Расчет тормозных свойств транспортного средства
Измерителями тормозной динамичности автомобиля являются замедление, время и путь торможения, остановочный путь в определенном интервале скоростей. Для их определения необходимо знать характер замедления во времени.
Расчетная формула остановочного времени
(9.1)
где – время реакции водителя,
– время срабатывания привода тормозов для автопоездов
;
– время нарастания замедления,
;
– время оттормаживания, для гидропривода
, для пневмопривода – 1,5-2,0 с;
– время торможения с установившимся замедлением,
(9.2)
где – начальная скорость торможения, км/ч;
– замедление в режиме наката, приближенно
, где ¦ - коэффициент сопротивления качению, ¦ = 0,007 – 0,015;
j – установившееся замедление,
(9.3)
где ‑ коэффициент сцепления шин с дорогой;
;
КЭ – коэффициент эффективности торможения (таблица 9.1)
Таблица 9.1 – Коэффициенты эффективности торможения
Параметры | Значения параметров | ||||
j | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
КЭ | 1,96 | 1,76 | 1,48 | 1,21 | 1,0 |
Остановочный путь
(9.4)
где
(9.5)
(9.6)
(9.7)
(9.8)
(9.9)
На основании проведенных расчетов (табл. 9.2) строится тормозная диаграмма для начальной скорости 40 км/ч (рисунок 9.1)
Таблица 9.2 – Результаты расчета параметров торможения
Этап торможения | Скорость, км/ч | Время, с | Путь, м | Замедление, м/с2 | Общий путь, м |
Реакция водителя | 40,00 | 0,5 | 5,56 | 0,50 | 5,56 |
Срабатывание привода | 40,00 | 0,6 | 6,67 | 1,10 | 12,22 |
Нарастание замедления | 39,85 | 0,6 | 3,33 | 1,70 | 15,56 |
Торможение | 35,56 | 2,48 | 12,23 | 4,18 | 27,78 |
Оттормаживание | 0,021 | 0,00 | 6,18 | 27,78 |
Рисунок 9.1 – Тормозная диаграмма
Где
(9.10)
(9.11)
(9.12)
(9.13)
Строим зависимость тормозного пути от коэффициента сцепления шин с дорогой (рис. 9.2)
Рисунок 9.2 – Зависимость тормозного пути от коэффициента сцепления шин с дорогой
Таким образом, с увеличением коэффициента сцепления шин с дорогой эффективность торможения увеличивается и тормозной путь снижается.
Определение показателей устойчивости, маневренности
Устойчивость автомобиля
Устойчивость автомобиля непосредственно связана с безопасностью дорожного движения. Нарушение устойчивости выражается в произвольном изменении направления движения, его опрокидывании или скольжении шин по дороге. Различают поперечную и продольную устойчивость автомобиля. Более вероятна и опасна потеря поперечной устойчивости.
Показателями поперечной устойчивости автомобиля при криволинейном движении являются максимально возможные скорости движения по дуге окружности и угол поперечного уклона дороги. Оба показателя определяются из условий заноса или опрокидывания автомобиля.
Максимально допустимая скорость автомобиля по скольжению
(10.1)
где – радиус дуги, м;
– коэффициент поперечного сцепления,
(10.2)
где – коэффициент сцепления шин с дорогой в продольном направлении, для асфальто- и цементобетонного сухого покрытия
;
– угол поперечного уклона.
Знак «+» в числителе и « - » в знаменателе берутся при движении по уклону, наклоненному к центру поворота дороги, если же он наклонен в сторону, противоположную центру поворота дороги, то в числителе ставится знак « - », а в знаменателе «+».
При β = 0
(10.3)
Максимально допустимая скорость по опрокидыванию
(10.4)
где – ордината центра масс груженого автомобиля, м;
В – колея автомобиля, м.
При β = 0
(10.5)
Потеря автомобилем продольной устойчивости выражается в буксовании ведущих колес, что наблюдается при преодолении автопоездом затяжного подъема со скользкой поверхностью. Показателем продольной устойчивости автопоезда в составе с прицепом служит максимальный угол подъема, преодолеваемого автомобилем без буксования ведущих колес
(10.6)
где а – расстояние от центра масс автомобиля-тягача до оси передних
колес, м;
L – база автомобиля-тягача, м;
– высота сцепного устройства прицепа, м;
– вес автомобиля-тягача, т;
– вес прицепа, т.
Для одиночного автомобиля (автопоезда в составе с полуприцепом)
(10.7)
где а – расстояние от центра масс груженого транспортного средства до оси передних колес, м.
Проведем расчеты (табл. 10.1) и построим зависимостями и
(рис. 10.1)
При радиусе поворота 10 м получаем:
Таблица 10.1 – Результаты параметров устойчивости автомобиля
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
2,80 | 2,67 | 9,29 | 8,84 | ||
3,96 | 3,77 | 9,70 | 9,24 | ||
4,85 | 4,62 | 10,10 | 9,62 | ||
5,60 | 5,33 | 10,48 | 9,98 | ||
6,26 | 5,96 | 10,84 | 10,33 | ||
6,86 | 6,53 | 11,20 | 10,67 | ||
7,41 | 7,06 | 11,54 | 11,00 |
Окончание таблицы 10.1
7,92 | 7,54 | 11,88 | 11,31 | ||
8,40 | 8,00 | 12,20 | 11,62 | ||
8,85 | 8,43 | 12,52 | 11,93 |
Рисунок 10.1 – Зависимость допустимой скорости по скольжению и опрокидыванию от радиуса поворота
Маневренность автомобиля
Маневренность автомобиля характеризуется формой и размерами габаритной полосы криволинейного движения (ГПД), под которой понимается площадь опорной поверхности, ограниченной проекциями на нее траекторий крайних выступающих точек транспортного средства (рис. 10.2).
Рисунок 10.2 – Габаритная полоса криволинейного движения