Устойчивость автомобиля при торможении

Рассмотрим устойчивость автомобиля при торможении для двух случаев:

а) заблокированы передние колеса, задние разблокированы.

В этом случае реакции от дороги будут воспринимать только задние колеса, поскольку сцепные возможности передних колес полностью реализованы.

F_j - инерционная сила направлена по направлению движения и приложенная в центре масс автомобиля. Реакция R_x на задних колесах автомобиля направлена противоположно F_j. Эти две силы создают поворачивающий момент, направленный противоположно заносу. Автомобиль теряет управляемость, однако устойчив на дороге.

б) заблокированы задние колеса, передние разблокированы.

В этом случае реакцию от дороги будут воспринимать только передние колеса, поскольку сцепные возможности задних реализованы в полной мере.

Сила инерционная F_j в этом случае также приложена в центре масс автомобиля и направлена по направлению движения. Реакция R_x, воспринимаемая передними колесами, которые не являются заблокированными, противоположна ей. Эти две силы и создают поворачивающий момент, направленный в сторону заноса.

Cледовательно, при блокировке задних колес, автомобиль неустойчив на дороге, однако управляем.

Из двух рассмотренных случаев более опасен второй, поскольку занос приводит к ДТП. Задача сводится к тому, чтобы не допустить блокировки вначале задних колес. Если это требование не будет выполняться, то это вызовет занос автомобиля или в кювет, или на полосу движения встречного транспорта.

Для обеспечения устойчивости движения автомобиля при торможении применяется следующее:

-если в автомобиле устанавливаются только барабанные тормозные механизмы, то на переднем мосту устанавливаются две первичные тормозные колодки, а на заднем - одна первичная, а вторая - вторичная;

-на переднем мосту устанавливаются дисковые тормозные механизмы, а на заднем - барабанные тормозные механизмы;

-если на автомобиле устанавливаются только дисковые тормозные механизмы, то на передние колеса устанавливаются более мощные тормозные механизмы;

-применяются регуляторы тормозных сил.

Все регуляторы тормозных сил разделяются на два вида:-регуляторы без обратной связи;-регуляторы с обратной связью или противоблокировочные (антиблокировочные) системы.

Регуляторы без обратной связи

Регуляторы без обратной связи устанавливаются только на задние колеса автомобиля. Они, ограничивая давление в задних тормозных механизмах, не допускают вначале блокировки задних колес, хотя блокировку колес не устраняют. Этим обеспечивается устойчивость автомобиля при торможении.

Регуляторы с обратной связью (противоблокировочные системы или сокращенно ПБС или АБС) не допускают блокировки ни передних, ни задних колес автомобиля при торможении. При торможении такого автомобиля колеса будут находится на грани блокировки. В этом случае коэффициент сцепления достигает максимального значения, а значит и замедление будет максимальным.

Регуляторы без обратной связи характеризуются рабочей характеристикой регулятора. Под рабочей характеристикой регулятора понимается график зависимости давления в задних цилиндрах Р₂ тормозных механизмов от давления в передних Р_1.

Разделяются регуляторы без обратной связи на

* лучевые, у которых (см. рис.8.4а),

где - коэффициент передачи регулятора; Р₁ ,Р₂ - давление в рабочих цилиндрах соответственно передних и задних тормозных механизмов;

* с постоянной точкой срабатывания (см. рис.8.4б);

* с постоянной точкой срабатывания и пропорциональным клапаном(см. рис.8.4в);

с переменной точкой срабатывания и меняющимся коэффициентом передачи регулятора (см. рис. 8.4 с)

Рис.8.4 Рабочие характеристики регуляторов без обратной связи

Регуляторы с обратной связью

Принципиальная схема регулятора с обратной связью приведена на рис.8.5.

Регулятор включает датчики, которые устанавливаются на всех колесах автомобиля. Сигнал от датчика поступает на электронный блок. Электронный блок управляет в зависимости от сигнала, поступающего от датчиков, модулятором. Модулятор, к которому подводится давление от тормозного крана, изменяет давление в тормозном цилиндре в зависимости от сигнала, поступающего от электронного блока.

Характеризуется такой регулятор графиками, представленными на рис.8.6. На рис. 8.6.а приведена зависимость давления в тормозном цилиндре от времени торможения, а на рис. 8.6.б - скольжения от удельной тормозной силы.

При воздействии водителя на тормозную педаль с усилием Р_в давление в силовом цилиндре возрастает до Р₁, что будет соответствовать максимальной удельной тормозной силе, численно равной коэффициенту сцепления (точка 1, рис.8.6. б). В этом случае срабатывает модулятор. Поскольку система обладает инерционностью, то давление будет возрастать до Р₂. Скольжение увеличивается и достигает точки 2 (см. рис.8.6 б). Затем преодолев инерционность системы давление уменьшится до Р₃, которое меньше давления Р₁ (давления срабатывания регулятора).

а) б)

Рис.8.6 Характеристики АБС

При изменении давления от Р₂ до Р₃ удельная тормозная сила будет изменяться по кривой 2-1-3 (см. рис. 8.6 б). В точке 3 у трехфазного регулятора произойдет задержка давления до точки 4, а затем процесс повторится.