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当汽车制动时，制动器的制动片就产生一个摩擦力矩Tμ，制动器将该力矩传到车轮后，由于车轮与路面间的附着作用，路面对车轮作用一个向后的地面制动力Fb。因此，地面制动力Fb取决于制动器制动力Fμ和附着力Fψ。
制动装置的结构尺寸、制动器的形式、制动器的摩擦副因素和车轮半径等一些参数决定了制动力的大小，此外，制动器制动力还与制动踏板力成正比。
如图2所示，当驾驶员的踏板力或者是制动系压力小于某一个极限值的时候，汽车制动器产生的摩擦力矩也比较小，因此，地面制动力Fb能够克服Tμ而使得车轮继续转动。此时的地面制动力Fb和汽车制动器制动力Fμ的大小相等，并随着制动系管路压力(制动器制动力)的增长成正比的增长。
图2制动器制动力Fμ、地面制动力Fb与踏板力Fp的关系 但地面制动力Fb的值不能超过附着力Fψ即
Fb?F??Fz?
或最面制动力Fbmax为：
Fbmax?F??Fz?
式中各参数意义
如
表1所示。
表1参数表
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Tμ R ψ Fp 制动力矩 轮胎半径 路面附着系数 踏板力 Fb Fμ Fψ Fz 地面制动力 制动器制动力 附着力 地面对车轮的法向反力 如图，在某一极限值，地面制动力Fb不再随着制动管路压力继续增加，而达到最大值附着力Fψ。制动器制动力Fμ却随着制动系压力(摩擦力矩Tμ)继续增大。
因此，地面制动力Fb受到了路面附着条件的限制，它的大小则决定于制动器制动力Fμ。若要继续提高地面制动力以使汽车具有更大的制动能力，就只有改善车轮与路面间的附着条件，提高附着系数了。
制动时汽车受力分析
通过上面的公式可以看出：在路面附着系数为ψ的路面上汽车进行制动时，路面的附着力并不是一个定值。它是汽车的制动强度Z或是地面制动力Fb的函数。通过对汽车前、后轴制动器制动力的分配以及汽车的载荷情况和路面附着系数等因素的分析。在制动力足够的情况下，汽车的制动过程可以分为三种情况：1．前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；2．后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；3．前、后轮同时抱死拖滑。
显然，当前、后车轮同时抱死时路面附着条件利用的最好，则由式可得附着力同时被充分利用的条件为：
‰+‘：=E。+Ez=阳1 ． 垒：盈：尘堕 } (2-7)
匕：E：‘一班 J
式中各参数的意义见表2．2。
2．2．3制动力分配系数、同步附着系数 ％ (肼) 20
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10 10 20 30％㈣
图2-4某一汽车J线与∥线 Fig．2-4 The line I and the line 9 ofthe car
如152-4所示，在路面附着系数为缈的路面上汽车制动时，能够使前、后汽车车轮同
时抱死的汽车制动器制动力匕。、‘：的关系曲线称之为理想制动力分配曲线，简称为J
线【29】。
现代的汽车部分为前、后制动器制动力比值为定值的制动系统。用制动力分配
系数∥来表明巴。与巴对汽车制动力分配比，即： 10
基于路面附着系数的汽车制动舅0电分析 ∥：孕：≠}(2-8) ’ C ‘-+‘：
∥线与，线的交点位于刀点，曰点所代表的附着系数为同步附着系数。汽车的结构
决定了汽车的同步附着系数，它是汽车的制动过程中影响制动效能的一个重要参数，用
％表示瞰】。其表达式为： ‰=警 ． ㈤
同步附着系数是影响汽车制动性能的一个重要参数，通过对有固定比值的前、后制
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动器制动力的汽车，在不同的路面上的制动过程的分析说明，只有在同步附着系数的路
面上制动时才能使前、后车轮同时抱死，此时的制动强度z=‰。当路面附着系数小于
汽车的同步附着系数，即9<‰时，汽车制动时总是前轮先抱死拖滑。当缈>‰时，在
制动时总是后轮先抱死拖滑。 2．3制动过程分析
根据文献(【1】)的说明可以知道，通过对路面印迹的观察，得出的结果是汽车的制动过程中，在路面上留下的轮胎印迹形状从车轮滚动到抱死拖滑为一个渐变过程。印迹基本分三个阶段：
在第一阶段，轮胎留在路面上的印迹形状和轮胎胎面花纹的形状大致上是相同的，此时可以认为车轮为单纯的滚动状态，即：
V?R?
在第二阶段，汽车轮胎留在路面上的印迹形状还是能够识别出来，但是已经开始逐渐地模糊，此时可以认为轮胎不仅仅是单纯的滚动，同时还与地面发生一定的滑动，也就是边滚边滑的状态，即：
V＞R?
汽车制动强度会不断的增加，进而滑动的比例会逐渐增强。
在第三阶段，看不出轮胎留在路面上的印迹形状，轮胎在地面上形成一条粗黑的印迹，表明车轮在路面上作完全拖滑状态，而此时车轮已被制动器牢牢抱死，则：
??0
通过分析以上三个阶段不难得出：车轮滑动的成分逐渐增强是制动强度的不断增强引起的，同时也表明滚动成分逐渐减少，而滑动成分的多少一般用滑移率S来表明：
S?V?R?100%V
根据上面的分析，可以把汽车制动时分为三种情况：纯滚动、边滚边滑和车轮抱死。以下选取路面附着系数为影响参数，对制动距离进行分析。
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制动时车轮纯滚动过程
在汽车制动时为纯滚动的过程时，可以认为此时汽车做匀速运动，因为汽车未受到外力作用，也就是说没有受到地面的制动力作用。汽车作纯滚动的时间包括驾驶员的反应时间、克服弹簧变形的时间和消除制动装置间隙所需要的时间。即图2中的tl。不同的制动系统t1取值不同，一般情况下需要0.1~1s。在这段时间，汽车仍以原来的初速度行驶，在这段过程中汽车的制动距离为S，建立运动学方程：
S1?V0t1
制动时车轮边滚边滑的过程
汽车制动边滚边滑时，地面制动力和制动器制动力不断地增大，直到达到极值。在这一过程中，对于不同的路面条件，汽车可能出现三种状况：
当?<当?>当
?0时，前轮提前抱死，后轮边滚边滑； ?0时，后轮提前抱死，前轮边滚边滑；
?=?0时，前、后轮均边滚边滑。
制动器作用的时间为前面图2—1中的t2，它主要取决于驾驶员踩踏板的速度。另外由前面的分析，可以看出制动系统结构影响着制动器作用时问。t2通常在0.2s~1s之间。
前轮提前抱死，后轮边滚边滑(?<
?0)
如图5所示为制动时前轮抱死，后轮边滚边滑时，前、后轮地面制动力增长
?t2曲线。OA线表示前轮地面制动力Fb1的增长情况，在A点也就是时刻汽车的前轮被抱死，而后轮边滚边滑。OC线代表后轮制动力Fb2的增长情况，由图5可以看出OC线在C点后轮也被抱死，由图5可得：
Fb2?F?2t2t
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基于路面附着系数的汽车制动效能分析 - 图文
