6.3. Гальмівні властивості автомобіля

6.3.1. Процес гальмування автомобіля

Необхідність в гальмуванні транспортного засобу може виникнути: при необхідності зменшити швидкість руху або зупинити автомобіль; при обмеженні надмірного підвищення швидкості; на великих схилах; при утриманні машини у нерухомому стані на зупинках.

Здатність до примусового зниження швидкості і швидкій зупинці – найважливіша динамічна властивість машини, впливаюча на її експлуатаційні показники і маюча велике значення для безпеки руху. Зниження швидкості перешкоджає накопиченню машиною при русі кінетичної енергії, яку потрібно погасити. З цією метою створюють додаткові і штучні опори руху.

Основне джерело додаткових опорів руху – система гальм за допомогою якої створюються моменти тертя, перешкоджаючі обертанню коліс. В якості гальмівного засобу використовують також двигун, який у цьому випадку не відокремлюють від трансмісії і приводиться в обертання від коліс. Поряд із штучно створеними опорами на машину при гальмуванні діє ще опір дороги і повітря, які також впливають на уповільнення руху.

Гальмові характеристики визначають здатність колісної машини за можливо короткий час зменшити швидкість до повної зупинки і мати при цьому мінімальний гальмівний шлях – відстань, яку проходить машина від початку гальмування до повної зупинки. Оціночними параметрами ефективності гальмівної системи є гальмівний шлях S_г і максимально можливе уповільнення j_у. Гальмівний шлях залежить від початкової швидкості колісної машини, її ваги, уповільнення. Гальмівний шлях вимірюється дослідним шляхом.

При гальмуванні колісної машини з початкової швидкості 30 км/г при русі по сухій горизонтальній асфальтобетонній дорозі гальмівний шлях не повинен перевищувати технічних вимог.

При напруженому русі машини максимальне уповільнення повинно бути високим і по можливості однаковим для різних моделей, які рухаються у потоці. Повинні бути, по можливості, однаковими і близькими довжини гальмових шляхів (з допуском ± 10…15%). Але гальмівний шлях машини великої вантажопід’ємності, особливо тих, що працюють з причепами, значно більше гальмівного шляху машин малої вантажопід’ємності.

Із зростанням швидкості руху колісних машин повинно збільшуватися максимальне уповільнення при гальмуванні до 9 м/с і більше. Синхронність зростання і зменшення кривої гальмового моменту кожного гальма повинна бути максимальною.

Час спрацювання гальмівного приводу повинен бути мінімальним. Гальмівні моменти окремих коліс, пропорційні їх зчіпній вазі, повинні виключати рух коліс ковзанням. Допустиме відхилення гальмівних сил на колесах кожної вісі не повинне перевищувати 15% найбільшого значення гальмівної сили.

Відвід тепла від поверхні тертя гальм повинно бути максимальним. Коефіцієнт тертя між барабаном (диском) і накладками повинен бути високим і стабільним. Захист пар тертя гальмівного механізму від зволоження та забруднення повинен бути надійним. «Писк» не повинен мати місця при всіх режимах гальмування.

При поломці фіксатора автопотяга гальмівні пристрої причепів повинні забезпечувати його автоматичну зупинку. Міцність гальмівних механізмів повинна бути гарантованою. Гальмівні механізми не повинні виходити із ладу на протязі усього часу роботи колісної машини у любих умовах експлуатації, так як від їх надійності залежить безпека руху.

Гальмівні режими розділяють на екстренний (аварійний), що відповідає максимальній інтенсивності гальмування і складає 2…3% загального числа гальмувань в залежності від кваліфікації водія і умов руху, і службовий – переважаючий, що складає 97…99% загального числа гальмувань.

Гальмівна система включає гальмівні механізми, розміщені на колесах автомобіля або у трансмісії, гальмівні приводи з органами керування і регулюючі пристрої.

Гальмівні механізми колісних машин кваліфікують наступним чином. По-перше, по числу і розміщенню гальмівних механізмів. Як правило, гальмівні механізми розміщені на всіх колесах. По-друге, по конструкції. Серед гальмівних механізмів з механічним тертям розповсюджені колодкові гальма з колодками, розміщеними в середині барабанів. Дискові гальма знаходять велике розповсюдження, особливо на легкових автомобілях. Стрічкові гальма застосовують у планетарних коробках передач і для стоянкових гальм на вихідних валах коробок передач, роздавальних коробок і ведучих валах головних передач.

Гальмівні приводи автомобілів класифікують по типу приводу, виду робочого тіла та джерела енергії для гальмівних систем, способу передачі гальмівного зусилля від педалі (ричага) до гальм і ступені автоматизації.

Для вантажних колісних машин з повною масою до 4 т застосовують, як правило, гідравлічні приводи з дією безпосередньо від водія (привід прямої дії). На більш важких моделях колісних машин з повною масою більше 5 т у гальмовий привід включають підсилюючі пристрої, які підвищують зусилля водія, яке прикладається до педалі у 3-5 разів. Підсилювачі працюють під дією різниці тисків у впускному трубопроводі карбюраторного двигуна і атмосферного і під дією тиску робочого тіла (рідини або повітря), який створюється насосом, що приводиться в дію двигуном автомобіля.

Відповідність тиску на гальмову педаль, колодки або диски гальмів забезпечує слідкуючий пристрій розподільного механізму.

На колісних машинах великої маси (більше 8…10 т) використовують пневматичний, пневмо-, гідро- або електропривод чи їх комбінацію.

Тягові і гальмові властивості автомобіля тісно пов’язані між собою. Чим більша середня швидкість руху автомобіля, тим більше уваги необхідно приділити забезпеченню безпеки його руху, отже, тим краще повинні бути гальмові властивості автомобіля.

У процесі гальмування кінетична енергія автомобіля переходить у роботу тертя. Тепло, яке при цьому утворюється, розсіюється в навколишню атмосферу. Таким чином, гальмування супроводжується непоправними втратами, і увібрана гальмами кінетична енергія не може бути використана для подальшого руху автомобіля. При цьому будь-яке гальмування автомобіля неминуче пов’язано з деяким збільшенням витрат палива. При службовому гальмуванні основна частина тепла утворюється між накладками гальмових колодок і барабанів, а при екстренному гальмуванні, коли колеса доводяться до «ковзання», т.б. блокуються – між шиною і дорогою.

Можливі декілька способів гальмування автомобіля: гальмування тільки гальмовою системою; сумісне гальмування гальмовою системою і двигуном; гальмування тільки двигуном; гальмування періодично дією гальмової системи.