Распределение тормозных сил между осями автомобиля

При торможении автомобиля на горизонтальной дороге (рис. 8.3) образуется сила инерции P_и, приложенная к центру тяжести и равная сумме тормозных сил. В этом случае происходит перераспределение нормальных нагрузок по осям: нагружается передняя, а разгружается задняя ось.

Рисунок 8.3 – Схема к расчету нагрузок на оси автомобиля при торможении

В статическом состоянии автомобиля нагрузки на оси определяются расстояниями a и b центра масс O от передней и задней осей:

(8.16)

Нормальные реакции дороги, действующие на передние и задние колеса при торможении, определятся как:

(8.17)

Нормальные реакции R_Z1 и R_Z2, воспринимаемые колесами при торможении, отличаются от нагрузок, приходящихся на колеса в статическом состоянии. Перераспределение веса по осям оценивается коэффициентами изменения реакций m_p1, m_p2, которые для горизонтальной дороги равны:

(8.18)

Тогда нормальные реакции дороги имеют вид:

(8.19)

При торможении предельные значения коэффициентов изменения реакций составляют 1,5–2,0 передних колес и 0,5–0,7 – для задних.

Наибольшая интенсивность торможения автомобиля достигается при полном использовании сцепления всеми колесами, что возможно только на дороге с оптимальным коэффициентом сцепления φ_опт = 0,40–0,45.

На дорогах с другими значениями коэффициента сцепления полное использование сцепления невозможно без блокировки колес одного из мостов. Так, при торможении на дорогах с коэффициентом сцепления, большим оптимального (φ_х > φ_опт), первыми будут блокироваться задние колеса, что может вызвать занос и нарушение устойчивости автомобиля. Πри торможении на дорогах с коэффициентом сцепления, меньшим оптимального (φ_х < φ_опт), в первую очередь будут блокироваться передние колеса, что может привести к нарушению управляемости автомобиля.

Из-за потери устойчивости водитель вынужден ограничивать интенсивность торможения, и соответственно увеличивать тормозной путь. Для повышения устойчивости автомобиля применяют регуляторы тормозных сил. Действие регулятора заключается в снижении тормозной силы на задней оси путем ограничения давления в заднем контуре. Регулятор оснащается датчиком нормальной нагрузки на заднюю ось, и ограничителем давления. Регулятор учитывает нагрузку по величине прогиба задней подвески.

Контрольные вопросы

1. Какие тормозные системы имеются на автомобиле?

2. Каким требованиям должны удовлетворять тормозные системы?

3. Что представляет собой тормозная сила и от чего она зависит?

4. Уравнение движения автомобиля при торможении и характеристика его составляющих.

5. Какими параметрами характеризуется процесс торможения?

6. Какие факторы влияют на остановочный путь и чем они характеризуются?

7. Что собой представляет тормозная диаграмма автомобиля и что она характеризует?

8. Как изменяется нагрузка на оси автомобиля при торможении и чем обусловлено это изменение?

9. Что происходит с автомобилем во время торможения с заблокированными передними (задними) колесами?

Лекция 9