книги из ГПНТБ / Боровский Б.Е. Безопасность движения пособие для водителей

табл. 12 (с учетом влияния коэффициента эффективно­ сти торможения).

Т а б л и ц а 14'

Среднее время, в сек., требующееся для нарастания тормозной силы (или нарастания тормозного замедления) до наибольшего значения

Проследим на примере, как будет влиять время на­ растания тормозной силы (или тормозного замедления) на увеличение тормозного пути.

На стр. 241 был определен тормозной путь грузового автомобиля МАЗ-500, двигавшегося по сухому асфаль­ тобетонному покрытию со скоростью 50 км/час. Этот путь составил ST=25—28 м.

Если автомобиль двигается без нагрузки в кузове, то время нарастания тормозной силы (или замедления) со­ ставляет 0,7 сек. Так как тормозная сила при прижатии колодок к барабану возрастала от нулевого до какогото наибольшего' значения и притом равномерно, то пра­ вомерно считать, что автомобиль двигался, не снижая CKO-

роста, половину времени нарастания, т. е. -g- = 0,35, сек.

243

ST=(25-*-28)+4,85=30—33 м.

Если же автомобиль МАЗ-500 двигался с полной нагрузкой в кузове, то время нарастания тормозной силы (замедления) будет равно уже 1,5 сек,, й за время нарастания тормозной силы автомобиль пройдет рас­ стояние:

а полный тормозной путь составит:

ST= (25 н -28)+ 10,4 « 3 5 - 3 8 м.

Из всего сказанного о процессах торможения можно сделать вывод, что приемы торможения не должны быть одинаковыми — в различных условиях следует действо­ вать по-разному.

При торможении на сухой дороге для остановки авто­ мобиля в заранее намеченном месте, если на дороге нет препятствий, следует:

1)за 100—300 м от места остановки прекратить на­ жатие на акселератор или педаль подачи топлива;

2)выключить сцепление;

20 км/час, то за 20—40 м до места остановки плавно нажать на педаль тормоза и постепенно отпускать ее по мере снижения скорости автомобиля.

Для быстрой остановки легкового автомобиля, дви­ жущегося по сухой дороге со скоростью около 60 км/час,

чить и вновь включить сцепление;

244

4)вновь выключить сцепление, поставить рычаг ко­ робки передач в нейтральное положение и включить сцепление;

5)постепенно отпускать педаль тормоза при сниже­ нии скорости автомобиля.

Для быстрой остановки легкового автомобиля, дви­ жущегося по сухой дороге со скоростью 60 км/час и

выше, а также грузового грузоподъемностью 3 т и вы­ ше, идущего с любой скоростью, следует;

1)прекратить нажатие на акселератор или на пе­ даль подачи топлива;

2)нажать на педаль тормоза;

3)если двигатель начнет глохнуть, быстро выклю­ чить и через 1—2 сек. вновь включить сцепление;

4)перейти на низшую передачу;

5)при включенной педали сцепления постёпенно от­ пускать педаль тормоза при снижении скорости авто­

мобиля.

При торможении на мокрой или скользкой дороге, если нет препятствий, надо:

1)снизить скорость движения до 15—25 км/час;

2)перед самой остановкой выключить сцепление (при торможении с включенным сцеплением тяговое уси­

лие препятствует блокировке колес); если при тор­ можении колеса заблокировались и начали скользить, то следует немедленно отпустить педаль тормоза и сразу же вновь нажать, но с меньшей силой.

2) не выключая сцепления, быстро нажимать на тор­ мозную педаль на Ѵг—3Л ее хода и отпускать до lU хо­ да; не доводя колеса до блокировки, продолжать нажи­ мать и отпускать педаль до остановки автомобиля; пе­ ред самой остановкой выключить сцепление (ручным тормозом на мокрой и скользкой дороге пользоваться не следует).

При' начавшемся заносе, вызванном блокировкой ко­ лес, немедленно отпустить тормоз, быстро повернуть колеса в сторону заноса и слегка нажать на акселера­ тор. При небольшом увеличении числа оборотов двига­ теля подводимое к ведущим колесам тяговое усилие

245

препятствует боковому скольжению автомобиля, вызван­ ному тормозной силой.

На крутых и длинных спусках перед спуском вклю­ чить низшую передачу (для уклонов более 50°/оо вклю­ чить первую или вторую передачу), прекратить нажатие на акселератор или педаль подачи топлива и приторма­ живать попеременно ножным и ручным тормозом, что­ бы тормозные накладки не перегрелись.

Таким образом, мы видим, что от приемов торможе­ ния во многом зависит безопасность движения. Стати­ стика дорожных происшествий показывает, что боль­ шинство из них в той или иной степени связано с тормо­ жением автомобилей.

Неправильные приемы торможения, в частности наи­ более распространенный из них — резкое торможение, приводящее к блокировке колес, и связанные с этим за­ носы и потеря управления автомобилем часто заканчи­ ваются трагически. Поэтому водители должны настой­ чиво вырабатывать в себе навыки правильных приемов управления.

Несмотря на неожиданность и сложность возникаю­ щей иногда обстановки на дороге, несмотря на то, что инстинкт толкает водителя на резкие действия, систе­ матической тренировкой следует добиваться привычки тормозить не выключая сцепления, тормозить без резких нажатий на педаль тормоза, не допуская блокировки колес. Надо научиться «прерывистому» торможению,

УВОД КОЛЕС

Замечено, что при езде по прямой сухой дороге со скоростью примерно 50 км/час и выше автомобиль дви­ жется не строго прямолинейно, а совершает небольшие отклонения вправо и влево. Водителю приходится все время слегка поворачивать рулевое колесо, чтобы вести автомобиль по курсу. Оценивая это явление, часто го­ ворят о том, что автомобиль хорошо или плохо «держит

дорогу».

Происходит это по следующим причинам. Во время движения на автомобиль действуют поперечные силы. Если сцепление шины с дорогой хорошее, то протектор шины скользить вбок не будет, но все сечение ее искри­ вится (рис. 204).

246

Под влиянием поперечной силы средняя плоскость обода О —О немного сместится в сторону от средней ли­ нии отпечатка шины на дороге (линия а—а на рис. 204). Отпечаток шины поэтому также сместится в сторону; его средняя линия не будет совпадать со средней плоско­ стью обода колеса. Так как колесо продолжает катить­ ся, то к передней точке отпечатка шины подходят все новые ее участки. Но эти участки будут смещены в сто­ рону на величину бокового искривления шины.

В результате движения автомобиля вперед и боко­ вого искривления шины ось отпечатка устанавливается

под некоторым углом к плоскости колеса. Фактически колесо движется под некоторым углом к первоначально­ му направлению движения автомобиля (рис. 205). Это явление называют уводом колеса. Так как колеса на каждой оси автомобиля связаны друг с другом, то они имеют одинаковый угол увода их оси.

Очевидно, чем мягче каркас шины, а это зависит от числа слоев корда, тем большим будет искривление шины. При увеличении ширины обода и внутреннего давления в шине искривление ее уменьшается.

Увод колес, если только не принимать мер к вырав­ ниванию движения автомобиля, может существенно из­ менить направление движения.

Приведем простой пример. Допустим, автомобиль ГАЗ-21 «Волга» движется по прямой дороге é боковым

247

уклоном в 3°. В этом случае на него действует боковая сила, равная весу автомобиля, умноженному на синус угла 3°, т. е.:

£ = O a-sin3° = 1450-0,0523«76 кг.

На сухом асфальтобетоне эта небольшая сила не мо­ жет сдвинуть автомобиль вбок даже при незначительном сцеплении. Но эта сила может вызвать боковой увод

каждого колеса примерно на 0,4°. При скорости 70 кмічас этого угла увода достаточно для того, чтобы автомобиль примерно через 7 сек. после начала дейст­ вия поперечной силы сместился в сторону на 1 м.

Боковой ветер также может вызвать значительный увод колес. Увод колес содействует боковому скольже­ нию автомобиля, так как при этом в площади контакта шин с дорогой дополнительно действуют силы, склады­ вающиеся с центробежными силами.

Особенно сказывается боковой увод на поворотах до­ рог, когда на автомобиль в поперечном направлении действует центробежная сила. Тогда боковое смещение автомобиля облегчается (рис. 206).

248

Вследствие увода колес траектория движения авто« мобиля может отклониться так, что он окажется на по­ лосе встречного движения.

Чтобы уменьшить действие увода колес, водителю приходится все время понемногу поворачивать рулевое колесо.

БОКОВОЕ СКОЛЬЖЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ

На автомобиль, движущийся по повороту (закругле­ нию) дороги, действуют возникающие при этом центро­ бежные силы. Из механики известно, что величина цент­ робежной силы равна массе автомобиля, умноженной на квадрат его скорости и деленной на радиус поворота. Таким образом,

тѵ2 ~1Г кг.

Но так как масса равна весу, деленному на ускоре­

I

В этой формуле скорость автомобиля выражена в м/сек. Для практических расчетов скорость движения удобнее выражать в км/час. Тогда формула будет вы­ глядеть так:

Рассматривая эту формулу, можно заметить, что центробежная сила резко возрастает при увеличении скорости: если скорость повышается вдвое, то центро­ бежная сила — вчетверо; скорость возрастает в три раза — центробежная сила в девять раз и т. д. Уменьше­ ние радиуса'поворота также вызывает увеличение цент­ робежной силы. При одной и той же скорости движения величина центробежной силы будет тем больше, чем кру­ че поворот.

Считается, что центробежная сила приложена в цент­ ре тяжести автомобиля (рис. 207). Когда ее величина превысит силу сцепления, то произойдет боковое сколь­ жение автомобиля. Это ‘очень опасное явление, часто за­ канчивающееся не только заносом, но и опрокидыва­ нием. Так как в поперечном направлении силы сцепления

249

'несколько меньше, чем в продольном, то возможность бокового скольжения увеличивается.

Предельные скорости движения на поворотах дорог, превышение которых вызывает боковое скольжение ав­ томобиля (при движении на повороте без применения тормозов), приведены в табл. 15.

При движении колеса передней и задней осей авто­ мобиля находятся в неодинаковых условиях. Через зад­

диус поворота 200 м. Такие радиусы еще. встречаются на дорогах.

Вес автомобиля (с водителем) — 1000 кг. Сила сцеп­ ления составит Р<? = Ga ф= 1000 - 0,7 = 700 кг (коэффи­ циент сцепления для сухого асфальтобетона равен 0,7),

250

Но так как нам нужно определить силу сцепления, дей­ ствующую в поперечном направлении, то коэффициент сцепления при этом будет несколько меньшим:

<Рпоп = 0 і 7 - :—10,8<рПрод.

С учетом этого сила сцепления в поперечном направ­ лении составит:

Центробежная сила, развиваемая на повороте, зави­ сит от скорости автомобиля и радиуса поворота. При скорости автомобиля 70 км/час центробежная сила со­ ставит:

а при скорости движения 80 км/час будет равна:

Из приведенных данных видно, что поворот дороги возможно пройти с высокой скоростью, так как сила сцепления превосходит центробежную силу на

Яр—Яц=560—254=306 кг.

Но если этот поворот при той же скорости осуществ­ ляется не на сухом, а на мокром асфальтобетонном по­ крытии, где сила сцепления составляет Ят= (0,3 = 0,4) X Х0,8 • 1000= 240—320 кг, то уже при скорости автомобиля 70 км/час движение становится опасным, так как запас сцепления будет небольшим, всего (240-7-320) — 192«* «*50—70 кг, и достаточно небольшого добавочного по­ перечного усилия, например порыва ветра, торможения и др., чтобы автомобиль потерял устойчивость.

Выше мы рассмотрели случай движения автомобиля на повороте дороги, когда радиус поворота был постоян­ ным и передние колеса были повернуты на постоянный угол. Но чтобы колеса были повернуты, их сперва нуж­ но повернуть. Если же колеса автомобиля поворачива­ ются из одного положения в другое, то автомобиль бу­ дет двигаться по кривой переменного радиуса. А при всяком уклонении от прямолинейного направления воз­ никает сила инерции, Эта сила является поперечной и

251

противодействует повороту автомобиля, стараясь воз­ вратить его к прямолинейному направлению.

Следовательно, когда автомобиль начинает двигать­ ся по закруглению дороги, вместе с центробежной силой начинает действовать и сила инерции. Направление ее действия зависит от того, в какую сторону поворачива­ ются передние колеса автомобиля: когда передние коле­ са поворачиваются вправо, то поперечная сила инерции стремится сместить автомобиль влево, а когда передние колеса поворачиваются влево, то сила инерции стре­ мится сместить автомобиль вправо.

Величина поперечной инерционной силы может из­ меняться в широких пределах. Она будет тем значи­ тельнее, чем с большей скоростью водитель поворачи­ вает рулевое колесо. При этом совсем не требуется, что­ бы водитель повернул рулевое колесо на большой угол: значительная инерционная поперечная сила возникнет тогда, когда водитель быстро и резко вильнет рулем, т. е. поворот руля осуществит с высокой угловой ско­ ростью.

Возвратимся к предыдущему примеру. Если водитель

в круговой поворот резко повернул руль так, что перед­ ние колеса автомобиля двинулись с угловой скоростью около 0,2 рад/сек, то поперечная инерционная сила со­ ставит около 160 кг. Сумма инерционной и центробеж­ ной сил в этом случае превосходит силу сцепления, что приведет к заносу автомобиля.

Чем с большей скоростью движется автомобиль, подъезжая к повороту дороги, тем быстрее должен води­ тель вращать рулевое колесо, чтобы вписаться в пово­ рот.

Чтобы не вынуждать водителей при въезде на пово­ рот дороги вращать руль с высокой угловой скоростью и не вызывать этим значительных поперечных инерцион­ ных сил, которые, складываясь с центробежной силой, усиливают возможность бокового скольжения автомоби­ ля, при строительстве дороги выполняют следующее:

Между прямым участком дороги и ее поворотом, имеющим форму дуги окружности, устраивают так на­ зываемую переходную кривую (см. рис. 13). Дорогу на этом участке делают постоянно уменьшающимся пере­ менным радиусом до тех пор, пока он не совпадет с ра­

252