Коэффициент сцепления φ

Покрытие	Состояние покрытия
	Сухое	Влажное	Мокрое	Обледенелое
Асфальтобетонное, цементобетонное	0,6 – 0,7	0,4 – 0,3	0,3 – 0,2	0,1 – 0,05
Щебеночное, обработанное органическими вяжущими	0,7 – 0,8	0,6	0,5	0,1 – 0,05
Щебеночное и гравийное	0,6 – 0,7	0,4 – 0,3	0,3	0,1 – 0,05
Грунтовое	0,5 – 0,6	0,4 – 0,3	0,3	0,1 – 0,05

Поэтому наряду с динамическими характеристиками по мощности используются динамические характеристики по условию сцепления.

Если принять, что G = G_сц (что справедливо, если на все колеса автомобиля передается вращающийся момент), то максимальная сила тяги должна быть меньше силы сцепления

P_p < φG.

Тогда динамический фактор по условиям сцепления

Значения динамического фактора по сцеплению D_сц для различных φ наносятся на график динамических характеристик автомобиля (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Динамические характеристики автомобиля по сцеплению:

------------ – по силе тяги; - - - - - – по сцеплению; I – III – передачи

В то же время, если коэффициент сцепления на дороге при движении на II передаче будет меньше 0,4, то уклон, равный ас, автомобиль преодолеть не сможет, так как возможное по мощности тяговое усилие не сможет быть реализовано из-за недостаточной величины реакции дороги Т.

Итак, для возможности безопасного движения необходимо и достаточно, чтобы выполнялись два условия:

• Сила тяги должна быть больше или равна всех сил сопротивления движению P_p > ΣP_i.

• Сила тяги должна быть меньше или равна максимально возможной силе сцепления Р_р ≤ Т = φG_cц..

2.5. Торможение автомобиля

В процессе торможения автомобиля вместо вращающего момента на ведущие колеса автомобиля подается тормозной момент (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Силы, действующие на колесо при торможении:

1 – тормозные цилиндры, прижимающие тормозные колодки к барабану;

2 – тормозная колодка; 3 – тормозной барабан; М_вр – крутящий момент; Р_т – тормозная сила; М_т – тормозной момент; G_к – вес автомобиля, приходящийся на колесо

В уравнение движения при торможении вместо тягового усилия Р_р подставляют тормозную силу Р_т, направленную в сторону, обратную движению. Уравнение движения при торможении имеет вид:

– Р_т = Р_f + Р_w ± Р_i – Р_j.

Величина тормозной силы определяется из выражения:

P_т = γ_тG,

где γ_т – коэффициент удельной тормозной силы, равный отношению суммы тормозных сил, возникающих на всех тормозных колесах, к весу автомобиля.

Решим уравнение движения относительно отрицательного ускорения j:

В современных автомобилях с тормозами на всех колесах при аварийном торможении, предельная величина γ_т равна коэффициенту сцепления шины с покрытием φ при движении по прямолинейному участку дороги и φ₁ – при движении по кривой в плане.

Поскольку при торможении скорость автомобиля резко снижается сопротивлением воздуха можно пренебречь, тогда при δ = 1 (прямая передача)

j = (φ ± i + f).

При назначении геометрических элементов дорог нормируется величина пути, на которой водитель может остановить автомобиль, движущийся с расчетной скоростью. Путь полного торможения можно найти по формуле равнозамедленного движения

,

где а – абсолютное отрицательное ускорение, м/с²

а = gj = g(φ ± i + f).

Итак, тормозной путь при v в м/с

где К_э – коэффициент эффективности торможения, учитывающий эксплуатационное состояние тормозов, равен 1,2 для легковых автомобилей и 1,3 – 1,4 для грузовых автомобилей.