汽車的制動(dòng)性是汽車的主要性能之一。汽車的制動(dòng)性能直接關(guān)系到人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全，是汽車行駛的重要保障。��

　　1汽車的制動(dòng)性能��

　　汽車的制動(dòng)性主要由制動(dòng)效能、制動(dòng)效能的恒定性、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性三方面來評(píng)價(jià)。制動(dòng)效能是指在好路面上，汽車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)的減速度。它是制動(dòng)性最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)效能的恒定性主要是指制動(dòng)器的抗熱衰退性能。抗熱衰退性能是指的高速時(shí)或下長坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性通常用制動(dòng)時(shí)汽車按給定軌跡的行駛能力。制動(dòng)時(shí)汽車發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力，汽車將偏離原來的軌跡。

　　汽車制動(dòng)時(shí)原期望按直線方向減速停車，但有時(shí)汽車卻自動(dòng)向左或向右偏駛，這種現(xiàn)象稱為“制動(dòng)跑偏”。跑偏現(xiàn)象多數(shù)是由于技術(shù)狀況不正常造成的，經(jīng)過維修調(diào)整是可以消除的。側(cè)滑是指汽車制動(dòng)時(shí)某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動(dòng)的現(xiàn)象。最危險(xiǎn)的情況是在高速制動(dòng)時(shí)后軸發(fā)生側(cè)滑，這時(shí)汽車常發(fā)生不規(guī)則的急劇回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使之部分或完全失去操縱。但是既使技術(shù)狀況符合要求的汽車，在較高車速或溜滑路面上制動(dòng)時(shí)也可能發(fā)生后軸側(cè)滑。跑偏與側(cè)滑是有聯(lián)系的，嚴(yán)重的跑偏常會(huì)引起后軸側(cè)滑，易于發(fā)生側(cè)滑的汽車也有加劇汽車跑偏的傾向。��

　　2影響汽車制動(dòng)的原因分析��

　　汽車跑偏與側(cè)滑，特別是后軸側(cè)滑是造成交通事故的一個(gè)重要原因。跑偏的主要原因是汽車左右車輪、特別是轉(zhuǎn)向左右輪制動(dòng)器制動(dòng)力不相等。左右制動(dòng)力一般允許相差10%左右，差值大肯定引起制動(dòng)跑偏。左右制動(dòng)力可以調(diào)整使其大致相等。經(jīng)過大量的試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)：汽車制動(dòng)時(shí)若前輪無制動(dòng)力，后輪有足夠的制動(dòng)器制動(dòng)力時(shí)，在車速高于25km/h時(shí)，后軸側(cè)滑出現(xiàn)調(diào)頭現(xiàn)象。而且無論汽車朝哪個(gè)方向行駛，制動(dòng)時(shí)汽車的后軸總是沿橫向低處下滑。可以認(rèn)為：側(cè)滑的起始動(dòng)力是汽車重力沿橫向坡的側(cè)向分力。

　　當(dāng)汽車后輪無制動(dòng)力，而前輪有足夠的制動(dòng)器制動(dòng)力時(shí)，既使車速達(dá)到65km/h，汽車縱軸線轉(zhuǎn)角也不大，表現(xiàn)出了良好的穩(wěn)定性。同時(shí)汽車縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)方向與后輪拖滑時(shí)相反，前軸總是沿橫向坡向路邊稍稍滑動(dòng)。起始車速和附著系數(shù)對(duì)側(cè)滑也有一定影響。起始車速小于48km/h時(shí)，即使后輪比前輪先抱死拖滑在0.5s以上，汽車也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)的側(cè)滑，只有起始速度超過48km/h時(shí)，后軸側(cè)滑才發(fā)生質(zhì)變成為一種危險(xiǎn)的側(cè)滑。若后輪比前輪提前一定時(shí)間即0.5s以上抱死拖滑，且車速超過某一規(guī)定數(shù)值（48km/h）時(shí)，汽車在輕微的側(cè)向力的作用下，就會(huì)發(fā)生后軸側(cè)滑，汽車急劇轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至完全掉頭。地面愈滑、制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間愈長，后軸側(cè)滑愈劇烈。

　　當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過程中可能出現(xiàn)三種情況：①前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑；②后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑；③前后輪同時(shí)抱死拖滑。情況①是較穩(wěn)定工況，但彎道行駛時(shí)，汽車失去轉(zhuǎn)向能力，情況②使后軸側(cè)滑，是不穩(wěn)定工況，情況③可以避免后軸側(cè)滑同時(shí)前轉(zhuǎn)向輪只有在最大制動(dòng)強(qiáng)度下才使汽車失去轉(zhuǎn)向能力。

　　若前后輪同時(shí)抱死拖滑，則產(chǎn)生最大地面制動(dòng)力，所需的整個(gè)地面制動(dòng)系制動(dòng)器制動(dòng)力最小，此時(shí)充分發(fā)揮了制動(dòng)效能，制動(dòng)系的效率最高。所以前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配的比例將影響到汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和制動(dòng)系的工作效率。在任意附著系數(shù)路面上，前后車輪同時(shí)抱死的條件是：前后車輪制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力；并且前后車輪制動(dòng)器制動(dòng)力分別等于各自的附著力。下面是理想的制動(dòng)力分配曲線（在不同地面附著系數(shù)下得到的）。

　　由此可見，只要給定汽車總重G，以及汽車的重心位置，就能做出該車的制動(dòng)力理想分配曲線。I曲線是踏板力增長到前后輪同時(shí)抱死拖滑時(shí)的前后制動(dòng)器制動(dòng)力的分配曲線。

　　一般兩軸汽車的前后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為一固定常值。前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配為固定比值的汽車，只有在一種附著系數(shù)、即同步附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)才能使前后車輪同時(shí)抱死。具有最佳的制動(dòng)效能。

　　地面的制動(dòng)力首先取決于制動(dòng)器制動(dòng)力，但同時(shí)又受地面附著條件的限制。只有汽車具有足夠的制動(dòng)器制動(dòng)力，但同時(shí)地面又能提供高的附著力時(shí)，才能獲得足夠的地面制動(dòng)力。

　　地面附著系數(shù)在制動(dòng)過程中雖然與地面情況有關(guān)，但并不是一個(gè)常數(shù)，它與車輪的運(yùn)動(dòng)狀況，即滑動(dòng)程度有關(guān)。汽車在制動(dòng)過程中，車輪的運(yùn)動(dòng)可分為三種情況：起初一種是滾動(dòng)狀態(tài)，再后是一種邊滾邊滑的狀態(tài)，最后是車輪被制動(dòng)器抱住，在地面上做完全的拖滑。一般用滑動(dòng)率來說明汽車在這個(gè)過程中滑動(dòng)成分的多少�；瑒�(dòng)率的定義如下：��

　　S＝（v－vw）/v×100%＝v－r0ω/V×100%��

　　式中：S——滑移率；��

　　v——汽車相對(duì)地面的移動(dòng)速度；��

　　vw——車輪瞬時(shí)圓周速度；��

　　r0——車輪的工件半徑；��

　　ω——車輪角速度。

　　車輪做純滾動(dòng)時(shí)，v＝r0ω，滑動(dòng)率s＝0；在做純滑動(dòng)時(shí)，ω＝0，s＝100%；邊滾邊滑時(shí)0＜s＜100%.所以滑動(dòng)率的數(shù)值說明了車輪運(yùn)動(dòng)中滑動(dòng)成分所占的比例，滑動(dòng)率越大，滑動(dòng)的成分越多。��

　　不同滑動(dòng)率時(shí)，附著系數(shù)是不一樣的。如圖2所示曲線。圖中除了縱向附著系數(shù)曲線外，還給出了側(cè)向附著系數(shù)，側(cè)向附著系數(shù)與車輛的行駛穩(wěn)定性有關(guān)。

　　附著系數(shù)曲線OA段近似于直線，附著系數(shù)隨著滑移率的增大而迅速增大，至B點(diǎn)達(dá)到最大值。附著系數(shù)的最大值出現(xiàn)在S＝15%～20%。附著系數(shù)有所下降。從圖也可以看出：滑移率越小，橫向附著系數(shù)越大。即保持轉(zhuǎn)向和防止側(cè)滑的能力越大。所以如能使滑移率保持在10%～20%之間，便可獲得較大的縱向，橫向附著系數(shù)。具有一般制動(dòng)器的汽車是無法做到這一點(diǎn)的。��

　　3車輪防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）和電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)（EBD）的工作原理

　　車輪防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（Anti-LockBrakeSystem）簡稱ABS，它是汽車上的一種主動(dòng)安全裝置，其作用是在汽車制動(dòng)時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)力的大小，避免車輪完全抱死在路面上產(chǎn)生拖滑，使車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)，以保證汽車車輪與地面間有最好的附著狀態(tài)，縮短制動(dòng)距離，提高汽車制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)向操縱能力，使汽車制動(dòng)更為安全有效。ABS系統(tǒng)可以做到我們上述所說的那樣：使汽車的滑動(dòng)率S＝10%～20%之間，在此范圍內(nèi)，汽車的縱向附著系數(shù)最大，可以獲得最大的制動(dòng)力。同時(shí)橫向附著系數(shù)也保持較大值，使汽車具有良好的抗側(cè)滑能力及制動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)向操縱能力，因而得到最佳的制動(dòng)效果。0≤S≤Sp稱為穩(wěn)定區(qū)域，Sp≤S≤100%稱為非穩(wěn)定區(qū)域。

　　ABS系統(tǒng)由傳統(tǒng)的普通制動(dòng)系統(tǒng)和防止車輪抱死的電子控制系統(tǒng)組成。下文中所指的ABS單指電子控制系統(tǒng)。現(xiàn)代ABS一般是由傳感器、電子控制器，執(zhí)行器及警告燈等組成。其中傳感器主要是指車輪的輪速傳感器，執(zhí)行器主要是指壓力調(diào)節(jié)器。

　　在一般的制動(dòng)情況下，駕駛員踩在制動(dòng)踏板上的力較小，車輪不會(huì)被抱死，ABS不工作，這時(shí)就如常規(guī)的制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)力完全由駕駛員踩在制動(dòng)踏板上的力來控制。在緊急制動(dòng)或松滑路面制動(dòng)時(shí)，ABS將工作，工作過程是：制動(dòng)開始時(shí)，制動(dòng)壓力驟升，車輪速度迅速下降，車輪的滑移率在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定界限SP，當(dāng)輪速傳感器檢測(cè)到車輪的滑移率剛剛超過SP出現(xiàn)抱死趨勢(shì)時(shí)，ABS控制器輸出信號(hào)到制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器降低制動(dòng)壓力，減小車輪制動(dòng)力矩，使車輪滑移率恢復(fù)到靠近穩(wěn)定界限SP的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，壓力保持，車輪速度上升，當(dāng)車輪的加速度超過某一值時(shí)，再次將制動(dòng)壓力提高到使車輪滑移率稍微超過穩(wěn)定界限，壓力保持，車輪速度又下降。ABS按上述循環(huán)反復(fù)，將車輪滑移率控制在SP附近的狹小范圍內(nèi)，以獲得最佳的制動(dòng)效能和制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操控能力。ABS只有速度超過8km/h時(shí)，ABS才起作用。

　　現(xiàn)在配備了EBD系統(tǒng)，EBD的英文全稱是“ElectricBrakeforceDistribution”，即“電子制動(dòng)力分配”。在汽車行駛過程中，四個(gè)車輪的工作環(huán)境千變?nèi)f化，地面附著條件也往往不一樣，制動(dòng)時(shí)易發(fā)生跑偏、打滑、側(cè)傾甚至車輛側(cè)翻的情況。另外，制動(dòng)時(shí)由于慣性作用，車輛重心前移，車身重量大部分由前輪承受，出現(xiàn)點(diǎn)頭動(dòng)作，這時(shí)前輪與地面的摩擦力大幅增長，而后輪由于垂直于地面的壓力，轉(zhuǎn)移到前輪而摩擦力減弱，易出現(xiàn)甩尾這就太危險(xiǎn)了。��

　　ABS在一定程度上可以避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，但由于ABS對(duì)后輪的控制始終以附著力較小的一側(cè)（如行駛的冰雪，泥水路面的車輪）為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證兩側(cè)車輪制動(dòng)力的平衡，追求的是制動(dòng)穩(wěn)定性。而EBD則不同，當(dāng)緊急制動(dòng)車輪抱死的情況下，可以在制動(dòng)的瞬間經(jīng)高速計(jì)算，自動(dòng)調(diào)節(jié)前、后軸的制動(dòng)力分配比例，并不斷調(diào)整ABS液壓組件，在ABS動(dòng)作之前就已經(jīng)平衡了每一個(gè)車輪的有效抓地力，即：使四個(gè)車輪受到的制動(dòng)力與其匹配，以防止出現(xiàn)甩尾和側(cè)滑，并縮短汽車制動(dòng)距離。提高制動(dòng)效能，配合ABS提高制動(dòng)的穩(wěn)定性。EBD的另外一個(gè)特性就是它的隨動(dòng)性。當(dāng)車輛的載重或乘員數(shù)發(fā)生變化時(shí)，EBD仍然能夠根據(jù)各個(gè)車輪車速傳感器采集的信號(hào)，主動(dòng)、適時(shí)、合理地進(jìn)行制動(dòng)力的“智能”分配，從而保證制動(dòng)過程中車輛的直線行駛狀態(tài)和車身的穩(wěn)定性，讓危險(xiǎn)夭折于萌芽狀態(tài)。

　　同樣，車輪在彎道制動(dòng)時(shí)，因?yàn)閺澋离x心力，使外側(cè)的車輪承受較大的車身自重及慣性載荷，這時(shí)EBD會(huì)增大外側(cè)車輪的制動(dòng)力，防止制動(dòng)力突破輪胎與地面的抓地力而使車輛發(fā)生“自旋”。在緊急剎車，車輪抱死的情況下，EBD在ABS動(dòng)作之前就已平衡了每一個(gè)車輪的有效抓地力，可以防止出現(xiàn)甩尾的側(cè)移，并縮短汽車制動(dòng)距離。

　　EBD實(shí)際上是ABS的輔助功能，它可以改善ABS的功效。所以在安全指標(biāo)上又多了“ABS+EBD”在安全指標(biāo)上EBD更勝一籌。

　　最為重要的是ABS與EBD可以使用同一個(gè)傳感器，基本構(gòu)造基本上都不變，安裝也十分的方便，所以現(xiàn)在汽車上可以使用ABS+EBD在成本上也不會(huì)增加太多。