Тормозные свойства автомобиля. Силы, действующие на подвижной состав при торможении. Тормозные системы автомобиля и виды торможений

ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ Торможение — процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости вплоть до полной остановки или удержания в неподвижном состоянии. Тормозные свойства — совокупность потенциальных свойств автомобиля, характеризующих способность интенсивного снижения скорости, поддержания постоянной скорости на уклонах, обеспечения устойчивого прямолинейного движения в процессе торможения, надежного удержания автомобиля в покое.

Тормозные свойства определяют активную безопасность автомобиля и поэтому регламентируются международными документами, разработанными Комитетом по внутреннему транспорту Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) — Правила № 13, в соответствии с которыми разрабатываются национальные стандарты.

Измерители тормозных свойств

Измерителями тормозных свойств подвижного состава являются замедление при торможении j3, м/с2, время торможения tтор, с, и тормозной путь Smор, м. Наибольшее значение из указанных измерителей имеют замедление и тормозной путь.

Нагрузка на подвижной состав оказывает существенное влияние на его тормозные свойства. Поэтому в эксплуатации для проверки эффективности тормозных механизмов в качестве измерителей используют максимально допустимый тормозной путь и минимально допустимое замедление для подвижного состава без нагрузки и с полной нагрузкой.

Уравнение движения при торможении Уравнение движения подвижного состава выведем для случая торможения на горизонтальной дороге. Спроектируем все силы, действующие на подвижной состав, на плоскость дороги и получим уравнение движения при торможении:

Силы, действующие на подвижной состав при торможении

Замедление при торможении определим из этого уравнения, представив его в следующем виде:

Откуда

Величина замедления зависит от режима торможения подвижного состава. В эксплуатации применяется экстренное (аварийное) и служебное торможение.

Экстренное торможение

Максимально возможное по сцеплению значение тормозной силы на колесе достигается в том случае, когда колесо находится на грани юза (полного скольжения), но еще катится. При этом качение колеса происходит с некоторым проскальзыванием. Как показали исследования, максимальное значение тормозной силы на колесе достигается при 15...30%-ном проскальзывании колеса.

Количество экстренных торможений составляет 3…5 % от общего числа торможений. Уравнение движения подвижного состава при экстренном торможении будет иметь следующий вид (влияние силы сопротивления воздуха незначительно):

Так как при экстренном торможении касательные реакции дороги на передних и задних колесах максимально возможные по сцеплению, то можно записать

Величина замедления равна

Если во время торможения величина коэффициента сцепления колес с дорогой не изменяется, то замедление остается постоянным по скорости во всем диапазоне торможения. Время торможения. Для определения времени торможения представим замедление в следующем виде:

Отсюда находим

Проинтегрировав последнее выражение, определим время торможения:

где Vн и Vк измеряются в км/ч.

При торможении подвижного состава до полной остановки, когда Vк = 0, время торможения

Различают тормозной путь автомобиля и остановочный путь. Тормозной путь. Тормозным путем называется путь, проходимый автомобилем за время полного торможения, в течение которого замедление имеет максимальную величину.

Из значений

и определим

Проинтегрировав это выражение, найдем тормозной путь

где Vн и Vк измеряются в км/ч.

При торможении до полной остановки

Коэффициент эффективности торможения. Приведенные выше формулы для определения времени торможения и тормозного пути подвижного состава не учитывают ряд конструктивных и эксплуатационных факторов, существенно влияющих на эффективность торможения. Поэтому в действительности время и путь торможения могут быть на 20...60% больше, чем подсчитанные по этим формулам. Для увязки теоретических расчетов с эксплуатационными данными служит коэффициент эффективности торможения кэ. Он учитывает непропорциональность тормозных сил на колесах нагрузкам, приходящимся на колеса, а также износ, регулировку, замасливание и загрязненность тормозных механизмов.

Коэффициент показывает, во сколько раз действительное замедление подвижного состава меньше теоретического, максимально возможного на данной дороге. Величина коэффициента эффективности торможения составляет