2.2 Установившееся замедление

Замедление J - одна из основных величин, необходимых при проведении расчетов для установления механизма происшествия и решения вопроса о технической возможности предотвратить происшествие путем торможения [12].

Величина установившегося максимального замедления при экстренном торможении зависит от многих факторов. С наибольшей точностью она может быть установлена в результате эксперимента на месте происшествия. Если сделать это не представляется возможным, эту величину определяют с некоторым приближением по таблицам или расчетным путем.

При торможении нагруженного транспортного средства с исправными тормозами на сухой горизонтальной поверхности асфальтового покрытия минимально допустимые значения замедления при экстренном торможении определяются в соответствии с Правилами движения.

2.3 Время срабатывания тормозного привода

Время срабатывания привода тормозов – время с момента нажатия на педаль тормоза до момента полного прижатия тормозных колодок к тормозным барабанам.

Это время зависит от типа, конструкции и технического состояния тормозного привода (для гидравлического привода – 0,2 – 0,3 сек, для пневматического – 0,5 –0,6 сек) [13].

 Путь торможения зависит от скорости движения автомобиля и состояния дороги, характеризуемого коэффициентом сцепления шин с дорогой.

1. для сухого асфальтобетонного покрытия – в среднем около 0,7 секунд;

2. для мокрого асфальтобетонного покрытия – 0,4 секунд;

3. для укатанного снежного покрытия – 0,2 секунд.

3 Перспективы совершенствования конструкций (систем) современных тормозных систем автомобилей

Постоянно увеличивающаяся энергоемкость автомобилей, по­вышение числа экстренных торможений из-за роста интенсивности и плотности транспортных потоков на первое место выдвинули два основных направления развития конструкции тормозных систем, которые остаются приоритетными [15]:

1. совершенствование процесса взаимодействия поверхностей трения и отвода тепла колесных тормозных механизмов;

2. совершенствование процесса управления и максимального ис­пользования сцепления шин с дорогой.

 Совершенствование процесса взаимодействия поверхностей трения и отвода тепла колесных тормозных механизмов направле­но на получение фрикционных материалов и разработку конструк­ций дисков, колодок и суппортов, способных противостоять очень высоким температурам и, в то же время, быстро отводить высокую температуру от поверхностей трения.

 Современные тормозные накладки изготавливаются из смеси фенольных смол, каучуков и металлических включений в виде по­рошков и стружки: смолы сохраняют высокий коэффициент трения при температурах 100-150 °С, металл обеспечивает работу наклад­ки без разрушений при высоких удельных давлениях до 8 МПа и способствует отводу части тепла. В процессе производства колодок на ОАО «ВАТИ», г. Волжский, применяется технология «термо­удара», которая стабилизирует фрикционные свойства и позволяет эффективно тормозить без длительного периода приработки ко­лодки к контролеру.

 Увеличение скорости теплопередачи стало возможным за счет установки в колесные тормозные механизмы массивных дисков с вентиляционными каналами, всасывающими воздух в центре диска и выводящими его за счет центробежной силы на периферии. В го­ночных автомобилях подается принудительно холодный воздух под давлением внутрь каналов вентилируемого тормозного диска. Изготовители переходят от использования чугунов в качестве ма­териала дисков на композиты. На некоторых моделях автомобилей высшего класса Porsche и Mercedes-Benz применены «керамиче­ские» диски, способные выдерживать очень высокие температуры и механические нагрузки.

 В совершенствовании процесса управления и максимального использования сцепления шин с дорогой наиболее перспективно применение антиблокировочных систем (АБС). Принцип АБС за­ключается в следующем: датчики скорости колеса подают инфор­мацию о состоянии колес на электронный блок управления (ЭБУ), который посредством заложенной в нем программы решает, когда колесо начинает блокироваться, и через систему клапанов, растормаживает колесо. Чтобы тормозное управление можно было повторно использовать, система нуждается в собственном источ­нике гидравлического давления, иначе педаль тормоза будет «про­валиваться» каждый раз, когда АБС подает импульс. Необходимые компоненты АБС - датчики скорости колеса, электронный процес­сор (блок управления), программа (алгоритм функционирования АБС), клапаны, гидравлический насос с электрическим при­водом и аккумулятор давления.

Наибольшее распространение получили «трех- и четырехканальные» варианты установки АБС. Трехканальные АБС управля­ют передними тормозными механизмами индивидуально, а при на­чале блокирования одного из задних колес устанавливают одина­ковые тормозные моменты на задних тормозных механизмах. Однако, максимальную эффективность и устойчивость торможения обеспечивают АБС с датчиками и модуляторами на каждом колесе. При движении автомобиля, оборудованного АБС, по дороге с су­хим покрытием тормозной путь в среднем уменьшается на 10-15 %, а по дороге с мокрым покрытием - на 20-25 %. Одновременно по­вышается курсовая устойчивость ТС. Поперечное отклонение за­торможенного автомобиля от направления движения при наличии АБС уменьшается почти вдвое.

 В настоящее время накоплен большой экспериментальный ма­териал, подтверждающий существенное повышение активной безопасности ТС при применении АБС. Вместе с тем, исследования показали, что во время экстренного торможения водители не в со­стоянии поддерживать максимально возможное усилие в течение всей аварийной остановки. Это добавляет несколько метров к ми­нимально возможному остановочному пути.

 Исследования также показали, что при введении АБС в цикли­ческий режим работы, остановочный путь может быть уменьшен за счет увеличения давления в приводе тормозов. Концепция совме­стной работы сервопривода и АБС реализована фирмой Mercedes в системе ЕВА (Electronic Brake Assistance), которая по характеру перемещения педали тормоза определяет начало аварийного тор­можения. После начала критического торможения до остановки ав­томобиля сервомотор ЕВА создает максимальную тормозную силу, вплоть до блокирования колес, или до полного отпускания водите­лем педали тормоза. ЕВА может использоваться, только когда АБС работоспособна.

 С момента разработки АБС потенциально открылся путь к электронному управлению тормозной системой (ЕВМ). На техни­ческом семинаре в середине 1998 года компания BMW представила свои планы развития, цель которых определить архитектуру систе­мы, которая объединит компоненты тормозного управления и про­граммное обеспечение (системы управления) и позволит развивать новые свойства, а именно: динамический контроль торможения (DBC) и активный круиз-контроль (АСС). Система DBC является обновленным аналогом ЕВА. АСС - обеспечивает автоматическое замедление ТС, когда измеренная дистанция до впереди идущего автомобиля меньше, чем минимум, разрешенный для существую­щей скорости.

 Концепция ограничения использования гидравлики в тормоз­ных механизмах или полный отказ от нее в целом позволит увели­чить эффективность торможения ТС и надежность тормозного управления за счет электрической передачи сигналов между педа­лью тормоза и исполнительными механизмами колесных тормозов о перераспределении тормозного усилия по бортам согласно на­грузке на колесах.