Розділ п’ятий

5. Гальмівні системи

Рухаючись по дорогах та виконуючи завдання по перевезенням, або вимоги правил дорожнього руху необхідні зупинки та утримання автомобіля у нерухомому стані в заданому місці. Якщо припинити передачу крутного моменту до ведучих коліс і здійснювати зниження швидкості руху тільки за рахунок сил опору руху, то шлях зпинки буде надто великий. Інтенсивний рух на дорогах та вимоги безпеки дорожнього руху не дають можливості здійснювати зниження швидкості тільки за рахунок дії сил опору руху. Для забезпечення заданого рівня зниження швидкості руху всі автомобілі обладнуються примусовими системами зниження швидкості руху та утримання автомобіля у нерухомому стані (гальмівними системами).

Гальмівні системи повинні бути ефективними під час гальмування автомобіля з різним навантаженням, швидкістю та дорожніми умовами.

Під час примусового зниження швидкості руху відбувається перетворення кінетичної енергії в теплову завдяки тертю в гальмівних механізмах. Кінетична енергія під час гальмування може також перетворюєтись в електричну, або передаватись інерційним накопичувачам.

Зниження швидкості руху автомобіля відбувається внаслідок дії зовнішніх гальмівних сил, що виникають між колесами та поверхнею дороги під час примусового уповільнення їх обертання.

Гальмівна сила виникає між колесом та поверхнею дороги завдяки натисканню водієм на педаль гальм, що приводить до зменшення гальмівним механізмом кутової швидкості руху колеса. Направлення гальмівної сили протилежне напряму руху автомобіля. Гальмівна сила колеса тим більша, чим більший гальмівний момент створюється на ньому гальмівним механізмом. Максимальне значення гальмівної сили обмежується силою зчеплення колеса з опорною поверхнею дороги.

Сила зчеплення з поверхнею дороги залежить від вертикальної реакції дороги на колесо та від коефіцієнта зчеплення шини з поверхнею дороги. Чим більший коефіцієнт зчеплення з дорогою і чим більша вертикальна реакція дороги на колесо тим більша гальмівна сила.

Коефіцієнт зчеплення з дорогою залежить від виду та стану опорної поверхні дороги та фізичних властивостей шини. Так на сухій асфальтовій дорозі коефіцієнт зчеплення становить 0,6….0,8, тоді як на грунтових поверхнях може становити лише 0,2…0,5.

Більший коефіцієнт зчеплення досягається під час кочення колеса на грані ковзання. Під час блокування колеса і ковзання по поверхні дороги, коефіцієнт зчеплення зменшується на 20…30%.

Під час гальмування, вертикальні реакції на задніх та передніх колесах змінюються. Тому для покращення ефективності гальмування доцільно змінювати гальмівні моменти на колесах різних осей відповідно до змін вертикальних реакцій на колесах.

Рис. 5.1. Принципова схема робочої гальмівної системи з гальмівними механізмами барабанного типу:

1 – педаль; 2 – головний циліндр; 3 – гальмівний барабан; 4,7 – поршні;

5 – канал; 6 – колісний циліндр; 8 – гальмівна колодка; 9 – накладка;

10 – зворотна пружина; 11 – опорний палець; 12 – трубопровід.