简谈abs刹车
<5%*"v 鉴于大家对abs刹车的不同观点,我也谈一谈。
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一、中学物理补课
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[ 【摩擦力】相互接触的两物体在接触面上发生的阻碍该两物体相对运动的力,谓之“摩擦力”。
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摩擦力分3种状况
H:1F=$0I9 1.静摩擦力
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静摩擦力产生的条件:相互接触的物体间有相对运动的趋势,而又保持相对静止状态。
Uw_z9ZL 静摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势的方向相反。
j]_"MMwk$< 如汽车刹车时轮胎抱死的瞬间,轮胎与地面的摩擦力。
{YgB?kt5 静摩擦力的大小:0~fm
M%2F7 FY 【最大静摩擦力】在静摩擦中出现的摩擦力称为静摩擦力。当切向外力逐渐增大但两物体仍保持相对静止时,静摩擦力随着切向外力的增大而增大,但静摩擦力的增大只能到达某一最大值时,两物体将由相对静止进入相对滑动。
LA^H213N| 静摩擦力的这个最大值称为“最大静摩擦力”。
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2.滑动摩擦力
.Go 3'$'v 滑动摩擦力产生的条件:相互接触的物体间发生相对运动时。
\+g95|[/ 滑动摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动的方向相反。
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如汽车刹车时轮胎抱死时继续滑行的轮胎与地面的摩擦力。
%7O`]ik: 滑动摩擦力的大小:f滑=μN
Otn,(j;u 【滑动摩擦系数】滑动摩擦力的大小和彼此接触物体的相互间的正压力成正比:即f=μN,其中μ为比例常数叫“滑动摩擦系数”。
X||oiqbY 3.滚动摩擦力
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物体滚动时,接触面一直在变化着,物体所受的摩擦力,称为“滚动摩擦力”,它实质上是静摩擦力的特殊状态。
"]kaaF$U% 接触面愈软,形状变化愈大,则滚动摩擦力就愈大。
1reJ7b0 如汽车宽胎及气压不足时摩擦力变大,所以油耗上升。
vs7Hg)F 一般情况下,物体之间的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
y''`73U" 【滚动摩擦】一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时,由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用,叫“滚动摩擦”。滚动摩擦一般用阻力矩来量度,其力的大小与物体的性质、表面的形状以及滚动物体的重量有关。
,Tvk&<!0 结论:物体静摩擦力>滑动摩擦力>滚动摩擦力
V~+Oil6sa 二、abs刹车原理特点
1}Tbp_ 基于刹车安全要求人们根据摩擦力原理特点设计了abs刹车糸统。
Oq7M1|{ 制动性能是汽车主要性能之一,它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。
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F 制动时方向的稳定性,是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。如果因为汽车的紧急制动而使车轮完全抱死,那是非常危险的。若车轮抱死,将使汽车失去转向能力;将会出现甩尾或调头、跑偏、侧滑,尤其在路面湿滑的情况下,对行车安全造成极大的危害。
P(l$5x]g, 汽车的制动力取决于制动器的摩擦力,但能使汽车制动减速的制动力,还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时,汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率 :
?3D|{ δ= (V t -V a )/V t × 100 %
)_k"_VVcC 式中:δ--滑移率;
x' >Nz{B,P V t-- 汽车的理论速度;
a\;1%2a V a --汽车的实际速度。
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据试验证实,当车轮滑移率δ= 15 %一 20 %时附着系数达到最大值,因此,为了取得最佳的制动效果,一定要控制其滑移率在 15 %一 20 %范围内。
ha[c<e]uo[ 装有ABS系统的车辆在车轮,即将达到抱死临界点时,刹车在一秒内可作用60至120次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械自动化的“点刹”动作。也就是ABS刹车利用了车轮抱死瞬间产生一个“最大静摩擦力”原理使刹车行程变短。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑。
$HgBzZ7A2 ABS特点
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A. ABS防抱死系统的制动时方向的稳定性及可操控性。
F/pq9 B. ABS防抱死系统的第二个优点是能缩短制动距离。
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需要说明的是,当汽车在积雪或松散路面上制动时,若车轮抱死,则车轮前的楔状积雪或沙泥可阻止汽车的前进。在此条件下,装有ABS防抱死系统的汽车,其制动距离可能更长。
Yg/g9$' C. ABS防抱死系统的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况。事实上,车轮抱死会加剧轮胎磨损,而且轮胎胎面磨耗不均匀,使轮胎磨损消耗费增加。ABS制动时轮胎只有15 %一 20 %范围是滑行,且是一秒内可作用60至120次变换摩擦部位。
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