8.2 Уповільнення під час гальмування автомобіля

Являє особливий інтерес максимальне уповільнення, яке виникає під час гальмування з блокованими колесами.Розрахункова схема сил, діючих на автомобіль під час гальмування на підйомі з блокованими колесами, зображена на рис.8.2.

Згідно із розрахунковою схемою на автомобіль під час гальмування діють наступні сили:

- інерційна сила, яка прикладена в центрі мас автомобіля і дорівнює:

F_j =m_a a_г,

де а_г – уповільнення;

m_a – маса автомобіля;

- гальмівні сили F_г1 F_г2 на колесах передньої та задньої осей, які досягають максимальних значень, обмежених зчіпними можливостями шин з опорною поверхнею. Ці сили визначають залежностями:

, ,

де R_z1 R_z2 – нормальні реакції опорної поверхні на колесах відповідно передньої та задньої осей;

- сила опору підйому ;

- сила опору повітря F_п =к_п F_п V² .

З урахуванням розрахункової схеми рис. 8.2 складемо рівняння сил паралельних опорній поверхні:

. (8.1)

Якщо врахувати, що колеса заблоковано під час гальмування, тоді уповільнення досягає максимального значення а_г=а_гmax. У цьому випадку сума гальмівних сил на колесах автомобіля дорівнює:

.

З рівності сил, нормальних до опорної поверхні, згідно із рис.8.2 маємо: .

Після підстановки складових рівняння (8.1) прийме вигляд:

.

З цього рівняння визначимо максимальне уповільнення, яке буде під час гальмування з блокованими колесами:

.

Якщо силою опору повітря нехтувати, зважаючи на її незначну величину, тоді під час руху на підйом максимальне уповільнення дорівнює:

, (8.2)

а на горизонтальній дорозі, враховуючи, що =0, маємо:

.

З аналізу рівняння (8.2) випливає, що максимальне уповільнення автомобіля під час гальмування залежить тільки від зчіпних можливостей шини з опорною поверхнею, які враховуються коефіцієнтом зчеплення, і кута підйому, якщо впливом повітря знехтувати. На горизонтальній дорозі уповільнення буде залежати тільки від коефіцієнта зчеплення, якщо впливом повітря нехтувати.

8.3 Перерозподіл нормальних реакцій під час гальмування

Розглянемо сили, що діють на автомобіль, під час гальмування з блокованими колесами на горизонтальній дорозі. Зважаючи на малу величину сили опору повітря порівняно з гальмівними силами, її величиною нехтуємо.

Розрахункова схема сил, діючих на автомобіль під час гальмування з блокованими колесами, наведена на рис. 8.3

З рівності моментів відносно точок а і в, центрів контакту коліс відповідно переднього і заднього мостів автомобіля, запишемо:

, .

Якщо врахувати, що , маємо:

, .

Для оцінювання перерозподілу гальмівних сил під час гальмування вводять коефіцієнт перерозподілу гальмівних сил, що дорівнює:

.

При заблокованих колесах коефіцієнт перерозподілу гальмівних сил визначимо за формулою:

. (8.3)

Формула (8.3) дозволяє визначити співвідношення нормальних реакцій на колесах передньої та задньої осей автомобіля під час гальмування з блокованими колесами. З аналізу формули (8.3) видно, що це співвідношення є величиною змінною і залежить від коефіцієнта зчеплення шин з опорною поверхнею  і положення центра мас h_g. Положення центра мас буде для конкретного автомобіля визначатися масою і габаритами вантажів, що перевозять. Тільки при такому коефіцієнті розподілу гальмівних сил (нормальних реакцій), що визначається залежністю (8.3), на колесах мостів автомобіля максимально будуть використані його гальмівні можливості.