汽车制造与装配专业毕业设计
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汽车制造与装配专业毕业设计
标题：汽车制动性能检测工艺设计
摘要
随着交通事故发生率的急剧增加，如今汽车的安全性能已经
成为人们所关注的热点，由于汽车制动性能直接关系到交通安
全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等
情况有关，故汽车的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。改善
汽车的制动性能，始终是汽车设计制造和使用部门首要任务。
本文首先以汽车制动性理论知识为基础，包括汽车制动性的
主要评价方法、制动时车轮受力、制动效能及其恒定性、制动时
汽车的方向稳定性、前后制动器制动力的比例关系等；然后利用
matlab 软件对汽车制动性能相关指标进行仿真编程以及调试；最
后进行实例分析，建立 fsae 赛车制动模型，结合车辆制动系统设
计经验取制动力分配比的初值为 0.4，选取设计变量，构建目标
函数，设置约束条件，运行程序进行仿真分析，得出 fase 赛车的
制动距离为 44.791m、最佳制动分配比为 0.6223、制动减速度
6.88m/以及同步附着系数为 0.695。由仿真结果证明，所得结果
满足系统使用要求，对赛车制动系统设计具有一定的指导作用。
关键词：制动性能，建模，matlab，fsae 赛车
1.汽车制动性能检测概述
1.1汽车制动性主要评价指标
汽车的制动是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方
向稳定和在下长坡时能维持一定车速的能力。它主要由制动效
1
能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性三方面来评
价。
（1）制动效能
制动效能，指汽车在良好的路面上以一定初速度和规定的踏
板力开始制动，
在最短的时间内停车的一种能力，是制动性能级墓本的评价
指标。一般用制动距
离、制动减速度、制动力等表示。
（2）制动效能的恒定性
制动效能的恒定性，指抗热衰退性能和抗水衰退性能，主要
指抗热衰退性能。其中，抗热衰退性能指汽车离速行驶制动或下
长坡制动时随制动器温度升离而保持摩擦力矩不下降的能力；抗
水衰退性能指汽车涉水后对制动效能的保持能力。
（3）制动时汽车的方向德定性
制动时汽车的方向稳定性是指汽车在制动过程中不发生跑
偏、侧淆或丧失转
向功能而按驾驶人给定方向行驶的能力。
1.2制动时车轮的受力
1.2.1地面制动力
制动时地面对车轮的切向反作用力——fx
1.2.2制动器制动力
制动时制动器制动产生的力————ft1ft2
1.2.3地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系
2
地面制动力 fμ、制动器制动力 fx及附着力 fφ 之间的关
系。
1.附着力——地面对轮胎切向反作用力的极限值 fφ。
2.附着力取决于轮胎与路面之间的摩擦作用及路面的抗剪强
度。
3.硬路面上附着系数 φ与滑移率 s 的关系
（1）制动过程中车轮的三种运动状态
第一阶段：纯滚动，路面印痕与胎面花纹基本一致车速v=
轮速 vω
第二阶段：边滚边滑，路面印痕可以辨认出轮胎花纹，但花
纹逐渐模糊。车速v＞轮速 vω
第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。
轮速 vω=0
若需增大 fx，必须增大 f。f 取决于附着系数 φ，φ 又受滑
移率s的影响。
（2）滑移率 s
定义：s=[(v－vω)/v]×100%=[(v－r.ω)/v]×100%
分析结论：
s＜20%为制动稳定区域；
s＞20%为制动非稳定区域；
1.2.4硬路面上的附着系数
对车辆动力学控制中的道路路面附着系数实时估计问题进行
研究。首先使用魔术公式建立 1/4 车辆制动模型,即车轮制动动力
3
摘要：
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汽车制造与装配专业毕业设计 标 题：汽车制动性能检测工艺设计 摘 要 随着交通事故发生率的急剧增加，如今汽车的安全性能已经成为人们所关注的热点，由于汽车制动性能直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。改善汽车的制动性能，始终是汽车设计制造和使用部门首要任务。 本文首先以汽车制动性理论知识为基础，包括汽车制动性的主要评价方法、制动时车轮受力、制动效能及其恒定性、制动时汽车的方向稳定性、前后制动器制动力的比例关系等；然后利用matlab软件对汽车制动性能相关指标进行仿真编程以及调试；最后进行实例分析...
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