汽車制動過程
汽車的制動過程是指由駕駛人發現緊急情況,踩下制動踏板後,汽車車產生制動減速度ja,到汽車完全停止,這一過程中制動減速度ja與制動時間t的關係,如下圖所示。它包括以下幾個階段。
駕駛人反應時間
汽車行駛中,由駕駛人發現危險信號(上圖a點),大腦反應想要停車時開始,到右腳踩到制動踏板上為止,所經過的時間t0(上圖a-b點),稱為駕駛人的反應時間。這段時間的長短,取決於駕駛人的精神是否集中和動作的靈敏程度,而兩者則又取決於駕駛人的年齡、個性、駕駛技術。
制動裝置反應時間
制動裝置反應時間t1(亦稱制動滯後時間)是指從駕駛人開始踩下制動踏板,克服制動踏板自由行程、制動蹄回位彈簧的拉力和制動裝置的殘餘壓力,到汽車開始有制動減速度(有制動力)為止所經歷的時間(上圖b-c點),稱為制動裝置的反應時間,或稱制動滯後時間,用t1表示。這段時間的長短,決定於制動傳動機構和制動裝置的形式。液壓制動裝置反應時間一般為0.03~0.05s,氣壓制動系統為0.2~0.5s。
制動減速度增長時間
制動減速度(制動力)增長時間t2從制動器開始產生制動作用起隨著駕駛人踩踏板力的增加,制動器的制動力由零上升到最大值,因而制動減速度由零增加到最大值(絕對值),這個過程所需的時間稱為制動減速度(制動力)增長時間t2(上圖c-d段)。這段目時間的長短,受制動蹄摩擦襯片與制動鼓接觸面積狀況的影響,也受制動器結構形式的影響,而且還受駕駛人踩下制動踏板的速度和作用力大小的影響。液壓制動的t2為0.15~0.2s。t1+t2為制動裝置的協調時間,此時間在“制動規範”中規定:液壓制動裝置不得大於0.3s;氣壓制動裝置,中型汽車不大於0.5s,大型汽車不大於0.6s。
持續制動時間
持續制動時間t3車輛在最大減速度作用下,斷續行駛到完全停止時所經歷的時間稱為持續制動時間(上圖d-e)。在t3時間內,制動減速度基本不變。
制動完全釋放時間
制動完全釋放時間t4(上圖e-f段)是從放抬制動踏板開始到制動力完全消除,制動減速度下降到零所經歷的時間,稱為制動完全釋放時間。t4一般在0.2~1.0s之間。
汽車制動距離
由以上制動過程可知,在實際制動停車中,並不是駕駛人踩下制動踏板,汽車就會立即停住的。從駕駛人發現危險情況採取緊急制動措施,到汽車完全停住需要經過t0、t1、t2、t3四段時間。在這些時間內,汽車仍在行駛,這一行駛距離,稱為制動停車距離制動停車距離由兩個部分構成:一是反應距離;二是制動距離。也就是說制動停車距離是反應距離與制動距離之和
反應距離
反應距離就是在駕駛人反應時間t0內汽車所行駛的距離,它是汽車的行駛速度(m/s)與反應時間(s)的乘積。由此可知,反應距離的長短,取決於車輛的行駛速度和駕駛人的反應時間。行駛速度快或反應時間長,反應距離就長;反之則短。
制動距離
制動距離在“制動規範”中,已有明確規定和解釋,即從駕駛人的右腳踩上制動踏板起到車輛停住止,即車輛在t1+t2+t3時間內所行駛的距離,稱為制動距離。制動距離的長短主要與下列因素有關:
①行駛速度。汽車行駛速度越快,即開始制動時的速度越高,制動距離就越長。行駛速度增加1倍,制動距離則為原來的4倍。如行駛速度為20km/h,在乾燥、平坦的瀝青路面上制動距離為2.6m;當車速提高到40km/h,在相同的道路上,制動距離則長達10.4m。
②附著係數。路面的附著係數對制動性能影響很大。不同的路面,附著係數不同。汽車在相同的速度下,制動距離隨著附著係數值的下降而增長。以乾燥路面與冰雪面相比較,由於冰雪路面附著係數小,制動距離就長得多,制動效能變壞;在潮濕的瀝青路面上行車,如制動過急,容易產生制動“跑偏”與“側滑”等現象。
③汽車總質量:總質量愈大(車廂或行李箱載物過多),制動距離越長。
制動停車距離的概略計算
可以用近似法計算制動停車距離。其方法是:將車速(km/h)除以10,再將所得結果自乘,即為制動停車距離(m)。例如:60(km/h)÷10=6,制動停車距離:6×6=36(m)。這種估算方法,只適用於乾瀝青和混凝土路面上行駛的汽車。
實驗證明:駕駛人反應距離S0和制動裝置反應(滯後)距離S1,共約占總制動停車距離的50%~70%。因此,為了最大限度地縮短制動停車距離,除了保證車輛制動裝置工作可靠外,尤其需要駕駛人嚴格掌握車速和反應敏捷,以便對公路上的交通動態做出迅速、正確的判斷,以縮短反應時間;並根據路面附著情況正確運用制動。這樣才能達到制動生效快制動停車距離短,確保行車安全。