高效选择同步系数-汽车工程应用力学

从上述讨论可知，每一种车型都有自己一条实际的前、后制动器制动力分配线——β线，而β线与理想的前、后制动器制动力分配线（I曲线）只有一个交点，这个交点所对应的附着系数称为同步附着系数φ_O。从式（3-13）可知，当汽车的质心位置确定以后，φ_O值只与β值所大小有关；而，此式说明，前制动器制动力F_μ1所占的份额越大，β值亦越大，β线在坐标图中的斜率亦越小，β线与I曲线相交所得的φ_O值亦越大（见图3-41的所示）。β线的斜率为。

从以上分析得出，前轮制动器制动力所占总动器制动力的分额一经确定，该汽车的β线的斜率就相应得到确定，同步附着系数φ_O也相应得到确定。但反过来说，如果选定了φ_O值，β线的斜率也就确定了。

同步附着系数一般根据车型、道路条件和常用车速来选择的。对于β为固定比值的汽车，为了能在常遇到的附着系数范围内附着系数利用率不致于过低，其同步系数总是选取小于可能遇到的最高附着系数。例如，汽车常遇到的路面附着系数为0.7～0.85，而可能遇到最高附着系数为0.9的路面，则同步附着系数应选φ＜0.9。

图3-41 不同的β线有不同的φ_O

图3-41给出了某汽车的I曲线和三条不同斜率的β线。在数值上，β₃＞β₂＞β₁，其相应得到的同步附着系数为φ_O3＞φ_O2＞φO1。下面对这三条β线进行分述：

β₁线的φ_O1=0，即表明该汽车没有同步附着系数，没有一种路面能使汽车制动时前、后轮同时抱死；而且在任何路面上制动，几乎都是后轮先抱死，此制动力分配线不可用。

β₂线的φ_O2=0.35。在φ＜0.35的路面上制动，总有前轮先抱死；在φ＞0.35的路面上制动，总有后轮先抱死，并且随β值的增大β线越来越远离I曲线，这表明路面附着条件的利用率越来越低，且方向的稳定性越来越差。若汽车常在附着性好的路面上行驶，φ_O2=0.35的选择偏低。(www.xing528.com)

β₃线的φ_O3=0.85。在φ＜0.85的路面上制动，总有前轮先抱死；在φ＞0.85的路面上制动，总有后轮先抱死，但φ＞0.85的路面毕竟不多，对稳定性产生不良影响的机会很少；并且该β线离I曲线较近，所以制动时附着条件的利用率较高，亦即制动效率较高。

从以上三种情况对比看来，如果汽车常遇较高附着路面，选择同步附着系数为φ_O=0.85比较适合。它能使汽车在0＜φ＜0.85这么宽范围的附着系数路面上都能使汽车避免后轮先抱死侧滑的危险工况，且附着效率较高。它的主要缺点是：在多数路面上制动时，前轮先抱死而可能失去转向能力，但只要驾驶人及时松开制动踏板，即可恢复转向能力，尚属安全。

图3-42 BJ2020越野车β线的改进

图3-42给出了某厂试制的BJ2020越野车β线改进前和改进后的效果对比。原设计满载时φ_O=0.35，空载时φ′_O＜0.1，在样车制动试验过程中经常发生后轴侧滑。后来将前轮制动轮缸的直径由φ35mm改为φ38mm，以增大前轴制动力；后轮制动轮缸的直径由φ³⁸mm改为φ35mm，以减小后轴制动力，因此β线发生了改变，同步附着系数满载时变为φ_O=0.7，空载时φ′_O=0.32，从而收到了明显消除后轮侧滑的效果。

综上所述，同步附着系数的选用应与该类汽车经常行驶的路面相适应。常在好的柏油路面上行驶的轿车，应选用较高的同步附着系数；常在山区一般路面上行驶的货车应选用较低的同步附着系数。目前，国外汽车同步附着系数的选择，轿车为0.6～0.9，货车为0.5～0.8；国内道路条件总体较差一些，所以同步附着系数的选择，轿车为0.5～0.8，货车为0.45～0.7。

在我国，20世纪50年代以前，确定同步附着系数φ_O的原则主要是力求在汽车常遇的附着系数范围路面上，有尽可能高的制动强度和附着系数利用率。因为当时的道路附着条件还不很好，汽车速度也不很高，一般汽车（尤其是货车）后轮抱死侧滑的机会不多，其后果也不如前轮抱死而失去转向能力那么严重，所以往往φ_O值定得较低，使之处于常遇附着系数范围的中间偏低区段。但20世纪50年代以后，尤其是80年代以来，随着我国经济的高速发展，汽车工业和道路交通也得到迅猛的发展，汽车速度以及路面的平整程度和附着系数都不断提高，因而不仅轿车而且货车，由于制动时后轮先抱死而引起汽车甩尾甚至调头所造成的事故日益增多。对于一般汽车，宁可让前轮先抱死也不让后轮先抱死的观点基本趋于一致。因此各类轿车和一般货车的φ_O的取值有越来越高的趋势。对于轿车的φ_O一般取0.6～0.9，货车的φ_O一般取0.5～0.8。