江苏大学毕业设计(论文)开题报告书

江苏大学

毕业设计（论文）选题报告

课题名称专用汽车制动性能研究

学生姓名汪凯狄

专业班级车辆工程0905 课题来源自选

指导教师朱茂桃

2013年3月

1 选题的依据及意义

汽车制动系统是车辆行驶安全的关键装置。近年来，随着人类安全意识的提高,行车安全已是汽车发展的一个主要趋势之一。为了保证行车安全，如今汽车制动系的作用愈显重要，也只有制动性能良好，制动工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。

近年来随着汽车车速不断的提高，汽车行使的动能增加，制动时产生的热量越大，都位于车轮内，通风散热条件差，长时间的高速行使，热量散布出去，致使摩擦产生热衰退、摩擦系数下降、制动力减弱，保证不了安全行使的制动效能，严重影响行车安全性。据有关部门数据显示，2009年，中国汽车保有量约占世界汽车保有量的百分之三，但交通事故死亡人数却占世界的百分之十六。从二十世纪八十年代末中国交通事故年死亡人数首次超过五万人至今，中国(未包括港澳台地区)每年交通事故50万起，因交通事故死亡人数均超过10万人，已经连续十余年居世界第一。而在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故为总数的45％，另外，由于载重汽车的“大吨小标”的普遍现象及制动器产品质量的参差不齐，无疑对制动器的安全性能留下了隐患。可见，提高制动系统的制动质量将有助于减少事故的发生,将大幅度地提高汽车的安全性。

2 国内外研究现状及发展趋势

近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，制动系统越来越重要。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中不断努力。目前关于汽车制动控制的研究包括制动控制的理论和方法,以及采用新的技术等。

汽车制动时让它停下来的力是地面制动力,它来源于制动器制动力,但受制于地面最大附着力。如果地面制动力超过最大附着力，汽车将发生抱死现象，且这时地面附着系数较小，汽车将滑行很长距离才停止，即制动距离过长。为解决这一问题，现在汽车上普遍装有ABS，它将滑移率控制在15%-30%之间，防止汽

车抱死，并且附着系数最大，制动距离缩短。但ABS仍有缺陷，制动系统并未完善，交通事故依然不断，为此世界各国在制动控制和制动技术上进行着不懈地的研究。

⑴国外发展现状

德国的博世公司几十年来一直致力于制动系统的研究，1978年的时候，它推出了全球首个ABS，1986年博世推出全球首个TCS，而1995年推出的ESP系统，则使得德国及其他国家的交通事故不断下降，80%的侧滑得到了避免，现在在汽车的使用率已达到40%以上。2008年博世又推出了辅助制动系统。在紧急情况下当驾驶者想要尽快停车，他通常会快速踩刹车，但往往由于力度不够而浪费了宝贵的制动距离，而制动辅助系统可以在这种情况下提供最大制动力。另外，在当前宝马7系中配备的博世ESP(r)至尊版是全球第一个带有FlexRay界面的制动控制系统。通过这一新数据总线，系统能够与相应的传感器、自适应巡航控制(ACC)、集成底盘管理系统(ICM)、发动机以及传输控制单元通信。与过去使用的CAN总线相比，FlexRay总线系统能以更高的速率传输更大的信息包，并且能够自动防止故障的发生。正如CAN一样，FlexRay也能够传输驱动信息，此外它还能够实现信号的实时传输。在危急驾驶状况下，电子稳定程序(ESP(r))能够通过对单个轮胎的制动稳定车辆。

瑞德的沃尔沃公司在2009年日本汽车技术展示会演示了装配于新款SUV车型XC60上的低速紧急制动技术City Safety，沃尔沃装配在XC60上的这套City Safety低速紧急制动系统，能够有效防止撞车事件的发生。车辆以4～30km/h的速度行驶时，系统才会启动，与前方车辆的速度差加大，感知到存在碰撞危险时，就会自动制动。

⑵国内发展情况

中国的制动系统的理论研究和技术发展水平不断在进步。2006年中国北车集团四方车辆研究所自主研发的"微机控制直通电控制动控制系统"，开创国产城轨制动控制系统载客运用先河。而2006年中国福马机械集团有限公司所属林海集团公司的"全地形车后轮制动系统中置蝶刹装置"获得国家知识产权局授予的专利权。全地形车后轮制动系统中置蝶刹装置已经应用于该公司制造的特种车辆

上，明显地提高了制动的可靠性和安全性，有效地克服了目前国内全地形车普遍使用的后轮液压制动系统的缺陷。同样在2006年，一种与汽车行驶安全息息相关，却又长期受制于国外核心技术，严重影响我国汽车产业国产化进程的汽车核心部件-气压盘式制动器总成，近日由江苏恒力制动器制造有限公司研制成功。这一项拥有多项自主知识产权和核心技术的重要成果被江苏省申报为2006年度国家火炬计划重点项目。气压盘式制动器总成引进消化国际先进的设计理念，采用气压式双推盘双调节制动技术，对汽车制动系统因摩擦片与制动盘摩擦组件的磨损而产生的过量间隙能进行自动报警、自动调节，并实施自动补偿，促使高速运行的车辆通过灵敏、快捷、有效的紧急制动刹车，应变各种突发事件，极大地减少和避免汽车运行中的事故隐患。目前中国的制动控制理论和技术水平和发达国家相比仍有很大的差距，很多厂商仍然是引进和模仿外国的技术。中国和外国的主要差距主要体现在智能化和自动化上，发达国家依靠电子信息技术的领先地位，已经在智能化方向上远远地走在了前面。目前载重汽车多以气压鼓式制动系统为主，但由于其本身缺点，如制动效能及散热性差等，在高速行使的车上便出现了盘式制动器，盘式制动器的散热性好，且稳定性好，耐热性能好。目前，盘式制动器广泛应用于轿车，大部分只用作前轮制动器，而与后轮鼓式制动器配合，以期获得在较高的车速下制动时方向的稳定性并且节约不少成本。所以载重汽车也会向这方面发展。

3 本课题研究内容

据统计汽车交通事故的40%与汽车的制动性能有关，当然汽车制动性能就是人们关心的话题，那么为了改善其制动性能，设计安全可靠的制动系统成为新的课题。

从整车及各主要总成的受力分析出发，以及制动管路的布置对制动性能的影响，用被利用的附着系数法来优化确定制动力分配比。在此基础上获得符合ECE/EEC法规要求的全面分析指标，并可估算出制动性能，为改进设计提供依据。

开发了一套虚拟仪器测试系统进行针对性试验研究，通过对试验得到的数据进行分析处理后所得到的结果与优化计算作比较，以检验该分析法可行性与准确性。

4 本课题研究方案

由于设计的是专用汽车的制动系统，就必须要考虑专用汽车总质量一般都比较大，行驶的道路又较复杂，必须要求有可靠的制动系统，还要有完善的辅助制动系统。

5 研究目标工作进度安排

⑴提高汽车的制动技术水平，使其使用性能更好，更安全，更可靠，更经济。调整汽车在产品系列中的档次，以便改善其市场竞争地位并获得更大的经济效益。

⑵工作进度安排

日期内容

3.27～

4.06 制定建模及分析方案

4.06～4.30 必要的计算及分析

4.30～

5.12 完成毕业设计论文的撰写；

5.12～5.15 完成毕业设计答辩的准备工作

6 主要参考文献

[1] 吉林工业大学．汽车设计．北京：机械工业出版社，1981.7

[2] 汽车制动理论与设计，方泳龙，国防工业出版社，2005-01版

[3] 汽车理论(第5版)，于志生，机械工业出版社，2009-03版

[4] 汽车转向制动系设计，唐宇明，东南大学出版社，1995-01版

[5] 多轴汽车制动性能的简易分析法，汪文国，机械科学与技术，1996年第1期

[6] 最优化方法及其应用，余俊，华中工学院出版社，1983-01版

[7] L.鲁道夫，汽车制动系统的分析与设计，张尉林等译，机械工业出版社，1985

[8] GB12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验方法

[9] XXXX设计任务书

[10] DASYLAB软件手册

[11] VISUAL BASIC for WINDOWS语言参考手册，学苑出版社，1996-2

[12] VISUAL C++ for WINDOWS程序设计

指

导

教

师

意

见

指导教师（签名）：

年月日

专

业

意

见

专业主任（签名）：

年月日