3 Вопрос

2. Измерители тормозных качеств автомобиля.

Для оценки тормозных качеств автомобиля применяются следующие показатели:

1. Максимальное замедление.

2. Время торможения.

3. Тормозной путь.

Максимальное замедление определяется выражением

J_з = (К_сц + f)g

На сухой дороге с асфальтобетонным покрытием величина замедления достигает значений 7,0...9,0м/с². К максимальному замедлению составляет 5...10% от общего числа торможений. При служебном торможении создают замедление 1,5...2,5м/с².

Эффективность тормозной динамики автомобиля можно оценить общим временем торможения, которое представляет из себя сумму:

t_тор = t_р + t_пр + t_ус + t_r

где t_р – время реакции водителя. Реакция водителя находится в пределах t_р = 0,2...1,5с.

t_пр – время срабатывания тормозного привода. Оно зависит от типа тормозного привода, конструкции тормозного механизма, а также от технического состояния тормозной системы. У технически исправной тормозной системы это время составляет:

t_пр = 0,05...0,07с – гидравлический привод и дисковый тормозной механизм,

t_пр = 0,15...0,40с – гидравлический привод и барабанный тормоз,

t_пр = 0,2...0,40с - пневматический привод. У автопоездов с управлением тормозами прицепа выпуском воздуха из магистрали это время может возрасти до 2,0с, поэтому такие системы управления в настоящее время не применяются.

t_ус –время нарастания замедления. Оно зависит от массы автомобиля, типа тормозного механизма, технического состояния тормозной системы. Наименьшее значение t_ус составляет:

t_ус = 0,05...0,20с – легковые автомобили,

t_ус = 0,05...0,40с – грузовые автомобили с гидроприводом,

t_ус = 0,15...1,50с – грузовые автомобили с пневмоприводом.

t_r – время «чистого» торможения, т.е. торможения с постоянным замедлением. Если торможение автомобиля производится с максимальной интенсивностью, ускорение автомобиля определяется выражением J = dV / dt = -(K_сц + f). Тогда

Интегрируя от начальной до конечной скорости, получим:

Для случая полной остановки автомобиля

Полученное выражение показывает, что время «чистого» торможения прямопропорционально начальной скорости (Рис.9.3).

Для оценки эффективности действия тормозов наибольшее распространение получил третий показатель – тормозной путь. Тормозной путь – расстояние, проходимое автомобилем от момента нажатия на педаль до остановки.Его можно определить:

где S_r – путь «чистого» торможения, т.е. расстояние, проходимое автомобилем за время торможения с постоянной интенсивностью. За время (t_p+t_np) скорость автомобиля не изменяется, а за время нарастания замедления t_ус она несколько снижается. С некоторым допущением можно принять, что путь, проходимый автомобилем за это время, равен

S_yc = 0,5t_ycV_н

Определим путь за время t_r

dS = Vdt

Интегрируя от начальной скорости до конечной, получим

В случае торможения до полной остановки

Таким образом, путь, проходимый автомобилем за время торможения с постоянным замедлением зависит от квадрата скорости (Рис.)

Рис. График зависимости замедления, времени и пути торможения от

скорости

Тормозной путь со скорости 40км/ч (11,1м/с) на горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием не должен превышать:

16,2м – для легковых автомобилей,

23,0м – для грузовых автомобилей,

25,0м – для автопоездов

Для колесных тракторов при торможении со скорости 22...28км/ч (6...8м/с) он не должен превышать:

6...11м – с эксплуатационной массой до 4,0т,

6,5...11,5м – с эксплуатационной массой 4...6т.

Тормозные пути легковых автомобилей различных классов примерно одинаковы - разница составляет 3...5%, у грузовых автомобилей она достигает до 35%. В среднем длина тормозного пути грузовых автомобилей в 1,5...1,8 раза больше, легковых.

Автомобиль должен иметь несколько тормозных систем, выполняющих разные функции. Комитетом по внутреннему транспорту Европейской экономической комиссии ООН разработаны Правила, касающиеся торможения автотранспортных средств и прицепов. Согласно Правилам №13 ЕК ООН на автомобилях может устанавливаться четыре тормозные системы:

- рабочая (основная),

- стояночная,

- вспомогательная,

- запасная.

Рабочая (основная) тормозная система служит для снижения скорости движения или полной остановки автомобиля. Тормозными механизмами рабочей тормозной системы являются колесные тормоза. Основной тормоз должен действовать на все колеса 2-х и 3-х осных автомобилей, у автопоезда должно затормаживаться не менее 75% всех колес. При этом у автопоезда на затормаживаемые колеса должно приходиться не менее 75% всей нормальной нагрузки. Управление основной тормозной системой осуществляется педалью. Рабочая тормозная система должна обеспечивать максимальное замедление 7...9м/с² для всех типов автотранспортных средств.

Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля на месте. Тормозными механизмами являются колесные тормоза основной системы (как правило, часть колесных тормозов) или специальный трансмиссионный тормоз. Управление стояночным тормозом ручное. Стояночный тормоз должен удерживать полностью груженый автомобиль на месте, если подъем или уклон не превышает:

24% (16^о) – для одиночного автомобиля,

8^о – для автопоезда.

При этом усилие на рычаге не должно превышать 400Н.

Вспомогательная тормозная система используется при длительном торможении автомобиля с целью уменьшения нагрева колесных тормозов. Она состоит из моторного или трансмиссионного тормоза-замедлителя с ручным или автоматическим управлением. Вспомогательная тормозная система, без применения других тормозных систем, должна обеспечивать движение автомобиля со скоростью 8...9м/с (30±2км/ч) на уклоне 7% протяженностью 6км.

Запасная тормозная система применяется при отказе основной системы. Эффективность запасной тормозной системы несколько ниже, чем основной, однако тормозной путь не должен увеличиваться более чем в 2 раза. Если на автомобиле не установлен специальный тормоз, то в качестве запасной тормозной системы используется стояночный тормоз.

Кроме обеспечения достаточной интенсивности торможения, к тормозным системам предъявляется целый ряд требований, важнейшими из которых являются:

1. Синхронность работы всех тормозных механизмов.

2. Тормозные моменты на колесах одной оси должны быть равны по величине.

3. Теплоотвод от поверхностей трения должен быть хорошим.

4. Необходима защита тормозных механизмов от увлажнения и загрязнения.

5. Следящее действие привода должно быть обеспечено на всех режимах торможения.

6. При разрыве сцепки автопоезда должна обеспечиваться автоматическая остановка прицепа (полуприцепа).