汽車制動性能的優(yōu)劣主要從汽車的制動效能、制動效能的恒定性和制動時汽車方向的穩(wěn)定性三個方面來評價。

1.汽車的制動效能

汽車的制動效能是指汽車迅速降低車速直至停車的能力。一般用制動距離和制動減速度來評價。

(1)制動距離。

制動距離是指汽車速度為v0時,從駕駛員腳踏制動踏板開始到汽車停止行駛為止所經(jīng)過的距離。它與汽車的行駛安全有直接的關(guān)系。制動距離與制動踏板力、車輛載荷、制動器起作用的時間、路面附著條件、制動的起始車速、發(fā)動機(jī)是否結(jié)合等許多因素有關(guān)。

在測試制動距離時,應(yīng)對踏板力或制動系統(tǒng)壓力、路面附著系數(shù)、起始車速以及車輛的狀態(tài)加以規(guī)定。制動距離與制動器的熱狀況也有密切關(guān)系。若無特殊說明,一般制動距離是在冷試驗的條件下測得的 (起始制動時制動器的溫度在100℃以下)。

在制動過程中實(shí)際測得的制動踏板力與制動減速度及制動時間可用如圖2-6所示的汽車制動過程曲線來表示。

圖2-6 汽車制動過程曲線

圖2-6所示為經(jīng)簡化后的曲線,它反映了從駕駛員接受緊急制動信號開始,到制動結(jié)束的全過程。其中包括駕駛員反應(yīng)時間t1、制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)時間 (制動器的作用時間)t2、持續(xù)制動時間t3和釋放時間t4。

(2)制動減速度。

制動減速度是檢驗汽車制動效能的最基本的指標(biāo)之一,其大小直接影響制動距離的長短。制動減速度的大小反映了地面制動力的大小,因此它與制動器制動力 (車輪滾動時)及地面附著力 (車輪抱死拖滑時)有關(guān)。

2.制動效能的恒定性

以上所述的制動效能是指汽車行車制動系統(tǒng)在冷制動的情況下 (制動器起始溫度在100℃以下)的制動效能。汽車在高速制動、短時間重復(fù)制動或下長坡連續(xù)制動時,制動器的溫度常在300℃以上,有時甚至高達(dá)600℃～700℃,使摩擦片內(nèi)的有機(jī)物發(fā)生分解,產(chǎn)生氣體和液體,在摩擦表面形成有潤滑作用的薄膜,此時制動器摩擦系數(shù)下降,摩擦力矩會顯著減小,從而使制動效能顯著下降,這種現(xiàn)象稱為制動器的熱衰退。制動效能的恒定性主要指的是行車制動系統(tǒng)抗熱衰退的性能。

抗熱衰退的性能與制動器摩擦副材料及制動器結(jié)構(gòu)有關(guān),熱衰退是目前制動器不可避免的現(xiàn)象,只是程度上有所差別。衡量抗熱衰退性能一般用連續(xù)制動時制動效能占冷制動效能的百分?jǐn)?shù)作為評價指標(biāo)。ISO/DIS6597規(guī)定,被試車輛以一定的車速連續(xù)制動15次,每次的制動強(qiáng)度為-3m/s2,最后的制動效能應(yīng)不低于冷試驗制動效能的60%。對于山區(qū)行駛的貨車和高速行駛的轎車的抗熱衰退性能有較高的要求,一些國家規(guī)定,大型貨車必須裝備輔助制動器,以保持山區(qū)行駛的制動效能。

盤式制動器由于有較好的散熱效果和良好的制動穩(wěn)定性,因而在高速轎車中應(yīng)用廣泛。

當(dāng)汽車涉水后,由于制動器被水浸濕,故其制動效能也會降低,這種現(xiàn)象稱為水衰退現(xiàn)象。為保證行車安全,汽車涉水后應(yīng)踩幾次制動踏板,使制動蹄和鼓摩擦生熱迅速干燥,制動效能才會恢復(fù)正常。

3.制動時汽車方向的穩(wěn)定性

所謂制動方向的穩(wěn)定性是指汽車在制動過程中維持直線行駛的能力,或按預(yù)定彎道行駛的能力。一般試驗中常規(guī)定一定寬度 (指1.5倍的車寬或3.5m)的試驗通道,制動時方向穩(wěn)定性合格的車輛一般不允許產(chǎn)生不可控制的效應(yīng)使它離開這條通道。

制動方向的穩(wěn)定性是用制動時不應(yīng)發(fā)生制動跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能來衡量。

(1)制動跑偏。

制動跑偏是指制動時原期望汽車按直線方向減速停車,但有時汽車卻自動向左或向右偏駛的現(xiàn)象。跑偏的現(xiàn)象多數(shù)是由于技術(shù)狀況不佳而造成的,其經(jīng)過維修、調(diào)整是可以消除的。

(2)制動側(cè)滑。

制動側(cè)滑是指汽車制動時某一軸的車輪或者兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動的現(xiàn)象。側(cè)滑與車輛設(shè)計、車速及路面情況有關(guān):一般在較高的車速或較滑的路面上制動時,也可能發(fā)生后軸側(cè)滑。

制動跑偏和制動側(cè)滑的區(qū)別在于制動跑偏時雖然行駛方向出現(xiàn)了偏離,但車輪與地面沒有產(chǎn)生相對滑移現(xiàn)象;兩者的聯(lián)系在于嚴(yán)重的跑偏有時會引起后軸側(cè)滑,易于發(fā)生側(cè)滑的汽車也有加劇跑偏的趨勢。

(3)制動時失去轉(zhuǎn)向能力。

制動時失去轉(zhuǎn)向的能力是指制動時不能按預(yù)定彎道行駛和轉(zhuǎn)向,而沿切向方向駛出,或直線行駛制動時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤不能改變方向仍按直線行駛的現(xiàn)象,制動時喪失轉(zhuǎn)向能力主要是由轉(zhuǎn)向輪抱死而失去控制方向的作用而引起的。

制動側(cè)滑與喪失轉(zhuǎn)向能力有著非常密切的聯(lián)系。理論分析與實(shí)踐證明,制動過程中若是只有前輪抱死或前輪先抱死拖滑,汽車基本能維持直線減速行駛或停車,則不會產(chǎn)生嚴(yán)重的側(cè)滑現(xiàn)象,但此時駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤無效,失去控制方向的能力,對在彎道行駛的汽車是十分危險的。若后輪比前輪提前一定時間先抱死拖滑,則汽車在輕微側(cè)向干擾力作用下就會引起后軸側(cè)滑,特別是高速制動,易產(chǎn)生劇烈的回轉(zhuǎn)運(yùn)動,即制動 “甩尾”現(xiàn)象。路面越滑,制動距離和制動時間越長,后軸側(cè)滑就越劇烈。

采用自動防抱死裝置和制動力自動分配裝置的控制系統(tǒng)可以有效地防止或減少上述三種情況的出現(xiàn),從而使汽車在緊急制動時保持良好的方向穩(wěn)定性。