前后车轮制动器制动力矩的分配.pdf
5页
R M b r a k e f o r c e d i s t r i b u t i o n ; b r a k e u t i l i z a t i o na d h e s i o nc o e f f i c i e n t图1前后轮制动力分析路面机械与施工技术2 3R M&C M2 0 0 6年1期动力矩的增加， 制动力增加， 制动减速度和制动强度随 之增加制动减速度 Bj=Fb G / g制动强度 Z =Bj g=Fb G为制动力和车重之比 轮胎的制动力受地面附着力的限制，前后轮制动力的极限值分别是Fb 1≤Fn 1!=G ! DDr+HgBj g“#Fb 2≤Fn 2!=G ! DDf-HgBj g“$1 !3前后轮同时抱死时的条件 前后轮制动器制动力( Fb 1， Fb 2) 分别等于各自的附 着力Fb 1= Fn 1!=G ! DDr+HgBj g%$Fb 2= Fn 2!=G ! DDf-HgBj g“$前后轮制动器制动力之和 ( 总制动器制动力Fb) 等于机械总附着力： Fb 1+ Fb 2= Fb= !G 同时抱死时附着系数!等于制动强度Z ，称为同步附着系数!o， Z = !o。
这时充分利用了所有轮胎和地面的附着力1 !4具有固定比值的前后轮制动器制动力分配系数与同步附着系数!o制动力分配系数β =Fb 1 Fb=MB 1 MB 式中： MB 1———前轮制动器制动力矩， MB 1= Fb 1rk； MB———所有制动器制动力矩， M = Fb 1rk+ Fb 2rk； β ———值取决于前后轮上制动器的制动力矩设计 分配当β = WD=Dr+ HgZ D, 即制动力分配系数β 等于动态附着重量分配比WD时， 前后轮同时抱死， WD随Z 而变要使在不同制动强度Z 下， 前后轮同时抱死， 则要求β也随Z 同步而变，而实际上一般机械β 值是固定的常数， 因此只能在一个Z 值时， β = WD， 前后轮同时抱死， Z =!， 制动强度等于地面附着系数Z = !， 该附着系数称为 同步附着系数!oβ =Dr+ Hg!o D!o=β D - Dr Hg=β D Hg1 -Dr/ D β“$=β D Hg1 -Wsβ“$由上式可知： 前轮制动力分配系数β 越大， 则!o越大轴距D 越长或Hg越小， 则附着重量转移现象越小，则!o越大 Ws/ β 值越小， 即静态重量分配比和制动力分配比之间的比值越小， 则!o越大。
β = f ( !o) 曲线如图2 所示， t a n γ =Hg D， t a n α =D Hg因此，要求在不同地面附着系数下前后轮同时抱死， 则β 应随地面附着系数%o而变当β ≤Dr D时， !o≤0 ，即Dr/ D β=Wsβ≥1 ， 也就是静态附着重量分配比Ws≥制动力分配系数β 时， 不存在同步附着系数， 无前轮抱死情况， 制动时始终是后轮先抱死o由车辆结构参数所决定因同时抱死要求β =WD， 而WD随Z ( !) 而变， 因此前后制动器制动力为固定 比值的车辆，只有在同步附着系数路面上制动时才能使前后车轮同时抱死1 !5前轮打滑条件、 前轴利用附着系数和前轴附着效率 当在! 0要满足上式： “o≥“，只有在“≤“o路面上制动时，前轮才能先抱死打滑 “≥Z ， “≤“o路面上制动时， 附着系数总大于制动强度， 只有在“= “o路面上制动， Z = “前后制动器制动力分配系数为固定值β ， 前轮打滑时， 后轮制动力与后轮附着力之比为Fb 2 F“2=D ( 1 - β ) Df- HgZ=Df- “Hg Df- Z Hg 在“ Z ， 则Fb 2 Z ，则( Dr+ “oHg) > ( Dr+ Z Hg) ， 故“f> Z 。
由于前轮先抱死打滑，地面附着系数不能充分利 用， 在“ “f> Z ， 故Ef≤1当β 为固定值时， “o为定值， Ef随Z 而变当Z “o路面上行驶时后轮先抱死， 由后轮打滑决定制动性能后轮打滑条件： 后轮制动力≥后轮附着力， 即Fb 2= ( 1 - β ) G Bj/ g ≥F“2= Fn 2“=G “ DDf-Hg gBj%$Z D ( 1 - β ) ≥( Df- Hg Z) “ 简化后得后轮抱死打滑要满足下式Hg( “- “o) ≥Df“ Z-%$1“- “o≥Df“ Z-%$1Hg> 0要满足上式要求“≥“o，只有在“≥“o路面上制动时， 后轮才能先抱死打滑要求“≥Z 在“≥“o路面上制 动时， 附着系数总大于制动强度， 只有在“= “o路面上 制动时， Z = “o， 在“≥“o路面上行驶时， Z > “o， “≥Z ≥“oβ 为定值， 后轮打滑时， 前轮制动力与前轮附着力 之比为Fb 1 F“1=β G Z G “( Dr+ HgZ ) / D=D β Z ( Dr+ Z Hg) “=( Dr+ “oHg) Z ( Dr+ Z Hg) “≤1在“≥“o的路面上， Fb 1 1故!r> Z ， 后轴利用附着系数!r随制动强度Z 而变。
由于后轮先抱死打滑，地面附着系数不能充分利 用， 在!> !o的路面， 只能实现低于!r的制动强度为Z = !rDf Df+ Hg( !- !o)=!r1 + Hg( !- !o) / D 制动强度与后轴利用附着系数之比称为后轴附着 效率，可用它表示后轴抱死打滑时地面附着条件的利 用程度后轴的附着效率Er=Z!r=Df- Z Hg Df- !oHg=Df ( 1 - β ) D + Hg!=Df Df- Hg( !o- !)， Er随Z 而变 当Z > !o时， Er!o， 受后轮先抱死打滑限制， 要实现某制动强度， 地面附着系数!r必须大于Z ( 如图3 ) ， 在某附着系 数路面上能实现的制动强度Zr必小于!( 如图4 所示) 图5 为前后轴附着效率曲线， 随!而变， 当!= !o， Ef= Er= 1 ， ! !o时受后轮抱死打滑限制， 以曲线Er表示， Er< 1 在设计制动系统确定β 值时， 要考虑选择同步附着 系数!o为合适值， 不能太大也不能太小， 使!f、 !r和Zf、 Zr 曲线尽量靠近Z = !的4 5 ° 直线， 附着效率曲线尽量靠近1 目前在车辆制动系统设计中， 为确保行车制动安全 性， 已制定了一些法规， 例如联合国欧洲经济委员会制 定的E C E 3 2 4 / 8 4N O . 1 3 制动法规。
一般具有固定比值制动力分配的车辆制动系是很难有效利用地面附着条件， 难以满足法规提出的要求，最好采用前后制动力调节装置， 使β 值随WD而变， 最好 是无级变化， 始终使β = WD， 但很难实现 目前汽车采用β 有级变化， 用比例压力阀， 根据制动强度、 载荷分配等 因素来有级调节前后制动器制动力的比值，使之接近理想制动力分配曲线， 满足制动法规的要求 2前后轮制动器制动力分配比值β的确定 2 . 1前后桥驱动无脱桥装置 这种情况下， 其前后车轮是刚性连在一起的， 始终是同步的， 前后轮制动力有互补功能， 因此这种机型在制动时其前后车轮附着效率总为1 0 0 % 制动器制动力分配比β 一般取为0 . 5 ， 前后车轮采用相同的制动器， 但需要考虑传动轴在制动时受力问题2 . 2前后桥驱动有脱桥装置给定同步附着系数!o，由公式β =Dr+ !oHg D求得制动力分配比值β 选定!o时要考虑机械行驶路面的附着系数范围( 干沥青和混凝土为0 . 7 5 ， 冰雪路面为0 . 1 5 ) ， 使得在经 常行驶路面上， 其综合制动效果最好联合国欧洲经济委员会制定的E C E 3 2 4 / 8 4N O . 1 3制动法规对机动车前后轮制动器制动力提出了要求， 有2 种方式， 如图6 所示， 在确定β 值时应尽量满足法规 提出的要求。
1 ) 当Z = 0 . 1 5 ~ 0 . 3 之间， 前轴利用附着系数曲线应 在后轴利用附着系数曲线之上在Z = 0 . 2 ~ 0 . 8 之间应满足：利用附着系数!≤( Z +0 #0 7 ) / 0 #8 5 或制动强度Z ≥0 #1 + 0 #8 5 ( !- 0 #2 ) 下转第3 8页)图5前后轴附着效率曲线2 6R M&C M2 0 0 6年1期养护机械与施工技术(上接第2 6页)取同步附着系数!o= 0 . 3 ，当Z = 0 . 2 ~ 0 . 8 时!≤( Z +0 “0 7 ) / 0 “8 5 由此得出β 应满足β ≤Hg( Z + 0 . 0 7 ) + Dr 0 “8 5 D+0 “0 7 Dr 0 “8 5 Z Dβ ≥Hg( Z + 0 . 0 7 ) - Dr 0 “8 5 D-0 “0 7 Df- 0 “8 5 Z D0 “8 5 Z D( 2 ) 当Z = 0 “1 5 ~ 0 “3 ， 各轴利用附着系数曲线位于!= Z ± 0 “0 82 条平行于理想的附着系数直线的线之间 当Z ≥0 “3 时， 后轴的利用附着系数应满足下式!≤( Z - 0 “0 1 8 8 ) / 0 “7 4 2 !3前后轮制动力矩的确定前轮MB 1=1 2β MB后轮MB 2=1 2( 1 - β ) MB式中： MB为总制动力矩。
参考文献:［1 ］余志生. 汽车理论 ［M ］ . 北京： 机械工业出版社， 1 9 9 0 .［2 ］刘惟信. 汽车制动系统结构分析与设计计算 ［M ］ . 北京： 清华大学出版社， 2 0 0 4 .收稿日期： 2 0 0 5 - 0 5 - 3 0[ 责任编辑: 董强柱]图6符合E C E制动法规设计制动力分配以控制废气的循环风机的转速及排入布袋除尘器管路 的阀门动作时序和开度 3间歇式沥青混凝土再生技术方案的实验 根据上述设计方案，笔者单位为北京路桥路兴物 资中心昌平沥青厂设计了1 台样机 其主要技术要求为 西安筑路机械厂生产的1 0 0 0 型间歇式沥青混凝土搅拌设备配套 最大再生能力为在旧沥青料含水量小于4 %时， 每小时3 0t ( 即回收料为原机生产能力的5 0 % ) 目前 该产品已通过西安筑路机械测试中心鉴定，试验沥青 再生料10 0 0t ( 品种有A C - 2 5 Ⅰ、 A C - 2 0 Ⅰ、 A C - 1 6 Ⅰ) ，通过试验检测再生料的各项指标完全达到高速公路路 面材料的技术要求表1 ～ 表3 为再生沥青混合料与新拌沥青混合料的对比，表中新料为按级配要求各种新料配制生产的， 含3 0 % 回收料为加入3 0 % 拌和站产生的废料， 含3 0 % 铣刨料为加入3 0 % 从翻修路面铣刨回收旧混合料。
4结语 通过样机试验该技术方案完全可以实现沥青混合料的热再生，且可以充分利用中国现有的间歇式搅拌设备， 符合中国公路施工的基本国情， 对新骨料和再生料的级配可准确控制参考文献:［ 1 ］王日彬. 废旧沥青混合料的再生利用［ J ］ . 黑龙江交通科技， 2 0 0 2 ， ( 2 ) :1 7 - 1 9 .［ 2 ］陈启宗. 国外沥青混凝土再生搅拌设备的发展［ J ］ . 工程机械与维修,2 0 0 1 ， ( 1 0 ) ： 4 0 - 4 3 .［ 3 ］刘伟. 连续式沥青再生混合料质量的控制［ J ］ . 筑路机械与施工机械化， 2 0 0 4 ， 2 1 ( 1 2 ) ： 1 5 - 1 8 .. 收稿日期： 2 0 0 5 - 0 5 - 1 9[ 责任编辑: 董强柱]品种项目新料 A C - 1 6 Ⅰ含 3 0 % 回收料 的 A C - 1 6 Ⅰ含 3 0 % 铣刨料 的 A C - 1 6 Ⅰ稳定值/ k N1 0 “2 81 0 “1 21 0 “0 6流值/ 0 “1 m m3 1 “6 42 9 “8 82 9 “9 5筛分合格合格合格油石比/ %4 “64 “84 “9表1 A C - 1 6 Ⅰ再生混合料和新拌混合料的对比值品种项目新料 A C -。
