Тормозная сила. При торможении элементарные силы трения, распределенные по поверхности фрикционных накладок, создают результирующий момент трения, т.е. тормозной момент М тор, направленный в сторону, противоположную вращению колеса. Между колесом и дорогой возникает тормозная сила Р тор .

Максимальная тормозная сила Р тор max равна силе сцепления шины с дорогой. Современные автомобили имеют тормозные механизмы на всех колесах. У двухосного автомобиля (рис. 2.16) максимальная тормозная сила, Н,

Проецируя все силы, действующие на автомобиль при торможении, на плоскость дороги, получим в общем виде уравнение движения автомобиля при торможении на подъеме:

Р тор1 + Р тор2 + Р к1 + Р к2 + Р п + Р в + Р т.д . + Р г – Р и = = Р тор + Р д + Р в + Р т.д . + Р г – Р п = 0,

где Р тор = Р тор1 + Р тор2 ; Р д = Р к1 + Р к2 + Р п – сила сопротивления дороги; Р т.д. – сила трения в двигателе, приведенная к ведущим колесам.

Рассмотрим случай торможения автомобиля только тормозной системой, когда сила Р т.д. = 0.

Учитывая, что скорость автомобиля во время торможения уменьшается, можно считать, что сила Р в ≈ 0. В связи с тем что сила Р г мала по сравнению с силой Р тор ею также можно пренебречь, особенно при экстренном торможении. Принятые допущения позволяют написать уравнение движения автомобиля при торможении в следующем виде:

Р тор + Р д – Р п = 0.

Из этого выражения после преобразования получим уравнение движения автомобиля при торможении на негоризонтальном участке дороги:

φ х + ψ – δ н a з /g = 0,

где φ х – коэффициент продольного сцепления шин с дорогой, ψ – коэффициент сопротивления дороги; δ н – коэффициент учета вращающихся масс на негоризонтальном участке дороги (при накате); a з – ускорение торможения (замедления).

В качестве измерителей тормозной динамичности автомобиля используют замедление а з при торможении и тормозной путь S тор , м. Время t тор, с, используют в качестве вспомогательного измерителя при определении остановочного пути S о.

Замедление при торможении автомобиля. Замедление при торможении определяют по формуле

а з = (Р тор + Р д + Р в + Р г)/(δ вр m ).

Если тормозные силы на всех колесах достигли значения сил сцепления, то, пренебрегая силами Р в и Р г

a з = [(φ х + ψ) / ψ вр ] g .

Коэффициент φ х обычно значительно больше коэффициента ψ, поэтому в случае полного торможения автомобиля величиной ψв выражении можно пренебречь. Тогда

a з = φ х g /δ вр ≈ φ х g .

Если во время торможения коэффициент φ х не изменяется, то замедление а з не зависит от скорости автомобиля.

Время торможения. Остановочное время (общее время торможения) – это время от момента обнаружения водителем опасности до полной остановки автомобиля. Общее время торможения включает в себя несколько отрезков:

1) время реакции водителя t р – время, в течение которого водитель принимает решение о торможении и переносит ногу с педали подачи топлива на педаль рабочей тормозной системы (в зависимости от его индивидуальных особенностей и квалификации составляет 0,4...1,5 с);

2) время срабатывания тормозного привода t пр – время от начала нажатия на тормозную педаль до начала замедления, т.е. время на перемещение всех подвижных деталей тормозного привода (в зависимости от типа тормозного привода и его технического состояния составляет 0,2...0,4 с для гидропривода, 0,6...0,8 с для пневмопривода и 1...2 с для автопоезда с пневмоприводом тормозов);

3) время t у, в течение которого замедление увеличивается от нуля (начало действия тормозного механизма) до максимального значения (зависит от интенсивности торможения, нагрузки на автомобиль, типа и состояния дорожного покрытия и тормозного механизма);

4) время торможения с максимальной интенсивностью t тор. Определяют по формуле t тор = υ/a з max – 0,5t у.

В течение времени t р + t пр автомобиль движется равномерно со скоростью υ, в период t y – замедленно, а в течение времени t тор – замедленно до полной остановки.

Графическое представление о времени торможения, изменении скорости, замедлении и остановке автомобиля дает диаграмма (рис. 2.17, а).

Чтобы определить остановочное время t о , необходимое для остановки автомобиля с момента возникновения опасности, нужно суммировать все названные выше отрезки времени:

t о = t р + t пр + t у + t тор = t р + t пр + 0,5t у + υ/a з max = t сум + υ/a з max ,

где t сум = t р + t пр + 0,5t у.

Если тормозные силы на всех колесах автомобиля одновременно достигают значения сил сцепления, то, принимая коэффициент δ вр = 1, получим

t о = t сум + υ/(φ х g ).

Тормозной путь – это расстояние, которое автомобиль проходит за время торможения t тор с максимальной эффективностью. Этот параметр определяют, используя кривую t тор = f(υ) и считая, что в каждом интервале скоростей автомобиль движется равнозамедленно. Примерный вид графика зависимости пути S тор от скорости с учетом сил Р к , Р в, Р т и без учета этих сил показан на рис. 2.18, а.

Расстояние, необходимое для остановки автомобиля с момента возникновения опасности (длину так называемого остановочного пути), можно определить, если принять, что замедление изменяется так, как показано на рис. 2.17, а.

Остановочный путь условно можно разделить на несколько отрезков, соответствующих отрезкам времени t р, t пр, t у, t тор:

S о = S р + S пр + S у + S тор.

Путь, пройденный автомобилем за время t р + t пр движения с постоянной скоростью υ, определяют так:

S р + S пр =υ (t р + t пр) .

Принимая, что при уменьшении скорости от υдо υ"автомобиль движется с постоянным замедлением а ср = 0,5 а з m ах, получим путь, пройденный автомобилем за это время:

ΔS у = [υ 2 – (υ") 2 ] / а з m ах.

Тормозной путь при уменьшении скорости от υ"до нуля во время экстренного торможения

S тор = (υ") 2 / (2а з m ах) .

Если тормозные силы на всех колесах автомобиля одновременно достигли значений сил сцепления, то при Р т.д. = Р в = Р г = 0 тормозной путь автомобиля

S тор = υ 2 / (2φ х g ).

Тормозной путь прямо пропорционален квадрату скорости автомобиля в момент начала торможения, поэтому при увеличении начальной скорости тормозной путь возрастает особенно быстро (см. рис. 2.18, а).

Таким образом, остановочный путь можно определить так:

S о = S р + S пр + S у + S тор = υ (t р + t пр) + [υ 2 – (υ") 2 ] / а з m ах + (υ") 2 / (2 а з m ах) =

= υ t сум + υ 2 / (2а з m ах) = υ t сум + υ 2 / (2φ х g ).

Остановочный путь, как и остановочное время, зависит от большого числа факторов, основными из которых являются:

скорость движения автомобиля на момент начала торможения;

квалификация и физическое состояние водителя;

тип и техническое состояние рабочей тормозной системы автомобиля;

состояние дорожного покрытия;

загруженность автомобиля;

состояние шин автомобиля;

способ торможения и т.д.

Показатели интенсивности торможения. Для проверки эффективности действия тормозной системы в качестве показателей используют наибольший допустимый тормозной путь и наименьшее допустимое замедление в соответствии с ГОСТ Р 41.13.96 (для новых автомобилей) и ГОСТ Р 51709–2001 (для автомобилей, находящихся в эксплуатации). Интенсивность торможения легковых автомобилей и автобусов по условиям безопасности движения проверяют без пассажиров.

Наибольший допустимый тормозной путь S тор, м, при движении с начальной скоростью 40 км/ч на горизонтальном участке дороги с ровным, сухим, чистым цементо- или асфальтобетонным покрытием имеет следующие значения:

легковые автомобили и их модификации для перевозки грузов……….14,5

автобусы с полной массой:

до 5 т включительно…………….…………………………18,7

более 5 т…………………………………...………………19,9

грузовые автомобили с полной массой

до 3,5 т включительно…………….………….….………..19

3,5... 12 т включительно………………………………..…18,4

более 12 т………………………………………………..…17,7

автопоезда с автомобилями-тягачами с полной массой:

до 3,5 т включительно…………………….………………22,7

3,5... 12 т включительно……………………………….….22,1

более 12 т……………………………………….…………21,9

Распределение тормозной силы между мостами автомобиля. При торможении автомобиля сила инерции Р и, (см. рис. 2.16), действуя на плече h c , вызывает перераспределение нормальных нагрузок между передними и задними мостами; нагрузка на передние колеса увеличивается, а на задние – уменьшается. Поэтому нормальные реакции R z 1 и R z 2 , действующие соответственно на передние и задние мосты автомобиля во время торможения, значительно отличаются от нагрузок G 1 и G 2 , которые воспринимают мосты в статическом состоянии. Эти изменения оценивают коэффициентами изменения нормальных реакций m р1 , и m р2 , которые для случая торможения автомобиля на горизонтальной дороге определяют по формулам

m р1 = 1 + φ х h c / l 1 ; m р2 = 1 – φ х h c / l 2 .

Следовательно, нормальные реакции дороги

R z 1 = m р1 G 1 ; R z 2 = m р2 G 2 .

Во время торможения автомобиля наибольшие значения коэффициентов изменения реакций находятся в следующих пределах:

m р1 = 1,5...2; m р2 = 0,5...0,7.

Максимальную интенсивность торможения можно обеспечить при условии полного использования сцепления всеми колесами автомобиля. Однако тормозная сила между мостами может распределяться неравномерно. Такую неравномерность характеризует коэффициент распределения тормозной силы между передними и задними мостами:

β о = Р тор1 / Р тор = 1 – Р тор2 / Р тор.

Этот коэффициент зависит от различных факторов, из которых основными являются: распределение веса автомобиля между его осями; интенсивность торможения; коэффициенты изменения реакций; виды колесных тормозных механизмов и их техническое состояние и т.д.

При оптимальном распределении тормозной силы передние и задние колеса автомобиля могут быть доведены до блокировки одновременно. Для этого случая

β о = (l 1 + φ о h c) / L.

Большинство тормозных систем обеспечивает неизменное соотношение между тормозными силами колес переднего и заднего мостов (Р тор1 и Р тор2 ), поэтому суммарная сила Р тор может достигнуть максимального значения только на дороге с оптимальным коэффициентом φ о. На других дорогах полное использование сцепного веса без блокировки хотя бы одного из мостов (переднего или заднего) невозможно. Однако в последнее время появились тормозные системы с регулированием распределения тормозных сил.

Распределение общей тормозной силы между мостами не соответствует нормальным реакциям, изменяющимся во время торможения, поэтому фактическое замедление автомобиля оказывается меньше, а время торможения и тормозной путь больше теоретических значений этих показателей.

Для приближения результатов расчета к экспериментальным данным в формулы вводят коэффициент эффективности торможения К э , который учитывает степень использования теоретически возможной эффективности тормозной системы. В среднем для легковых автомобилей К э = 1,1...1,2; для грузовых автомобилей и автобусов К э = 1,4...1,6. В этом случае расчетные формулы имеют следующий вид:

a з = φ х g / К э;

t о = t сум + К э υ/(φ х g );

S тор = К э υ 2 / (2φ х g );

S о = υ t сум + К э υ 2 / (2φ х g ).

Способы торможения автомобиля. Совместное торможение тормозной системой и двигателем. Такой способ торможения применяют с целью избежать перегрева тормозных механизмов и ускоренного изнашивания шин. Тормозной момент на колесах создается одновременно тормозными механизмами и двигателем. Так как в этом случае нажатию на тормозную педаль предшествует отпускание педали подачи топлива, то угловая скорость коленчатого вала двигателя должна была бы уменьшиться до угловой скорости холостого хода. Однако на самом деле ведущие колеса через трансмиссию принудительно вращают коленчатый вал. В результате появляется дополнительная сила Р тд сопротивления движению, пропорциональная силе трения в двигателе и вызывающая замедление автомобиля.

Инерция маховика противодействует тормозящему действию двигателя. Иногда противодействие маховика оказывается больше тормозящего действия двигателя, вследствие чего интенсивность торможения несколько снижается.

Совместное торможение рабочей тормозной системой и двигателем более эффективно, чем торможение только тормозной системой, если замедление при совместном торможении a зс больше, чем замедление при торможении с отсоединенным двигателем a з, т.е. a зс > a з.

На дорогах с малым коэффициентом сцепления совместное торможение повышает поперечную устойчивость автомобиля по условиям заноса. При торможении в аварийных ситуациях сцепление полезно выключить.

Торможение с периодическим прекращением действия тормозной системы. Заторможенное нескользящее колесо воспринимает большую тормозную силу, чем при движении с частичным проскальзыванием. В случае свободного качения угловая скорость колеса ω к, радиус r к и поступательная скорость υ к движения центра колеса связаны зависимостью υ к = ω к r к . У колеса, движущегося с частичным проскальзыванием (υ* ≠ ω к r к), это равенство не соблюдается. Разность скоростей υ к и υ*определяет скорость скольжения υ ск , т. е. υ ск = υ –ω к r к.

Степень проскальзывания колес определяется как λ = υ ск / υ к . Ведомое колесо нагружено только силами сопротивления движению, поэтому касательная реакция невелика. Приложение к колесу тормозного момента вызывает увеличение касательной реакции, а также увеличение деформации и упругого проскальзывания шины. Коэффициент сцепления шины с дорожной поверхностью повышается пропорционально проскальзыванию и достигает максимума при проскальзывании около 20...25 % (рис. 2.19, а – точка В ).

Рабочий процесс поддержания максимального сцепления шины с дорожным покрытием иллюстрирует график (рис. 2.19, б ). При увеличении тормозного момента (участок ОА) угловая скорость колеса уменьшается. Для того чтобы не дать колесу остановиться (заблокироваться), тормозной момент уменьшают (участок CD). Инерционность механизма регулирования давления в тормозном приводе приводит к тому, что процесс уменьшения давления происходит с некоторым запаздыванием (участок AQ) . На участке ЕF давление на некоторое время стабилизируется. Рост угловой скорости колеса требует нового увеличения тормозного момента (участок GА) до значения, соответствующего 20...25 % величины проскальзывания.

В начале скольжения увеличивается замедление колеса и нарушается линейная пропорциональность зависимости: ω = f(M тор ). Участки DЕ и FG характеризуются инерционностью исполнительных механизмов. Тормозная система, в которой реализуется пульсирующий режим управления давлением в рабочих цилиндрах (камерах), называется антиблокировочной. Глубина модуляции давления в тормозном приводе достигает 30...37 % (рис. 2.19, в).

Колеса автомобиля благодаря циклическому нагружению тормозным моментом катятся с частичным проскальзыванием, приблизительно равным оптимальному, и коэффициент сцепления ос­тается высоким в течение периода торможения. Введение антиблокировочных устройств уменьшает износ шин и позволяет повысить поперечную устойчивость автомобиля. Несмотря на сложность и высокую стоимость, антиблокировочные тормозные системы уже узаконены стандартами многих зарубежных стран, их устанавливают на легковые автомобили среднего и высшего классов, а также на автобусы и грузовые автомобили для междугородных перевозок.

Параметры торможения автомобиля

Исследованиями установлено, что общее время, затрачиваемое на процесс торможения, складывается из нескольких величин:

– время реакции водителя, которое зависит от его субъективных психологических качеств и от степени квалификации;

– время срабатывания тормозного привода. Определяет момент времени от начала нажатия на тормозную педаль до начала торможения. Это время зависит от типа тормозного привода. Наибольшее значение у автомобилей с пневматическим приводом. При гидравлическом приводе тормозов время значительно меньше;

– время нарастания замедления с момента действия тормозов до начала постоянного максимального торможения;

– время полного (интенсивного) торможения;

– время спада замедления.

Следует отметить, что после прекращения торможения (педаль тормоза отпущена) замедление автомобиля снижается не мгновенно и его следует учитывать, когда торможение ведется не до полной остановки.

Для определения времени торможения представим замедление в следующем виде:

где v н и ν κ – значения скорости автомобиля соответственно в начале и конце торможения, выраженные в м/с.

Для скорости, выраженной в км/ч:

Тормозной путь до полной остановки для начальной скорости в км/ч:

(8.10)

Тормозной путь автомобиля характеризуется квадратичной зависимостью от скорости, т.е. при возрастании начальной скорости тормозной путь быстро увеличивается.

В формулах (8.8–8.10) не учтен ряд конструктивных и эксплуатационных факторов, существенновлияющих на эффективность торможения. В действительности значения времени и пути торможения могут быть несколько больше, чем рассчитанные по этим формулам. Для согласования результатов теоретических расчетов с эксплуатационными данными служит коэффициент эффективности торможения k э. Он учитывает непропорциональность тормозных сил на колесах нагрузкам, приходящимся на колеса, а также износ, регулировку, замасливание и загрязненность тормозных механизмов. Данный коэффициент показывает, во сколько раз действительное замедление автомобиля меньше теоретического, максимально возможного на данной дороге. Значение коэффициента эффективности торможения составляет 1,2 для легковых автомобилей и 1,4‑1,6 – для грузовых автомобилей и автобусов.

С учетом коэффициента эффективности торможения формулы для определения времени торможения и тормозного пути автомобиля преобразуются к следующему виду:

Остановочным называется путь, проходимый автомобилем от момента, когда водитель заметил препятствие, до полной остановки автомобиля.

Остановочный путь больше, чем тормозной, так как он кроме тормозного пути дополнительно включает в себя путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, время срабатывания тормозного привода и увеличения замедления:

(8.13)

где t` p – время реакции водителя (0,2–1,5 с), зависящее от его возраста,

квалификации, утомляемости и т.д.;

t пр – время срабатывания тормозного привода от момента нажатия на тормозную педаль до начала действия тормозных механизмов, зависящее от конструкции тормозного привода и его технического состояния (0,2 с для гидравлического, 0,6 с – для пневматического, 1,0 с – для автопоезда);

t y – время увеличения замедления от нуля до максимального значения (0,2–0,5 с);

v н – скорость автомобиля в начале торможения, км/ч.

Выражение (8.13) получено при допущении, что в течение времени увеличения замедления автомобиль движется равнозамедленно и замедление в этом случае составляет 0,5j 3 max . Остановочный путь, как и тормозной путь, характеризуется квадратичной зависимостью от скорости.

ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ Торможение - процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости вплоть до полной остановки или удержания в неподвижном состоянии. Тормозные свойства - совокупность потенциальных свойств автомобиля, характеризующих способность интенсивного снижения скорости, поддержания постоянной скорости на уклонах, обеспечения устойчивого прямолинейного движения в процессе торможения, надежного удержания автомобиля в покое.

Тормозные свойства определяют активную безопасность автомобиля и поэтому регламентируются международными документами, разработанными Комитетом по внутреннему транспорту Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) - Правила № 13, в соответствии с которыми разрабатываются национальные стандарты.

Измерители тормозных свойств

Измерителями тормозных свойств подвижного состава являются замедление при торможении j3, м/с2, время торможения tтор, с, и тормозной путь Smор, м. Наибольшее значение из указанных измерителей имеют замедление и тормозной путь.

Нагрузка на подвижной состав оказывает существенное влияние на его тормозные свойства. Поэтому в эксплуатации для проверки эффективности тормозных механизмов в качестве измерителей используют максимально допустимый тормозной путь и минимально допустимое замедление для подвижного состава без нагрузки и с полной нагрузкой.

Уравнение движения при торможении Уравнение движения подвижного состава выведем для случая торможения на горизонтальной дороге. Спроектируем все силы, действующие на подвижной состав, на плоскость дороги и получим уравнение движения при торможении:

Силы, действующие на подвижной состав при торможении

Замедление при торможении определим из этого уравнения, представив его в следующем виде:

Величина замедления зависит от режима торможения подвижного состава. В эксплуатации применяется экстренное (аварийное) и служебное торможение.

Экстренное торможение

Максимально возможное по сцеплению значение тормозной силы на колесе достигается в том случае, когда колесо находится на грани юза (полного скольжения), но еще катится. При этом качение колеса происходит с некоторым проскальзыванием. Как показали исследования, максимальное значение тормозной силы на колесе достигается при 15...30%-ном проскальзывании колеса.

Количество экстренных торможений составляет 3…5 % от общего числа торможений. Уравнение движения подвижного состава при экстренном торможении будет иметь следующий вид (влияние силы сопротивления воздуха незначительно):

Так как при экстренном торможении касательные реакции дороги на передних и задних колесах максимально возможные по сцеплению, то можно записать

Величина замедления равна

Если во время торможения величина коэффициента сцепления колес с дорогой не изменяется, то замедление остается постоянным по скорости во всем диапазоне торможения. Время торможения. Для определения времени торможения представим замедление в следующем виде:

Отсюда находим

Проинтегрировав последнее выражение, определим время торможения:

При торможении подвижного состава до полной остановки, когда Vк = 0, время торможения

Различают тормозной путь автомобиля и остановочный путь. Тормозной путь. Тормозным путем называется путь, проходимый автомобилем за время полного торможения, в течение которого замедление имеет максимальную величину.

Из значений

и определим

Проинтегрировав это выражение, найдем тормозной путь

где Vн и Vк измеряются в км/ч.

При торможении до полной остановки

Коэффициент эффективности торможения. Приведенные выше формулы для определения времени торможения и тормозного пути подвижного состава не учитывают ряд конструктивных и эксплуатационных факторов, существенно влияющих на эффективность торможения. Поэтому в действительности время и путь торможения могут быть на 20...60% больше, чем подсчитанные по этим формулам. Для увязки теоретических расчетов с эксплуатационными данными служит коэффициент эффективности торможения кэ. Он учитывает непропорциональность тормозных сил на колесах нагрузкам, приходящимся на колеса, а также износ, регулировку, замасливание и загрязненность тормозных механизмов.

Коэффициент показывает, во сколько раз действительное замедление подвижного состава меньше теоретического, максимально возможного на данной дороге. Величина коэффициента эффективности торможения составляет

Пользуясь рис.2.1, можно записать

где, R x 1 и R x 2 – продольные реакции опорной поверхности, прикладываемые к передним и задним колесам;

Р w – сила лобового аэродинамического сопротивления;

Р j – сила инерции;

m a – масса автомобиля.

Реакции R х 1 и R х 2 различны в различных случаях торможения.

Торможение, целью которого является максимально быстрая остановка, называется экстренным. Торможение, совершаемое с целью предотвратить ДТП, называется аварийным. На дорогах с высоким коэффициентом сцепления j з = 8…9 м/с 2 .

Плавное торможение j з = 2,5…3 м/с 2 называют служебным. Если конечная скорость при торможении равна нулю, его называют полным, если не равна – частичным.

При экстренном торможении продольные реакции могут достигать значений R хмакс . Такой случай будем называть торможением с полным использованием сил сцепления.

Рассмотрим этот случай при следующих допущениях: реакции R х достигают максимального значения одновременно на всех колесах; коэффициенты j х всех колес одинаковые и неизменны за весь процесс торможения.

При таких допущениях процесс торможения может быть описан графиком зависимости j з = f (t ) (рис.2.2), называемым тормозной диаграммой. Начало координат соответствует моменту нажатия на тормозную педаль (начало торможения). На диаграмму для лучшей иллюстративности иногда наносят зависимость V = f (t ). При возникновении аварийной ситуации водитель, приняв в результате оценки обстановки решение тормозить, переносит ногу с педали управления подачей топлива на тормозную педаль. Время t рв от момента, когда замечена опасность, до начала торможения называют временем реакции водителя. В зависимости от индивидуальных качеств, квалификации водителя, степени его утомленности, дорожной обстановки и т.п. t рв может изменяться в пределах 0,2…1,5 с. При расчетах принимают среднее значение t рв = 0,8 с.

После начала торможения время t с, называемое временем запаздывания, затрачивается на перемещение элементов тормозного привода на величину зазоров, имеющихся между ними в нерабочем положении, нарастание давления жидкости или воздуха в трубопроводах и рабочих аппаратах гидравлического или пневматического привода до значения, необходимого для преодоления усилий возвратных пружин колодок и перемещения колодок до соприкосновения их фрикционных накладок с тормозными дисками или барабанами. Время t с зависит от типа тормозного привода и тормозных механизмов, а также технического состояния тормозной системы. У технически исправной тормозной системы с гидроприводом и дисковыми тормозными механизмами t с = 0,05…0,07 с, с барабанными тормозными механизмами t с = 0,15…0,20 с, у систем с пневмоприводом t с = 0,2…0,4 с. Время t с возрастает при увеличении зазоров в тормозных механизмах, попадании воздуха в гидропривод, падении давления в ресивере пневмопривода и др.

С момента соприкосновения фрикционных элементов тормозных механизмов реакция R х , а в результате этого и замедление увеличиваются от 0 до значения, соответствующего установившемуся значению сил, приводящих в действие тормозные механизмы. Время t н, затрачиваемое на этот процесс, называют временем нарастания замедления j з.н. В зависимости от типа автомобиля, состояния дороги, дорожной ситуации, квалификации и состояния водителя, состояния тормозной системы t н может изменяться в пределах 0,05 … 2 с. Оно возрастает с увеличением G а и j х (поскольку увеличиваются разжимные силы в тормозных механизмах, необходимых для создания R хмакс ).

При наличии неисправной тормозной системы (наличие воздуха в гидроприводе, низкое давление воздуха в ресивере пневмопривода, попадание масла и воды на рабочие поверхности фрикционных элементов) значения t н существенно увеличиваются.

В расчетах можно принимать следующие значения t н: 0,05…0,2 с – для легковых автомобилей; 0,05…0,4 с – для грузовых автомобилей с гидроприводом; 0,15…1,5 с – для грузовых автомобилей с пневмоприводом; 0,2…1,3 с – для автобусов.

Время срабатывания тормозного привода t ср = t с + t н .

Переменное значение j з на участке t уст условно заменяют средним и считают установившимся, взяв за начало отсчета (t = 0) момент прекращения увеличения усилия на педаль.

Поэтому t уст называют временем установившегося замедления.

Время t р от начала отпускания тормозной педали до возникновения зазоров между фрикционными элементами называют временем растормаживания.

Таблица 2.3

Время для разных тормозных систем

Обозначив пути, проходимые автомобилем за времяt с,t н, t уст соответственно S тс, S тн, S т.уст, можно записать:

S т = S тс + S тн + S т.уст. (2.2.)

Путь S тс получают по формуле:

где S тс - путь за время запаздывания, м;

V 0 - начальная скорость торможения, км/ч;

t с - время запаздывания, с.

Путь S тн получают по формуле:

, (2.4.)

где S тн - путь за время нарастания торможения, м;

t н - время нарастания торможения, с;

j уст - установившееся ускорение, м/с 2 .

Скорость V 0уст, соответствующую началу движения с j уст найдем по формуле:

, (2.5.)

где V 0уст - скорость при установившемся ускорении, м/ч.

Путь S т.уст получают по формуле:

, (2.6.)

где S т.уст - путь за время установившегося ускорения, м.

Зависимость V = f (t ) на тормозной диаграмме описывается следующими отрезками: на участке t с прямой, параллельной оси абсцисс, на участке t н – квадратичной параболой, на участкеt уст – прямой с угловым коэффициентом равным j уст, поскольку .

		Рис. 2.3. Диаграмма тормозного пути