防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的基本原理

【摘要】加裝了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的汽車在制動(dòng)時(shí)使車輪的滑移率控制在15%-20%之間，此時(shí)縱向附著系數(shù)最大而橫向附著系數(shù)也比較大，這樣不會(huì)出現(xiàn)前輪先抱死失去轉(zhuǎn)向能力和后輪先抱死而造成甩尾和側(cè)滑的情況，而且能夠縮短汽車的制動(dòng)距離，保證了行車的安全性。

【關(guān)鍵詞】防抱死制動(dòng)系統(tǒng)；滑移率

一、制動(dòng)時(shí)汽車受力分析

汽車直線行駛并受橫向干擾力作用和汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受到地面給汽車的力如圖1所示。其中：F為地面作用在每個(gè)車輪上的地面制動(dòng)力，他的大小決定于路面的縱向附著系數(shù)和車輪所受的載荷。所有車輪上所受地面制動(dòng)力的總和作為地面給汽車的總的地面制動(dòng)力，它是使汽車在制動(dòng)時(shí)減速并停止的主要作用力。Fy為地面作用在每個(gè)車輪上的側(cè)滑摩擦力，側(cè)滑摩擦力的大小取決于側(cè)向附著系數(shù)和車輪所受的載荷，當(dāng)車輪抱死時(shí)，側(cè)滑摩擦力將變得很小。汽車直線制動(dòng)時(shí)，若受到橫向干擾力的作用，如橫向風(fēng)力或路面不平，汽車將產(chǎn)生側(cè)滑摩擦力來(lái)保持汽車的直線行駛方向，如圖1（a）所示。若汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)制動(dòng)或在制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)彎，也將產(chǎn)生側(cè)滑摩。

擦力使汽車能夠轉(zhuǎn)向，如圖1（b）所示。地面制動(dòng)力大小決定制動(dòng)距離的長(zhǎng)短，側(cè)滑摩擦力則影響了汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。這里將作用在前輪上的側(cè)滑摩擦力稱為轉(zhuǎn)彎力，將作用在后輪上的側(cè)滑摩擦力稱為側(cè)向力。轉(zhuǎn)彎力越大，汽車的方向操縱性越好；側(cè)向力越大，汽車的方向穩(wěn)定性越好。

如上所述，施以適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)力可以使汽車有效地停車。汽車制動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，則會(huì)使汽車產(chǎn)生各種危險(xiǎn)工況。因此，汽車行駛時(shí)，要根據(jù)冰路、雪路、砂石路、壞路、水濕路、干路、直路、彎曲路等道路條件，根據(jù)汽車速度、方向轉(zhuǎn)角等行駛條件進(jìn)行制動(dòng)操作，必須常注意不能讓車輪完全抱死。

二、ABS的理論基礎(chǔ)

在制動(dòng)過(guò)程中，汽車是利用地面與輪胎之間產(chǎn)生的與車輪行進(jìn)方向相反的摩擦力來(lái)減速的，這個(gè)摩擦力稱為地面制動(dòng)力。與地面制動(dòng)力相關(guān)的摩擦系數(shù)稱為制動(dòng)附著系數(shù)或稱縱向附著系數(shù)。縱向附著系數(shù)越大，則地面制動(dòng)力越大，使汽車停止制動(dòng)距離越短。在輪胎和地面的接觸面上還存在著另外一個(gè)摩擦力，它與地面制動(dòng)力不同，是作用在車輪橫向上的，稱為側(cè)滑摩擦力或側(cè)向力。與側(cè)滑摩擦力相關(guān)的摩擦系數(shù)稱為側(cè)向附著系數(shù)。一般說(shuō)來(lái)，側(cè)向力越大，汽車的方向穩(wěn)定性越好，操縱性越好；反之，側(cè)向力很小或消失時(shí)，汽車就無(wú)法按照駕駛員的意圖行駛。

影響輪胎地面制動(dòng)力和側(cè)向力的主要因素是車輪在制動(dòng)時(shí)的滑移狀態(tài)，輪胎的滑移狀態(tài)通常用滑移率來(lái)描述。滑移率的定義如下式：

參考文獻(xiàn)

[1]王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2]程軍.汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的理論與實(shí)踐[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1999.

作者簡(jiǎn)介：潘磊（1989.01—），男，漢族，湖北襄陽(yáng)人，碩士，講師，研究方向：汽車專業(yè)專業(yè)課程教學(xué)。