
- •Модуль 8. Разгонная и тормозная динамика колёсных и гусеничных машин Лекция 8.1 Процесс разгона машинно-тракторного агрегата
- •Лекция 8.2. Определение продолжительности этапов разгона тракторного агрегата
- •Лекция 8.3. Разгон тракторного агрегата с переключением передач
- •Лекция 8.4. Тормозная динамика автомобилей и тракторов
- •Лекция 8.5. Торможение двигателем и торможение автопоезда
- •Модуль 9. Основы теории поворота колёсных и гусеничных машин Лекция 9.1. Способы и кинематика поворота колёсных машин
- •Лекция 9.2. Динамика поворота колёсной машины
- •Лекция 9.3. Управляемость колёсной машины
- •Лекция 9.4. Кинематика поворота гусеничного трактора
- •Лекция 9.5. Поворачивающий момент и момент сопротивления повороту гусеничного трактора
- •Лекция 9.6. Влияние типа механизма поворота на величину поворачивающего момента
- •Лекция 9.7. Характеристика поворота гусеничного трактора
- •Модуль 10. Плавность хода автомобилей и тракторов Лекция 10.1. Плавность хода автомобиля и трактора
- •Лекция 10. 2. Приведённые характеристики пружинной и балансирной подвески
- •Лекция 10.3. Приведённая характеристика гидравлического амортизатора. Измерители плавности хода
Лекция 8.5. Торможение двигателем и торможение автопоезда
8.5.1. Торможение двигателем
При торможении двигателем муфта сцепления включена. Карбюраторный двигатель работает на режиме холостого хода с включённым зажиганием, а дизель – с минимальной подачей топлива, достаточной для того, чтобы он не заглох.
Двигатель,
включённый в тормозную систему машины,
создаёт на ведущих колёсах два
противоположно направленных момента:
тормозной момент
,
вызываемый сопротивлениями, действующими
в двигателе, и ведущий момент
,
создаваемый касательными силами инерции,
возникающими в результате снижения
скорости движения тормозимых масс
двигателя. Первый из них способствует
торможению машины, а второй – препятствует.
Использование двигателя для торможения
может дать эффект только при условии,
что
.
Величина тормозного момента может быть определена по формуле
,
где
-
тормозной момент на коленчатом валу
двигателя.
Инерционный момент , возникающий на ведущих колёсах машины
,
где - приведённый к коленчатому валу момент инерции движущихся масс двигателя и ведущих частей муфты сцепления; - угловое замедление коленчатого вала двигателя.
Представим угловое замедление коленчатого вала двигателя в виде
.
Тогда инерционный момент
.
Подставляя в неравенство значения указанных моментов, получаем условие применимости метода торможения двигателем:
,
откуда
.
Если замедление
превышает указанные пределы, то торможение
двигателем нецелесообразно и может
принести только вред (энергия двигателя
гасится в тормозе). Максимальное значение
замедления, при превышении которого
двигатель должен быть обязательно
отключен, зависит главным образом от
тормозного момента двигателя и от
приведённого момента инерции его
движущихся масс. Чем меньше тормозной
момент
и больше момент инерции
,
тем ниже значение замедления, допустимое
при торможении двигателем.
Для повышения эффективности этого способа торможения в двигателях устанавливают клапаны для дросселирования выпуска газов или другие приспособления, повышающие тормозной момент двигателя .
Торможение двигателем целесообразно применять:
- когда целью торможения является сохранение скорости движения или некоторое её снижение;
- на кратковременных служебных замедлениях;
- на длинных крутых спусках в качестве дополнительного тормозного средства для уменьшения нагрева тормозов.
Тормозной момент, создаваемый двигателем, равномерно распределяется дифференциалом между правыми и левыми колёсами. Это снижает общую возможную неравномерность распределения тормозных усилий между колёсами и уменьшает вероятность блокировки одного из колёс. Последнее обстоятельство способствует повышению устойчивости машины против заноса, в особенности на мокрых и скользких дорогах.
При наличии гидромеханической трансмиссии торможение двигателем применять нельзя, поскольку гидротрансформатор способен передавать крутящий момент только в одном направлении, т.е. от двигателя к ведущим колёсам. В этом случае в качестве тормоза может быть использован гидротрансформатор, если он оснащён теми или иными приспособлениями, создающими дополнительные сопротивления потоку жидкости внутри круга циркуляции жидкости.
8.5.2. Особенности торможения автомобильного и тракторного поезда
Торможение авто и тракторного поезда можно рассматривать как суммарное торможение отдельных шарнирно-соединённых между собой повозок, каждая из которых получает соответственные замедления. При этом кроме обеспечения рассмотренных выше тормозных свойств, необходимо согласовать действие тормозов тягача и прицепов, чтобы предотвратить набегание прицепов на тягач и одного прицепа на другой.
Добиться абсолютной синхронности работы тормозов тягача и прицепов при любых условиях движения поезда возможно лишь в случае применения микропроцессорной техники и автоматизации процесса торможения. Поэтому целесообразно, чтобы прицепы начинали тормозиться раньше и оттормаживались бы позже, чем тягач, причём у задних прицепов эта разница должна быть больше, чем у передних.
Кроме более раннего торможения, важно так распределить тормозные силы между тягачом и прицепами, чтобы поезд при торможении находился в слегка растянутом состоянии, благодаря чему он становиться менее чувствительным к боковым возмущениям. Наличие в сцепке усилий сжатия способствует отклонению тягача и прицепа от их нормальных траекторий при наличии соответствующих внешних воздействий. Поэтому при анализе тормозных свойств поезда принимается в качестве дополнительного фактора усилие в сцепке.
Назовём
парциальными замедлениями тягача и
прицепа замедления, которые могли бы
быть получены при торможении каждого
из них в отдельности. Обозначим их
соответственно через
и
.
Очевидно, что выполнение требования об
отсутствии в сцепке сжимающих усилий
возможно, если
.
При выполнении указанного условия могут встретиться два случая:
1.
.
Это позволяет удовлетворить указанное
требование, т.е. тормозные свойства
поезда будут использованы полностью.
2.
.
Чтобы не допустить в этом случае
возникновение в сцепке сжимающих усилий,
нужно ограничить тормозную силу тягача
и таким образом уменьшить его замедление.
Принимая усилие в сцепке равным нулю,
получаем, что в этом случае допустимое
замедление тягача
.
Соответственно и допустимое максимальное
замедление поезда ограничено величиной
.
Минимальный
тормозной путь поезда
при движении до полной остановки на
горизонтальной дороге имеет, согласно
ранее полученному уравнению, следующее
значение:
.
Из этого выражения видно, что необходимость снижения максимального замедления поезда в целях устранения сжимающих усилий в сцепке приводит к увеличению минимального тормозного пути поезда.