二輪車輛煞車特性分析 潘敬恆、紀華偉
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摘 要
在騎乘二輪車輛時若突然地緊急煞車，當車輪與地面所能提供的摩擦力小於煞車系統所提供的煞車制動力時，車輪將會停 止轉動，若當此時車輛還有向前的衝力時，就會讓車輪原本的運動型態由滾動轉變為滑動，這種現象稱為「車輪鎖死」。
二輪車輛煞車過程欲達成最佳之煞停效果，需了解避免車輪鎖死之前後輪煞車力分配。本文探討二輪車輛之煞車特性。建 立二輪車輛騎乘過程中煞車的力學模型，經簡化後依其之幾何條件與道路環境，推導與分析二輪車輛在煞車時的特性，同 時並考量上坡、下坡對煞車特性之影響，利用推導與分析所得之公式，得知前、後輪應有的最大煞車力值、煞車力比例與 其整體的最大減速度值，所得之煞車力值與比例可應用二輪車輛煞車控制，避免二輪車輛產生過大的煞車力或是不當煞車 比例，所造成的車輪鎖死現象。利用模擬分析軟體進行煞車時的煞車特性分析，並驗證所推得之二輪車輛在煞車穩態時的 力學模型之正確性與可信度，進而提升二輪車輛煞車時的穩定性與安全性。
關鍵詞 : 二輪車輛、碟煞、鼓煞、煞車、煞車曲線
目錄
目錄 封面內頁 簽名頁 中文摘要...iii 英文摘要...iv 誌謝...v 目錄...vi 圖目錄...ix 表目錄...xi 符號說 明...xii 第一章 緒論...1 1.1 前言...1 1.2 研究動機及目的...2 1.3 研究方法與步驟...3 1.4 本文架構...4 第 二章 煞車系統介紹...5 2.1 煞車原理與作用...5 2.2 煞車系統之種類...7 2.3 二輪車輛常用之煞車系統...9 2.3.1 鼓式煞車...12 2.3.2 碟式煞車...14 2.3.3 鼓式與碟式煞車之優缺點比較...16 2.4 煞車系統的零件選用...20 2.4.1 煞車油...21 2.4.2 煞車油管...24 2.4.3 煞車來令片...26 2.4.4 卡鉗...30 2.4.5 碟盤...33 2.5 煞車安全之輔助裝 置...38 2.5.1 防鎖死煞車系統...39 2.5.2 煞車輔助系統...41 2.5.3 電子煞車力分配系統...42 2.5.4 循跡防滑控制 系統...44 2.5.5 煞車優先系統...46 第三章 二輪車輛煞車特性分析...48 3.1 地面的摩擦係數...48 3.2 輪胎之基 本力學...52 3.3 煞車力的傳遞過程...57 3.3.1 油壓式碟式煞車...58 3.3.2 鋼索式鼓式煞車...61 3.4 二輪車輛煞 車力之推導與分析...63 3.4.1 二輪車輛煞車力之力學推導...63 3.4.1.1 前、後輪所承受的正向力...64 3.4.1.2 最大 減速值...65 3.4.1.3 前、後輪所擁有的最大煞車力...67 3.4.1.4 全車之總煞車力中前輪煞車力所佔的比例值...68 3.4.2 二輪車輛煞車力之力學修正...69 3.4.3 二輪車輛煞車力之力學分析...73 第四章 模擬分析與驗證...82 4.1 模 擬軟體BikeSim簡介...82 4.2 模擬軟體的參數設定...83 4.3 二輪車輛煞車力模擬分析之結果...85 第五章 結論與未 來導向...93 5.1 結論...93 5.2 未來發展...97 參考文獻...99
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