发动机原理与汽车理论中的制动距离与减速度

汽车的制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的能力。评定制动效能的指标是制动距离和制动减速度。

一、制动距离

制动距离是指汽车在规定的初速度下急踩制动踏板时，从脚接触制动踏板（或手接触制动手柄）起至汽车停住为止汽车驶过的距离。它是评价汽车制动效能最直观的指标。

为了分析制动距离，我们需要对制动过程有一个全面的了解。图7.4所示为制动距离曲线。

图7.4　制动距离曲线

a点表示出现制动信号，开始计算时间。

t0为驾驶员反应时间，是从出现制动信号开始到驾驶员的脚接触制动踏板为止所经历的时间。在此段时间内，汽车等速运动，一般t0为0.3～1.0 s。

t1为制动系统的反应时间，是从驾驶员脚接触制动踏板起到汽车出现制动减速度为止所经历的时间。它用于克服制动系统机械传动部分的间隙、制动踏板的自由行程、气压或液压沿管路的传递、制动蹄与制动鼓的间隙等。在t1时间内，汽车的减速度为零，做等速运动。

t2为制动力和制动减速度由零增加到稳定值所经历的时间。对于在用的每辆车而言，其稳定值各不相同。常将t1+t2称为制动系统的协调时间，一般为0.2～0.9 s。

t3为持续制动时间，是驾驶员在松开制动踏板前，汽车以稳定的制动减速度行驶的制动时间。

t4为制动解除时间，是从驾驶员放松制动踏板的瞬时起到制动力完全消除为止所经历的时间。其值一般为0.2～1.0 s。

从汽车制动的全过程来看，对其影响较大的是制动器的作用时间和持续制动时间。其中制动器作用时间不但取决于驾驶员踩制动踏板的速度，而且更重要的是受制动器结构型式的影响。此外，车辆的制动解除时间不宜过长，否则会延迟随后起步行驶的时间。有时因制动车轮抱死而使汽车失去控制，驾驶员放松制动踏板时，制动力不能立即释放，从而引发一些交通事故。

制动距离的理论公式为：

S=S1+S2+S3

式中　S1，S2，S3分别为t1，t2，t3内走过的距离（m）。

二、制动减速度

制动减速度是制动时车速对时间的导数，即。当制动起始车速相差不多时，对制动减速度没有影响。制动减速度用自动记录的惯性式制动减速仪来测量。(www.xing528.com)

制动减速度按测试、取值和计算方法的不同，可以分为制动稳定减速度、充分发出的平均减速度和平均减速度三种。

（1）制动稳定减速度。

用制动减速仪测取制动减速度随时间变化的曲线，取其最大稳定值为制动稳定减速度，从而产生最大的制动减速度，用ja表示，也称为最大制动减速度。一般认为制动到抱死状态时具有最大的地面制动力，从而产生最大的制动减速度。

（2）充分发出的平均减速度MFDD（m/s2）。

在车辆制动试验中用速度计测得制动距离和速度的情况下，充分发出的平均减速度可由下列公式求出：

式中　vb——0.8 v0的车速，v0为起始制动车速（km/h）；

ve——0.1 v0的车速（km/h）；

Sb——从初速度v0到vb之间车行驶过的距离（m）；

Se——从初速度v0到ve之间车行驶过的距离（m）。

由于充分发出的平均减速度能较准确地反映车辆的制动减速特性，因此在安全条件规定中采用充分发出的平均减速度MFDD指标代替GB 7258—1987（旧安全条件）中的制动稳定减速度。

（3）平均减速度（m/s2）。

在评价汽车的制动性能时，由于瞬时减速度曲线形状复杂，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：

式中　t1——制动压力达到最大值的时刻；

t2——到停车总时间2/3的时刻；

α（t）——随时间变化的瞬时减速度。