Тормозные свойства автомобиля. Тормозные системы автомобиля и виды торможений. Оценочные показатели тормозных свойств автомобиля

котором автомобиль удерживается стояночным тормозом;

6) установившая скорость на спуске V_т.уст. при торможении тормозом-замедлителем или двигателем.

Нормативы показателей тормозных свойств АТС по ГОСТ 22895-77 для рабочей и запасной тормозных систем приведены в таблице 7.1. они полностью совпадают с нормативами, предусмотренными Правилами ЕЭК ООН № 13.

Таблица 7.1 – Нормативы эффективности рабочей (запасной) тормозной системы автотранспортных средств и автопоездов

АТС	Кате-гории	Начальная скорость, км/ч	Усилие на педали, Н	Тормозной путь, м и / замедление jт.уст., м/с2 при испытаниях
				Типа «НОЛЬ»	Типа I	Типа II
Пассажирские автомобили, автобусы	М1 (М1) М2 М3 (М3)	80 (80) 60 - (60)	500 (500) 700 - (700)	13,2/7,0 32,1/6,0	52,1/5,6 (93,2/2,9) 38,0/4,8 - (64,4/2,5)	- - - 39,8/4,5 -
Пассажирские автопоезда	М1 (М1) М3 (М3)	80 (80) 60 (60)	500 (500) 700  (700)	50,7/5,8 - 33,9/6,0 -	61,7/4,6 (100,7/2,5) 39,8/4,8 (66,2/2,5)	- - 41,6/4,5 -
Грузовые автомобили	N1 (N2) N3	80 (50) 60	700 (700) 700	- 61,2/5,0 -	73,5/4,0 (51/2,2) 43,6/4,0	- - 45,9/3,7
Грузовые автопоезда	N1 (N2) N3	80 (50) 60	700 (700) 700	63,6/5,0 - 38,5/5,0	75,9/4,0 (52,5/2,2) 45,4/4,0	- - 47,7/3,7

Испытания по определению эффективности рабочей тормозной системы разделяют на три типа: «НОЛЬ», I и II. Испытания типа «НОЛЬ» проводят при «холодных» тормозах, когда температура вблизи поверхности трения тормозного барабана или диска менее 100 ^оС. Испытания типа I проводят при «горячих» тормозах. Нагрев осуществляют путем предварительных торможений. Испытаниям типа «НОЛЬ» и I подвергаются все типы АТС. Испытаниям типа II подвергаются АТС категории M₃ и N₃, а также грузовые автопоезда, тягачами которых являются автомобили категории N₃. Эти испытания проводятся при «горячих» тормозах, аналогично испытаниям I, и предназначены для определения эффективности рабочей тормозной системы после движения на затяжных спусках. Прогрев тормозных механизмов осуществляется на спуске длиной 6000 м с уклоном i=0,06 при скорости 36±5 км/ч.

Дорожные испытания по определению показателей тормозных свойств проводят при тех же условиях, что и при определении показателей тягово-скоростных свойств с полной нагрузкой автомобиля. Выход автомобиля из коридора шириной 3,5 м и блокирование колес при торможении не допустимы.

Вспомогательная тормозная система должна обеспечивать поддержание постоянной установившейся скорости при затяжном спуске V_т.уст.=30±2 км/ч на уклоне i=0,07. Протяженность спуска 6 км. При торможении двигателем в этих же условиях V_т.уст.30±5 км/ч.

Стояночная тормозная система должна удерживать автомобиль в покое на уклоне i_max не менее: для пассажирских автомобилей – 0,25; для грузовых автомобилей – 0,20; для автопоездов – 0,18.

7.3. Уравнение движения и тормозная диаграмма автомобиля

При торможении автомобиль движется замедленно, поэтому сила инерции Р_j=m_aj_тδ_вр становится движущей. Все внешние силы и моменты оказывают сопротивление движению и направлены на увеличение модуля замедления . Исключение составляет лишь сила : при движении на подъем она положительная и способствует замедлению, а на спуске отрицательная и уменьшает замедление. Тогда уравнение движения автомобиля при торможении

.                      (7.1)

Суммарная тормозная сила Р_т может включать составляющие от моментов колесных тормозных механизмов  и тормозного момента двигателя . Если при торможении двигатель переводится на холостой ход и не отсоединяется от трансмиссии, то он переходит на тормозной режим (режим принудительного холостого хода). Тогда суммарная тормозная сила

,          (7.2)

а момент сопротивления двигателя (Нм)

,                (7.3)

где М_к.т=(М_т.м+М_сi_трη_тр) – суммарный тормозной момент; Vh=(πD²/4)S – рабочий объем цилиндра, л; n – число цилиндров двигателя; n_д – частота вращения коленчатого вала, мин^-1.

Максимальная по условию сцепления тормозная сила на колесе  при нормальной нагрузке на шину Р_z и для всех колес Р_тmax

                                                        (7.4)

Замедление АТС (м/с²) при торможении:

с включенным сцеплением

      (7.5)

с отключенным двигателем

                (7.6)

где К_э – коэффициент эффективности торможения, К_э=1,2 для легковых автомобилей и 1,3-1,4 для грузовых автомобилей и автобусов; δ_вр=1+0,04(1+i²_кл); δ^'_вр=1,04.

Максимальный момент тормозного механизма, реализуемый тормозящим колесом, ограничен его сцеплением с дорогой и определяется по выражению

                               (7.7)

где f_т=f – коэффициент сопротивления качению тормозящего колеса.

Максимально возможное замедление автомобиля, при одинаковых дорожных условиях всех колес, достигается, если все тормозные механизмы будут развивать предельные тормозные моменты по сцеплению М_к.тφ_i. Тогда

и с учетом (7.4) при Р_i=0

             (7.8)

При экстренном торможении с отсоединенным двигателем  и . Тогда максимально возможное замедление приближенно можно определить по зависимости

                         (7.9)

Процесс торможения во времени описывается зависимостью j_т, V=f(t), которые называют тормозной диаграммой (рис. 7.1).

Тормозную диаграмму для экстренного торможения строят с использованием исходных данных и технической характеристики проектируемого автомобиля.

Рисунок 7.1 – Тормозная диаграмма автомобиля

Начало координат t=0 соответствует моменту возникновения ситуации, вынуждающей водителя тормозить. Общая продолжительность процесса торможения включает следующие составляющие:

t_p=t_p1+t_p2 – время психической t_p1 и физической t_p2 реакции водителя;

t_сp=t_з+t_н – время срабатывания тормозного привода включает время