Параметры торможения автомобиля

Исследованиями установлено, что общее время, затрачиваемое на процесс торможения, складывается из нескольких величин:

– время реакции водителя, которое зависит от его субъективных психологических качеств и от степени квалификации;

– время срабатывания тормозного привода. Определяет момент времени от начала нажатия на тормозную педаль до начала торможения. Это время зависит от типа тормозного привода. Наибольшее значение у автомобилей с пневматическим приводом. При гидравлическом приводе тормозов время значительно меньше;

– время нарастания замедления с момента действия тормозов до начала постоянного максимального торможения;

– время полного (интенсивного) торможения;

– время спада замедления.

Следует отметить, что после прекращения торможения (педаль тормоза отпущена) замедление автомобиля снижается не мгновенно и его следует учитывать, когда торможение ведется не до полной остановки.

Для определения времени торможения представим замедление в следующем виде:

(8.6)

Преобразовав и проинтегрировав выражение, определим время торможения:

(8.7)

где v_ни ν_κ – значения скорости автомобиля соответственно в начале и конце торможения, выраженные в м/с.

Для скорости, выраженной в км/ч:

(8.8)

При торможении автомобиля до полной остановки, когда v_к=0, выражение (8.8) упростится

Тормозной путь зависит от характера замедления автомобиля и представляет собой путь, проходимый автомобилем за время полного торможения, в течение которого замедление имеет максимальное значение.

Тормозной путь для заданных скоростей движения в м/с и км/ч соответственно:

(8.9)

Тормозной путь до полной остановки для начальной скорости в км/ч:

(8.10)

Тормозной путь автомобиля характеризуется квадратичной зависимостью от скорости, т.е. при возрастании начальной скорости тормозной путь быстро увеличивается.

В формулах (8.8–8.10) не учтен ряд конструктивных и эксплуатационных факторов, существенновлияющих на эффективность торможения. В действительности значения времени и пути торможения могут быть несколько больше, чем рассчитанные по этим формулам. Для согласования результатов теоретических расчетов с эксплуатационными данными служит коэффициент эффективности торможения k_э. Он учитывает непропорциональность тормозных сил на колесах нагрузкам, приходящимся на колеса, а также износ, регулировку, замасливание и загрязненность тормозных механизмов. Данный коэффициент показывает, во сколько раз действительное замедление автомобиля меньше теоретического, максимально возможного на данной дороге. Значение коэффициента эффективности торможения составляет 1,2 для легковых автомобилей и 1,4‑1,6 – для грузовых автомобилей и автобусов.

С учетом коэффициента эффективности торможения формулы для определения времени торможения и тормозного пути автомобиля преобразуются к следующему виду:

(8.11)

Для случая торможения до полной остановки:

(8.12)

Остановочным называется путь, проходимый автомобилем от момента, когда водитель заметил препятствие, до полной остановки автомобиля.

Остановочный путь больше, чем тормозной, так как он кроме тормозного пути дополнительно включает в себя путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, время срабатывания тормозного привода и увеличения замедления:

(8.13)

где t`_p – время реакции водителя (0,2–1,5 с), зависящее от его возраста,

квалификации, утомляемости и т.д.;

t_пр – время срабатывания тормозного привода от момента нажатия на тормозную педаль до начала действия тормозных механизмов, зависящее от конструкции тормозного привода и его технического состояния (0,2 с для гидравлического, 0,6 с – для пневматического, 1,0 с – для автопоезда);

t_y – время увеличения замедления от нуля до максимального значения (0,2–0,5 с);

v_н – скорость автомобиля в начале торможения, км/ч.

 

Выражение (8.13) получено при допущении, что в течение времени увеличения замедления автомобиль движется равнозамедленно и замедление в этом случае составляет (0,5j_3max). Остановочный путь, как и тормозной путь, характеризуется квадратичной зависимостью от скорости.

Остановочный путь автомобиль проходит за остановочное время:

 

(8.14)

 

Для наглядного представления изменения скорости v и j₃ в процессе торможения используют тормозную диаграмму (рис. 8.2), представляющую собой графические зависимости указанных параметров от времени.

Диаграмма торможения характеризует интенсивность торможения автомобиля с учетом всех составляющих остановочного времени.

 

 

Рисунок 8.2 – Диаграмма торможения автомобиля

 

Тормозная диаграмма на рисунке (8.2) соответствует полной остановке автомобиля при нажатой педали тормоза. Если педаль тормоза отпустить раньше (частичное торможение), то появляется дополнительный временной интервал, в течение которого замедления уменьшается от максимального до нуля – время от начала отпускания педали тормоза до возникновения зазоров между фрикционными элементами.