6.3.2. Гальмова сила на колесах автомобіля

При гальмуванні сили тертя створюють пару сил на плечі, рівному внутрішньому діаметру барабана. Ця пара сил створює момент тертя М_тер, який направлений в бік, протилежний коченню колеса, а між колесом і дорогою виникає гальмове зусилля Р_г. Максимальне гальмове зусилля Р_{г max}, яке може бути створене на колесі, рівне силі зчеплення колеса з дорогою. При наявності гальм на усіх колесах автомобіля (рис. 6.5) максимальне гальмове зусилля між колесами і дорогою становить

Р_{г max} = Р_г1 + Р_г2 = У_п · φ + У_к · φ = (У_к + У_п)φ. (6.11)

Так як У_к + У_п = G, то

Рис. 6.5. Схема сил, діючих на автомобіль при гальмуванні

Рис. 6.6. Залежність шляху, часу і уповільнення при гальмуванні від швидкості автомобіля (1 – лінії побудовані з урахуванням дії сил Р_к, Р_w, Р_f, а 2 – без урахування дії цих сил)

Р_{г max} = Gφ.

Для сухої асфальтованої дороги φ_max = 0,8…0,9. У цьому випадку гальмове зусилля може досягнути величини, рівної (0,8…0,9) G – ваги автомобіля.

При проектуванні гальм необхідно досягнути гальмівного моменту М_г, який би міг довести колеса до ковзання на сухій асфальтобетонній дорозі при повному завантаженні автомобіля.

6.3.3. Рівняння руху автомобіля при гальмуванні

Рівняння руху автомобіля при гальмуванні у загальному вигляді одержимо при проекції всіх сил на горизонтальну площину, які діють на

автомобіль у даний момент

Р_г1 + Р_г2 + Р_к1 + Р_к2 + Р_w + P_т.д. + Р_f – Р_j = Р_г + Р_к + Р_w + Р_т.д. + Р_f – Р_j = 0,

де Р_г = Р_г1 + Р_г2 – сумарна гальмівна сила ведучих і ведених коліс;

Р_к = Р_к1 + Р_к2 – сумарна дотична сила тяги ведучих і ведених коліс;

Р_т.д. – сила тертя у двигуні, яка приведена до ведучих коліс.

Числове значення Р_т.д. визначається за залежністю

(6.12)

Момент тертя у двигуні в Н·м для n_д = 2000…4000 хв^-1 можливо підрахувати приблизно по імперичній формулі

М_т.д. = V_h (а₁n_д + в₁),

де V_h – робочий об’єм (літраж) двигуна, л;

а₁, в₁ – коефіцієнти апроксимації. Числові значення коефіцієнтів а₁ = 0,0008; в₁ = 1,5 (0,15) – для карбюраторних двигунів; а₁ = 0,001; в₁ = 1,0 (0,1) – для дизелів.

Розглянемо процес гальмування автомобіля тільки гальмівною системою. У цьому випадку Р_т.д. = 0. Враховуючи, що швидкість руху автомобіля в процесі гальмування зменшується, можливо припустити Р_w = 0. У зв’язку з чим сила Р_f мала у порівнянні з Р_г, нею можливо знехтувати при практичних розрахунках, особливо при екстренному гальмуванні. Ці припущення дають незначний запас гальмових властивостей автомобіля. Таким чином рівняння руху автомобіля буде мати вигляд

Р_г + Р_д– Р_j = 0. (6.13)

З урахуванням значень сил рівняння (6.13) записуємо так

(6.14)

Звідки

(6.15)