Увеличился тормозной путь. От чего зависит длина тормозного пути и по какой формуле ее можно рассчитать
Любой автомобилист знает, что часто от ДТП нас отделяют буквально доли секунды. Автомобиль, движущийся с определенной скоростью, не может замереть на месте, как вкопанный, после нажатия на педаль тормоза, даже если у вас стоят покрышки Continental, которые традиционно занимают высокие места в рейтингах, и тормозные колодки с высоким коэффициентом тормозного нажатия.
После нажатия на тормоз, автомобиль еще преодолевает определенное расстояние, которое называют тормозным или остановочным путем. Таким образом, тормозной путь - это расстояние, которое проходит транспортное средство с момента срабатывания тормозной системы до полной остановки. Водитель должен хотя бы приблизительно уметь рассчитывать остановочный путь, иначе не будет соблюдаться одно из основных правил безопасного передвижения:
- остановочный путь должен быть меньше, чем расстояние до помехи.
Ну, а здесь вступает в действие такая способность, как скорость реакции водителя - чем раньше он заметит преграду и нажмет на педаль, тем раньше машина остановится.
Длина тормозного пути зависит от таких факторов:
- скорость движения;
- качество и вид дорожного покрытия - мокрый или сухой асфальт, лед, снег;
- состояние шин и тормозной системы автомобиля.
Обратите внимание, что такой параметр, как вес автомобиля, не влияет на длину тормозного пути.
Также большое значение имеет и способ торможения:
- резкое нажатие до упора приводит к неуправляемому заносу;
- постепенное усиление давления - применяется в спокойной обстановке и при хорошей видимости, в экстренных ситуациях не применяется;
- прерывистое нажатие - водитель несколько раз жмет на педаль до упора, автомобиль может потерять управляемость, но останавливается достаточно быстро;
- ступенчатое нажатие - по этому же принципу работает система ABS, водитель полностью блокирует и растормаживает колеса, не теряя контакт с педалью.
Есть несколько формул, с помощью которых определяют длину остановочного пути, и мы применим их для разных условий.
Сухой асфальт
Длина тормозного пути определяется по простой формуле:
Из курса физики помним, что μ - это коэффициент трения, g - ускорение свободного падения, а v - скорость движения автомобиля в метрах в секунду.
Представляем ситуацию: едем на ВАЗ-2101 со скоростью 60 км/час. В метрах 60-70 видим пенсионерку, которая, забыв о любых правилах безопасности, бросилась через дорогу за маршруткой.
Подставляем данные в формулу:
- 60 км/час = 16,7 м/сек;
- коэффициент трения для сухого асфальта и резины равняется 0,5-0,8 (обычно берут 0,7);
- g = 9,8 м/с.
Получаем результат - 20,25 метров.
Понятно, что такое значение может быть только для идеальных условий: хорошее качество резины и с тормозами все отлично, вы тормозили одним резким нажатием и всеми колесами, при этом не ушли в юз и не утратили управляемость.
Можно перепроверить результат еще по одной формуле:
S=Kэ*V*V/(254*Фc) (Кэ - тормозной коэффициент, для легковых авто он равняется единице; Фс - коэффициент сцепления с покрытием - 0,7 для асфальта).
В данную формулу подставляют скорость в километрах в час.
Получаем:
- (1*60*60)/(254*0,7) = 20,25 метров.
Таким образом, длина тормозного пути на сухом асфальте для легковых авто, движущихся на скорости 60 км/час, в идеальных условиях составляет не менее 20 метров. И это при условии резкого торможения.
Мокрый асфальт, лед, укатанный снег
Зная коэффициенты сцепления с дорожным покрытием, можно легко определить длину тормозного пути при различных условиях.
Коэффициенты:
- 0,7 - сухой асфальт;
- 0,4 - мокрый асфальт;
- 0,2 - укатанный снег;
- 0,1 - гололед.
Подставляя эти данные в формулы, получим следующие значения длины остановочного пути при торможении на 60 км/час:
- 35,4 метра на мокром асфальте;
- 70,8 - на укатанном снегу;
- 141,6 - на льду.
То есть на льду длина тормозного пути возрастает в 7 раз. Кстати, на нашем сайте Vodi.su есть статьи о том, как правильно управлять автомобилем и тормозить в зимнее время. Также безопасность в этот период зависит и от правильного выбора зимней резины.
Если вы не любитель формул, то в сети можно найти простые калькуляторы тормозного пути, алгоритмы которых и построены на данных формулах.
Длина остановочного пути с ABS
Главная задача ABS - не дать уйти автомобилю в неконтролируемый занос. Принцип действия этой системы схож с принципом ступенчатого торможения - колеса полностью не блокируются и тем самым у водителя сохраняется возможность управлять автомобилем.
Многочисленные тесты демонстрируют, что с ABS тормозной путь короче на:
- сухом асфальте;
- мокром асфальте;
- укатанном гравии;
- на пластиковой разметке.
На снегу, гололеде или на раскисшей почве и глине эффективность торможения с ABS несколько снижается. Но в то же время водителю удается сохранить управляемость. Стоит также отметить, что длина тормозного пути во многом зависит от настроек ABS и наличия EBD - системы распределения тормозного усилия).
Одним словом, тот факт, что у вас есть ABS, не дает вам преимуществ в зимнее время. Длина тормозного пути может быть на 15-30 метров больше, но зато вы не утрачиваете контроль за машиной и она не отклоняется от своего маршрута. А на льду данный факт значит очень много.
Тормозной путь мотоцикла
Научиться правильно тормозить или притормаживать на мотоцикле - задание не из легких. Можно тормозить передним, задним или обоими колесами одновременно, также используется торможение двигателем или юзом. Если затормозить неправильно на большой скорости, то можно очень легко утратить равновесие.
Длина тормозного пути для мотоцикла также рассчитывается по выше приведенным формулам и составляет для 60 км/час:
- сухой асфальт - 23-32 метра;
- мокрый - 35-47;
- снег, грязь - 70-94;
- гололедица - 94-128 метров.
Вторая цифра - это тормозной путь юзом.
Любой водитель или мотоциклист должен знать приблизительную длину тормозного пути своего ТС при разных скоростях. Сотрудники ГИБДД при оформлении ДТП по длине юза могут определить скорость, с которой двигался автомобиль.
Когда водитель-новичок садится за руль, через две-три поездки он убеждается на личном опыте: тормозной путь не всегда одинаков. В некоторых ситуациях это расстояние оказывается жизненно важным, поэтому каждый обязан уметь рассчитывать тормозной путь своего автомобиля.
С точки зрения теории, тормозной путь – это дистанция, которую преодолело транспортное средство от момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки. Эта цифра зависит от нескольких факторов: скорости, дорожного покрытия, изношенности тормозной системы, разновидности шин и их состояния. Для расчета тормозного пути применяется формула S = Kэ x V x V/(254 x Фc). Обозначение S – это длина тормозного пути в метрах, Kэ – тормозной коэффициент (у легковой машины этот показатель равен единице), V – скорость в начале торможения (в км/ч), Фc – коэффициент сцепления с дорогой. Последнее значение зависит от погоды: для сухого асфальта оно равно 0,7, для мокрого – 0,4, для укатанного снега – 0,2, а при гололеде – 0,1.
Не забывайте, что выжав педаль тормоза до предела, вы можете полностью заблокировать колеса, тогда машина станет неуправляемой. Будьте внимательны на дороге, соблюдайте умеренный скоростной режим, и сможете обезопасить себя, своих пассажиров и других участников движения от дорожно-транспортных происшествий.
Может случиться так, что от длины тормозного пути будет зависеть целостность кузова автомобиля и сохранность его пассажиров. Автомобиль на скорости просто не может резко замереть после нажатия на тормоз, даже если на нем стоят качественные покрышки и эффективная система торможения. После того, как нажата педаль тормоза, машина в любом случае преодолевает некоторое расстояние, и называется это расстояние - тормозной путь.
Водителю необходимо постоянно рассчитывать длину тормозного пути в соответствии с одним из правил по безопасности движения, которое говорит о том, что путь торможения должен быть меньше, чем расстояние до помехи.
В данной ситуации, все зависит от реакции и умения водителя, чем раньше он нажмет на тормоз и правильнее рассчитает длину тормозного пути, тем раньше, и успешнее авто затормозит.
Тормозной путь автомобиля при скорости 60 км/ч
Деформация кузова при столкновении на скорости 60 км/ч
Длина остановочного пути также зависит не только от водителя, но и от других сопутствующих факторов: от качества дороги, скорости движения, погодных условий, состояния тормозной системы, устройства тормозной системы, шин автомобиля и многих других.
Обратите внимание, что вес легкового автомобиля не влияет на длину тормозного пути . Это связано с тем, что вес автомобиля увеличивает инертность автомобиля при выполнении торможения, препятствуя при этом торможению, но увеличивает сцепление шин с дорогой благодаря увеличенной массе авто.
Эти физические свойства компенсируют друг друга, при этом практически не оказывая влияние на длину тормозного пути.
Скорость торможения напрямую зависит от способа торможения. Резкий тормоз до упора, приведет к заносу или движению машины юзом (если машина не оборудована системой ABS).
Постепенное нажатие на педаль применяется когда на дороге хорошая видимость и спокойная обстановка, оно не подходит для экстренных ситуаций. При прерывистом нажатии можно потерять управляемость, но зато быстро остановиться. Также возможно ступенчатое нажатие (схоже по эффекту с системой АБС).
Существуют специальные формулы, которые позволяют определить длину тормозного пути. Мы попробуем просчитать формулу по разным условиям, в зависимости от типа дорожного покрытия.
Формула для определения тормозного пути
Тормозной путь на сухом асфальте
Вспоминаем уроки физики, где ? – это коэффициент трения, g – ускорение свободного падения, а v – скорость движения машины в метрах в секунду.
Ситуация следующая: едет водитель на автомобиле Lada скорость которого 60 км/час. Буквально в 70 метрах идет женщина преклонного возраста, которая забыв о правилах безопасности спешно догоняет маршрутное такси (стандартная ситуация для России).
Воспользуемся этой самой формулой: 60 км/ч = 16,7 м/сек. У сухого асфальта коэффициент трения равняется 0,7 , g – 9,8 м/с. На самом деле, в зависимости от состава асфальта, он равен от 0.5 до 0.8, но всё же возьмем усредненное значение.
Полученный по формуле результат 20,25 метров. Естественно, что данное значение уместно лишь для идеальных условий, когда на машину установлена качественная резина и тормозные колодки, тормозная система исправна, при торможении вы не уходите в юз и не теряете управление, от множества других идеализированных факторов, которые не встречаются в природе.
Также для перепроверки результата, существует еще одна формула определения тормозного пути :
S = Кэ * V * V / (254 * Фс) , где Кэ – тормозной коэффициент, для легковых авто он равняется единице; Фс – коэффициент сцепления с покрытием 0,7 (для асфальта).
Подставляем скорость движения транспортного средства в км/ч.
Получается, что тормозной путь 20 метров для скорости 60 км/ч, (для идеальных условий), в том случае если торможение будет резким и без юза.
Тормозной путь на покрытии: снег, лед, мокрый асфальт
Автомобили BMW на испытаниях
Коэффициент сцепления помогает обозначить длину остановочного пути при разных дорожных условиях. Коэффициенты для разных дорожных покрытий :
- Сухой асфальт – 0,7
- Мокрый асфальт – 0,4
- Укатанный снег – 0,2
Попробуем подставить эти значения в формулы, и найдем значения длины тормозного пути для дорожного покрытия в разное время года и при разных погодных условиях :
- Мокрый асфальт – 35,4 метра
- Укатанный снег – 70,8 метра
- Лед – 141,6 метра
Получается, что на льду длина тормозного пути практически в семь раз выше, относительно сухого асфальта (так же как и подставляемый коэффициент). На длину тормозного пути влияет качество зимней резины, физические свойства.
Тестирование показало, что с системой АБС остановочный путь существенно снижается, но все же при гололеде и снеге АБС не влияет, а наоборот ухудшает эффективность торможения, если ее сравнивать с тормозной системой без ABS. Тем не менее, в АБС по большей мере все зависит от настроек и наличия системы распределения тормозного усилия (ЕБД).
Преимущество АБС в зимнее время – полный контроль над управлением автомобиля, что сводит к минимуму возникновения неуправляемого заноса при выполнении торможения. Принцип работы АБС схож с выполнением ступенчатого торможения на автомобилях без АБС.
Система АБС уменьшает тормозной путь на: сухом и мокром асфальте, укатанном гравии, разметке .
На льду и укатанном снеге использование АБС увеличивает тормозной путь на 15 - 30 метров, но позволяет сохранить контроль над машиной, без увода машины в занос. Этот факт следует учитывать.
Как тормозить на мотоцикле?
Правильно тормозить на мотоцикле задача довольно сложная. Можно тормозить задним колесом, передним, либо двумя, юзом или двигателем. При неправильном торможении на больших скоростях можно потерять равновесие. Для того, чтобы рассчитать тормозной путь мотоцикла на 60 км/ч также подставляют данные в формулу. Учитывая при этом другой тормозной коэффициент и коэффициент трения.
Тормозной путь мотоциклов
- Сухой асфальт: 23 - 33 метра
- Мокрый асфальт: 35 - 46 метра
- Грязь и снег: 70 - 95 метра
- Гололед: 95 - 128 метра
Второй показатель – тормозной путь при торможении мотоцикла юзом.
Длину тормозного пути должен знать и уметь рассчитать любой владелец транспортного средства, и лучше это делать визуально.
Следует помнить, что при возникновении дорожно-транспортного происшествия по длине юза, который останется на дорожном покрытии, можно определить скорость движения транспортного средства перед столкновением с препятствием, что может констатировать превышение допустимой скорости водителем и сделать из него виновника происшествия.
Вестимо, что тормозной путь автомобиля зависит от множества многообразных факторов. Но имеется и универсальная формула, которая дозволяет с легкостью его рассчитать: легко подставляйте нужные значения, и готово!
Инструкция
1. Тормозной путь автомобиля – это расстояние, которое автомобиль проходит с момента срабатывания тормозной системы до его полной остановки. Длина тормозного пути напрямую зависит от скорости движения транспортного средства, метода торможения, а также дорожных условий. К примеру, при скорости движения 50км/ч величина среднего тормозного пути составит примерно 15 м, а при 100 км/ч – 60 м.
2. Учтите, что тормозной путь автомобиля зависит от множества факторов, таких как: скорость движения, вес автомобиля, дорожное покрытие, погодные данные, метод торможения, а также состояние колес автомобиля и его тормозной системы.
3. Определяйте тормозной путь автомобиля по дальнейшей формуле: S = Kэ x V x V/(254 x Фc), гдеS – тормозной путь автомобиля в метрах,Кэ – тормозной показатель, тот, что равен 1 у легкового автомобиля,V – скорость автомобиля (в км/ч) в начале торможения,Фc – показатель сцепления с драгоценный (различные показатели в зависимости от погодных условий),0.7 – сухой асфальт,0.4 – мокрая дорога,0.2 – укатанный снег,0.1 – обледенелая дорога.
4. Обратите внимание, что существует несколько разных методов торможения, а именно: плавное, крутое, ступенчатое и прерывистое. Плавное торможение применяйте в мирной атмосфере. Исполняйте постепенное увеличение давления на педаль тормоза, и это обеспечит плавное снижение скорости автомобиля. Именно при таком методе торможения вы получите самый крупный тормозной путь .
5. Помните, что крутое торможение, когда вы крепко нажимаете на педаль тормоза, обыкновенно приводит к блокировке колес, а значит и к потере управления и заносу автомобиля. Если вы выбираете ступенчатое торможение, то несколько раз нажимайте на педаль, но всякое дальнейшее нажатие делайте с огромным усилием, и так до полной остановки автомобиля.При прерывистом торможении мощно нажимайте на педаль, примерно до момента блокировки колес, а после этого отпускайте педаль. Следуйте такому же тезису до того, как автомобиль всецело не остановится.
Всякий автомобилист должен уметь определить тормозной путь . От этого порой зависит безопасность водителя и тех, кто находится в машине помимо него. Что такое тормозной путь и как его определить, дабы избежать неприятностей на дороге?
Вам понадобится
- автомобиль, дорога
Инструкция
1. Тормозной путь – это расстояние, которое машина проходит позже срабатывания тормозной системы и до окончательной остановки. Величина тормозного пути зависит от множества факторов: скорости движения автомобиля, метода торможения и условий, задающихся драгоценный. Чем огромнее скорость, тем огромнее и тормозной путь .
2. Помимо обозначенных факторов особенно главны дорожное покрытие и его состояние, погода, масса автомобиля, а также технические колляции и исправность колес и тормозной системы. Наименьшей длина тормозного пути будет на сухой заасфальтированной дороге, наибольшей – на льду. Соответственно, совместно с увеличением тормозного пути возрастает угроза.
3. Финально, в экстренной обстановки рассчитать тормозной путь весьма сложно, но следует представлять вероятности своего автомобиля в этом плане, дабы положительно сориентироваться в надобный момент. Существует формула, по которой дозволено определить тормозной путь . Автомобилистам рекомендуется воспользоваться ею раньше, чем садиться за руль, потому что это может недопустить многие неугодные случаи.
4. Формула выглядит так: S = Kэ x V x V/(254 x Фc). Нужно пояснить используемые в ней условные обозначения. S – это длина тормозного пути в метрах, Кэ – показатель торможения, тот, что для легковых автомобилей неизменно равен единице, V – исходная скорость при торможении, измеряющаяся в км/ч, а Фс – показатель сцепления с драгоценный, зависящий от ее состояния (при сухом асфальте – 0,7, при мокрой дороге – 0,4, в случае укатанного снега – 0,2, и 0,1, если дорога покрыта льдом). Определение тормозного пути – примитивное и пригодное действие, доступное всему автомобилисту. Довольно подставить в формулу цифры, соответствующие определенной обстановки и параметрам вашей машины.
Положительно подобранные автомобильные шины обеспечивают безопасность и реализацию технических колляций автомобиля. Если установить шины, рекомендуемые автопроизводителем, нет вероятности, нужно подобрать взаимозаменяемый типоразмер покрышек, рассматривая несколько параметров.
Инструкция
1. Расшифруйте типоразмер автомобильных шин. Скажем, в обозначении 175/65R14, первые 3 цифры обозначают ширину шины в миллиметрах, 4 и 5 цифры – профиль шины (в % от ширины). Буква R является маркировкой радиальной шины, а последние 2 цифры обозначают диаметр диска в дюймах.
2. Подберите шины, незначительно отличающиеся по физическим размерам от «родных». Возможным считается отклонение по диаметру до 5% и по ширине до 20%. Сравните полный диаметр колеса , установленного на автомобиль, с новым типоразмером. Всеобщий объем = диаметр диска х 25,4 мм. + (ширина шины х (профиль шины/100) х 2). Скажем, если вы хотите сменить типоразмер 175/65R14 на 195/50R15, подставьте в эту формулу соответствующие параметры из этих обозначений. Получив в итоге вычислений два значения (583,1 мм. и 576 мм.), обнаружьте их разность и процент, тот, что она составляет от изначального объема. В данном примере разница 7,1 мм. составляет 1,2% от изначального объема 583,1 мм. и является возможным значением. Следственно, вы можете без опасений сменить типоразмер автомобильных шин.
3. Сравните высоту профиля и ширину шины. Скажем, вы хотите сменить размер 175/65R14 на 185/60R14. Умножьте ширину шины на профиль (175 мм. х 0,65 и 185 мм. х 0,60). Разность полученных значений (113,75 мм. – 110мм. = 2,75мм.) составляет 2,4% от начальной высоты профиля (113,75 мм.). Разница в ширине шин (185 мм. -175 мм.) составляет 10мм. и 5,7% от ширины 175 мм. Таким образом, дозволено сделать итог о том, что типоразмеры 175/65R14 и 185/60R14 являются взаимозаменяемыми.
Полезный совет
Просмотрите начальство по эксплуатации вашего автомобиля и обнаружьте в нем информацию касательно рекомендуемых типоразмеров покрышек. Помните о том, что летние и зимние шины могут отличаться по размеру. Типоразмер также указывается на боковине покрышки.
Тормозной путь – это значимая техническая колляция автомобиля. Впрочем она зависит не только от работы тормозной системы, но и от множества других факторов, скажем, типа шин, установленных на автомобиль.
Тормозной путь
Тормозной путь представляет собой величину расстояния, которое рассматриваемый автомобиль поспел проехать с момента срабатывания тормозной системы до момента полной остановки транспортного средства. При этом моментом срабатывания тормозной системы реально является та секунда, в которую шофер нажал на педаль тормоза. Соответственно, полная остановка автомобиля – это момент, когда его скорость упала до нуля.Стандартная длина тормозного пути – это значительная колляция автомобиля, которую указывает изготовитель наравне со скоростью разгона транспортного средства. При этом, впрочем, стоит иметь в виду, что в таком случае речь идет о движении по безусловно ровной горизонтальной поверхности с указанной скоростью. Так, скажем, ориентировочная длина тормозного пути при скорости, равной 50 км/ч, для современного автомобиля составляет около 15 метров, а при скорости, равной 100 км/ч, – около 60 метров.
Определение длины тормозного пути
Для ориентировочного расчета длины тормозного пути дозволено применять следующую формулу: S = Kэ * v^2 / (254 * Фс). В указанной формуле символом S обозначается длина тормозного пути, выраженная в метрах, а символом v – скорость движения. выраженная в километрах в час. В свою очередь, обозначение Кэ указывает величину тормозного показателя, тот, что для легкового автомобиля равен 1, а символ Фс – показатель сцепления с драгоценный. Таким образом, особенно трудным для определения в этой формуле является значение показателя Фс. Обычно в качестве его значения применяются следующие цифры: показатель принимается равным 0,7 в случае движения на резине без шипов по сухому асфальту по ровной траектории, 0,4 – при движении в тех же условиях по мокрой дороге, 0,2 – при движении по укатанному снегу и 0,1 – при движении по обледенелой дороге.Впрочем следует принимать во внимание, что расчет длины тормозного пути по этой формуле является примерным, от того что рассматривает только основные факторы – скорость и погодные данные. Совместно с тем, могущество на длину тормозного пути оказывают добавочные факторы, такие как нрав дорожного покрытия либо тип покрышек, установленных на определенном транспортном средстве. Свое влияние оказывают также метод торможения, применяемый водителем в рассматриваемом случае, и другие поводы. Они могут оказывать крайне значительное могущество на длину тормозного пути, будучи способными изменить ее в несколько раз.
Остановочный путь S о автомобиля складывается из отрезков пути на выделенных выше участках (см. рис. 9.4):
S о = S р + S пр + S н + S уст, (8)
где: S р – путь за время р реакции водителя; S пр – путь за время ср срабатывания; S н – путь за время н нарастания замедления; S уст – путь за время уст установившегося торможения.
Пусть начальная скорость автомобиля равна V 0 . На интервале р считаем скорость автомобиля постоянной:
S р =V 0 р. (9)
Также считаем постоянной скорость автомобиля на интервале пр:
S пр =V 0 пр. (10)
Полагаем, что на интервале н замедление возрастает по линейному закону. Тогда скорость на интервале по времени t выражается формулой
V (t ) =V 0 – (j уст / н)t 2 /2.
В конце интервала она станет равной V 1 =V 0 –j уст н /2. Вычисляем интеграл от V (t ) и подставляем t = н:
S н =V 0 (1 – j уст н /6) н. (11)
В конце интервала уст скорость автомобиля снижается до нуля:
V (t ) =V 1 – j уст t .
Это уравнение связывает между собой интервал времени уст и замедление: уст = V 1 /j уст. Вычисляем интеграл, и получаем:
S уст =V 1 2 /(2j уст). (12)
Формулой (12) часто пользуются для примерного расчета тормозного пути автомобиля по известному замедлению или коэффициенту сцепления:
S о V 0 2 /(2j уст);S о V 0 2 /(2g X ).
Для более точного расчета остановочного пути в режиме экстренного торможения применяют следующие формулы:
S о =V 0 ( р + пр + 0,5 н) +V 0 2 /(2j уст), гдеV 0 , м/с; (13)
S о =V 0 ( р + пр + 0,5 н)/3,6 +V 0 2 /(254 X ), гдеV 0 , км/час.
1.11 Распределение тормозных сил между осями автомобиля
При торможении автомобиля образуется сила инерции P j , равная сумме тормозных сил. Происходит перераспределение нормальных нагрузок по осям: нагружается передняя и разгружается задняя ось. В статическом состоянии автомобиля нагрузки на оси определяются расстояниями a и b центра масс O от передней и задней осей (рис. 1.5):
R Z 1 = G b /L ; R Z 2 = G a /L ,
где G – вес автомобиля; L = a + b – база автомобиля.
Отношение P Т к G называют коэффициентом интенсивности торможения :
= P Т /G , (14)
где P Т = P Т1 + P Т2 (см. рис. 1.5). Максимальная величина ограничена коэффициентом сцепления MAX = X .
Перераспределение нагрузок при торможении зависит от коэффициента и высоты центра масс h (значения h приведены в /4/):
R Z 1 = G (b + h )/L ; R Z 2 = G (a – h )/L . (15)
При повышении интенсивности торможения и высоты расположения центр масс увеличивается перераспределение нагрузок по осям.
Рис. 1.5. Схема к расчету нагрузок на оси автомобиля при торможении
Рассмотрим распределение нагрузок и тормозных сил для легкового автомобиля при различной интенсивности торможения (рис. 1.6). В статическом состоянии тормозные силы равны нулю, нормальные реакции R Z 1 и R Z 2 вычисляются по формулам (15) для =0. Пусть водитель постепенно увеличивает интенсивность торможения, нажимая на педаль тормоза силой p п, и создавая интенсивность п ( п). Тормозные силы P Т1 и P Т2 увеличиваются, увеличивается R Z 1 и уменьшается R Z 2 . Максимальные тормозные силы ограничены коэффициентом сцепления и нагрузками: P X 1 = X R Z 1 и P X 2 = X R Z 2 . При торможении юзом они ограничены силами P X Б 1 = X Б R Z 1 и P X Б 2 = X Б R Z 2 (см. линии на рисунке). Назовем P X 1 и P X 2 максимальными тормозными силами по сцеплению, P X Б 1 и P X Б 2 – тормозными силами по сцеплению при скольжении.
Когда сила P Т2 , создаваемая тормозными механизмами задней оси, ограничится максимальной силой P X 2 по сцеплению (точка C на рисунке), тогда колеса задней оси начнут скользить (юз). Тормозная сила P Т2 станет равной силе P X Б 2 , и затем она начнет снижаться по мере увеличения интенсивности торможения из-за уменьшения R Z 2 (см. рис. 1.6). Суммарная тормозная сила снизится до величины P Т = P Т1 + P X Б 2 .
При дальнейшем увеличении силы на педали и п сила P Т1 тоже достигнет силы по сцеплению P X 1 (точка D на рисунке). Теперь начнут скользить колеса передней оси, и продолжится скольжение колес задней оси. Сила P Т1 снизится до величины P X Б 1: P Т = P X Б 1 + P X Б 2 .
Дальнейшее увеличение силы на тормозной педали не приведет к увеличению тормозных сил, так как они ограничены силами по сцеплению P Т1 = P X Б 1 = X Б R Z 1 и P Т2 = P X Б 2 = X Б R Z 2 , что отражено на рисунке горизонтальными линиями. Изменение тормозных сил по мере увеличения силы на педали дополнительно отмечено на рисунке стрелками.
Рис. 1.6. Распределение нормальных нагрузок и тормозных сил
при торможении, где P Б 1 = P X Б 1 , P Б 2 = P X Б 2
Чтобы избежать преждевременного блокирования колес задней оси, приводящего к заносу автомобиля и потере устойчивости, тормозные силы на задней оси обычно устанавливают на 20…35% меньше, чем на передней. Это достигается путем подбора диаметров гидравлических цилиндров тормозных механизмов или рычагов пневмокамер, что обеспечивает P Т1 > > P Т2 при одинаковых давлениях тормозной жидкости или воздуха в контурах.
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.
