Тормозной момент на колесе АТС

Момент М_Т завист от конструкции тормозного механизма, от конструкции тормозного привода. Для большинства типов тормозных приводов сила нажатия на колоджку пропорциональна давлению, развиваемому в тормозном приводе Р₀ при торможении. Тогда величина тормозящего момента:

,

где g - коэффициент пропорциональности, зависящий от многих факторов, изменяется в широких пределах, для каждого АТС величина g относительно постоянная.

В резулььтате действия тормозного момента в зоне контакта шины с дорогой возникает тормозная сила:

.

Учитывая касательные реакции, действующие на оси АТС при тормоджении, а также приняв, что торможение осуществляется с отключенным двигателем можем отметить, что увеличение тормозного момегта сопровождается увеличением касательной реакции дороги, однако это продолжается лишь до тех пор, пока касательная реакция не достигнет своего максимального значения, т.е. сцепление шины с дорогой

.

Тормоза современных АТС могут развивать момент, превышающий момент силы сцепления шины с дорогой, поэтому часто на практике наблюдается юз колес, т.е блокировка и скольжение по дороге невращающегося колеса. До блкировки колеса имели между тормозными прокладками и барабанами силу трения скольжения, а в зоне контакта шины с дорогой силу трения покоя. После блокировки идет обратное изменение сил. При блокировке затраты энергии на трение в тормозе и качение колеса прекращаются. Почти все энергия выделяетс в месте контакта шины с дорогой. Повышение температуры шины приводит к размягчению резины, а значит еще уменьшению коэфициента сцепления. Поэтому наибольшая эфективность достигается в случае качения колеса на пределе блокировки.

Схема сил, действующих на АТС при торможении.

Реакции R_X1 и R_X2 различны в различных случаях торможения.

Случаи торможения:

- экстренное – цель – максимальная скорость остановки АТС;

- аварийное – цель – предотвращение ДТП;

- служебное – цель – изменение скорости движения при движении в транспортном потоке – это главное торможение.

Все типы торможения деляться на полное и неполное. При экстренном торможении продольные реакции R_X1 и R_X2 являются максимальными (R_X= R_Xmax). Такой случай торможения называют с полным использованием сил сцепления.

Рассмотрим случай при следующих допущениях:

1. Реакция R_X достичает максимального значения одновременно на всех колесах.

2. Коэфициенты j _х всех колес одинаковы и неизменны на всем пути торможения.

Процесс торможения при принятых допущениях может быть описан графиком зависимости j₃=f(t) (замедление – функция от времени), имеющим следующий вид.

Начало координат соответствует момменту нажатия на тормозную педаль – это и есть начало торможения. Для лучшей илюстрации на график наносят кривую зависимости v_a=f(t), при этом изменение скорости может иметь следующий вид Þ.

t_c – время срабатывания тормозного привода, зависящее от величин зазоров в механизмах, типа тормозного механизма, его технического состояния. При этом в общем случае изменение величины замедления идет в нарастающем плане. После срабатывания механизма и привода идет гашение скорости, а велиичина замедления практически постоянна. Время от начала отпускания тормозной педали до появления зазоре в механизмах. Для характеристики тормозных механизмов тормозного привода и качества тормозной системы АТС существует параметр, определяющий общее время остановки автомобиля:

,

t₁ – время реакции водителя, с;

t₂ – время между нажатием на тормозную педаль и началом действия тормозов, с;

t₃ – время увеличения замедления, с;

t₄ –время полного торможения, с.

Сумма (t₂+t₃) – время срабатывания тормозного привода. Из всех представленых величин аналитечески возможно определить лишь время полного торможения, остальные – экспериментально. При экстремалном торможении тормозная сила с несколько раз выше, чем сила сопротивления ветра Р_в и сила сопротивления подьему Р_П. При расчетах этими силами пренебрегают. Величина замедления согласно допущений будет равна:

.

При всех других значениях использования веса данное соотношение недействительно.

Для приближенния результатов экспериментальных данных к расчетным в формулуопределения замедления вводят коэффициент эфективности торможения, тогда

,

k_э показывает во сколько раз действие замедления автомобиля меньше теоретического максимально возможного на данной дороге. Для легковых - k_э=1,2; для грузовых k_э=1,3…1,4.

Составляющую времени торможения t₄ возможно определить численым интегрированиет выражения (1).

Найдя по графику замедление для нескольких значений скорости величины мгновенных замедлений определяют среднее замедление в каждом интервале скорости. Опредеив приращение времени на каждом интервале и суммировав все эти приращения к полному времени торможения в начальный момент определяем время движения автомобиля при торможении. Путь движения автомобиля при торможении также определяем графо-аналитическим способом, обозначив путь прохождения автомобиля за каждый интервал времени получаем выражение:

.

Выполнив ряд преобразований и читывая, что время, соответствующее движению автомобиля с установившимся замедлением изменяется по закону близкому к линейному, устанавливаем величину замедления:

.

Определив скорость в начальный момент торможения и время установившегося торможения определим скорсть, соответствующую началу движения с установившимся зымедлением:

.

Путь движения автомобиля при торможении определяют согласно отмеченому рануу графо-аналитическому способу либо экспериментальным путем. Особое значние и влияние на эфективность торможения АТС оказывают условия, при которых происходит торможение.