Безопасность транспортных средств (стр. 6 из 13)

где:

- коэффициент сцепления шины с дорогой;

- коэффициент, учитывающий сопротивление дороги,

- сопротивление качению; - уклон дороги ( )

Если учитывать сопротивление воздуха, то

(17)

где:

- коэффициент обтекаемости;

- лобовая площадь автомобиля,

- его скорость, (снижается от до нуля).

Коэффициент сцепления шин с дорогой

при торможении зависит от многих факторов. Предельные значения коэффициента для нашего случая составляет 0,65.

Величина тормозных сил зависит от конструкции тормозной системы, ее

технического состояния, распределения нагрузки на осях автомобиля и от управляющего воздействия водителя. При торможении на горизонтальной дороге нормальные реакции могут быть найдены по следующим формулам:

;

(18)

где:

- компоновочные параметры;

- высота центра тяжести АТС.

Поскольку силы сцепления колес с дорогой при торможении переднего и заднего мостов равны:

;

(19)

То, тормозные реакции колес изменяются в зависимости от интенсивности торможения и нагрузки на колесах. В расчетах часто допускают, что тормозные реакции всех колес практически не отличаются и достигают максимальных значений. Тогда время от начала воздействия водителя на педаль тормоза до остановки автомобиля, т.е. время торможения:

(20)

а время от начала возникновения опасной ситуации до остановки АТС (время остановки):

(21)

где:

- время реакции водителя ( );

- время срабатывания (запаздывания) тормозной системы, для одиночного автомобиля с гидравлическим приводом тормозов , а с пневматическим приводом - ;

- время нарастания замедления;

- продолжительность снижения скорости до остановки при установившемся замедлении (интервал времени, в котором: замедление постоянно).

В расчетах можно принять следующие значения

- для легковых автомобилей;

0,05 - 0,4 - для грузовых автомобилей с гидроприводом;

0,15 - 1,5 - для грузовых автомобилей с пневмоприводном;

Тормозной путь (расстояние, пройденное автомобилем от момента нажатия на тормозную педаль до полной остановки автомобиля) можно определить по следующей формуле:

(22)

а остановочный путь:

(23)

где:

, , , - расстояния, пройденные АТС с начальной скоростью за время , , и соответственно.

При полном использовании сцепления с дорогой всеми колесами автомобиля замедление можно определить по формуле (16).

У многих автомобилей достичь одновременно блокировки всех колес практически не возможно по различным причинам. Поэтому для приближенных расчетов используют поправочный коэффициент эффективности торможения

. В случае, когда коэффициент сцепления шин с дорогой , для легковых автомобилей можно принять , для грузовых автомобилей полной массой (весом) менее 10 т , для автобусов и грузовых автомобилей с полной массой более 10 т . При малом коэффициенте сцепления шин с дорогой ) для автомобилей всех типов следует принимать .

На основе формул (18-23) и с учетом коэффициента эффективности тормозных механизмов значения максимально возможного установившего замедления, время и путь остановки автомобиля в случае приближенных расчетов можно определять по следующим формулам:

(24)

(25)

(26)

Здесь сопротивление дороги

где:

- угол продольного уклона дороги. В нашем случае берем значение 20

- коэффициент сопротивления качению в нашем случае берем значение 0,03

Принято также характеризовать рабочую тормозную систему коэффициентом распределения тормозной силы

по осям и по колесам на одной оси :

(27)

где:

и - тормозные силы на колесах передней и задней осей;

и -тормозные силы на правом и левом колесах.

Значения коэффициентов

и вычисляют по формулам (27) на основе стендовых испытаний тормозных систем автомобилей.

Применяя формулы (17, 25-26) рассчитываем основные параметры (

, и ) в зависимости от начальной скорости автомобиля в процессе экстренного торможения до полной остановки:

Для значения начальной скорости автомобиля 5

: