Определите минимальное значение тормозного пути автомобиля

Расчет тормозного пути

Калькулятор тормозного пути позволит оценить тормозной путь автомобиля, движущегося с заданной скоростью. Для использования укажите тип дорожного покрытия, на котором тормозит автомобиль и скорость, при которой начинается торможение. Калькулятор рассчитает сколько метров пройдет автомобиль при торможении.

Калькулятор тормозного пути

Формула тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути применяется в подразделениях ГИБДД. Именно она используется в нашем калькуляторе. В этой формуле:

S — тормозной путь,

Кт — тормозной коэффициент (для легкового автомобиля равен 1),

V — скорость автомобиля,

Kсц — коэффициент сцепления.

Понятия и пояснения

Тормозной путь — это путь, который проходит автомобиль с момента, когда сработал тормозной механизм до полной остановки автомобиля. На него влияют:

• состояние и тип дорожного покрытия,
• состояние шин автомобиля,
• начальная скорость автомобиля,
• масса автомобиля,
• исправность тормозной системы.

Остановочный путь — путь с момента обнаружения опасности до полной остановки автомобиля. Понятно, что тормозной путь входит в остановочный. Кроме того в остановочный путь входят:

1. путь, который проехал автомобиль с момента обнаружения опасности до нажатия на педаль тормоза;
2. путь, пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы.

Первый параметр зависит от множества факторов, определяющим из которых является времени реакции водителя. По результатам многочисленных экспериментов, оно может меняться от 0,3 до 1,5 секунды. В среднем можно считать время реакции водителя равное 1 секунде. Кроме этого существует понятие «нормативное время восприятия сложной ситуации» равное 0,8 секунды. Также установлено, что время реакции у женщин, при возникновении сложной дорожной ситуации может достигать 2,5-3 секунд, тогда как у мужчин 1,5-2 секунды. Кроме этого на время реакции влияет:

• опыт водителя,
• его эмоциональное состояние,
• возраст,
• время суток и погодные условия,
• прием медикаментов,
• состояние алкогольного или иного опьянения,
• место возникновения опасной ситуации.

Время срабатывания тормозной системы зависит от ее типа и технического состояния. Тормозная система с гидравлическим приводом срабатывает за 0,2 – 0,3 секунды, с пневматическим за 0,5 –0,6 секунд.

Источник статьи: http://calculat.ru/raschet-tormoznogo-puti

Тормозной путь автомобиля от скорости и другие факторы (таблица)

Каждый профессиональный и компетентный водитель должен уметь применить навыки торможения и маневрирования в плохих погодных условиях, на скользком дорожном покрытии, и в экстренных дорожных ситуациях.

По правилам дорожного движения водитель должен обеспечить в соответствии со сложившейся дорожной обстановкой необходимое для безопасности снижение скорости автомобиля, вплоть до полной его остановки. Поэтому знание эффективных приемов торможения и умение их применять — это залог уверенности водителя в обеспечении безопасности в экстренных ситуациях на дорогах.

Остановочный путь — это расстояние, которое пройдет автомобиль с момента обнаружения водителем опасности до полной остановки, и состоит из двух частей — времени реакции водителя и тормозного пути (смотрите рисунок ниже).

ОСТАНОВОЧНЫЙ ПУТЬ = ВРЕМЯ РЕАКЦИИ + ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ

Время реакции водителя — это время с момента получения водителем информации до начала ответного действия (управления). Например, в случае внезапного появления того или иного препятствия (опасности) на дороге водителю, для снятия ноги с педали управления дроссельными заслонками и перенесения ее на педаль тормоза требуется примерно 0,25 сек. Общее время реакции, включая время на восприятие сигнала на торможение, может колебаться в пределах 0,45 — 5 сек. — в зависимости от различных факторов.

Тормозной путь автомобиля — это путь, пройденный с начала срабатывания тормозов (торможения) до полной остановки автомобиля.

Для срабатывания тормозов с гидравликой (достижения max давления жидкости в приводе, а затем интенсивное торможение колес) — требуется от 0,1 до 0,2 секунд. За это время автомобиль проходит определенный путь. Размер тормозного пути, который проходит автомобиль, зависит от силы сцепления шин автомобиля с дорожным покрытием и скорости движения. Тормозной путь находится в квадратной зависимости от скорости движения. Так, если скорость автомобиля увеличивается в 3 раза (с 20 до 60 км/ч), то тормозной путь возрастает в 9 раз; если скорость увеличивается, в 5 раз, тормозной путь увеличивается соответственно в 25 раз.

Факторы влияющие на тормозной путь и время реакции водителя:

Факторы влияющие на время реакции водителя

— Условия видимости (недостаточная видимость, ночь, или яркое солнце)

— Состояние водителя (усталость, опьянения)

— Индивидуальный опыт водителя

Факторы влияющие на длину тормозного пути

— Исправность тормозной системы (очевидно)

— Состояние шин (высота протектора, давление воздуха)

— Производитель, марка и вид шин (зима, лето, липучка)

— Массы автомобиля (легковой, грузовой, пустой, загруженный)

— Наличие ABS и других современных вспомогательных систем

— Скорость движения (один из основных факторов)

Таблица тормозной путь автомобиля

В таблице приведены примерные средние размеры тормозного пути на горизонтальном участке дороги для легковых автомобилей, для разных дорожных покрытий и их состояния (сухое, мокрое, снег, гололед), при различных скоростях движения от 10 до 120 км/ч.

Источник статьи: http://infotables.ru/avtomobili/1104-tormoznoj-put-avtomobilya-tablitsa

Определение эксплуатационных свойств АТС (автомобиль ЗИЛ 433100) , страница 7

1.4. Определение минимального тормозного пути.

Величина минимального тормозного пути при экстренном торможении является одним из важнейших и строго нормированных показателей работы транспортного средства. Теоретическое значение этого параметра определяется следующим образом:

S₀—длина тормозного пути, м;

V₀—начальная скорость торможения, м/с;

В справочных данных указан тормозной путь со скорости V₀=60 км/ч, однако по ГОСТ 25478-82 для всех типов АТС V₀=40 км/ч. Принимаем V₀=60км/ч для получения возможности сравнения расчетной величины тормозного пути со справочной.

Переведем значение V₀ в расчетные единицы:

60 км/ч =(60·1000/3600)=16,667 м/с;

τ_р—время реакции водителя, с;

τ_с—время запаздывания срабатывания тормозного привода, с;

Данный тип АТС оснащен барабанными тормозными механизмами с пневмоприводом. Величина τ_с для такого устройства находится в пределах: 0,2÷0,4 с;

Принимаем среднее значение τ_с=0,3 с;

τ_н—время нарастания замедления, с;

Для грузовых автомобилей с пневмоприводом тормозов τ_н=0,15÷1,5 с;

Принимаем среднее значение τ_н=0,82 с;

Необходимо рассчитать величину тормозного пути при коэффициентах φ₁=0,2; φ₂=0,4; φ₃=0,6 соответствующих разным дорожным условиям.

1.5. Определение расхода топлива.

Контрольный расход топлива для заданной марки автомобиля при полной загрузке и движении с постоянной скоростью определяется следующим образом:

ρ_т—плотность топлива, кг/л;

Плотность дизельного топлива составляет 0,825 кг/л;

V_а—установившаяся скорость движения, при которой определяется контрольный расход топлива автомобилем, м/с;

ГОСТ 20306-90 утверждает контрольную скорость движения для автомобилей с полной массой свыше 3,5т равную 60 км/ч;

g_e—удельный расход топлива двигателем АТС, гр./(кВт·ч);

g_N—удельный расход топлива при максимальной мощности, гр./(кВт·ч);

g_{e min}—минимальный удельный расход топлива, гр./(кВт·ч);

Для АТС с дизельным двигателем g_{e min} находится в диапазоне: 195÷230;

Принимаем для расчетов средне значение g_{e min}=212,5 гр./(кВт·ч);

k_и—коэффициент, учитывающий влияние на расход топлива степени использования мощности;

A, B, C—коэффициенты характеризующие влияние на расход топлива степени использования мощности у дизельных двигателей;

и—степень использования мощности двигателя;

N_e 0 —мощность двигателя по внешней скоростной характеристике для частоты вращения n_e 0 соответствующей контрольной скорости V_а на высшей ступени коробки передач, кВт;

При V_а=60км/ч, или V_а=16,667 м/с n_e 0 =1768,760 об/мин;

При n_e 0 =1768,760 об/мин N_e 0 =93,734 кВт;

k_ч—коэффициент, учитывающий влияние на расход топлива частоты вращения коленчатого вала;

A₁, B₁, C₁—коэффициенты характеризующие влияние на расход топлива частоты вращения коленчатого вала для всех типов двигателей;

В ходе проведенных вычислений были определены следующие эксплуатационные показатели такого транспортного средства, как ЗИЛ 433100:

— минимальный тормозной путь автомобиля со скорости 60 км/ч составляет 48,773 м;

— контрольный расход топлива при движении с постоянной скоростью равной 60 км/ч составляет 31,488 л/100 км;

— максимально возможная скорость движения равна 18,865 м/с или 67,914 км/ч.

Значения указанных величин применительны к полностью загруженному автомобилю, исключение составляет длина тормозного пути, теоретически не зависящая от степени загрузки АТС.

Построены следующие зависимости:

— внешняя характеристика двигателя;

Сравним полученные показатели со справочными:

Источник статьи: http://vunivere.ru/work36245/page7

В помощь школьному учителю физики (урок №1)

«Детей надо учить тому, что пригодится им, когда они вырастут.» Действительно ли эту максиму* высказал Аристипп Киренейский, действительно ли она была произнесена 2400 лет тому назад, следует признать, что это высказывание чертовски верно и актуально во все времена. Детей действительно надо учить тому, что может им пригодиться – и в первую очередь это касается физики. Потому что физика (от греческого φύσις – природа) – это, прежде всего, наука об окружающем нас мире, о том, по каким законам функционирует этот мир. А вовсе не безумные гипотезы вроде Специальной теории относительности, согласно которой 1+1=1 или разнообразные фантазии квантовой физики.

*ПРИМЕЧАНИЕ. Максима – правило поведения или основной принцип, которым люди должны руководствоваться в своих поступках.

На одном из физических форумов кто-то из недалёких граждан (то ли малолетний, то ли великовозрастный), после ознакомления с моей статьёй « Нынешний закон сохранения энергии – величайшее заблуждение современной физики », заявил мне, что «энергия» поступательного движения должна измеряться в кг×м²/с² по той простой причине, что тормозной путь автомобиля пропорционален квадрату его скорости.

Действительно, тормозной путь автомобиля пропорционален квадрату скорости. Но это никоим образом не следует из нынешнего закона сохранения энергии. По той простой причине, что это следует из самого обычного уравнения равноускоренного (равнозамедленного) движения:

Допустим, что после того, как Вы нажали на педаль тормоза, торможение автомобиля происходит равнозамедленно, с каким-то постоянным, равным по величине замедлением (отрицательным ускорением) a . Тогда тормозной путь автомобиля с начала момента торможения составит:

Учитывая, что конечная скорость автомобиля равна 0:

Хочу напомнить, что время торможения будет всегда положительным числом, так как при замедлении движения величина a всегда отрицательная. 🙂

То есть тормозной путь при всех прочих одинаковых параметрах торможения машины действительно пропорционален квадрату начальной скорости, то есть скорости, с которой автомобиль начал торможение. Кому-то может показаться, что расстояние, которое пройдёт автомобиль при торможении, отрицательное, чего быть, в принципе, не может. Величина тормозного пути есть число положительное, так как величина a – замедление, как математическая величина, всегда отрицательная. При этом надо чётко понимать, что никаких отрицательных физических величин в природе, а значит, и в физике, не существует и никогда не существовало.

На практике принято использовать полученное уравнение в виде:

полагая, что на самом деле в уравнении используется не собственно ускорение a , а его модуль | a | . Поэтому более правильной с точки зрения математики была бы запись:

Также сила торможения

где G – вес тела (в нашем случае – автомобиля),

а φ – это коэффициент трения.

Таким образом, согласно классической теории трения, масса автомобиля никак не влияет на длину тормозного пути. А длина тормозного пути определяется прежде всего, скоростью движения, причем зависимость тут – квадратичная. И также определяется коэффициентом (продольного) сцепления, как принято называть φ в среде профессиональных автодорожников и автомобилистов.

При этом действующие ГОСТы иногда дают настолько «профессиональные» и заумные определения, что иногда это определение не понять с первого раза даже нормально образованным людям, победивших в своё время сопромат и теоретическую механику и даже успешно женившихся после этих испытаний. 🙂 Например, читаем ГОСТ 30413-96 «Дороги автомобильные. Метод определения коэффициента сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием»:

3.1 Коэффициент сцепления (продольного) — отношение максимального касательного усилия, действующего вдоль дороги на площади контакта сблокированного колеса с дорожным покрытием, к нормальной реакции в площади контакта колеса с покрытием.)

Хотя, с точки зрения школьной физики φ – это самый что ни на есть обычный коэффициент трения.

Для иллюстрации полученного и осмысления важности этого уравнения

я приведу график и кое-какие высказывания из частично понравившейся мне статьи с сайта autocadabra автора под ник-неймом SaltLake (см. ниже).

Комментируя этот график, SaltLake пишет, цитирую: « Из графика видно, что на скользких поверхностях (лед, снег, мокрый грунт) качество резины не существенно и только трением машину на льду не остановить. Нужно применять другие принципы — протектор, цепляющийся за неровности покрытия, грунтозацепы, цепи или шипы, вгрызающиеся в лед. Участок с коэффициентом трения до 0,8 примерно характеризует поведение обычного автомобиля на асфальте. Для сравнения приведены показатели болида формулы 1. »

Упрощённая таблица величин коэффициентов сцепления приведена ниже. Будущим автомобилистам никогда не стоит забывать, что на мокрой дороге коэффициент сцепления уменьшается примерно вдвое, а на обледенелой дороге падает до катастрофической величины 0,08…0,1.

Я полагаю, что, показывая этот график школьникам, надо заострить их внимание на следующих моментах – что в условиях гололедицы, не столь уж редким явлением на всей территории Российской Федерации, при коэффициенте сцепления 0,08 – 0,10, даже при скорости 60 км/час тормозной путь составит 140 метров, а при скорости 80 км/час – почти 400.

«На практике не существует идеально ровных поверхностей, — пишет SoltLake, — всегда есть неровности, которые цепляются друг за друга. Также не существует идеально чистых поверхностей (металлы всегда покрыты оксидной пленкой, на поверхности находятся грязь и жир). В месте контакта шины с дорогой происходит ее растяжение, деформация и сжатие, из-за чего на некотором участке пятна контакта шина проскальзывает (возникает скольжение). Все это зависит от нагрузки на шину и способность покрышки не подвергаться этим влиянием характеризуется ее индексом нагрузки. Также очень существенно на коэффициент трения влияет температура. Вообще, теория трения — это эмпирическая наука и главным предметом ее изучения является коэффициент трения. Этот коэффициент не является константой и находится в сложной зависимости от очень многих факторов и условий. Их влияния и учет заслуживают отдельного разговора.»

Я настоятельно рекомендую школьным учителям использовать этот материал на уроках физики. Готов выслушать замечания и пожелания.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/dpi/v-pomosc-shkolnomu-uchiteliu-fiziki-urok-1-5d2c6df292414d00ad7ec92b