Наши партнеры ArtmMisto
Надійні і ефективні гальма дозволяють водієві впевнено вести автомобіль з великою швидкістю і в той же час забезпечують необхідну безпеку руху.
У процесі гальмування кінетична енергія автомобіля переходить в роботу тертя між фрикційними накладками колодок і гальмівними барабанами, а також між шинами і дорогою (рис. 2).
Величина гальмівного моменту, що розвивається гальмівним механізмом, залежить від його конструкції і тиску в приводі. Для найбільш поширених типів гальмівних приводів, гідравлічного і пневматичного, сила натискання на колодку прямо пропорційна тиску, що розвивається в приводі при гальмуванні.
Гальма сучасних автомобілів можуть розвивати момент, що значно перевищує момент сили зчеплення шини з дорогою. Тому дуже часто в практиці спостерігається юз, коли при інтенсивному гальмуванні колеса автомобіля блокуються і ковзають по дорозі, не обертаючись. До блокування колеса між гальмівними накладками і барабанами діє сила тертя ковзання, а в зоні контакту шини з дорогою - сила тертя спокою. Після блокування, навпаки, між поверхнями, що труться гальма діє сила тертя спокою, а в зоні контакту шини з дорогою - сила тертя ковзання. При блокуванні колеса витрати енергії на тертя в гальмі і на кочення припиняються і майже все тепло, еквівалентну поглинається кінетичної енергії автомобіля, виділяється в місці контакту шини з дорогою. Підвищення температури шини призводить до розм'якшення гуми і зменшення коефіцієнта зчеплення. Тому найбільша ефективність гальмування досягається в разі кочення колеса на межі блокування.
При одночасному гальмуванні двигуном і гальмами досягнення величини сили зчеплення на провідних колесах відбувається при меншій силі натискання на педаль, ніж при гальмуванні тільки гальмами. Тривале гальмування (наприклад, під час руху на затяжних спусках) в результаті нагрівання гальмівних барабанів різко зменшує коефіцієнт тертя фрикційних накладок, а отже, і гальмівний момент. Таким чином, гальмування з неот'едіненним двигуном, що застосовується в якості додаткового способу зменшення швидкості, дозволяє збільшити термін служби гальм. Крім того, при гальмуванні з неот'едіненним двигуном збільшується поперечна стійкість автомобіля.
Мал. 2. Сили, що діють на колесо автомобіля при гальмуванні
Розрізняють екстрене і службове гальмування.
Службовим називається гальмування для зупинки автомобіля або зниження швидкості руху в заздалегідь призначеному водієм місці. Зниження швидкості в цьому випадку здійснюється плавно, частіше комбінованим гальмуванням.
Екстреним називається гальмування, яке проводиться з метою запобігання наїзду на несподівано з'явилося або помічене перешкоду (предмет, автомобіль, пішохід та ін.). Це гальмування може бути охарактеризоване зупинним шляхом і гальмівним шляхом автомобіля.
Під зупинним шляхом розуміють відстань, яке пройде автомобіль від моменту виявлення водієм небезпеки до моменту зупинки автомобіля.
Гальмівним шляхом називають частину зупинкового шляху, який пройде автомобіль з моменту початку гальмування коліс до повної зупинки автомобіля.
Загальний час t0, необхідне для зупинки автомобіля з моменту виникнення перешкоди ( «зупиночних час»), можна представити у вигляді суми декількох складових:
t0 = tр + tпр + tу + tT,
де tр - час реакції водія, с;
tпр - час між початком натискання на гальмівну педаль і початком дії гальм, с;
tу - час збільшення уповільнення, с;
tT - час повного гальмування, с.
Суму tnp + ty часто називають часом спрацьовування гальмівного приводу.
Автомобіль протягом кожного зі складових інтервалів часу проходить певний шлях, і їх сума є зупинним шляхом (рис. 3):
S0 = S1 + S2 + S3, м,
де S1, S2, S3 - відповідно шляху, пройдені автомобілем за час tр, tпр + tу, tт.
За час tр водій усвідомлює необхідність гальмування і переносить ногу з педалі подачі палива на педаль гальма. Час tр залежить від кваліфікації водія, його -возраст, стомлюваності і інших суб'єктивних чинників. Воно коливається від 0,2 до 1,5 с і більше. При розрахунках звичайно приймають tр = 0,8 с.
Час tnp необхідно для вибирання зазорів і переміщення всіх деталей приводу (педалі, поршнів гальмівних циліндрів або діафрагми гальмівних камер, гальмівних колодок). Цей час залежить від конструкції гальмівного приводу і його технічного стану.
Мал. 3. Шлях гальмування і дистанція безпеки автомобіля
В середньому для справного гідравлічного приводу можна прийняти tпp = 0,2 с, а для пневматичного - 0,6 с, У автопоїздів з пневматичним приводом гальм час tпр може досягати 2 с. Відрізок tу характеризує час поступового збільшення уповільнення від нуля (початок дії гальм) до максимального значення. Це час складає в середньому 0,5 с.
Протягом часу tp + tпp автомобіль рухається рівномірно з початковою швидкістю Vа. За час tу швидкість трохи зменшується. Протягом временя tт уповільнення зберігається приблизно постійним. У момент зупинки автомобіля уповільнення зменшується до нуля практично миттєво.
Зупинний шлях автомобіля без урахування сили опору дороги можна визначити за формулою
S = (t * V0 / 3.6) + kе (Va2 / 254Фх)
де S0 - зупинний шлях, м;
VA - швидкість руху автомобіля в початковий момент гальмування, км / год;
kе - коефіцієнт ефективності гальмування, який показує, у скільки разів дійсне уповільнення автомобіля менше теоретичного, максимально можливого на даній дорозі. Для легкових автомобілів kе ~ 1,2, для вантажних автомобілів і автобусів kе ~ 1,3 - 1,4;
ФГ - коефіцієнт зчеплення шин з дорогою,
t = tр + tпр + 0,5tу.
Вираз kе = V2 / (254 ух) - являє гальмівний шлях, величина якого, як це видно з формули, пропорційна квадрату швидкості, з якою рухався автомобіль перед початком гальмування. Тому при збільшенні швидкості руху вдвічі, наприклад, з 20 до 40 км / год, гальмівний шлях збільшиться в 4 рази.
Нормативи ефективності дії ножного гальма автомобілів в умовах експлуатації наведені в табл. 1 (початкова швидкість гальмування 30 км / ч).
При гальмуванні на снігових і слизьких дорогах гальмівні сили всіх коліс автомобіля досягають значення сили зчеплення практично одночасно. Тому при Фх <0,4 слід приймати ке = 1 для всіх автомобілів.
Таблиця 1
Вид транспортного засобу Гальмівний шлях, м, не більше Максимальна уповільнення, м / с2, не менше Легкові автомобілі та інші, сконструйовані на їх базі
7,2
5,8
Вантажні автомобілі з дозволеною масою до 8 т, а також автопоїзди, сконструйовані на їх базі; автобуси довжиною до 7,5 м
9,5
5,0
Вантажні автомобілі з дозволеною масою понад 8т, а також автопоїзди, сконструйовані на їх базі; автобуси довжиною понад 7,5 м
11,0
4,2
Уповільнення величини зміни (зменшення) швидкості руху автомобіля протягом однієї секунди є важливим оцінним показником ефективності дії гальм. Величина уповільнення при гальмуванні пропорційна гальмівної силі, що діє на автомобіль, залежить вона також і від величини коефіцієнта зчеплення:
jз = (Фхg) / kе, м / с2.
Норми ефективності гальмування, які передбачені правилами руху, розраховані на дороги з асфальто- або цементобетонним покриттям з коефіцієнтом зчеплення не нижче 0,6. При гальмуванні автомобіля під дією сили інерції створюється момент, що збільшує навантаження на передні колеса і зменшує навантаження на задні, т. Е. Відбувається так зване перерозподіл динамічного ваги між осями. У цьому випадку передня частина автомобіля навантажується і притискається до дороги, а задня, навпаки, розвантажується і підводиться. Це явище, відоме тим помітніше, чим інтенсивніше гальмування. В результаті відбувається розвантаження задні колеса більш схильні до загальмування «на юз», особливо у автомобілів, що мають в статичному стані приблизно рівну навантаження на осі. Під час гальмування автомобіля величини гальмівних сил на колесах правої і лівої сторони можуть бути неоднакові. В результаті цього утворюється момент, що повертає автомобіль навколо вертикальної осі, що може викликати занос автомобіля. Причинами такого явища можуть бути різний стан накладок і барабанів, разрегуліровка і збільшення зазору між накладками і барабаном, різний стан шин і т. Д.
Погіршення гальмівної динамічності може також виникнути внаслідок проникнення в гальма масла, води або бруду, що зменшують гальмівний момент.
Значний вплив на величину гальмівного шляху робить стан покриття. Нове покриття має шорстку поверхню, мікроскопічні виступи якої, вдавлюючись в гуму покришки, збільшують її зчеплення з дорогою. У міру зношування покриття мікронерівності зменшуються, поверхня стає гладкою і. коефіцієнт зчеплення зменшується.
На зимових засніжених і зледенілих дорогах ус, ловия зчеплення різко погіршуються, і стирається розлитий чне в.тормозной динамічності автомобілів всіх типів, характерне при гальмуванні на сухих покриттях.
<< Назад
