§ 9, Измерители тормозных качёств автомобиля

Тормозные качества автомобиля оцениваются следующими показа- телями: Pi макс — Максимальной тормозной силой, Н; /змакс — макси- мальным замедлением, м/с²; 5_ТМин — минимальным путем торможения, м; Гмин — минимальным временем торможения, необходимым для про- хождения путй S_T мая.

При торможении с отъединенным двигателем тормозная сила оп- ределяется по формуле

= (184)

где 2М_тр — сумма моментов трения на всех колесных тормозах, Н-м; г_;( — радиус ка- чения ведущих колес, м.

Дифференциальное уравнение движения имеет вид:

/з

G'

Ш_тр

+ Рс

dv

(185)

бвр

где /з — замедление машины, м/с²; Я₀—сумма внешних сопротивлений, испытываемых автомобилем при установившемся движении, Н.

Замедление /₃ будет максимальным, когда значение тормозного усйЛия Р_т наибольшее.

Максимальную тормозящую силу можно представить зависимо- стью

^/3тмакс=^тФмякс< 086)

(182)

где Ri — суммарная нормальная реакция дороги на затормаживаемых колесах; ((.макс — максимальней величина коэффициента сцепления.

Из уравнений (185), (186) следует (P_w—0, сопротивление качению входит в состав тормозного усилия):

/з

sm а .

__ _g /фмакс R-t б_в

(187)

Знак плюс в формуле (187) соответствует движению автомобиля на подъем, знак минус — под уклон.

(188)

(189)

Для автомобилей, имеющих тормозные механизмы на все колеса, R_T = G'cos а, поэтому формула (187) примет вид:

/змакс^А (4W^C0Sa -^sina)

"вр

Если автомобиль движется по горизонтальной дороге (а=0), то фЬрмула (188) будет такбй:

/з макс о макс" «вр

Максимальное замедление /_{3 маК}п тем больше, чем выше коэффици- ент сцепления фмакс- Максимальное замедление используется только при аварийных торможениях, составляющих незначительную часть (3—5%) общего числа торможений.

Наиболее практически важным показателем тормозных качеств автомобиля является минимальный путь торможения.

Во время торможения автомобиль совершает работу, равную силе, потерянной им за это время, поэтому можно написать:

"вр

(190)

(4 - 4)

2g

где Vi и v2—соответственно скорости автомобиля в начале и конце торможения, м/с.

Подставив из формулы (186) значение максимального тормозного усилия /V макс, получим:

g ($Rt ± G' sin a)

Из формулы (187) следует:

S— (ф/? + G'slfta) = /

откуда

(193)

' - G'sina)=e_BpG'/₃

(ф*_т

Подставив в знаменатель формулы (191) его значение из правой части уравнения (192), получим:

2 2 У; — У,

■5-ГМИН

-13WMC

Для случая торможения на горизонтальной дороге с максималь- ным замедлением [/_Змакс⁼ I до полной остановки (^2=0), урав- нение (193) примет вид:

5_Тмип —^ ' — « (194)

2g ф

(191)

с _ ^т-мин

(192)

Минимальное время торможения Гмин определяется, если допус- тить, что при торможении сопротивление движению постоянно, а по- этому автомобиль совершает равномерно замедленное движение с не- которой средней скоростью

V,

. t'l + U,

ср

жении в реальных условиях значение силы Я_ТМанс будет несколько меньше теоретического, полученного из условий использования всей массы автомобиля, что приведет к увеличению минимального тормоз- ного пути S_T мин на 20—40%.

Мы рассмотрели факторы, влияющие на процесс торможения с учетом условий движения и конструктивных особенностей автомобиля. Однако наши представления о процессах торможения будут неполны- ми, а выведенные формулы недостаточными для практики, если не при- нять в расчет человека. Его роль в процессе торможения учитывается зависимостью ja,v=f(t), полученной экспериментальным путем и на- зываемой диаграммой торможения (рис. 309,в).

Точка О диаграммы — момент обнаружения водителем препятст- вия и необходимости экстренного торможения; t_p — время реакции во- дителя, необходимое для перехода к действию — торможению автомо- биля (среднее значение времени реакции равно 0,6—0,8 с). Нажатие педали и срабатывание привода занимает время t_u когда автомобиль продолжает двигаться равномерно с начальной скоростью V\. Время срабатывания тормозного привода зависит от его типа и составляет для гидравлического привода 0,03—0,05 с и пневматического около 0,3 с.

Точкой б диаграммы j₃—f(t) обозначено начало действия тормоз- ной силы Р_т> которая возрастает на отрезке t₂ и достигает максимума в точке в. Одновременно возрастает и замедление автомобиля j_a. Вре- мя t₂ нарастания замедления и тормозной силы (участок б—в) состав- ляет у автомобилей с гидравлическим приводом 0,15—0,20 с, с пнев- матическим— 1,0 сиу автопоездов с пневматическим приводом — 2—2,5 с. За время i₂ скорость автомобиля снижается на величину Ди. Процесс максимального торможения автомобиля за время t₃ соответ- ствует прямолинейному участку диаграммы вг и сопровождается поглощением кинетической энергии автомобиля.

После прекращения торможения замедление и сила Р_т в точке д уменьшаются до нуля. Общее время торможения автомобиля до его остановки равно tt==t-_p-{-ti-\-t₂-\-t-_i. Время оттормаживания если ав- томобиль тормозится до полной остановки, не влияет на величину тор- мозного пути.

Действие тормозных систем зависит от их технического состояния и проверяется по длине остановочного пути, который нормируется с учетом типа, назначения и конструкции автомобиля (трактора). Для определения остановочного пути используют формулу:

S₀ = (*„ + *!) *+ 098)

где So — полный остановочный путь, м; /_р, 11 — соответственно время реакции водите- ля и время срабатывания тормозного привода, с; vi — скорость в начале торможения, м/с; Кэ — коэффициент снижения эффективности торможения, показывающий, во сколько раз действительное максимальное замедление автомобиля меньше теоретиче- ски возможного на данной дороге. Для грузовых автомобилей Кэ = 1,4, для легко- вых — 1,2.