基于ANSYS 的盘式制动器热力学研究
2021-08-28杨晓娜丁贝贝
汽车实用技术 2021年15期
杨晓娜,丁贝贝
(郑州科技学院,河南 郑州 450064)
引言
随着汽车保有量的增长,行车安全成为人们关注的焦点问题。据统计,因车辆制动系统故障导致的严重交通事故占总事故量的50%以上,尤其西北部地区,汽车制动热衰退造成的交通事故更为严重[1]。文中对钳盘式制动器制动过程温度变化进行研究,为改善制动器散热问题提供一种研究思路,以提高汽车的主动安全性。
1 制动力分析
1.1 制动力分配系数
本文以某型乘用车前桥滑动钳盘式制动器为研究对象,整车质心数据如表1 所示。

表1 整车质心数据 单位:mm
通常用汽车前轴的制动器制动力与汽车总制动器的制动力比值来表明制动力的分配比例,又称为制动器制动力分配系数,用β表示[2],即:

式中,Fμ1是前轮的制动器制动力;Fμ2是后轮的制动器制动力;Fμ=Fμ1+Fμ2是汽车总制动力,故有:

由式(2)可见,Fμ1和Fμ2的函数关系在坐标系中为一条直线,这条直线被称为实际汽车前后制动器的制动力分配曲线,又称β线[3]。
根据公式:

将数据代入,得β=0.70。
1.2 前轴最大制动力矩
根据平衡条件,可得:

式中Fz2为地面对后轮的法向反作用力。令du ⁄ dt=zg,z为制动强度,整理公式可得到如下公式:

当前后轮都抱死时FXb=Fφ=Gφ。则有:

前后轮同时抱死时,制动器制动力之和等于附着力,即:

式中,Fμ1是前轮的制动器制动力;Fμ2是后轮的制动器制动力。
整理得:

文中使用的轮胎型号为215/55 R16,则轮胎断面宽度为215 mm、扁平率为55%、轮毂直径为16 英寸。由此得到车轮滚动半径:
re=321.45 mm
又前轴制动力:

将数据代入,求得:Tmax=1226.6N•m。……
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