12 Тормозная динамика автомобиля и ее значение для безопасности движения. Требования к тормозным системам.
Во время движения водитель постоянно изменяет скорость автомобиля в соответствии с дорожной обстановкой и должен в любое время быть готовым к экстренной остановке в случае необходимости. Для этого на автомобиле имеются специальные системы, которые создают большое дополнительное сопротивление движению автомобиля и обеспечивают быстрое снижение его скорости вплоть до полной остановки. Эти системы называются тормозными. Современные автомобили оборудуются четырьмя тормозными системами: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной.
Основной тормозной системой является рабочая. Она предназначена для регулирования скорости автомобиля в любых условиях движения. Запасная система используется в случае отказа рабочей, а стояночная удерживает неподвижный автомобиль на месте. Вспомогательная тормозная система служит для поддержания скорости автомобиля постоянной в течение длительного периода времени на спусках без применения рабочей. На легковых автомобилях и на грузовых малой и средней грузоподъемности в качестве запасной тормозной системы используют стояночную, а в качестве вспомогательной - двигатель. Грузовые автомобили большой грузоподъемности и автобусы большой вместимости оснащаются всеми четырьмя отдельными тормозными системами.
Для обеспечения безопасности движения автомобиля рабочая тормозная система должна удовлетворять следующим требованиям:
Время срабатывания системы должно быть минимальным, а замедление автомобиля - максимальным во всех условиях эксплуатации.
Все колеса автомобиля должны затормаживаться одновременно и с одинаковой интенсивностью.
Тормозные силы на колесах должны нарастатЛсгджнож системе не должно быть заеданий и заклиниваний.
Работа тормозной системы не должна вызывать потери устойчивости автомобиля.
Усилия, необходимые для приведения системы в действие и перемещения рабочих органов управления (педали и рычаги), не должны превышать физических возможностей водителя.
Эффективность системы должна быть постоянной в течение всего срока службы автомобиля, а вероятность отказов минимальной.
13 Силы, действующие на автомобиль при торможении.
Рассмотрим силы, действующие на авто при торможении. Приняв допущение, что сопротивление дороги и воздуха отсутствуют а коэф. учета вращения масс равен 1.
a, b и hц - расстояние от центра тяжести автомобиля соответственно до передней и задней осей и до поверхности дороги, м; L - база автомобиля, м; Rxl RX2> Rz1 RZ2 _ соответственно касательные и вертикальные реакции дороги на колесах передней и задней осей, Н; Ри - сила инерции автомобиля, Н.
При принятых допущениях согласно условиям равновесия можно записать:
Fj=Rx1+Rx2
Cост. Уравнение моментов сил относительно точек контактов:
Rz1*L-Fj*hц-G*b=0 -Rz2*L-Fj*hц+G*a=0
Из этих уравнений получим:
Rz1=(G*b+Fj*hц)/L Rz2=(G*a-Fj*hц)/L
Как видно из полученных выражений, при торможении автомобиля вертикальная реакция на передних колесах Rzl растет, а на задних Rz2 –уменьшается.
Предельное значение касательной реакции дорог, обусловленно сцеплением шин с дорогой наз. силой сцепления.
Таким образом, конструкция тормозной системы должна создавать разное соотношение тормозных сил Rxi и Rx2 при торможении с различной интенсивностью. Указанное требование трудно выполнимо и многие автомобили имеют тормозные системы, обеспечивающие постоянное соотношение тормозных сил. У таких автомобилей колеса передней и задней оси блокируются не одновременно. Этот недостаток устраняют путем применения регуляторов давления и антиблокировочных устройств, которые мы рассмотрим позже.