3 Тормозные качества автомобиля

В качестве измерителей тормозной динамичности автомобиля исполь­зуем замедление при торможении jз, время торможения tтор и тормозной путь Sтор. Наибольшее значение имеют замедление и тормозной путь.

3. 1 Замедление при торможении автомобиля

Если тормозные силы на всех колесах достигли значения сил сцепле­ния, замедление автомобиля можно определить по формуле:

jз = (φ + ψ)*g/Кэ, м/с²

__________________________

где: φ - коэффициент сцепления шин с дорогой (по заданию);

g - ускорение свободного падения, м/с ;

Кэ - коэффициент эффективности торможения.

3. 2 Время торможения

Время торможения определяем по формуле:

t_тор = Va / jз_мах – 0,5*t_У, с (3.2)

_________________________

где jз_мах - максимальное замедление автомобиля при торможении, принимаем равным jз;

ty - время, в течение которого замедление увеличивается от 0 (нача­ло действия тормозов) до максимального значения, с.

Примерные значение ty (в секундах) при экстренном торможении автомобиля приведены ниже:

• легковые автомобили ty – 0,05... 0,2;

• гру­зовые автомобили и автобусы с гидравлическим приводом

тормозов tу – 0,05... 0,4;

• гру­зовые автомобили с пневматическим приводом тормозов грузоподъемностью до 4500 кг tу – 0,15... 1,2;

• то же, грузоподъемностью свыше 4500 кг tу – 0,2... 1,5;

• автобусы с пневматическим приводом тормозов tу – 0,2... 1,3;

3. 3 Тормозной путь

Если тормозные силы на всех колесах автомобиля достигли значений сил сцепления одновременно, то тормозной путь можно определить по формуле:

Sтор = Vа²/(2*jз_мах), м; (3.3)

_________________________

Распределение общей тормозной силы между мостами не соответствует нормальным реакциям, изменяющимся во время торможения, поэтому фактическое замедление автомобиля оказывается меньше, а время торможения и тормозной путь больше теоретических значений этих показателей. Для приближения результатов расчета к экспериментальным данным в формулу (3.1) вводят коэффициент эффективности торможения Кэ.

Среднее значение коэффициента эффективности торможения:

- легковые автомобили Кэ = 1,1... 1,2;

- гру­зовые автомобили и автобусы Кэ = 1,4... 1,6.

При определении S_тор и t_тор по формулам (3. 2) и (3. 3) в качеств рас­четной скорости V принимаем максимальную скорость автомобиля на задан­ном участке трассы.

4 Устойчивость автомобиля

Наиболее вероятна и наиболее опасна потеря поперечной устойчивости автомобиля, которая оценивается следующими показателями:

Vз- максимальная (критическая) скорость движения автомобиля по окружности, соответствующая началу его скольжения, м/с (в дальнейшем - критическая скорость автомобиля по условию заноса);

Vo - максимальная (критическая) скорость движения автомобиля по окружности, соответствующая началу его опрокидывания, м/с (в дальнейшем - критическая скорость по условию опрокидывания);

βз - максимальный (критический) угол косогора, соответствующий началу поперечного скольжения колес, (в дальнейшем - критический угол по условию заноса);

βo - максимальный (критический) угол косогора, соответствующий началу поперечного опрокидывания автомобиля, град (в дальнейшем - критический угол по условию опрокидывания).

4.1 Критическая скорость по условию заноса, определяется по формуле:

______

Vз =√ R*g*φ, м/c; (4.1)

_________________________

где R - радиус поворота, м; (в расчетах принимаем R = 100м)

φ - коэффициент сцепления шин с дорогой; (по заданию);

g - ускорение свободного падения, м/с².

4.2 Критическая скорость по условию опрокидывания

______________

V_o =√R*g*(K_cp/(2*h_цт), м/c; (4.2)

___________________________

где: К_ср- средняя колея автомобиля, м;

h_цт - высота центра тяжести автомобиля, м.

4.3 Критический угол по условию заноса

βз = arctg φ,°; (4.3)

____________________

4.4 Критический угол по условию опрокидывания

βo =arctg(K_cp/(2*h_цт)),°; (4.4)

_________________________

Возможность автомобиля противостоять опрокидыванию зависит от отношения K_cp/(2*h_цт), называемого коэффициентом поперечной устойчивости η_поп. Ниже приведены значения этого коэффициента:

• легковые автомобили 0,9 … 1,2;

• грузовые автомобили 0,55 … 0,8;

• автобусы 0,5 … 0,6

5. Управляемость автомобиля

5.1 Критическая скорость по условию потери управляемости – это максимальная скорость, при которой колесная машина будет двигаться без бокового скольжения управляемых колес.

__________________

Vз =√ [(√(φ² – f²) / tg θ – f )]*g*L*cos θ, м/c; (5.1)

__________________________________

где: L – база автомобиля, м;

θ – средний угол поворота управляемых колес, относительного их нейтрального положения (5 ^о – 25 ^о), в расчетах принимаем = 15 ^о.