防抱死制动系统的基本原理

【摘要】加装了防抱死制动系统的汽车在制动时使车轮的滑移率控制在15%-20%之间，此时纵向附着系数最大而横向附着系数也比较大，这样不会出现前轮先抱死失去转向能力和后轮先抱死而造成甩尾和侧滑的情况，而且能够缩短汽车的制动距离，保证了行车的安全性。

【关键词】防抱死制动系统；滑移率

一、制动时汽车受力分析

汽车直线行驶并受横向干扰力作用和汽车转弯时所受到地面给汽车的力如图1所示。其中：F为地面作用在每个车轮上的地面制动力，他的大小决定于路面的纵向附着系数和车轮所受的载荷。所有车轮上所受地面制动力的总和作为地面给汽车的总的地面制动力，它是使汽车在制动时减速并停止的主要作用力。Fy为地面作用在每个车轮上的侧滑摩擦力，侧滑摩擦力的大小取决于侧向附着系数和车轮所受的载荷，当车轮抱死时，侧滑摩擦力将变得很小。汽车直线制动时，若受到横向干扰力的作用，如横向风力或路面不平，汽车将产生侧滑摩擦力来保持汽车的直线行驶方向，如图1（a）所示。若汽车在转弯时制动或在制动时转弯，也将产生侧滑摩。

擦力使汽车能够转向，如图1（b）所示。地面制动力大小决定制动距离的长短，侧滑摩擦力则影响了汽车制动时的方向稳定性。这里将作用在前轮上的侧滑摩擦力称为转弯力，将作用在后轮上的侧滑摩擦力称为侧向力。转弯力越大，汽车的方向操纵性越好；侧向力越大，汽车的方向稳定性越好。

如上所述，施以适当的制动力可以使汽车有效地停车。汽车制动强度过大，则会使汽车产生各种危险工况。因此，汽车行驶时，要根据冰路、雪路、砂石路、坏路、水湿路、干路、直路、弯曲路等道路条件，根据汽车速度、方向转角等行驶条件进行制动操作，必须常注意不能让车轮完全抱死。

二、ABS的理论基础

在制动过程中，汽车是利用地面与轮胎之间产生的与车轮行进方向相反的摩擦力来减速的，这个摩擦力称为地面制动力。与地面制动力相关的摩擦系数称为制动附着系数或称纵向附着系数。纵向附着系数越大，则地面制动力越大，使汽车停止制动距离越短。在轮胎和地面的接觸面上还存在着另外一个摩擦力，它与地面制动力不同，是作用在车轮横向上的，称为侧滑摩擦力或侧向力。与侧滑摩擦力相关的摩擦系数称为侧向附着系数。一般说来，侧向力越大，汽车的方向稳定性越好，操纵性越好；反之，侧向力很小或消失时，汽车就无法按照驾驶员的意图行驶。

影响轮胎地面制动力和侧向力的主要因素是车轮在制动时的滑移状态，轮胎的滑移状态通常用滑移率来描述。滑移率的定义如下式：

参考文献

[1]王望予.汽车设计[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2]程军.汽车防抱死制动系统的理论与实践[M].北京：北京理工大学出版社，1999.

作者简介：潘磊（1989.01—），男，汉族，湖北襄阳人，硕士，讲师，研究方向：汽车专业专业课程教学。