- •Введение
- •1. Взаимодействие колеса с опорной поверхностью
- •1.1. Радиусы автомобильного колеса
- •1.2. Реакции опорной поверхности
- •1.3. Момент сопротивления качению
- •1.4. Коэффициент сопротивления качению
- •Коэффициент сопротивления качению для различных дорог
- •1.5. Продольная реакция и режим качения колеса
- •Ведущий
- •Нейтральный
- •Тормозной
- •1.6. Сила и коэффициент сцепления шины с дорогой
- •Коэффициент сцепления для различных дорог
- •2. Силы, действующие на автомобиль в процессе движения
- •2.1. Сила сопротивления качению
- •2.2. Сила сопротивления подъему
- •2.3. Сопротивление воздушной среды
- •Коэффициенты обтекаемости и площади лобового сопротивления
- •2.4. Внутренние силы сопротивления
- •Механические потери двс
- •Трение в узлах
- •Привод механизмов
- •2.5. Продольные усилия ведущих колес
- •2.6. Уравнение силового баланса
- •2.7. Приведенная сила инерции
- •2.8. Уравнение мощностного баланса
- •2.9. Распределение нормальных реакций дороги на передние и задние колеса
- •3. Режим работы и характеристики двигателя
- •3.1. Режим работы двигателя
- •3.2. Управление крутящим моментом двигателя
- •3.3. Скоростные характеристики
- •3.4. Топливные характеристики
- •3.5. Эксплуатационный режим работы
- •4. Динамика прямолинейного движения
- •4.1. Динамический паспорт автомобиля
- •4.2. Разгон автомобиля
- •Р ис. 22. Характеристика ускорений
- •4.3. Особенности автомобилей с гидромеханической трансмиссией
- •4.3.2. Показатели к характеристики рабочего процесса
- •4.4. Оценочные показатели и характеристики разгонных и скоростных свойств автомобиля
- •5. Топливная экономичность
- •5.1. Измерители топливной экономичности
- •5.2. Уравнение расхода топлива
- •5.3. Оценочные показатели и характеристики топливной экономичности автотранспортных средств
- •5.4. Эксплуатационные нормы расхода топлива
- •Значение линейных норм расхода топлива
- •6. Экологическая безопасность
- •6.1. Значение экологической безопасности автомобиля
- •6.2. Вредные вещества и источники их выделения
- •6.3. Влияние режима работы двигателя на токсичность отработавших газов
- •6.4. Влияние скоростного режима работы двигателя на экологическую безопасность
- •6.5. Показатели и характеристики выброса вредных веществ
- •Относительная опасность некоторых вредных веществ
- •6.6. Уравнение выброса вредных компонентов отработавших газов
- •6.7. Экологическая характеристика токсичности установившегося движения
- •6.8. Токсичность отработавших газов при различных режимах работы двигателя автомобиля
- •7. Тормозные свойства автомобиля
- •7.1. Классификация режимов торможения
- •7.2. Уравнение торможения
- •7.3. Торможение при неполном использовании сил сцепления
- •7.4. Торможение с полным использованием сил сцепления
- •7.5. Основные фазы процесса торможения
- •7.6. Тормозной путь автомобиля
- •7.7. Распределение тормозных усилий между осями
- •8. Проходимость автомобиля
- •8.1. Проходимость автомобиля и ее значение
- •8.2. Показатели проходимости
- •Автомобили
- •8.3. Взаимодействие колеса с грунтом
- •8.4. Преодолевание пороговых препятствий
- •8.5. Пути повышения проходимости
- •9. Плавность хода
- •9.1. Плавность хода и ее значение
- •9.2. Измерители плавности хода
- •9.3. Колебания автомобиля
- •9.4. Способы повышения плавности хода автомобиля
- •10. Динамика криволинейного движения
- •10.1. Значение и особенности криволинейного движения
- •10.2. Силы и моменты, обеспечивающие поворот
- •10.3. Боковой увод колеса
- •10.4. Кинематические параметры криволинейного движения
- •10.5. Силы инерции при криволинейном движении
- •10.6. Боковые реакции на колесах в процессе поворота
- •10.7. Крен кузова при криволинейном движении
- •11. Управляемость и маневренность
- •11.1. Поворачиваемость автомобиля
- •11.2. Критическая скорость по условиям управляемости
- •11.3. Колебания управляемых колес вследствие их дисбаланса
- •11.4. Автоколебания управляемых колес
- •11.5. Колебания управляемых колес вследствие кинематического несоответствия подвески и рулевого управления
- •11.6. Стабилизация управляемых колес
- •11.7. Углы установки колес
- •11.8. Маневренность автотранспортных средств
- •Р ис.79. Угол горизонтальной гибкости
- •12. Устойчивость автомобиля
- •12.1. Основные виды устойчивости автомобиля
- •12.2. Критическая скорость по боковому скольжению
- •12.3. Критическая скорость движения по опрокидыванию
- •13. Контрольные вопросы
- •13.1. Взаимодействие колеса с опорной поверхностью
- •13.2. Силы, действующие на автомобиль в процессе движения
- •13.3. Режим работы и характеристики двигателя
- •13.4. Динамика прямолинейного движения
- •Топливная экономичность
- •13.6. Экологическая безопасность
- •13.7. Тормозные свойства автомобиля
- •9. Что понимается под временем срабатывания тормозного привода?
- •13.8. Проходимость автомобиля
- •13.9. Плавность хода
- •13.10. Динамика криволинейного движения
- •13.11. Управляемость и маневренность автомобиля
- •13.12. Устойчивость автомобиля
7.4. Торможение с полным использованием сил сцепления
Найдем, исходя из полного использования сил сцепления всех колес (Rх1мах = Rz1x, Rх2мах = Rz2x), максимально возможное замедление. Для этого подставим в (127) выражения предельных значений продольных реакций:
jзмах = (Rz1x + Rz2x + P + Pw)/Ма =g =
= g = g . (145)
Учитывая, что значение лобовой аэродинамической силы относительно веса автомобиля невелико, последним членом можно пренебречь. В итоге получим:
jзмах g . (146)
Из полученной формулы видно, что величина максимального замедления непосредственно не зависит от массы автомобиля и определяется коэффициентом сцепления и продольным уклоном дороги.
Для автомобилей, в тормозном приводе которых нет автоматических регуляторов, теоретические значения предельных замедлений, соответствующие формуле (146), как правило, недостижимы. Различие в теоретическом и реально достигаемом замедлении объясняется тем, что формулы (145)-(146) получены для условий одновременного и полного использования всеми колесами, сил сцепления. У автомобилей без автоматических регуляторов одновременное достижение всеми колесами предельных значений касательных реакций, как правило, не происходит: в одних условиях первыми достигают предела по сцеплении передние колеса, в других - задние. Кроме того, при переходе колес одного моста в юз силы их сцепления из-за падения х существенно уменьшаются, а на колесах другого еще не успевают достигнуть предела. Вследствие это сумма тормозных сил оказывается меньше, чем при одновременном достижении колес предельных состояний. Чтобы приблизить расчетные значения замедлений к тем, которые фактически обеспечивают тормозные системы без регуляторов, Д.П. Великановым был предложен поправочный коэффициент Кэ, который был назван коэффициентом эффективности экстренного торможения. С учетом коэффициента Кэ формула (146) может быть записана следующим образом:
jзмах = . (147)
Значения коэффициента эффективности применительно к дорогам с относительно хорошим сцеплением (х > 0,4) ориентировочно равны: 1,20 - для легковых автомобилей; 1,30 - 1,40 - для грузовых автомобилей и автобусов. При торможении на скользких дорогах (х < 0,4) значение Кэ = 1.
7.5. Основные фазы процесса торможения
Процесс торможения во времени состоит из несколько основных фаз, в течение которых определенным образом изменяется скорость движения автомобиля и величина его замедления. Наглядное представление о характере изменений указанных величин при торможении дает так называемая тормозная диаграмма, которая впервые была предложена проф. Н. А. Бухариным (рис. 37) для простейшего случая торможения (однократное нажатие и отпускание педали тормоза) /2/.
Рис. 37. Параметры торможения автомобиля
Время от момента, когда замечена опасность, до начала торможения называют временем реакции водителя (рв). В зависимости от индивидальных качеств, квалификации водителя, степени его утомляемости и т. п. рв может изменяться в пределах 0,2 - 0,15 с.
Период времени от начала торможения до момента появления тормозной силы называется временем запаздывания (з). Время запаздывания зависит от типа тормозного привода и тормозных механизмов, а также от технического состояния тормозной системы. Для тормозных систем с исправным гидравлическим приводом и барабанными тормозами з = 0,10 - 0,20 с., при использовании дисковых тормозов з = 0,05 – 0,07 с., у систем с исправным пневматическим приводом и барабанными тормозами время запаздывания составляет около 0,30 - 0,40 с. Увеличение зазоров между фрикционными элементами в тормозных механизмах, попадание воздуха в гидропривод, утечка воздуха из пневмопривода и другие неисправности приводят к увеличению времени.
Время от момента появления замедления до момента времени, когда прекращается его рост, называют временем нарастания замедления (н). У АТС с гидроприводом тормозов время нарастания замедления составляет 0.2 - 0.4 с., у АТС с пневмоприводом 0,4 - 0.6 с. Однако величина н в зависимости от типа привода, режима нажатия на педаль, технического состояния тормозной системы и других факторов может изменяться. При экстренном торможении время нарастания замедления снижается с уменьшением массы АТС и коэффициента сцепления. Возрастанию н способствует появление различных неисправностей, а также попадание влаги или масла на фрикционные элементы тормозных механизмов. В фазе нарастания замедления происходит некоторое снижение скорости от Vo до Vд.
Время протекания первой и второй фаз торможения называется временем срабатывания тормозной системы (ср = з + н).
Продолжительность третьей фазы торможения, в течение которой величина замедления остается относительно стабильной, называется временем установившегося замедления (торможения). Время установившегося замедления (н) зависит от начальной и конечной скорости торможения, а также величины установившегося замедления.
Продолжительность четвертой фазы торможения называют временем растормаживания (р ). В этот период происходит падение тормозной силы и замедления, и завершается сам процесс торможения. За время растормаживания скорость движения автомобиля понижается отVк* до Vк. Скорость автомобиля в момент окончания торможения (Vк) называется конечной скоростью торможения.
Период времени от начала до конца торможения называется временем торможения (Тт). Его величина складывается из времени соответствующих фаз торможения:
Тт = з + н + у + р. (148)
Время, отсчитываемое с момента поступления к водителю сигнала об опасной дорожной ситуации до момента остановки автотранспортного средства, называется остановочным временем.
То = рв + Тт = рв + ср + у + р. (149)