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        汽車機械制動器效能分析

        2014-06-17 19:18:29閔文
        科學(xué)與財富 2014年5期
        關(guān)鍵詞:制動器質(zhì)心液壓

        閔文

        摘 要:隨著消費者安全意識的不斷增強,車輛的安全性能逐漸引起人們的重視。汽車制動系統(tǒng)作為保證汽車安全的重要系統(tǒng)備受關(guān)注,同時它也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在不斷改進。本文重點分析了汽車機械制動器(EMB)的制動效能,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以及制動時的動力學(xué)模型,通過仿真進行了EMB和液壓制動器的制動性能比較;結(jié)果表明EMB具有更加優(yōu)越的制動效能。

        關(guān)鍵詞:電子機械制動器 制動器模型

        0 引言

        在汽車主動安全性能組成中,汽車制動性能是重要環(huán)節(jié)之一,提高汽車制動性能成為人們關(guān)注的焦點。隨著對汽車制動性能要求的不斷提高,出現(xiàn)了各種制動系統(tǒng);如:防抱死制定系統(tǒng)、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)等等[1];將這些系統(tǒng)加入到液壓制動系統(tǒng)后,會增加整個系統(tǒng)的管路數(shù)量,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,從而增加了裝配和維修的難度;開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單和功能齊全的制動系統(tǒng)迫在眉睫。電子機械制動器(EMB)就是在這種形勢下應(yīng)運而生的,本文對其效能展開討論。

        1 汽車制動力學(xué)模型

        首先分析汽車的制動力學(xué)模型。汽車在制動過程中,其受力情況分析如下:圖1為汽車行駛過程中的制動受力模型,將汽車所受的滾動阻力和空氣阻力、慣性阻力等忽略不計,保證車輛是直線行駛的。其中,W表示汽車的重力;Fz1、Fz1表示汽車的全后法向力;Fxb1、Fxb2表示汽車前輪和后輪的地面制動力;Fj表示汽車的加速阻力;hc表示汽車的質(zhì)心高度[2];a、b表示汽車質(zhì)心與前軸和后軸之間的距離;l表示軸距[3]。其次是輪胎的模型,在汽車的制動過程中,輪胎的特性決定著其制動力Fxb;此時僅對EMB的制動效能進行分析,因此可以忽略輪胎的變形。圖2給出了其受力的情況。

        其次是EMB模型分析,在EMB中,包括有:電源、電動機、減速增矩機構(gòu)、滾珠絲桿機構(gòu)和間隙自動調(diào)整機構(gòu)等[4]。其中,電源由蓄電池提供,其電壓為l2 V;電動機向制動塊提供制動力矩是通過減速增矩機構(gòu)來實現(xiàn)的;因此,選擇電動機十分關(guān)鍵,它將直接影響到制動力矩的大小。分析電機的模型如下:對于直流電動機來說,其數(shù)學(xué)模型為:

        2 汽車制動效能仿真分析

        運用matlab仿真軟件對EMB的制動效能進行仿真分析,同時將其與傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)進行對比。本文中采用了桑塔納轎車為研究對象,其具體參數(shù)為:汽車的重量為16000千克,軸距為2600毫米;a為1400毫米;b為1200毫米;質(zhì)心的高度為500毫米;輪胎的半徑為350毫米。分別在該車中裝設(shè)EMB和液壓制動器,對汽車的制動效能進行分析。

        比較以上仿真圖形,當(dāng)汽車開始制動時,其速度為80千米每小時。對于采用電子機械制動器來說,經(jīng)過0.32秒的時間汽車就抱死了;而對于采用液壓制動器來說,需要經(jīng)過0.9秒的時間汽車才能實現(xiàn)抱死。在到達最大制動力時,電子機械制動器只需要0.05秒??梢?,EMB的制動效應(yīng)速度更快,在制動距離上也更近;這對于汽車安全行駛來說是十分有利的。

        3 結(jié)束語

        本文建立了電子機械制動器的相關(guān)模型,通過軟件仿真對比分析了電子機械制動器與液壓制動器的效能,結(jié)果表明,電子機械制動器的制動時間和制定距離都要比液壓制動器短,更有利于汽車的安全行駛。相信在未來,EMB將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

        參考文獻

        [1]何仁,胡青訓(xùn).帶有制動能量再生系統(tǒng)的公共汽車制動過程[J].江蘇大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,26(5):390-392

        [2]何建清等.車用電渦流緩速器的沒計方法[J]汽車工程2003.10

        [3]衛(wèi)新民等電渦流緩速器在電機制動方面的應(yīng)用[J].電工技術(shù)2006.11.endprint

        摘 要:隨著消費者安全意識的不斷增強,車輛的安全性能逐漸引起人們的重視。汽車制動系統(tǒng)作為保證汽車安全的重要系統(tǒng)備受關(guān)注,同時它也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在不斷改進。本文重點分析了汽車機械制動器(EMB)的制動效能,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以及制動時的動力學(xué)模型,通過仿真進行了EMB和液壓制動器的制動性能比較;結(jié)果表明EMB具有更加優(yōu)越的制動效能。

        關(guān)鍵詞:電子機械制動器 制動器模型

        0 引言

        在汽車主動安全性能組成中,汽車制動性能是重要環(huán)節(jié)之一,提高汽車制動性能成為人們關(guān)注的焦點。隨著對汽車制動性能要求的不斷提高,出現(xiàn)了各種制動系統(tǒng);如:防抱死制定系統(tǒng)、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)等等[1];將這些系統(tǒng)加入到液壓制動系統(tǒng)后,會增加整個系統(tǒng)的管路數(shù)量,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,從而增加了裝配和維修的難度;開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單和功能齊全的制動系統(tǒng)迫在眉睫。電子機械制動器(EMB)就是在這種形勢下應(yīng)運而生的,本文對其效能展開討論。

        1 汽車制動力學(xué)模型

        首先分析汽車的制動力學(xué)模型。汽車在制動過程中,其受力情況分析如下:圖1為汽車行駛過程中的制動受力模型,將汽車所受的滾動阻力和空氣阻力、慣性阻力等忽略不計,保證車輛是直線行駛的。其中,W表示汽車的重力;Fz1、Fz1表示汽車的全后法向力;Fxb1、Fxb2表示汽車前輪和后輪的地面制動力;Fj表示汽車的加速阻力;hc表示汽車的質(zhì)心高度[2];a、b表示汽車質(zhì)心與前軸和后軸之間的距離;l表示軸距[3]。其次是輪胎的模型,在汽車的制動過程中,輪胎的特性決定著其制動力Fxb;此時僅對EMB的制動效能進行分析,因此可以忽略輪胎的變形。圖2給出了其受力的情況。

        其次是EMB模型分析,在EMB中,包括有:電源、電動機、減速增矩機構(gòu)、滾珠絲桿機構(gòu)和間隙自動調(diào)整機構(gòu)等[4]。其中,電源由蓄電池提供,其電壓為l2 V;電動機向制動塊提供制動力矩是通過減速增矩機構(gòu)來實現(xiàn)的;因此,選擇電動機十分關(guān)鍵,它將直接影響到制動力矩的大小。分析電機的模型如下:對于直流電動機來說,其數(shù)學(xué)模型為:

        2 汽車制動效能仿真分析

        運用matlab仿真軟件對EMB的制動效能進行仿真分析,同時將其與傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)進行對比。本文中采用了桑塔納轎車為研究對象,其具體參數(shù)為:汽車的重量為16000千克,軸距為2600毫米;a為1400毫米;b為1200毫米;質(zhì)心的高度為500毫米;輪胎的半徑為350毫米。分別在該車中裝設(shè)EMB和液壓制動器,對汽車的制動效能進行分析。

        比較以上仿真圖形,當(dāng)汽車開始制動時,其速度為80千米每小時。對于采用電子機械制動器來說,經(jīng)過0.32秒的時間汽車就抱死了;而對于采用液壓制動器來說,需要經(jīng)過0.9秒的時間汽車才能實現(xiàn)抱死。在到達最大制動力時,電子機械制動器只需要0.05秒。可見,EMB的制動效應(yīng)速度更快,在制動距離上也更近;這對于汽車安全行駛來說是十分有利的。

        3 結(jié)束語

        本文建立了電子機械制動器的相關(guān)模型,通過軟件仿真對比分析了電子機械制動器與液壓制動器的效能,結(jié)果表明,電子機械制動器的制動時間和制定距離都要比液壓制動器短,更有利于汽車的安全行駛。相信在未來,EMB將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

        參考文獻

        [1]何仁,胡青訓(xùn).帶有制動能量再生系統(tǒng)的公共汽車制動過程[J].江蘇大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,26(5):390-392

        [2]何建清等.車用電渦流緩速器的沒計方法[J]汽車工程2003.10

        [3]衛(wèi)新民等電渦流緩速器在電機制動方面的應(yīng)用[J].電工技術(shù)2006.11.endprint

        摘 要:隨著消費者安全意識的不斷增強,車輛的安全性能逐漸引起人們的重視。汽車制動系統(tǒng)作為保證汽車安全的重要系統(tǒng)備受關(guān)注,同時它也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在不斷改進。本文重點分析了汽車機械制動器(EMB)的制動效能,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以及制動時的動力學(xué)模型,通過仿真進行了EMB和液壓制動器的制動性能比較;結(jié)果表明EMB具有更加優(yōu)越的制動效能。

        關(guān)鍵詞:電子機械制動器 制動器模型

        0 引言

        在汽車主動安全性能組成中,汽車制動性能是重要環(huán)節(jié)之一,提高汽車制動性能成為人們關(guān)注的焦點。隨著對汽車制動性能要求的不斷提高,出現(xiàn)了各種制動系統(tǒng);如:防抱死制定系統(tǒng)、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)等等[1];將這些系統(tǒng)加入到液壓制動系統(tǒng)后,會增加整個系統(tǒng)的管路數(shù)量,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,從而增加了裝配和維修的難度;開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單和功能齊全的制動系統(tǒng)迫在眉睫。電子機械制動器(EMB)就是在這種形勢下應(yīng)運而生的,本文對其效能展開討論。

        1 汽車制動力學(xué)模型

        首先分析汽車的制動力學(xué)模型。汽車在制動過程中,其受力情況分析如下:圖1為汽車行駛過程中的制動受力模型,將汽車所受的滾動阻力和空氣阻力、慣性阻力等忽略不計,保證車輛是直線行駛的。其中,W表示汽車的重力;Fz1、Fz1表示汽車的全后法向力;Fxb1、Fxb2表示汽車前輪和后輪的地面制動力;Fj表示汽車的加速阻力;hc表示汽車的質(zhì)心高度[2];a、b表示汽車質(zhì)心與前軸和后軸之間的距離;l表示軸距[3]。其次是輪胎的模型,在汽車的制動過程中,輪胎的特性決定著其制動力Fxb;此時僅對EMB的制動效能進行分析,因此可以忽略輪胎的變形。圖2給出了其受力的情況。

        其次是EMB模型分析,在EMB中,包括有:電源、電動機、減速增矩機構(gòu)、滾珠絲桿機構(gòu)和間隙自動調(diào)整機構(gòu)等[4]。其中,電源由蓄電池提供,其電壓為l2 V;電動機向制動塊提供制動力矩是通過減速增矩機構(gòu)來實現(xiàn)的;因此,選擇電動機十分關(guān)鍵,它將直接影響到制動力矩的大小。分析電機的模型如下:對于直流電動機來說,其數(shù)學(xué)模型為:

        2 汽車制動效能仿真分析

        運用matlab仿真軟件對EMB的制動效能進行仿真分析,同時將其與傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)進行對比。本文中采用了桑塔納轎車為研究對象,其具體參數(shù)為:汽車的重量為16000千克,軸距為2600毫米;a為1400毫米;b為1200毫米;質(zhì)心的高度為500毫米;輪胎的半徑為350毫米。分別在該車中裝設(shè)EMB和液壓制動器,對汽車的制動效能進行分析。

        比較以上仿真圖形,當(dāng)汽車開始制動時,其速度為80千米每小時。對于采用電子機械制動器來說,經(jīng)過0.32秒的時間汽車就抱死了;而對于采用液壓制動器來說,需要經(jīng)過0.9秒的時間汽車才能實現(xiàn)抱死。在到達最大制動力時,電子機械制動器只需要0.05秒。可見,EMB的制動效應(yīng)速度更快,在制動距離上也更近;這對于汽車安全行駛來說是十分有利的。

        3 結(jié)束語

        本文建立了電子機械制動器的相關(guān)模型,通過軟件仿真對比分析了電子機械制動器與液壓制動器的效能,結(jié)果表明,電子機械制動器的制動時間和制定距離都要比液壓制動器短,更有利于汽車的安全行駛。相信在未來,EMB將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

        參考文獻

        [1]何仁,胡青訓(xùn).帶有制動能量再生系統(tǒng)的公共汽車制動過程[J].江蘇大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,26(5):390-392

        [2]何建清等.車用電渦流緩速器的沒計方法[J]汽車工程2003.10

        [3]衛(wèi)新民等電渦流緩速器在電機制動方面的應(yīng)用[J].電工技術(shù)2006.11.endprint

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