Тормозная динамичность
Возможность предотвращения ДТП чаще всего связана с интенсивным торможением, поэтому необходимо, чтобы тормозные свойства автомобиля обеспечивали его эффективное замедление в любых дорожных ситуациях.
То есть тормозная динамичность — это способность автомобиля к экстренной остановке в случае внезапного появления препятствия на пути движения.
Для выполнения этого условия сила, развиваемая тормозным механизмом, не должна превышать силы сцепления с дорогой, зависящей от весовой нагрузки на колесо и состояния дорожного покрытия. Иначе колесо заблокируется (перестанет вращаться) и начнет скользить, что может привести (особенно при блокировке нескольких колес) к заносу автомобиля и значительному увеличению тормозного пути.
Чтобы предотвратить блокировку, силы, развиваемые тормозными механизмами, должны быть пропорциональны весовой нагрузке на колесо. Реализуется это с помощью применения на передней оси более эффективных дисковых тормозов, а на задней – барабанных, причем с ограничителем тормозных сил.
На современных автомобилях используется антиблокировочная система тормозов (АБС), корректирующая силу торможения каждого колеса и предотвращающая их скольжение.
Зимой и летом состояние дорожного покрытия разное, поэтому для наилучшей реализации тормозных свойств необходимо применять шины, соответствующие сезону.
Если рассмотреть такой автомобиль, как Toyota Auris то он оборудован полным набором средств активной безопасности, помогающих предотвратить неприятности на дороге. Для этого существуют интеллектуальные системы, помогающие водителю контролировать автомобиль в сложных дорожных условиях.
Все комплектации Тойота Аурис включают в себя усилитель экстренного торможения (BA) и антиблокировочную систему (ABS) с электронной системой распределения тормозного усилия (EBD). ABS предотвращает блокировку колес в случае пробуксовки, система EBD оптимизирует распределение тормозного усилия между задними и передними, правыми и левыми колесами, что позволяет своевременно выравнивать траекторию движения машины. Усилитель экстренного торможения (BA) повышает давление в тормозной системе в случае резкого, но недостаточно сильного нажатия на педаль тормоза водителем при экстренном торможении.
Источник статьи: http://studopedia.ru/4_173932_tormoznaya-dinamichnost.html
Пути повышения тормозной динамичности
Как известно, надежность работы тормозной системы повышается при использовании раздельного — двухконтурного — привода. Существуют различные комбинации контуров: оба контура связаны со всеми цилиндрами колес; каждый контур обслуживает оба передних колеса, один — задние; один — оба передних колеса, другой — с обоими задними цилиндрами колес и т.д.
Кроме двухконтурных приводов для повышения тормозной динамичности широко применят усилители тормозного привода: вакуумные и гидровакуумные.
Вакуумные усилители, устанавливаемые между тормозной педалью и главным тормозным цилиндром, имеют две полости, разделенные диафрагмой. При нажатии на тормозную педаль одна полость соединяется с атмосферой, а другая — с впускным трубопроводом двигателя. Вследствие различного давления по обе стороны от диафрагмы увеличивается усилие на штоке главного тормозного цилиндра, соединенного с диафрагмой.
Гидровакуумный усилитель устанавливают между главным тормозным цилиндром и тормозной магистралью. Поэтому при двухконтурном приводе требуется два усилителя. Чтобы этого избежать, применяют разделитель, автоматически отключающий неисправный контур от исправного.
При работе с усилителем тормозного привода резко увеличиваются силы торможения, но возрастает температура фрикционной поверхности, что приводит к падению коэффициента трения, увеличению деформации тормозных барабанной и дисков и, как следствие, к уменьшению тормозного момента. Кроме этого, усилитель, действующий на вес колеса, может вызвать разгрузку задних колес, соответственно, их блокировку. Поэтому вместе с усилителями применяют автоматические клапаны-регуляторы, снижающие давление в тормозном приводе задних колес при уменьшении вертикальной нагрузки.
Рис. Схемы двухконтурных тормозных приводов.
Рассмотрим регулятор давления автомобилей ВАЗ. При нажатии на тормозную педаль 13 жидкость из главного тормозного цилиндра 14 поступает непосредственно к цилиндрам 15 передних тормозных механизмов, а к цилиндрам 12 задних тормозных механизмов — через регулятор. Через штуцер 2, ввернутый в корпус 11 регулятора, жидкость подается в полость А, а затем через отверстие а в — в заплечики поршня 3 и зазор между втулкой 5 и головкой поршня через штуцер к тормозным цилиндрам 12. Пружина 9, надетая на шток поршня 3, одним концом упирается в уплотнительное кольцо 10, а другим — в тарелку 8. Сверху корпус регулятора закрыт пробкой 4.
Силы давления жидкости на поршень 3 с двух сторон не одинаковы из-за разницы площадей. Под действием разности этих сил поршень стремится сдвинуться вниз, чему препятствует упругий поршень 1, в который упирается нижний конец поршня. При опускании поршня уменьшается зазор между его головкой и резиновым уплотнителем 7. Когда головка поршня прижимается к уплотнителю, она разобщает полости А и Б, вследствие чего давление в полости А нарастает быстрее, чем в полости Б. Соответственно, тормозные моменты на передних колесах будут нарастать интенсивнее, чем на задних.
Торсион 1 связан с задним мостом автомобиля. При разгрузке заднего моста в процессе торможения уменьшается сила нажатия торсиона на шток и полосы А и Б разобщаются при меньшем давлении жидкости в системе. Поэтому сила, развиваемая задними тормозными цилиндрами, будет меньше передних цилиндров. В результате этого уменьшается вероятность блокировки задних колес и увеличивается устойчивость автомобиля при торможении.
ТЕМА 4. УСТОЙЧИВОСТЬ АВТОМОБИЛЯ
Показатели устойчивости
Устойчивость автомобиля — совокупность свойств, определяющих критические параметры по устойчивости движения и положения АТС или его звеньев. Нарушение устойчивости автомобиля выражается в произвольном изменении направления движения, его опрокидывании или скольжении шин по дороге. Различают продольную и поперечную устойчивость (рис. 5.1), из которых более опасна поперечная устойчивость.
 |
Курсовая устойчивость автомобиля — свойство двигателя в заданном направлении без корректирующих действий водителя. Показателями курсовой устойчивости являются средняя скорость поперечного смещения Vy
и средняя скорость поворота рулевого колеса w.
Потеря поперечной устойчивости при криволинейном движении приводит к нарастанию поперечного скольжения шин по дороге или опрокидыванию автомобиля. Показателями поперечной устойчивости при криволинейном движении являются предельная скорость движения (Vск) и угол поперечного уклона дороги b. Их определяют из условий заноса и опрокидывания.
Потеря продольной устойчивости выражается в буксовании ведущих колес. Это наблюдается при подъеме по скользкой дороге. Показателем продольной устойчивости является максимальный угол подъема дороги, преодолеваемый АТС без буксования ведущих колес.
Курсовая устойчивость
Продольная или курсовая устойчивость нарушается под действием бокового ветра, ударов колес о неровности, поперечной составляющей веса автомобиля, техническими неисправностями и т.д.
При движении автомобиля с большой скоростью, тяговая сила приближается по величине к силе сцепления ведущих колес с дорогой, вследствие чего возможно их буксование.
 | (5.1) |
 | (5.2) |
 | (5.3) |
Основным методом определения курсовой устойчивости автомобиля является эксперимент.
Поперечная устойчивость
При криволинейном движении потерю устойчивости вызывает центробежная сила, поперечную составляющую которой можно вычислить при неравномерном движении по следующей формуле:
 | (5.4) |
где q — угловая скорость поворота управляющих колес, рад/с; b — расстояние от центра тяжести автомобиля до оси заднего моста, м; j — ускорение (замедление на повороте); R – мгновенный радиус поворота.
На автомобиль, движущийся по дороге с поперечным уклоном действует на повороте не только сила Ру, но и горизонтальная составляющая силы тяжести G×sin b (рис.4.2 ).
Рис. 4.2. Криволинейное движение автомобиля:
а) Схема поворота автомобиля;
б) Движение авто на вираже;
Движение на косогоре без поперечного скольжения возможно при соблюдении условия
 | (5.5) |
jу — коэффициент поперечного скольжения. Подставляя формулу ( ) в ( ), получим
 | (5.6) |
Из этого выражения можно найти максимальную скорость движения автомобиля без скольжения
 | (5.7) |
Поперечные силы 
и 
могут вызвать опрокидывание автомобиля. Уравнение моментов сил относительно оси внешних колес имеет следующий вид
 |
а критическую скорость
 | (5.8) |
Минимально допустимый угол косогора, по которому автомобиль может двигаться без опрокидывания, находим по формуле:
 |
При движении по прямолинейному участку (R®¥)
 | (5.10) |
Это отношение называют коэффициентом поперечной устойчивости hпоп. Например, для ВАЗ 2103 В = 1,34 м, hц = 0,56 (без нагрузки) и hц = 0,58 с полной нагрузкой, hпоп = 1,14.
Приведенные формулы справедливы при допущении, что автомобиль в целом представляет собой жесткое тело. В действительности он имеет подрессоренные массы (кузов), вес которых воспринимает подвеской, и неподрессоренные части (мосты, колеса и т.д.), вес которых воспринимает шинами. Центры тяжести кузова (С1) поэтому не совпадают с таковым автомобиля — он у подрессоренных частей выше, чем точка С автомобиля и несколько ближе к переднему мосту (рис. ), т.е. hк > hц и bк
Последнее изменение этой страницы: 2017-09-14; просмотров: 127
Источник статьи: http://lectmania.ru/3x298d.html
12 Тормозная динамика автомобиля и ее значение для безопасности движения. Требования к тормозным системам.
Во время движения водитель постоянно изменяет скорость автомобиля в соответствии с дорожной обстановкой и должен в любое время быть готовым к экстренной остановке в случае необходимости. Для этого на автомобиле имеются специальные системы, которые создают большое дополнительное сопротивление движению автомобиля и обеспечивают быстрое снижение его скорости вплоть до полной остановки. Эти системы называются тормозными. Современные автомобили оборудуются четырьмя тормозными системами: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной.
Основной тормозной системой является рабочая. Она предназначена для регулирования скорости автомобиля в любых условиях движения. Запасная система используется в случае отказа рабочей, а стояночная удерживает неподвижный автомобиль на месте. Вспомогательная тормозная система служит для поддержания скорости автомобиля постоянной в течение длительного периода времени на спусках без применения рабочей. На легковых автомобилях и на грузовых малой и средней грузоподъемности в качестве запасной тормозной системы используют стояночную, а в качестве вспомогательной — двигатель. Грузовые автомобили большой грузоподъемности и автобусы большой вместимости оснащаются всеми четырьмя отдельными тормозными системами.
Для обеспечения безопасности движения автомобиля рабочая тормозная система должна удовлетворять следующим требованиям:
Время срабатывания системы должно быть минимальным, а замедление автомобиля — максимальным во всех условиях эксплуатации.
Все колеса автомобиля должны затормаживаться одновременно и с одинаковой интенсивностью.
Тормозные силы на колесах должны нарастатЛсгджнож системе не должно быть заеданий и заклиниваний.
Работа тормозной системы не должна вызывать потери устойчивости автомобиля.
Усилия, необходимые для приведения системы в действие и перемещения рабочих органов управления (педали и рычаги), не должны превышать физических возможностей водителя.
Эффективность системы должна быть постоянной в течение всего срока службы автомобиля, а вероятность отказов минимальной.
13 Силы, действующие на автомобиль при торможении.
Рассмотрим силы, действующие на авто при торможении. Приняв допущение, что сопротивление дороги и воздуха отсутствуют а коэф. учета вращения масс равен 1.
a, b и hц — расстояние от центра тяжести автомобиля соответственно до передней и задней осей и до поверхности дороги, м; L — база автомобиля, м; Rxl RX2> Rz1 RZ2 _ соответственно касательные и вертикальные реакции дороги на колесах передней и задней осей, Н; Ри — сила инерции автомобиля, Н.
При принятых допущениях согласно условиям равновесия можно записать:
Cост. Уравнение моментов сил относительно точек контактов:
Из этих уравнений получим:
Как видно из полученных выражений, при торможении автомобиля вертикальная реакция на передних колесах Rzl растет, а на задних Rz2 –уменьшается.
Предельное значение касательной реакции дорог, обусловленно сцеплением шин с дорогой наз. силой сцепления.
Таким образом, конструкция тормозной системы должна создавать разное соотношение тормозных сил Rxi и Rx2 при торможении с различной интенсивностью. Указанное требование трудно выполнимо и многие автомобили имеют тормозные системы, обеспечивающие постоянное соотношение тормозных сил. У таких автомобилей колеса передней и задней оси блокируются не одновременно. Этот недостаток устраняют путем применения регуляторов давления и антиблокировочных устройств, которые мы рассмотрим позже.
Источник статьи: http://studfile.net/preview/5444130/page:5/