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楼主: liuxianglong

[讨论] 车辆在制动时是前轮先制动还是后轮先制动?

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  • TA的每日心情
    开心
    26-6-2015 10:26
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 9-9-2009 11:50:58 | 显示全部楼层

    这是我以前在别的论坛发表的帖子回答车友的

    首先明确两个概念
    1、 车轮与路面间的“附着力”。发动机输出的动力通过转动车轮,利用车轮与地面的“附着力”驱动汽车行驶。
    2、 “制动力”是汽车制动系统产生的阻止汽车行驶的一个力,它通过车轮与地面的“附着力”才起作用。
      试想,如果汽车四轮离地,你给它的制动力再大,它也停不下来,所以飞机是通过飞行风阻的提高来实现空中减速的,而不是通过轮子。
      再阐述一个道理
      当“制动力”等于“附着力”的时候,车轮被抱死,汽车只是沿路面作纯滑动,这时即使进一步加大制动器的制动作(狠踩刹车踏板)“制动力”也不会增加。
    所以一辆汽车的制动力最大值,不会因驾驶员的力气大小而改变。
      最佳制动效果的选择:
      在这一点上的认识,在汽车百年发展史上,人们经过了一段漫长的过程。
      最初的选择——人们只期望用最小的力获得最大的制动力,让行驶的汽车尽快停下来,所以制动系统的增力传递装置,应运而生。如机械使式 、气压式、液压式…。
    经过努力当制动力实现能使车轮“抱死”的时候(即“制动力”等于“附着力”时,发现四轮都“抱死”汽车失控交通事故增多。
      人们又面临一次选择
      要有一部分轮子不能“抱死”,是前轮不抱死好呢?还是后轮不抱死好呢?
      经过大量实践,人们发现如果前轮抱死,后轮滚动,汽车不能在制动过程中实现转向。如果后轮抱死,前轮滚动,汽车在制动时受到不大的侧向力(例如侧向风力,路面不平凸起对轮侧冲力等)就会出现甩尾,甚至旋转180度。
    经过权衡,还是直线行驶时的制动使用频次多,另外,甩尾太可怕了,人们决定设计汽车时尽量 避免制动时后轮先抱死,即选择了“前轮抱死,后轮滚动”的制动原则。
      主题
      真对不起!啰哩啰唆到现在,才谈到车友问到的主题。
      原先(60年代以前)汽车液压前、后管路的压力是相等的,如今要前 、后管路压力不相等的——即前轮管路压力大点,后轮管路压力小点,以实现“前轮抱死,后轮滚动”的制动原则。所以汽车设计师们在后轮管路上设计了一个“限压阀”。
      限压阀:限压阀就是限制压力的开关,限压值是一个不变的定值,当后轮管路达到一定压力时立即关闭,后轮不再增力 ,而前轮可以继续增力,以实现前轮抱死,后轮不抱死的目的。
      认识又一次提高
      人们在使用中发现当车速低到一定值时(20~25kM/h)注:其值大小与自重有关。微小的侧向力,并不起多大作用,这时后轮抱死,汽车不能出现甩尾现象(非冰雪路面)。
      为了充分利用制动力的最大效果,缩短制动距离人们把“前轮抱死,后轮不抱死”的认识提高到“前轮先抱死、后轮(低速时)后抱死”的认识。这时“限压阀”的定值压力开关不能实现这一目的了,汽车设计师们在后轮管路中装配了“比例阀”。
      比例阀:顾名思义,即实现前、后管路压力按一定比例增加的一种装置,使后轮管路压力永远小于前轮管路压力,使其实现“前轮先抱死、后轮(低速)后抱死”的目的。目前,华普汽车用的就是这种比例阀。这种前后管路压力比例也是设计时设定的,是个定值。
      而有的车友朋友提到的“感载比例阀”、是随车的载荷大小(尤其后轴载荷大小)前后管路压力比例也是变化的,不是个定值。主要是用在空载和满载时重量差距较大的车辆上,(比如中载、重型载重汽车上)用以保证这类车型在空载和满载时都能实现“前轮先抱死、后轮(低速时)后抱死”的目的。
      有一首歌叫“我是一个笨小孩”唱到什么“转眼间到了七十年代、八十年代的”他又怎么怎么样。汽车的发展也是这样,汽车设计师们也是一个“笨小孩”他们的认识在不断的提高,当然这过程中还出现过“惯性阀“用以改变汽车在平路和上、下坡路制动力的增加的问题,这里不一一赘述。
      这里主要介绍一下目前现代人们对制动系统认识的终结者——制动防抱死装置(ABS)
      经过试验得知:汽车车轮在抱死前的一瞬间,不是产生最大制动力的时段,最大的制动力产生在汽车车轮的滑动率在15%~20%时,这时轮胎与路面间有最大的附着系数,前面一开始我们已经知道,制动力和附着力有关,而最大的附着力又产生在车轮没抱死的时候。
    呵哈!什么转向失控呵,摸不得,碰不得,受点侧向力,就甩尾啊...一切烦恼都没有了。四轮都不用抱死,只要你手握方向盘,脚踏制动踏板,刹车时汽车一切尽在你的掌握之中。
      这个道理如果早知道,那会...。早知道也没用!制动器、传感器早就有了,但保证15%~20%滑动率的及时、敏捷的控制器没有,今天的计算机发展帮助汽车设计师们实现了这一目标。
      如图所示ABS原理图

      它是由制动系统增加了传感器、控制器(电子计算机)、压力调节器三部分组成。
      传感器1不断地将测出的车轮运动参数转换成电压信号,传给控制器4,控制器又将这些信号转换成电压信号传给压力调节器2,当控制器判明某一车轮有抱死趋势,压力调节就调节该轮轮缸油压,使之减小。
    奥迪100和奥迪200型轿车ABS系统是两前轮缸压力的调节是独立进行的,两后轮轮缸压力的调节则同时进行的。华普汽车的ABS系统是四轮轮缸压力的调节则都是独立进行的,可以说更精确一些。
      由此可见比例法(感载比例阀)与ABS是控制目的完全不相同的两种制动控制装置,不能混为一谈。
      以上既是对车友提问的回答,又是奉献给华普车友的一篇科普文章,希望对你与华普车的了解有所帮助。
    补充说明一点,ABS只能防止车轮抱死并产生最大制动力,但不能保证四个轮子制动力大小一样。所以华普车又配备了EBD——电子制动力分配平衡装置。这样四个轮子附着力不同但制动力相同(按最小附着力的轮子为标准进行平衡)。

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    发表于 11-9-2009 23:33:10 | 显示全部楼层
    同时制动,制动力前后分配不同,这个跟整车有关系。
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    发表于 12-9-2009 08:15:09 | 显示全部楼层
    31楼说得太详细了,好。自从有了ABS应该不用在意哪个轮先制动了。看过很多有ABS的车和没有ABS的车刹车时的区别的图,的确ABS很有作用。不但能在最短的距离能有最好的制动力,还能使驾驶者能有机会成功躲过障碍物。这不能不说是一个成功的杰作。随着社会的进步相信还会有更好的发明展现给大家。

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    发表于 19-9-2009 08:52:29 | 显示全部楼层
    像一般的发动机前置的轿车来说  是前轮较后轮先制动 也就是零点几秒的时间

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    发表于 19-9-2009 10:01:34 | 显示全部楼层
    这和车辆的制动系统设计有关。
    在卡车气制动中,制动阀后回路相对前回路有个提前量,但在制动时,并不能确保后回路一定比前回路先作用,只能确保前后回路的工作时间差和相应时间差别不要太多。同样的制动阀在不同车辆的作用效果也不一样,这和前后回路的管路长度,制动时踏板的行程应该都有关系,如果很轻微的作用制动阀,理论上能做到前回路不作用,后回路作用;用力作用制动阀,对轴距很长的车辆,前回路管路比后回路短很多,应该也能做到前回路比后回路先作用。
    轿车X形布置,这时讨论的就不应该是前后回路,而是两侧回路。但对于同侧回路前后作用由于管路的形状长度等差异会有个时间差,但这个时间差应该非常小,可以忽略不计。
    控制车辆前后回路那个先作用,主要要考虑设计目标:制动时是让那一轴先出现抱死。
    一般认为对于轿车,希望出现前轮抱死而不是后轮抱死。轿车一般好路上行驶速度快,前轮抱死失去转向能力,这时车辆可以直行,后轮抱死,车辆甩尾更难控制,危险性要比前轮抱死大。
    对于客车和卡车,那个轮先抱死要看车辆的类型行驶工况等综合考虑。比如对中低速山路行驶车辆,可以考虑设计时后轮抱死,这时车辆会出现甩尾,但由于车速不高,可以通过方向盘进行些修正,比前轮抱死失去转向冲下路面要安全些。
    总之:车辆制动时那个轮子先作用和制动系统的设计目标、布置形式、制动阀和管路等很多因素都有关系,不能简单确定。

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    发表于 20-9-2009 13:58:37 | 显示全部楼层

    回复 35楼 scout123 的帖子

    这要看前后制动器的具体结构:
    1、前为盘式,后为带驻车机构的盘式制动器:制动时前轮先制动。因为采用X型布置的制动系统前后管压一样,但是由于后制动器带驻车机构,使克服后制动器的初始力增大,这样只能是前轮先制动,从博世的报告曲线中科看出这一点。
    2、前为盘式,后为不带驻车的盘式制动器:理论上会有好几种可能。因为考虑到前后缸径的不同,前面缸径大,后面缸径小,根据F=PS,前制动力大,应该为前轮先抱死。但是后缸径小,活塞推出阻力也小,因此不能确定。基本可以认为是同时制动的。
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    发表于 20-9-2009 14:06:55 | 显示全部楼层

    回复 31楼 华普小子 的帖子

    几点问题:
    1、前后制动力差值是靠管压限制的吗?现在轿车大多数是X型布置,从基础制动来说,一条路上的管压是相同的,前后制动力的差值是靠制动器轮缸参数、有效制动半径、制动器效能因素决定的!
    2、EBD是根据前后理想制动力分配曲线来调控前后制动力分配的,以避免出现前后车轮滑移率差值过大的现象。

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    发表于 20-9-2009 21:17:45 | 显示全部楼层
    原帖由 kynix 于 20-9-2009 13:58 发表
    这要看前后制动器的具体结构:
    1、前为盘式,后为带驻车机构的盘式制动器:制动时前轮先制动。因为采用X型布置的制动系统前后管压一样,但是由于后制动器带驻车机构,使克服后制动器的初始力增大,这样只能是前轮先 ...

    学习了
    有没博世的那个报告,给我一份scout123@126.com,谢谢!
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    发表于 25-9-2009 10:59:37 | 显示全部楼层
    EBD是根据前后理想制动力分配曲线来调控前后制动力分配的,以避免出现前后车轮滑移率差值过大的现象,是对ABS的一个很好的补充。

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    发表于 4-10-2009 10:05:06 | 显示全部楼层

    车轮制动

    各位大虾,
    首先肯定是在整车制动时,那个车轮先制动整车才安全?这涉及到一个问题,制动稳定性。(制动造成过度转向还是不足转向)。
    将起来,制动后轮时,汽车极易发生过度转向(就是所说的汽车甩尾),这也就是为什么特技需要用手刹车(手刹车刹的是后轮)。制动前轮时,汽车利用反向的离心力抵抗横向作用力,也就是汽车有不足转向的能力。也就是说,制动时前轮要提前于后轮具有抱死的趋势,这样整车制动才安全。5楼说前后轮同时抱死最好,这种说法不尽正确,如果同时进行,整车极易进入过度转向状态,也极其不安全。

    各位,听说过EBD吧?(Electric Brakingforce  Distribution)电子制动力分配,和ABS集成在一起的。就是控制后轮已经有晚于前轮抱死拖滑的趋势。

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    发表于 6-10-2009 21:15:00 | 显示全部楼层

    五花八门的回答,挺有意思

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