- Курсовая работа: Расчёт параметров безопасности автомобиля
- к курсовому проекту по дисциплине
- Расчёт замедления автомобиля на разных дорожных покрытиях
- Определение коэффициента перераспределения тормозных сил на примере автомобиля «ВАЗ-2109». Расчёт критической скорости опрокидывания порожнего и груженого автомобиля при разных радиусах поворота при мокром покрытии. Расчет параметров на скользкой дороге.
Курсовая работа: Расчёт параметров безопасности автомобиля
| Название: Расчёт параметров безопасности автомобиля Раздел: Рефераты по транспорту Тип: курсовая работа Добавлен 18:54:08 27 декабря 2010 Похожие работы Просмотров: 600 Комментариев: 7 Оценило: 1 человек Средний балл: 3 Оценка: неизвестно Скачать | |||||||
,(1)
(2)| Рубрика | Транспорт |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.12.2014 |
Министерство образования и науки РФ
Саратовский Государственный Технический Университет
имени Гагарина Ю.А
На тему «Расчёт замедления автомобиля на разных дорожных покрытиях»
по дисциплине «Экспертный анализ дорожных условий»
Выполнил: студент группы ОБД-42
Проверила: к.т.н., доц
Около 1/3, всех дорожно-транспортных происшествий происходит на мокрых, обледенелых или заснеженных дорогах. Такие дороги имеют ухудшенные условия сцепления. Это значит, что увеличивается вероятность проскальзывания колес по поверхности дороги, а также их увода в сторону. В этих условиях автомобиль часто становится неуправляемым.
Скользкость дороги характеризуется коэффициентом сцепления. Нормальный коэффициент сцепления асфальтобетонных покрытий колеблется в пределах 0,6—0,8. Под воздействием метеорологических условий дорожные покрытия теряют свои качества, коэффициент сцепления снижается до опасных пределов. Минимально допустимым по условиям безопасности движения принят коэффициент сцепления 0,4.
В зависимости от состояния дорожного покрытия остановочный путь может различаться в 3—4 раза. Так, остановочный путь при скорости 60 км/ч на сухом асфальтобетонном покрытии составит около 37 м, на мокром — 60, на обледенелой дороге —152 м. Более того, даже при сухом асфальтобетонном покрытии в зависимости от степени его износа (отполирован шинами) коэффициент сцепления может различаться в 2 раза и более.
Скорость движения также оказывает влияние на сцепление шин с дорогой, так как при высокой скорости начинают проявляться аэродинамические подъемные силы, которые уменьшают силу прижатия автомобиля к дороге.
Данная проблема очень актуальна, поскольку из-за плохого сцепления шин с дорогой случается большое количество ДТП, в которых страдают люди.
1. Дорожные условия
1.1 Скользкая дорога
Скользкой дорога бывает не только зимой. Такое явление наблюдается, когда на поверхность асфальтобетонного покрытия в жаркие дни выступает вяжущее вещество или в утренние часы осаждается влага из воздуха либо иней в холодную погоду. Когда начинается дождь, на проезжей части образуется смесь из воды, материала износа шин и дорожного покрытия, а также нефтепродуктов. В результате получается отличная смазка. Поэтому при моросящем мелком дожде дорога оказывается более скользкой, чем при сильном ливне.
Скользкой может быть булыжная дорога, особенно в смоченном состоянии, дорога во время листопада или обычная сухая дорога, отполированная тысячами движущихся по ней автомобилей.
Водителю важно научиться определять (чувствовать) такую опасную для езды дорогу и своевременно изменять режим и тактику движения. Анализ ДТП с легковым таксомоторным транспортом, проведенный НИИАТ, выявил, что 49,6% из них произошли на мокрой, грязной или скользкой дороге. Основной ошибкой водителей были не учет скользкости дороги и неправильный выбор скорости.
Ясно, что скользкие участки дороги надо по возможности избегать, стараясь их объехать, либо пользоваться особыми приемами управления автомобилем. Рассмотрим более подробно, какие опасные участки надо стараться избегать.
Избегать нужно участки, имеющие масляные нефтяные пятна. Замасленная или покрытая свежими вяжущими материалами (например, свежий, только что положенный асфальт) дорога очень скользкая. Ищите любую возможность объехать такой участок. В жаркую погоду масляное пятно на дороге хорошо видно, не стоит проезжать по нему.
Так же следует объезжать участки дороги, скрытые под водой. Под водой могут быть разные опасности. К тому же после проезда глубокой лужи могут намокнуть тормозные колодки и отказать тормоза, может заглохнуть двигатель и т. д. Если четко различать колею, проложенную другими транспортными средствами, двигайтесь по ней. В колее сцепление шин с дорогой лучше. На полосах с более интенсивным движением транспорта лед быстрее тает, и поэтому движение по таким полосам безопаснее, чем там, где автомобилей мало, следовательно, ледовая корка на поверхности дороги дольше сохраняется.
Нужно также опасаться участков с не растаявшим льдом, встречающихся в тени деревьев или зданий. Лед на таких закрытых от солнца участках тает медленнее, а ближе к вечеру быстрее замерзает снова, даже если в течение дня чуть оттаял.
Следует снизить скорость при приближении к мостам или путепроводам. Там ледяная корка на дороге появляется раньше, чем повсюду, а исчезает позже. В этих зонах повышенной опасности не следует совершать резких движений рулем, газом, тормозом.
Без особой необходимости не следует совершать обгон. Лучше оставайтесь на своей полосе. Даже простая смена полосы на скользкой дороге грозит неприятностями, а обгон — тем более. Этот маневр опасный и в хороших дорожных условиях, а при плохом сцеплении становится крайне рискованным.
Так же следует избегать песчаные и снежные заносы, сугробы, грязь или сырые листья. Сырые листья делают поверхность дороги скользкой, как лед. Если вы, скажем, попытаетесь затормозить на дороге, покрытой мокрыми листьями, почти наверняка потеряете контроль над автомобилем.
Если требуется остановка, ищите на дороге место, свободное от перечисленных выше опасностей: льда, снега, листьев, песка. Если таких участков нет, скажем, при движении зимой по загородной дороге, предпочтительнее всего будет остановиться на сухом укатанном снегу. Если там часто останавливались и до вас, снег может быть отполирован до состояния льда. Остерегайтесь этого. И остановка и дальнейшее трогание с этого места будут очень трудными.
Остановка на подъеме может создать затруднения при трогании. Остановитесь лучше до начала подъема или за ним. Когда подъем и спуск затяжной, то быть на спуске, трогаться будет легче. Если движения по скользкой дороге не избежать, то постарайтесь определить степень ее скользкости. Для этого можно использовать несколько способов: визуально, торможением, изменением подачи топлива, выжимом педали акселератора. Человек с нормальным зрением почти всегда увидит скользкую поверхность, но не всегда сможет оценить, насколько она опасна. Если дорога свободна, то можно попробовать оценить скользкость, резко нажав на педаль тормоза. В других условиях следует проверять сцепление колес резким нажатием на педаль управления дросселем. Если ведущие колеса сорвутся в пробуксовку, значит, дорога достаточно скользкая, и при движении по ней надо выполнять следующие рекомендации.
Двигаться на гололеде следует с пониженной скоростью, увеличив запас безопасности со всех сторон автомобиля. Большой запас безопасности необходим в связи с тем, что на такой дороге вам нужно значительно больше места, чтобы успеть остановиться. Ранее говорилось о необходимости соблюдения 2-секундной дистанции по отношению к лидеру, но это относится к нормальным дорожным условиям, сухому покрытию. Скорость должна быть постоянной, переключать нужно педалью очень осторожно, плавно, мягко. Никаких лишних движений. Скорость перед поворотами и перекрестками стоит снижать заблаговременно. Перекрестки, когда дорога скользкая, особенно опасны по двум причинам: существует угроза столкновения с другими транспортными средствами, водители которых, двигаясь по пересекаемому направлению, не рассчитали скорости и не справились с управлением; покрытие вблизи перекрестка может быть особенно скользким из-за постоянного торможения автомобилей.
На подъеме скорость должна быть постоянной. Нужно заблаговременно выбрать соответствующую передачу и скорость, чтобы не менять их на самом подъеме. Расчет должен быть очень точным, чтобы не прибавлять газ во время подъема.
На обледенелых спусках торможение должно производиться двигателем, включив на вершине вторую передачу. Если нажать на тормоз, то из машины получатся санки с бывшей стоимостью несколько тысяч рублей. То же самое может получиться при резком повороте руля: автомобиль как ехал прямо, так и будет ехать. У переднеприводных машин хотя и редко, но бывает, что передние колеса на скользком подъеме начинают буксовать; необходимо взять подъем задним ходом.
На скользком подъеме опасно переключать передачи, это надо сделать перед подъемом. С газом тоже надо аккуратно, иначе начнется буксование и даже сползание назад. Если дорога свободна лучше, аккуратно притормаживая, спуститься назад и попытаться снова взять подъем, учтя ошибки первого раза. В других случаях осторожно сдать назад в сторону обочины, затормозить, подложив упор под любое колесо, и подумать, как жить дальше. Необходимо проложить колею из песка и сухого цемента.
Опасно жать до упора на педаль тормоза: на льду колеса мгновенно блокируются на юз, и. автомобиль успешно скользит по льду на застывших колесах и не слушается руля. Следовательно, тормозить на юз нельзя. Для экстренной остановки на скользкой дороге можно использовать три приема торможения: тормоз с газом, прерывистое и ступенчатое торможение.
Если поздно заметили препятствие, надо тормозить, а под колесами гололед, то надо плавно, но решительно нажать одновременно на тормоз и газ. Тогда подводимый за счет двигателя крутящий момент к колесам будет препятствовать их блокировке и юзу и торможение окажется более эффективным, чем при торможении на юз. Но следует помнить: если двигатель начинает глохнуть, надо ослабить усилие ноги на тормоз.
Или нажмите плавно, но решительно на тормоз. Как только начался юз колес, надо отпустить на мгновение педаль. Затем опять нажать (но слабее) на тормоз и отпустите при блокировке колес. И так до полной остановки, каждый раз ослабляя нажатие. Этим приемом не дадите колесам постоянно скользить, поэтому тормозной путь автомобиля будет короче. При таком способе торможения необходимые действия рулевым колесом нужно производить на этапе «отпустил», когда педаль тормоза не нажата и колеса свободно вращаются. Таким образом, водитель полностью контролирует автомобиль, производит необходимые маневры и осуществляет торможение. Если тормозить резко, с полной блокировкой колес, то сразу же теряете контроль над автомобилем, ведь колеса не вращаются, автомобиль не слушается руля и мчится вперед по инерции, скользя, по скользкой поверхности дороги.
Итак, тормозить стоит, не доводя колеса до полной блокировки, пользуйтесь прерывистым способом торможения и в тот момент, когда вы отпускаете педаль тормоза, осуществляйте необходимые действия рулевым колесом. Запомните: тормоз—руль—тормоз—руль — эффективное средство остановки на скользкой поверхности в сочетании с одновременным уклонением от опасности в критической ситуации. При этом остановочный путь на скользком покрытии, как вы помните, значительно увеличивается. Поэтому при торможении всегда надо выбирать такой участок дороги, на котором впереди много свободного места.
Для тренированных лучший способ — ступенчатый. Он отличается от прерывистого лишь тем, что при растормаживании педаль отпускается не полностью, а частично. Нога все время на педали, готова чуть ослабить давление, если возникла блокировка, чтобы затем снова придавить тормоза. Это очень тонкая работа. Но она станет вам доступная после тренировки на безопасных площадках. Итак, сравним тормозные пути на гололеде при различных способах торможения (скорость движения автомобиля 60 км/ч).
На поворотах на автомобиль начинает действовать боковая сила, стремящаяся сдвинуть автомобиль в сторону от поворота. Она тем больше, чем выше скорость и круче поворот. Поэтому перед скользким поворотом надо побольше снизить скорость. Тормозить на повороте опасно.
Если автомобиль заносит, выполняйте следующие правила поведения:
1. Не стоит тормозить. Это не поможет, а лишь усугубит занос. Очень трудно этого не делать: неведомая сила неудержимо тянет ногу к тормозу, однако надо устоять, иначе вы потеряете последний шанс.
2. Не стоит выжимать сцепление. Выжимать сцепление так же бесполезно, как, скажем, нажать при заносе на кнопку прикуривателя.
3. Не стоит бросать педаль газа, Бросить педаль газа — значит усугубить занос. Но если плавно снизить газ на заднеприводном автомобиле, а на переднеприводном чуть-чуть увеличить, это может уменьшить занос.
4. Нужно повернуть руль в сторону заноса. Задняя часть машины пошла влево, туда же следует и руль, и наоборот. Это нужно довести до автоматизма, выполнять без рывков, но быстро. Руки вращают колесо на боковом секторе.
Следует обратить внимание, что передние колеса всегда смотрят в направлении движения. Лишний поворот руля в панике может не «утихомирить», а «разболтать» еще больше машину. Поэтому руль надо крутить в сторону заноса быстро, но в меру.
Итак, обобщая рекомендации, напоминаем, что любое движение, которое нужно делать на скользкой дороге, должно быть плавным, выверенным, контролируемым, чем на сухой дороге. Не нужно совершать резких поворотов руля, резкого торможения, резкого переключения передач. Плавное, мягкое, размеренное управление автомобилем придаст ему большую устойчивость, снизит вероятность заноса, которая всегда существует на скользком покрытии.
Улучшить свое положение на скользкой дороге можно, повысив сцепление шин с дорогой. Для этого можно использовать специальные шины («снежинки», с шипами или цепи противоскольжения) и дополнительно нагрузить ведущие колеса.
Шины — «снежинки», как ясно из их названия, хороши для езды по рыхлому снегу. Что касается езды по льду или укатанному снегу, они почти ничем не лучше обычных шин. Хороши «снежинки» и при езде по грязи. Следует заметить, что если вы ездите на «снежинках», это вовсе не означает, что вы в полной безопасности. Все правила движения по скользкой дороге вы должны соблюдать: не делать резких движений, думать о скорости. И не только думать, а и не превышать ее разумного предела и т. д. Шины с шипами облегчают трогание с места и остановку на льду или укатанном снегу. Однако им тоже не следует слишком доверять, особенно на поворотах, если они используются только на задних колесах.
Наилучшее сцепление обеспечивают цепи противоскольжения. При наличии цепей остановочный путь автомобиля на льду значительно уменьшается. Однако цепи требуют особой заботы: всегда нужно удостовериться в том, что цепи надеты и подогнаны правильно. Периодически их надо проверять на торможение; при наличии цепей двигаться надо медленно; при движении по дороге безо льда или снега цепи нужно снимать. На сухом покрытии они не только бесполезны, но и вредны могут повредить шины и дорожное покрытие.
Чтобы улучшить тяговые свойства автомобиля на скользкой дороге, можно увеличить нагрузку на ведущие колеса. Делается это так: дополнительный груз, например песок и лопата (которые у вас должны иметься на случай устранения буксования колес), располагается в багажнике над задними колесами (для автомобиля с задними ведущими колесами).
Вообще перегружать автомобиль при езде по скользкой дороге не следует — это только ухудшит сцепление. Да и первый совет относится не столько к увеличению нагрузки, сколько к правильному расположению груза в автомобиле. Все это действительно очень важно. Важно на любой дороге, а на скользкой в особенности. Особенно опасен незакрепленный груз.
Чего нельзя делать на скользкой дороге:
1. Перегружать автомобиль. Это не будет способствовать лучшему сцеплению шин с дорогой.
2. Снижать давление в шинах с целью улучшения сцепления на скользкой дороге. Некоторые водители думают, что снижение давления якобы способствует улучшению сцепления. Это неверно. У вас просто быстро износятся шины.
3. Шины с шипами, шины — «снежинки», цепи противоскольжения помогают улучшить сцепление, но они не обеспечивают условий движения, равных таким, которые существуют на сухом покрытии.
скорость тормозной скользкий дорога
2. Расчёт замедления автомобиля на разных дорожных покрытиях
2.1 Тормозные свойства
Возможность предотвращения ДТП чаще всего связана с интенсивным торможением, поэтому необходимо, чтобы тормозные свойства автомобиля обеспечивали его эффективное замедление в любых дорожных ситуациях.
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.
Максимальное установившееся замедление наступает при достижении максимально возможной продольной реакции Rx, т.е. при полном использовании сцепных качеств колеса с дорогой. При замедлении, меньшем по значению, чем максимально установившееся, продольная реакция Rx не достигает своего максимального значения, т.е. при торможении не происходит полного использования сцепных качеств колеса и дороги. Это происходит при служебном торможении, когда используется часть сцепных качеств. Иначе говоря, коэффициент сцепления можно рассматривать как переменную величину, меняющуюся от нуля до максимального значения, соответствующего экстремальному торможению. И замедление при торможении также может изменяться от нуля до максимально возможного по условиям сцепления.
Расчёт замедления автомобиля производится по формуле:
где J — замедление автомобиля, м/с2;
— коэффициент сцепления шин с дорогой;
g — ускорение свободного падения, м/с2;
э — коэффициент эффективности торможения, он учитывает степень использования теоретически возможной эффективности тормозной системы автомобиля, э=1,3
Коэффициенты сцепления шин с дорогой при разных покрытиях
Источник статьи: http://stud.wiki/transport/2c0b65635b2ad79a4d53a88421206c37_0.html