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;

;

К_Э – 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

, м	, м/с	, м/с	, м	, м/с	, м/с
	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