汽车制动距离及影响因素第七组摘要：汽车紧急制动过程

汽车制动距离及影响因素第七组 摘要：汽车制动距离是衡量汽车制动性能的重要参数。本文从制动器作用时间、最大制动器 制动力、起始刹车车速、以及汽车本身结构、轮胎特性和路面情况等影响因素 汽车制动 距离，同时 汽车紧急制动过程。 关键词：汽车制动距离；紧急制动过程；影响因素；制动距离是衡量汽车制动性能的重要参数之一。它指的是汽车速度0 时，从 驾驶员开始操纵制动装置 （制动踏板），到汽车完全停止为止所行驶过的距 离。其过程包括反应距离和制动距离两个部分。制动距离越小，汽车的制动性能 就越好。由于它比较直观，因此成为广泛采用的评价制动效能的指标。 1.制动距离制动距离指的是汽车速度为0 时，从驾驶员开始操纵制动 装置（制动踏 板）到汽车完全停住为止所驶过的距离。制动距离与制动踏板力、路面附着条件、 车辆载荷、发动机是否结合等许多因素有关。在测试制动距离时，应对踏板力或 制动压力、路面附着系数以及车辆的状态做一规定。制动距离与制动器的热状况 也有密切关系，若无特殊说明，一般制动距离是在冷试验的条件下测得的。此时， 起始制动时制动器的温度在100℃ 以下。由于各种汽车的动力性不同，对制动效 能也提出了不同要求：一般轿车、轻型货车行驶车速高，所以要求制动效能也高； 重型货车行驶车速低，要求就稍低一点。

2.制动减速度制动减速度是制动时车速对时间的导数。它反映了地面制动力的大小，因此 与制动器制动力（车轮滚动时）及附着力（车轮抱死拖滑时）有关。 制动时总的地面制动力= =故汽车能达到的减速度为=当前后轮同时抱死时，则=当装有ABS 时=在评价汽车的制动性能时，由于瞬时减速度曲线的形状复杂，不好用某一点 的值来代表，所以我国行业标准采用平均减速度的概念，即21( )̅ = 2 − 1 ∫12 式中， 为制动压力达到 75%最大压力的时刻； 为到停车时总时间的 ⁄123 的时刻。ECE R13 和GB 7258 采用的是充分发出的平均减速度（⁄ 2 ）22−MFDD =25.92( − )式中， 为0.80 的车速（⁄ℎ ）;0为起始制动车速 （⁄ℎ ）； 为0.10 的车 速 （⁄ℎ ）；为 到 车辆经过的距离（m）； 为到 车辆经过的距离（m）。003.制动过程及距离的如图1 是驾驶员在接受了紧急制动信号后，制动踏板力、汽车制动减速度与 制动时间的关系曲线（经简化）。驾驶员接到紧急停车信号时，并没有立即行动（图1a 中的a 点），而要经过 ‘ 后才意识到应进行紧急制动，并移动右脚，再经过’‘ 后才踩着制动踏板。

从 a 11’ ‘’ 点到b 点所经过的时间1=+ 称为驾驶员反应时间。这段时间一般为0.3~1.0s 。1 1 在 b 点以后，随着驾驶员踩踏板的动作，踏板力迅速增大，至 d 点时达到最大 值。不过由于制动蹄是由回位弹簧拉着，蹄片与制动鼓间存在间隙，所以要经过 ‘ ，即至c 点，地面制动力才起作用，使汽车开始产生减速度。由c 点到e 点是 2’‘‘ ’‘ 制动器制动力增长过程所需的时间。2= + 总称为制动器的作用时间。制22 2 动器作用时间一方面取决于驾驶员踩踏板的速度，另外更重要的是受制动系结构 形式的影响。2一般在0.2~0.9s 之间。由e 到f 为持续制动时间3 ，其间减速度 基本不变。到f 点时驾驶员松开踏板，但制动力的消除还需要一段时间，4 一般 在0.2~1.0s 之间。这段时间过长会耽误随后起步行驶的时间。另外，如果因车轮 抱死而使汽车失去 ，驾驶员采取措施放松制动踏板时，又会使制动力 立 即 。图1 汽车制动过程从制动的全过程来看，总共包括驾驶员见到信号后作出行动反应、制动器起 作用、持续制动和放松制动器四个阶段。

一般所指制动距离是开始踩着制动踏板 到完全停车的距离。它包括制动器起作用和持续制动两个阶段中汽车驶过的距离 2和3在‘ 时间内2′′2=02在’‘ 时间内2= kτ式中k = −′′2故 =∫∫求解这个积分等式。因τ = 0 时，u = ,故01u = 0 + 22在’‘ 时的车速为21= 0 + ′′22 21 2又因 = 0 +2所以 =( + 1 2 )dτ∫∫ 02而τ = 0 时，s=0,故s=0 + 1 36τ = ’‘ 时的距离为21′′’‘′′2= −20 226 因此，在2 时间内的制动距离为1′ ′′′’‘′′2= + =+ −2 220 20 226在持续制动阶段，汽车以 作匀减速 ，其初速度为 ，末速度为零， 故代入值，得= 2⁄232’‘′′2002 23 =−+2 28 故制动总距离为’‘2′′2s = 2 +3 = (′ + 2) 0 + 0− 22 2224′′2 因为’‘ 很小，故略去2项，且车速的单位为⁄ℎ ，则上式的s （m）可写成2241’‘2s =(‘ + 2) 0 +03.6 2 225.92 4.影响汽车制动距离的因素从上面的推导可以看出，决定汽车制动距离的主要因素是：制动器起作用的 时间、最大制动减速度即附着力（或最大制动器制动力）以及起始车速。

此外， 汽车制动距离还与汽车本身结构、轮胎与路面的附着系数、驾驶员因素等有关。 4.1 制动器起作用的时间真正使汽车减速停车的是持续制动时间，但制动器起作用时间对制动距离的 影响是不小的。制动器起作用时间与制动系的结构形式有密切的关系。当驾驶员急速踩下制动踏板时，液压制动器的制动器起作用时间可短至0.1s 或更短；真空助力制动系和气压制动系为0.3~0.9s ；货车有挂车时，汽车列车的 制动器起作用时间有时长达2s，但精心设计的汽车列车制动系可缩短到0.4s 。改动制动器结构，减少制动器起作用时间，是缩短制动距离的一项有效措施。 4.2 最大制动器制动力从上述公式中，可以看出 越大，s越小，即最大制动器制动力越大制动距离 越小。 4.3 制动起始速度图2 为初始速度为0 时，制动距离与其的关系。可以看出，制动距离随初 始速度的增大而增大，且增大速度变快。图2 轿车的制动距离曲线 4.4 汽车本身结构性能装有 ABS系统的车