3 制动器的主要参数及其选择
FB2——后轴车轮的地面制动力，N；
Z1，Z2——地面对前、后轴车轮的法向反力，N；
G——汽车重力，N；
L1，L2——汽车质心离前、后轴距离,mm；
hg——汽车质心高度，mm。
12由式(3—9)可知，前、后车轮同时抱死时，前、后轮制动器的制动力Ff，Ff是?的函数。由式(3—9)中消去?，得：
Ff2?1?G?2?hg?2L2?24hgLGFf1?(GL2hg??2Ff1)??? (3—10)
将上式绘成以Ff，Ff为坐标的曲线，即为理想
1的前、后轮制动器制动力分配曲线，简称I曲线，如图3—3所示。如果汽车前、后制动器的制动力
Ff1，Ff2能按I曲线的规律分配，则能保证汽车
在任何附着系数?的路面上制动时，都能使前、后车轮同时抱死。然而，目前大多数两轴汽车尤
其是货车的前、后制动器制动力之比值为一定值，并以前制动Ff与汽车总制动
1力Ff之比来表明分配的比例，称为汽车制动器制动力分配系数?：
??Ff1Ff?Ff1Ff1?Ff2 （3—11）
又由于在附着条件所限定的范围内，地面制动力在数值上等于相应的制动周缘力，故?又可通称为制动力分配系数。 3.2 同步附着系数计算 式 (3—11) 可表达为：
Ff2Ff1?1??? (3—12)
上式在图3—3中是一条通过坐标原点且斜率为(1-?)/?的直线，它是具有
12
乘用车盘式制动器设计
制动器制动力分配系数为?的汽车的实际前、后制动器制动力分配线，简称?线。图中?线与I曲线交于B点，可求出B点处的附着系数?=?0,则称?线与I曲线交点处的附着系数?0为同步附着系数。它是汽车制动性能的一个重要参数，由汽车结构参数所决定。同步附着系数的计算公式是：?0?L??L2hg
对于前、后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在附着系数?等于同步附着系数?0的路面上，前、后车轮制动器才会同时抱死。当汽车在不同?值的路面上制动时，可能有以下情况：
(1)当?
(2)当?>?0，?线位于I曲线上方，制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑使汽车失去方向稳定性。
(3)当?=?0，制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也失去转向能力。
为了防止汽车的前轮失去转向能力和后轮产生侧滑，希望在制动过程中，在即将出现车轮抱死但尚无任何车轮抱死时的制动减速度，为该车可能产生的最高减速度。分析表明，汽车在同步附着系数?0的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为du/dt=qg=?0g，即q=?0，q为制动强度。而在其他附着系数?的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死时的制动强度q
??FBG??q? (3—13)
式中 FB——汽车总的地面制动力，N；
G——汽车所受重力，N；
13
3 制动器的主要参数及其选择
q——制动强度。
当?=?0时， q=?0，?=1,利用率最高。
当今道路条件大为改善，汽车行驶速度也大为提高，因而汽车因制动时后轮先抱死引起的后果十分严重。由于车速高，它不仅会引起侧滑甩尾甚至会调头而丧失操纵稳定性。后轮先抱死的情况是最不希望发生的。因此各类轿车和一般载货汽车的?0值有增大的趋势。
如何选择同步附着系数?0，是采用恒定前后制动力分配比的汽车制动系设计中的一个较重要的问题。在汽车总重和质心位置已定的条件下，?0的数值就决定了前后制动力的分配比。
?0的选择与很多因数有关。首先，所选的?0应使得在常用路面上，附着系
数利用率较高。具体而言，若主要是在较好的路面上行驶，则选的?0值可偏高些，反之可偏低些。从紧急制动的观点出发，?0值宜取高些。汽车若常带挂车行驶或常在山区行驶，?0值宜取低些。此外，?0的选择还与汽车的操纵性、稳定性的具体要求有关，与汽车的载荷情况也有关。总之，?0的选择是一个综合性的问题，上述各因数对?0的要求往往是相互矛盾的。因此，不可能选一尽善尽美的?0值，只有根据具体条件的不同，而有不同的侧重点。
?和?0应在下列范围内：根据设计经验，空满载的同步附着系数?0轿车：0.65～
0.80；轻型客车、轻型货车：0.55～0.70；大型客车及中重型货车：0.45～0.65。 如何选择同步附着系数?0，是采用恒定前后制动力分配比的汽车制动系设计中的一个较重要的问题。在汽车总重和质心位置已定的条件下，?0的数值就决定了前后制动力的分配比。
理想情况下，前后车轮同时抱死，前后制动器的制动力计算根据所给定的技术参数、公式Z1?GL?b??h?、Z2?G?a??h?、F
gLgf?Z?.取?分别为0.1、0.2、
0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0时计算空载和满载的制动器制动力，
14
乘用车盘式制动器设计
列表如下：
?值 空载 Ff10KN Ff20KN 0.32 1.60 0.82 1.00 1.13 1.21 1.24 1.22 1.16 1.05 Ff10/ Ff20 1.69 1.88 1.16 2.37 2.83 3.29 3.89 4.67 5.71 7.24 满载 Ff11KN 0.64 1.34 2.10 2.90 3.75 4.66 5.63 6.65 7.72 8.84 Ff21KN 0.52 0.99 1.40 1.76 2.07 2.32 2.52 2.67 2.60 2.51 Ff11/ Ff21 1.23 1.35 1.5 1.65 1.81 2.00 2.23 2.50 3.0 3.52 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 0.54 1.13 1.77 2.37 3.2 3.98 4.82 5.70 6.62 7.60 满载时取 Ff11/ Ff21＝2.23 则
?1???2.23 ??0.69
同步附着系数?0＝
L??L2Hg （3—14）
空载时?'0＝０.32 满载时?0＝０.76
根据设计经验，满载的同步附着系数?0应在下列范围内：轿车：0.65～0.80；轻型客车、轻型货车：0.55～0.70；大型客车及中重型货车：0.45～0.65。 3.3 制动器最大制动力矩
最大制动力是在满载时汽车附着质量被完全利用的条件下获得的，这时制动力与地面作用于车轮的法向力Z1,Z2成正比。由式(3—8)可知，双轴汽车前、后车轮附着力同时被充分利用或前、后轮同时抱死时的制动力之比为：
Ff1Ff2?Z1Z2?L2??0hgL1??0hg=2.7
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3 制动器的主要参数及其选择
式中 L1,L2——汽车质心离前、后轴距离，mm;
?0——同步附着系数；
hg——汽车质心高度，mm。
制动器所能产生的制动力矩，受车轮的计算力矩所制约，即：
Tf?Ffre
11Tf2?Ff2re
式中 Ff——前轴制动器的制动力，N ;
1Ff2——后轴制动器的制动力，N ;
Z1——作用于前轴车轮上的地面法向反力，N； Z2——作用于后轴车轮上的地面法向反力，N；
re——车轮有效半径，mm。
对于常遇到的道路条件较差、车速较低因而选取了较小的同步附着系数?0值的汽车，为了保证在???0的良好的路面上（例如?=0.7）能够制动到后轴和前轴先后抱死滑移（此时制动强度q??），前、后轴的车轮制动器所能产生的最大制动力力矩为：
Tf1max?Z1?re?GL(L2??hg)?re
（3—15）
Tf2max?1???Tf1max （3—16）
对于选取较大?0值的各类汽车，则应从保证汽车制动时的稳定性出发，来确定各轴的最大制动力矩。为了保证在???0的良好路面上能制动到后轴车轮和前、后车轮先后抱死滑移，相应的极限制动强度q??，故所需的后轴和前轴的最大制动力矩为：
Tf2max?GL(L1?qhg)?re
(3—17)
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