G

v 13

δобj = +γг ±i + f

Підставляючи в рівняння (2.20) вирази відповідних

Рис. 2.8. Динамічні характеристики автомобіля:

1 – за силою тяги: 2 – за зчепленням (цифри біля кривих – коефіцієнти зчеплення)

G′ϕпозд−Kпω

G

2.4. Гальмування руху автомобілів

19

2

.

(2.19)

об

г

г

к

(2.20)

ω

г г

г

г

P

ω

.

(2.21)

Звідси матимемо вираз динамічної характеристики з умов зчеплення

Dсц = f ±i ± j =

Графік динамічних характеристик з умов зчеплення показано на рис. 2.8. Суміщення цього графіка з графіком динамічних характеристик за силою тяги дає змогу розглядати зони, у яких забезпечується можливість повного

використання сили тяги.

Гальмуванням руху автомобіля називається процес створення гальмівним приводом зусиль тертя між гальмівними колодками і барабаном (рис. 2.9).

Гальмування застосовується водієм для екстреної зупинки автомобіля або зниження його швидкості. Найбільш ефективним режимом гальмування вважають режим, що

відповідає неповному блокуванню коліс, коли колесо котиться на покритті з невеликим буксуванням.

Сучасні гальма в автомобілях дають змогу розвивати такі зусилля, які переважають можливі зчеплення шини з покриттям.

У зв’язку з тим, що під час аварійної ситуації і термінового гальмування водій не має можливості регулювати інтенсивність натискання гальмівної педалі й вижимає її повністю, то гальмування

проходить при знижених коефіцієнтах зчеплення, які визначаються експериментально. Інтенсивне гальмування спричинює блокування коліс, внаслідок чого колесо перестає крутитися і ковзає на поверхні покриття юзом. Шина в

зоні контакту гріється і починає плавитись. Зчеплення при цьому знижується, а шина посилено зношується. Крім того, на покритті залишаються чорні смуги від слідів шин.

Рис. 2.9. Схема будови гальм автомобіля:

1 – гальмівні циліндри, притискувальні колодки до барабана; 2 – гальмівна колодка; 3 – гальмівний барабан; М – обертальний момент; Р – гальмівна сила; М –

гальмівний момент; G – вага атомобіля, що припадає на колесо

Під час гальмування уповільнений рух автомобіля, що рухається під дією сили інерції, може бути описаний таким виразом:

обGj = Pг + Pω ± Pi + Pf ,

де Р , Рi , Рf – сили опору руху, Н; Р = γ G – гальмівна сила, Н: G – вага автомобіля, кг; γ – коефіцієнт гальмівної сили (інтенсивності гальмування), який дорівнює відношенню суми гальмівних сил, що виникають на всіх гальмівних

колесах, до ваги автомобіля.

На параметр γ , який залежить від конструктивних особливостей гальмівної системи автомобіля і її стану, а також від інтенсивності гальмування, впливає рівність проїзної частини. Це пояснюється тим що під час руху на нерівному

покритті виникають коливання автомобіля, що в окремі моменти призводить до розтискування ресор, зменшуючи тиск автомобіля на дорогу.

величин, гальмування, що характеризує інтенсивність уповільнення автомобіля:

дістанемо від’ємне прискорення під час

У зв’язку з тим що під час гальмування швидкість руху автомобіля знижується до 30 км/год і менше, коли опір повітря незначний, то його впливом на гальмування нехтують, беручи Рw / G = 0, що вносить в розрахунки

похибку, яка не перевищує 5 %

Для обгрунтування норм на елементи плану і профілю автомобільних доріг потрібно знати гальмівний шлях, що є важливою характеристикою безпеки руху. Гальмівним шляхом вважають відрізок шляху, на якому водій може

зупинити автомобіль, що рухається з розрахунковою швидкістю.

vt 3,6

l 2 =

v =

20

3

2

1

p

(2.22)

1

,

(2.23)

3

2

1

(2.24)

2

.

(2.25)

(2.26)

2

г

2

2

г

позд

.

е

Розрахунковий шлях гальмування, який використовують для розрахунків елементів доріг, визначають за такою формулою (рис. 2.10):

S =l +l +l ,

де l1, – шлях, що проходить автомобіль за період реакції водія, м; l2 – шлях, що проходить автомобіль за період повного гальмування, м; l3 – зазор безпеки між автомобілем, який зупинився, і перешкодою; його беруть таким, що

дорівнює довжині автомобіля.

Шлях, що проходить автомобіль за період реакції водія, визначають за формулою

l =

де v – швидкість руху автомобіля на початок гальмування, км/год; t – час реакції водія:

t =t +t +t ,

де t1 – час, протягом якого водій усвідомлює необхідність гальмування і переносить ногу з педалі подавання пального на педаль гальм, с; t2 – час на холостий хід педалі гальмування, с; t3 – час, протягом якого гальмівні зусилля

зростають, досягаючи повної величини, с.

Час t1, є величиною непостійною і залежить від віку, стажу роботи, втомленості водія, швидкості руху та дорожніх умов. У середньому беруть t1 = 0,8 с. Час t2 становить приблизно 0,1 с для гідравлічного приводу і 0,2...0,4 с

– для пневматичного. Відрізок часу t3 дорівнює 0,2 с для гідравлічного приводу і 0,6...1,0 с – для пневматичного. Визначаючи елементи плану і профілю автомобільних доріг, беруть t = 1 с. Цей відрізок часу відповідає

найбільшій концентрації уваги під час керування автомобілем.

Рис. 2.10. Схема для визначення гальмівного шляху

Шлях повного гальмування l2 визначають за такою залежністю:

v 2g(γг+ f ±i )

Для його визначення використовують формулу рівномірно уповільненого руху

2al 2 ,

де v – швидкість на початок гальмування, м/с; а – абсолютне значення від’ємного прискорення під час гальмування, м/с , яке дорівнює (γ + f ± i)g.

Припускаємо, що опору повітря немає, і нехтуємо впливом обертальних мас автомобіля.

Абсолютне значення уповільнення, що забезпечується конструктивними особливостями гальм, становить для легкових автомобілів 7 м/с , для вантажних і автопоїздів – 5,5 м/с .

Найбільш небезпечним видом гальмування є аварійний режим гальмування з повним блокуванням коліс. За цим режимом гальмування визначають геометричні елементи плану і поздовжнього профілю доріг, при цьому коефіцієнт

гальмування γ беруть таким, що дорівнює коефіцієнту поздовжнього зчеплення φ

Проте для врахування реальних умов, якщо не вдається повністю реалізувати теоретично можливе повне значення гальмівної сили, за пропозицією професора Д.П.Веліканова у формулу для визначення шляху гальмування

вводиться коефіцієнт ефективності гальмування K .

+l 0 ,

v 3,6

+l 3 .

е

е

позд

l 2 =

≤ 0,4, то

вважають, що K = 1. Для розрахунків геометричних елементів доріг беруть середнє значення K = 1,2. Обґрунтовуючи

Sр = l 1+l 2 +l 3 = +

S = +

21

е

2

.

(2.27)

е

е

е

е

е

v 3,6

2

(2.28)

е

2

(2.29)

Розрахункове значення гальмівного шляху

K v 2g(ϕпозд±i+ f )

Коефіцієнт К має різні значення залежно від типу автомобіля і стану дорожніх покриттів. Так, для легкових

автомобілів слід брати K = 1,2, а для вантажних і автобусів – К = 1,3...1,4. Якщо коефіцієнт зчеплення φ

вимоги до геометричних елементів автомобільних магістралей, слід брати K = 2,3.

Кінцеву формулу для обчислення розрахункового шляху гальмування Sp , м, можна записати в такому вигляді:

K v 254(ϕпозд±i+ f )