Диаграмма экстренного торможения

Торможение, целью которого является максимально быстрая остановка, называют экстренным.

Время торможения автомобиля складывается из следующих составляющих:

tрв – время реакции водителя – время от момента, когда замечена опасность, до начала торможения. Tрв = 0, 2-1, 5с (tрв = 0, 8c);

tсп – время срабатывания тормозного привода. Tсп = 0, 6с;

tнз – время нарастания замедления. Зависит от типа автомобиля, квалификации водителя, состояния дорожного покрытия, дорожной ситуации, состояния тормозной системы.

При аварийном торможении Tнз = 0, 5с;

Tуз – время установившегося замедления – время, за которое состояние тормозной системы остаётся практически неизменным, и осуществляется полное торможение (до остановки) автомобиля. Для пневматических систем tуз = 0, 3 – 1, 2c. Принимаем tуз = 0, 4с;

Tр – время растормаживания (от начала отпускания тормозной педали до возникновения зазоров между фрикционными накладками). Tр = 0, 1 – 0, 5c. Принимаем tр = 0, 5с.

Начальная скорость торможения V₀ = 40 км/ч = 11, 1 м/с; к-т сцепления шин с дорогой φ _х = 0, 2.

Тормозной путь автомобиля:

Sт = Sсп + Sнз + Sуз;

Sт = 0, 004*((V₀)²/ φ _x)*Kэ, где Кэ – к-т эффективности тормозной системы, φ _x = 0, 2, следовательно Кэ = 0, 3 – 0, 4. Но в расчётах принимаем Кэ = 1, 3.

Sт = 0, 004*((40км/ч)²/0, 2)*1, 3 = 41, 6 м;

Jз = (φ _x + i)*g/Кэ - величина замедления, где i = 0 – уклон дороги, g = 10 м/с^2 – ускорение свободного падения;

Jз = jуз = 0, 2*10/1, 3 = 1, 54 м/с^2.

Время торможения:

tт = tсп + tнз + tуз = 0, 6+0, 5+0, 4 = 1, 5 с.

Т.о. автомобиль при V₀ = 40 км/ч и φ _x = 0, 2 имеет тормозной путь Sт = 41, 6 м за время tт = 1, 5 с.

Для построения диаграммы экстренного торможения найдем падение скорости на участке tуз:

Vуз = V₀ – 0, 5*jуз*tнз = 11, 1 – 0, 5*1, 54*0, 5 = 10, 7м/с.

14. Расчёт и построение зависимости тормозного и остановочного пути автомобиля от начальной скорости движения при экстренном торможении.

Начальная скорость автомобиля при торможении V₀ = 40 км/ч.

Заданное состояние дороги:

φ _x = 0, 2;

Тормозной путь Sт – путь, проходимый автомобилем от момента срабатывания тормозного привода до полной остановки автомобиля.

Sт = 0, 004*(V₀^2)*Kэ/ φ _x.

Остановочный путь Sо – путь, проходимый автомобилем от момента обнаружения опасности до полной остановки.

Sо = (tрв + tсп + tнз/2)* V₀/3, 6 + ((V₀/3, 6)^2)/(2* φ _x *g/Кэ).

Для анализа зависимости тормозного и остановочного пути от скорости движения автомобиля в начале торможения или от к-та сцепления шин с дорогой необходимо использовать диаграмму экстренного торможения, на которой указаны фазы торможения.

Т.о., используя формулы тормозного и остановочного пути, можем произвести расчёты на основании которых затем построить график зависимости тормозного и остановочного пути автомобиля от начальной скорости движения при экстренном торможении.

Вывод: Из графиков видно, что чем больше скорость начала торможения V₀, тем длиннее тормозной Sо и остановочный Sт путь. Тормозной и остановочный пути также зависят от к-та сцепления шин с дорогой – φ x. Чем больше данный к-т, тем меньше тормозной и остановочный пути.

Общее заключение по тормозным свойствам автомобиля.

Тормозные свойства автомобиля – совокупность свойств, определяющих максимальное замедление автомобиля при его движении на различных дорогах в тормозном режиме, предельные значения внешних сил, при действии которых заторможенный автомобиль надёжно удерживается на месте или имеет необходимые минимальные установившиеся скорости при движении под уклон.

Диаграмма экстренного торможения наглядно показывает фазы торможения, а именно: время реакции водителя, время срабатывания тормозного привода, время нарастания замедления, время установившегося замедления и время растормаживания.

На практике эти фазы стремятся уменьшить путём усовершенствования тормозной системы в целом – tсп (время срабатывания тормозного привода), tуз (время установившегося замедления), tр (время растормаживания). Составляющие tрв (время реакции водителя) – путём повышения квалификации, приобретения опыта вождения, tнз (время нарастания замедления) – зависит от перечисленных факторов плюс состояния дорожного покрытия и дорожной ситуации, которые корректировке не поддаются.

Тормозной и остановочный пути являются одними из главных показателей тормозных свойств автомобиля. Они зависят от скорости начала торможения V₀ и к-та сцепления колёс с дорогой φ _x. Чем больше к-т φ _x и ниже скорость V₀, тем короче тормозной и остановочный пути.

По графику остановочного и тормозного пути от скорости и коэффициента сопротивления можно определить безопасную допустимую скорость и путь торможения при движении по соответствующему дорожному полотну.

Методы и условия проверки тормозного управления автомобиля при дорожных и стендовых испытаниях приведены в ГОСТ Р 51709-2001.

16. Топливная характеристика установившегося движения а/м по дороге с

ψ ₁ =(0, 02-0, 03); ψ ₂ =(0, 3-0, 4)*D_max; ψ ₃ =0, 4*(ψ ₁ + ψ ₂ )

Под топливной экономичностью понимается способность АТС выполнять транспортную работу (перевозку грузов, пассажиров и т.д.) при регламентированных (оговоренных стандартами) условиях с минимально возможными затратами топлива, т.е. способность АТС минимально расходовать топливо.

Эксплуатационный расход топлива характеризует топливоиспользование автомобилями в реальных условиях эксплуатации, т.е. потребление топлива автомобилями при их конкретном техническом состоянии и при конкретных условиях эксплуатации.

Топливная экономичность АТС непосредственно связана с достижениями науки и техники в автомобилестроении, т.е. зависит от степени совершенства рабочего процесса /двигателя, конструкции и материалов агрегатов и узлов автомобиля, характеристик двигателя, трансмиссии, ходовой части и т. п.

На эксплуатационный расход топлива помимо топливной экономичности существенное влияние оказывают техническое состояние узлов и агрегатов АТС, тип и состояние дорожного покрытия, атмосферные условия, квалификация водителя и его стиль вождения, тип и сложность маршрута, интенсивность движения, скоростные и нагрузочные режимы и т.п.

В данной работе в качестве оценочных показателей топливно-экономических свойств приняты контрольный расход топлива, топливная характеристика установившегося движения Q_п=f(v_a) на дорогах с различным состоянием покрытия, зависимость удельного эффективного расхода топлива от степени использования мощности g_е=f(U) и зависимость удельной производительности автомобиля от скорости движения W_y=f (v_a) на дорогах с различным состоянием покрытия.

Контрольный расход топлива это расход топлива в л/100 км при движении автомобиля полной массы с установившейся скоростью по ровной горизонтальной дороге с усовершенствованным покрытием. Скорость движения указывается в технической характеристике автомобиля.

Топливная характеристика установившегося движения - это зависимость путевого расхода топлива от скорости установившегося движения в заданных дорожных условиях. Для определения расхода топлива при установившемся движении можно воспользоваться уравнением расхода топлива:

где Q_п путевой расход топлива, л/100 км;

g_en - удельный эффективный расход топлива двигателем при номинальной мощности, г/кВт*ч;

N_д и N_в - мощности, расходуемые соответственно на преодоление сопротивления дороги и воздуха;

- скорость движения автомобиля, м/с;

- плотность топлива, . = 0, 820 кг/м3;

- КПД трансмиссии.

К_U и К_Е - эмпирические коэффициенты, зависящие соответственно от степени использования мощности U и частоты вращения коленчатого вала двигателя Е. Их определение объясняется в учебной литературе (по топливно-экономическим свойствам автомобилей) и в лекционном курсе;

V_a - скорость движения автомобиля, км/ч;

ρ _т - плотность топлива, кг/м³. При расчетах можно принять плотность дизельного топлива 820 кг/м³;

ή _ТР - коэффициент полезного действия трансмиссии.

Значение удельного эффективного расхода топлива при номинальной мощности может быть определено с учетом того, что для современных автомобильных двигателей он на 5... 10 % больше минимального удельного расхода топлива, приводимого обычно в справочной и технической литературе по автомобилям. Последний, как известно, зависит от типа и конструктивных особенностей двигателя и составляет 190...240 г/кВт*ч для дизелей.

Приняв определенную скорость движения, найдя значения мощностей N_д и N_в, коэффициентов K_U и КЕ и подставив их в уравнение расхода топлива, определяют путевой расход топлива. Определив таким образом не менее восьми значений, строят график зависимости Q_п=f(v_a). Затем по этому графику определяют значения контрольных расходов топлива для скоростей, установленных для данного автомобиля и приводимых в технической характеристике, и сравнивают эти значения с паспортными.

ψ ₁ =(0, 02-0, 03)= 0, 025;

Для КамАЗа:

ψ ₂ =(0, 3-0, 4)*D_max =0, 35* 0, 435=0, 15;

ψ ₃ =0, 4*(ψ ₁ + ψ ₂ )=0, 4*(0, 025+0, 15)= 0, 07.

Для Mercedes:

ψ ₂ =(0, 3-0, 4)*D_max =0, 35* 0, 489=0, 17;

ψ ₃ =0, 4*(ψ ₁ + ψ ₂ )=0, 4*(0, 025+0, 096)= 0, 048.

Для характеристики путевого расхода топлива важно использовать понятие – степень использования мощности: