進行檢查、維護和保養(yǎng)，及時發(fā)現問題并解決問題，留安全隱患。</p><p><b>

36、;　　致謝詞</b></p><p>　　非常感謝xx老師在我學院的最后學習階段——畢業(yè)設計階段給自己的指導，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，他們給了我耐心的指導和無私的幫助。為了指導我們的畢業(yè)論文，他們放棄了自己的休息時間，他們的這種無私奉獻的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他們表示我誠摯的謝意。同時，感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會

37、了我如何學習，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1衣娟，郭慶梁．汽車制動系統常見故障及維修[ J ] ．拖拉機與農用運輸車，2 0 0 7 ． 2 ． </p><p>　　2馬英林，趙滿倉，吳冰冰．汽車制動系的常見故障和