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电磁作用在汽车制动与传动中的应用. 中国科学技术大学 力学与机械工程系. 汽车的制动历史. 从汽车诞生之日起,制动控制系统经历了如下四个发展阶段:. 简单机械制动器 真空助力制动器 液压助力制动器 防抱死制动系统 ABS. 滑移率控制在 10%--20% 之间,可以使汽车达到最佳制动效果。当轮胎被抱死时,滑移率为 100% ,此时轮胎无法提供足够的侧向力和纵向力,影响加速和制动性能以及车辆自身的稳定性, ABS 可以很好的解决这些问题。. ! 存在的问题:. 1. 精确测量车身及车轮的速度 2. 制动力的精确控制. 速度传感器. 主要参数 B=10G
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电磁作用在汽车制动与传动中的应用 中国科学技术大学 力学与机械工程系
汽车的制动历史 从汽车诞生之日起,制动控制系统经历了如下四个发展阶段: • 简单机械制动器 • 真空助力制动器 • 液压助力制动器 • 防抱死制动系统ABS 滑移率控制在10%--20%之间,可以使汽车达到最佳制动效果。当轮胎被抱死时,滑移率为100%,此时轮胎无法提供足够的侧向力和纵向力,影响加速和制动性能以及车辆自身的稳定性, ABS 可以很好的解决这些问题。
!存在的问题: 1. 精确测量车身及车轮的速度 2. 制动力的精确控制
速度传感器 主要参数 B=10G N=10匝 L=0.02m V1=10m/s V2=1m/s U=NBLV U1=10X10X0.02X10X0.6 V=12 V U2=10X10X0.02X1X0.6 V=1.2 V
电磁制动 主要参数 μ=10000 n=2000匝/m I=0.3A L=5cm(螺线管长度) R=5cm(螺线管半径) S=πe-4mxm(截面积) ρ=1.6e-8Ω·m(铜) S=5e-7mxm(导线截面) 最近距离0.5cm 最远距离3.5cm 极限制动力8500N 主要计算 考虑磁漏,将作用力减到2/3,为4700N 电感 串联一个电阻,R’=38Ω。 时间常数 τ=L/(R+R’)=0.02s 轮轴大径与小径之比 k=3 螺纹公称直径与导程之比 k’=4 故力将放大12倍,考虑摩擦作用放大8倍,此时 F=4700X8X2 N=75200 N 考虑各种损耗及电感的延迟作用将力再减小到30000N,足矣!
其它形式的电磁制动 如左图所示装置能产生 的阻力矩 如右图中安装的发电机可以实现动能与电能的能量转换
电磁离合器 四个螺线管可以产生足够的拉力使之离合 主动片中的滑槽可以保证提供稳定的拉力
制动油路系统,质量减轻 制动时间更短 可更精确地控制制动压力,是汽车在整个制动过程都处在最佳制动状态 系统可以模块化,维护简单 可被各种电子控制系统兼容,易于升级,提高汽车的智能化程度 制动能源问题 当电子系统出现异常,如何保证汽车正常制动 电子系统的抗干扰问题 综合考虑 速度传感器+电磁制动 制动防抱死 速度传感器+电磁离合 驱动防滑 优点 存在的一些问题