Тормозной коэффициент для грузового автомобиля

Расчет эффективности тормозной системы (технический пост)

Доброго все времени суток. Предупреждаю сразу будет много букаф, формул, цифр по сему советую взять чашку/бокал/кружку любимого пития))) Думаю у каждого водителя а тем более скаевода бывали моменты когда он доводил свои тормоза до грани, и думаю сразу задавались вопросом: «а как улучшить тормозную систему?» и тут начинается полет фантазии кто во что горазд) Обычно, на уровне потребительском, руководствуются принципом – «чем больше-тем лучше» Но какие параметры тормозов действительно имеют значение – информации мало.
«Фактически, автомобиль замедляется относительно дорожного покрытия, а значит главными факторами являются – качество полотна и свойства покрышек. Но у нас сегодня в фокусе – эффективность тормозной системы и ее компонентов. Итак, тормозной путь, который проделает автомобиль за время процесса торможения, определяется одним единственным параметров, называемым Тормозной момент. Это показатель, создаваемый эффективным радиусом тормозного диска, силой сжатия пары компонентов и динамическим коэффициентом трения «диск-колодки». Эффективный радиус – это расстояние от центра диска до центра тормозной колодки колодки. Зная эти параметры – легко вычисляем тормозной момент по формуле

R1 — эффективный радиус тормозного диска

F – сила сжатия пары «диск-колодки»

µд – динамический коэффициент трения пары «диск-колодки»

Эффективность тормозной системы и суппортов

Эффективный радиус – это расстояние между центром диска и точкой приложения силы сжатия (рисунок 2).

F — сила, с которой суппорт прижимает накладки к поверхности диска.

µд – это коэффициент трения пары «диск-колодки». (Не путать с собственным коэффициентом колодок). Однако, учитывая что диски производятся из чугуна – их коэффициент приравняем к 1. А значит динамический коэффициент пары будет равен показателю колодок.

Как видно из формулы, определяющими для нашего главного показателя являются

— размер тормозного диска (внешний диаметр и точка приложения силы)

— сила, с которой прижимаются колодки к диску

— коэффициент трения колодок (коэффициент трения дисков можем приравнять к 1).

Эффективный радиус тормозного диска. Если с радиусом колеса и собственным коэффициентом трения колодок все более-менее понятно, то – как найти величину силы сжатия F? Сила давления (сила сжатия), согласно закону Паскаля, зависит только от двух факторов – давления в системе и суммарной площади поршней суппорта. Вычисляется по формуле F=pS, где p – давление на поршнях, а S – сумма всех площадей суппорта.

Даже до вычислений, на основании формулы, мы можем сделать несколько выводов

— Размер тормозных колодок никак не влияет на тормозной путь авто

— Количество поршней никак не влияет на эффективность суппорта

— При выборе альтернативной тормозной системы мы можем сравнить эффективность суппортов – штатных и предполагаемых.

42% — думаю более чем достойная прибавка в торможении)))
бюджет? более чем доступно: 326е диски от 1500р за диск ( я решил взять обычный Bosch 2к+ за диск) токарка дисков 400р колодки Endless 6к, элементы выноса суппорта: токарка 800р, пластины 300р 10мм пластина из пункта приема чермета нужная форма придается в гараже.
Надеюсь данная инфа будет полезна)

Источник

эксплуатация автомобильного транспорта

18. Тормозной путь автомобиля

Тормозной путь автомобиля.

Тормозной путь автомобиля — расстояние, пройденное АТС от начала до конца торможения.

Нормативные значения тормозного пути автотранспортных средств при определенных условиях приведены в разделе требования к тормозному управлению ГОСТ 33997 2016 «Колесные транспортные средства. Требования к безопасности в эксплуатации и методы проверки».

1. Нормативы эффективности торможения транспортного средства при проверках в дорожных условиях.

Примечание. Запасная (аварийная) тормозная система — тормозная система, предназначенная для снижения скорости КТС при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Нормативные значения тормозного пути установлены при:

а) начальной скорости торможения при проверках в дорожных условиях — 40 км/ч;

Начальная скорость торможения при проверках инерционным методом эффективности торможения и устойчивости КТС при торможении рабочей тормозной системой в дорожных условиях – 40 +/- 4 км/ч. При отклонении начальной скорости торможения в указанных пределах от установленного значения 40 км/ч пересчитывают нормативы тормозного пути по методике приложения Б, приведенного в данном ГОСТе;

б) не превышении технически допустимой максимальной массы транспортного средства;

в) соблюдении при торможении с начальной скоростью 40 км/ч коридора движения шириной не более 3-х метров для категорий транспортных средств М2, М3, N2, N3, О3, О4 и коридора движения шириной не более 2,6 метра для категорий транспортных средств М1, N1 и О1. Транспортное средство не должно ни одной своей частью выходить из этого коридора.

г) движении на прямой ровной горизонтальной сухой чистой дороге с цементно- или асфальтобетонным покрытием, свободной от участников дорожного движения;

д) торможении рабочей и запасной тормозными системами в дорожных условиях в режиме экстренного полного торможения путем однократного воздействия на орган управления. Время полного приведения в действие органа управления тормозной системой не более 0,2 с.

2. По ГОСТ Р 52051-2003 «Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения», категориями обозначаются:

М1. Транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров и имеющие, помимо места водителя, не более восьми мест для сидения (легковые автомобили).

М2. Транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров, имеющие, помимо места водителя, более восьми мест для сидения, максимальная масса которых не превышает 5 т (автобусы).

М3. Транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров, имеющие, помимо места водителя, более восьми мест для сидения, максимальная масса которых превышает 5 т (автобусы.

N1. Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие максимальную массу не более 3,5 т.

N2. Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие максимальную массу свыше 3,5 т, но не более 12 т.

N3. Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие максимальную массу более 12 т.

3. Тормозной путь автомобиля при начальной скорости торможения выше 40 км в час.

ГОСТ 33997 2016 «Колесные транспортные средства. Требования к безопасности в эксплуатации и методы проверки» предусматривает методику пересчета нормативов тормозного пути в зависимости от начальной скорости торможения АТС, т.е. скорости, превышающей 40 км в час.

Для этого в ГОСТе приводится следующая формула (приложение Б):

St = AVо + Vо2/26 Jуст., где

Vо — начальная скорость торможения АТС, км/ч;

Jуст — установившееся замедление, м/с2;

А — коэффициент, характеризующий время срабатывания тормозной системы.

При пересчетах нормативов тормозного пути Sт следует использовать значения коэффициента А и установившегося замедления Jуст для различных категорий АТС, приведенные в нижеуказанной таблице (по ГОСТ 33997 — 2016):

Примечание. Масса транспортного средства в снаряженном состоянии — определенная изготовителем масса комплектного транспортного средства с водителем без нагрузки. Масса включает не менее 90% топлива.

Далее (в таблице 3) приводятся значения тормозного пути для различных скоростных режимов, расчитанных по данной методике.

4. Тормозной путь автомобиля является основным составляющим длины остановочного пути.

Остановочный путь — это расстояние, которое проходит автомобиль с момента обнаружения водителем опасности на дороге до полной остановки. Остановочный путь будет больше тормозного пути на величину в метрах за время реакции водителя и за время срабатывания тормозной системы.

Время реакции водителя составляет от 0,4 до 1,2 с и зависит от профессионализма водителя и его физического и психо — эмоционального состояния (время реакции увеличивается при усталости, заболеваниях, резко возрастает при алкогольном или наркотическом опьянении).

Время срабатывания тормозной системы — это время с момента нажатия на педаль тормоза до приведения в действие тормозного устройства. Зависит от качества и состояния тормозной системы, обычно составляет до 0,4 сек у тормозов с гидравлическим приводом и до 0,8 сек у тормозов с пневматическим приводом.

Для справки. 60 км в час равно 16,7 метров в секунду (60000 м:3600 сек).

5. Тормозной путь автомобиля, кроме начальной скорости торможения, зависит от множества других дополнительных факторов.

Это состояние тормозов, состояние шин, наличие АБС, вид дорожного покрытия, погодные условия. Обобщающим показателем состояния шин и дорожных условий является коэффициент сцепления шин с дорогой.

5.1. По ГОСТ 33078-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Методы измерения сцепления колеса автомобиля с покрытием» коэффициент сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием — показатель, характеризующий сцепные свойства дорожного покрытия, определяющийся как отношение максимального касательного усилия, действующего вдоль дорожного покрытия на площади контакта испытательной установки с дорожным покрытием к нормальной реакции в площади контакта испытательной установки с дорожным покрытием.

5.2. Согласно краткого автомобильного справочника НИИАТ значения коэффициента сцепления при скорости 40 км в час выглядят следующим образом (таблица 4):

5.3. Измерение фактического коэффициента сцепления шин с дорогой проводят в соответствии с ГОСТ 33078-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Методы измерения сцепления колеса автомобиля с покрытием».

Источник

Что такое тормозной путь автомобиля и как его рассчитать?

Каждому водителю важно помнить, что его машина не может остановиться мгновенно. Для этого ему потребуется определенное время, на которое влияет большое количество факторов. Правила дорожного движения требуют соблюдать безопасное расстояние между собственным и впереди идущим автомобилем, чтобы в случае необходимости успеть затормозить. Чтобы знать величину этого расстояния, необходимо иметь представление о тормозном пути. Помимо этого, многие путают два понятия – тормозной и остановочный путь.

Понятие тормозного пути автомобиля

Даже, если за рулем машины сидит профессиональный водитель, на дороге всегда может возникнуть ситуация, когда необходимо максимально быстро остановить транспортное средство:

Для остановки автомобиля водитель использует педаль тормоза, приводя в работу его тормозную систему.

Тормозной путь авто – это расстояние, которое преодолевает транспортное средство за период времени с момента срабатывания системы торможения до достижения транспортным средством скорости 0 км/ч.

От чего зависит тормозной путь?

Очевидно, что дистанция торможения будет различной в зависимости от ситуации и ее условий. Так, факторы, влияющие на величину этого пути, делят на две группы:

К условиям, которые не зависят от того, кто управляет автомобилем, относят погоду и состояние дорожного покрытия. Что касается погоды, то логично, что в дождь, снег или гололед времени для остановки машины потребуется больше, чем в сухую погоду.

Дорожное покрытие тоже оказывает влияние на расстояние торможения. Если дорога гладкая без добавления камня, то дистанция, которая будет пройдена транспортным средством при торможении, также будет больше.

На заметку! Если на дорогах есть ямы, то, скорее всего, тормозной путь будет коротким. Это связано с тем, что на таком плохом участке дороге автомобилист просто не будет развивать высокую скорость.

Гораздо больше факторов, которые зависят от водителя (владельца машины):

Формула расчета тормозного пути

Иногда необходимо рассчитать величину тормозного пути, например в таких случаях:

Для выполнения такого расчета используют следующую формулу:

Sторм = Кэ * V * V / (254 * Фс), где:

Sторм – путь торможения;

Кэ – коэффициент торможения;

V – скорость машины;

Фс – коэффициент сцепления.

Последний коэффициент может быть разным. Так:

Что касается коэффициента торможения, то он является постоянной величиной и чаще всего равняется единице.

Приведем пример. Машина движется летом по сухому асфальту со скоростью 80 км/ч. Необходимо рассчитать величину пути торможения.

S = 1 * 80 * 80 / (254 * 0,7) = 36 метров – это и есть расстояние торможения.

Важно знать! Тормозная дистанция авто прямо пропорциональна квадрату его скорости. Таким образом, увеличивая скорость в два раза, например, с 40 км/ч до 80 км/ч, расстояние торможения увеличивается в четыре раза.

Чем отличается тормозной путь от остановочного?

Тормозной и остановочный пути – это разные понятия, которые часто путают или принимают за одно и тоже.

Остановочный путь – это расстояние, которое прошло транспортное средство с момента осознания автомобилистом необходимости в остановки до достижения машиной скорости 0 км/ч.

А тормозной путь – это дистанция, которую прошла машина с момента срабатывания ее тормозов до ее остановки.

Таким образом, остановочное расстояние включает в себя не только дистанцию торможения, но и расстояние, которое прошло транспортное средство, пока автомобилист реагировал на дорожную ситуацию.

Как рассчитать полное время остановки и итоговый тормозной путь?

Итак, итоговое значение этого пути включает в себя не только расстояние торможения, но и дистанцию реакции автомобилиста.

Чтобы рассчитать расстояние, которое пройдет авто за время реакции водителя, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Sреакции = V / 10 * 3, где

V – это скорость транспортного средства.

Таким образом, итоговый тормозной путь будет равняться сумме двух значений: пути реакции автомобилиста и пути торможения:

Sитог = Sторм + Sреакции

Возвращаясь к примеру, в котором машина движется летом по сухому асфальту со скоростью 80 км/ч, рассчитаем дистанцию реакции.

Sреакции = 80/10 * 3 = 24 метра

Теперь, когда мы знаем, что дистанция торможения равна 36 метрам, а расстояние реакции – 24 метра, можно рассчитать его итоговое значение:

Sитог = 36 + 24 = 60 метров

Соответственно, полное время остановки – это временной период, за который машина пройдет итоговый тормозной путь. Это время складывается из времени реакции водители и времени, затраченного на тормозную дистанцию.

Формула его расчета следующая:

, где:

– время реакции водителя;

– время срабатывания тормозного привода;

– время нарастания тормозных сил;

– начальная скорость торможения;

– ускорение свободного падения;

– коэффициент продольного сцепления с дорогой колёс автомобиля;

– коэффициент эффективности торможения.

Важно! Общепринятая норма времени реакции автомобилиста равняется одной секунде.

Итак, итоговое остановочное расстояние включает в себя дистанцию реакции водителя и тормозной путь. На каждую из этих величин влияют определенные факторы. Чтобы сократить значение итоговой величины, необходимо соблюдать скоростной режим, следить за исправностью автомобиля, учитывать его загруженность и садиться за руль исключительно в адекватном состоянии.

Источник

Тормозной коэффициент для грузового автомобиля

Наибольшее значение для безопасности автомобиля имеет ра­бочая тормозная система. Ее применяют для плавного снижения скорости с замедлением 2,5-3 м/с 2 (служебное торможение) и для резкого уменьшения скорости с максимально возможным в данных дорожных условиях замедлением до 8-9 м/с 2 (экстренное или ава­рийное торможение). В целом при одном назначении рабочей и за­пасной тормозных систем, требования эффективности торможения запасной тормозной системой, предназначенной для снижения ско­рости АТС при выходе из строя рабочей тормозной системы, менее жесткие.

Из всех операций по управлению автомобилем экстренное торможение считается одним из наиболее трудных. Многие дейст­вия водитель повторяет по нескольку десятков и сотен раз за смену и, выработав определенные навыки, достигает в них необходимого автоматизма. Аварийное торможение требуется относительно ред­ко, и натренированность водителя в его применении минимальна. В отличие от остальных операций по управлению, выполняемых водителем в спокойном состоянии и медленном темпе, экстренное торможение связано с внезапным возникновением препятствия. Ощущение опасности создает нервное напряжение, вызывая гне­тущее чувство беспокойства, страха и резко усиливая психофизио­логическую нагрузку водителя. Возникает состояние стресса, при котором водитель может или вообще не выполнить необходимых действий, или выполнить их в замедленном темпе, или, наконец, совершить действия, прямо противоположные требуемым. К тому же, как показывает практика, неисправности в обычных условиях не проявляются, но при резком торможении могут вызвать отказ ТС.

Для обеспечения безопасности автомобиля тормозная система должна удовлетворять следующим требованиям:

Для физического представления требований к рабочей тормоз­ной системе рассмотрим процесс торможения, рис. 2.7, поэтапно во времени.

При неожиданном возникновении опасности это время обычно больше. Скорость автомобиля, практически, не меняется. Время, необходимое для этих действий зависит от условий обзорности ав­томобиля, но в большей степени от квалификации водителя, его возраста, степени утомления и других факторов, поэтому при оценке эффективности торможения не нормируется. Предельное значение времени реакции водителя может быть одним из критери­ев надежности водителя.

время запаздывания тормозной системы t_с. После нажатия на педаль тормозная сила на колесах, вызывающая замедление, возни­кает не сразу. Необходимо время для выбора зазоров в соединениях тормозного привода. Это время от начала торможения до появле­ния замедления колеблется в среднем от 0,1 до 0,4 с (гидравличе­ский привод) от 0,6 до 0,8 с (пневматический привод). У автопоез­дов с пневматическим приводом тормозных механизмов оно может достигать 2-3 с. В течение времени t_с автомобиль продолжает дви­гаться равномерно с начальной скоростью υ₀;

время нарастания замедления t_н В этом периоде тормозные силы и замедление (отрицательное ускорение j) монотонно нарас­тают до определенного значения.

Рис. 2.7. Торможение автомобиля:

При коэффициенте сцепления φ_х = 0,7 продолжительность времени до начала блокирования колес заднего моста может быть 0,5 с. Колеса переднего моста блокируются еще через 0,3с. Ско­рость автомобиля снижается до υ ₂ = 0,8 υ ₀.

При снижении скорости автомобиля торможением рабочей тормозной системой тяговая сила Р_Т может сравняться по величине с силой сцепления Р_сц ведущих колес, вследствие чего возможно пробуксовывание колес как обоих на оси, так и одностороннее, что может привести к заносу и выходу из коридора движения.

Максимально допустимая скорость при прямолинейном дви­жении автомобиля до буксования ведущих колес может быть опре­делена из выражения:

(2.11)

Движение автомобиля со скоростью, близкой к υ_бук, является лишь одной из предпосылок заноса. Теоретически автомобиль при торможении может двигаться с этой скоростью неограниченно долго без потери курсовой устойчивости. Однако в реальных условиях под действием поперечной составляющей массы, бокового ветра, неровностей дорожного покрытия, а также различных по ве­личине тормозных сил, прикладываемых к колесам правой и ле­вой стороны, возможно при торможении линейное отклонение ав­томобиля от его направления движения уже в начале нарастания замедления.

При малых скоростях влияние этих возмущений невелико, но в случае большой скорости они могут привести к нарушению устойчивости при торможении и выходу автомобиля из коридора движения.

Время запаздывания и время нарастания замедления, а также линейное отклонение автомобиля при торможении зависят от кон­струкции и технического состояния тормозной системы автомоби­ля. Поэтому время срабатывания рабочей и запасной тормозными системами нормируется для категорий (вида) автомобилей (норма­тивы времени срабатывания тормозных систем для эксплуатирую­щихся АТС рассматриваются в главе 6). Нахождение в пределах нормативного коридора движения 3м при торможении рабочей тормозной системой также является обязательным требованием безопасности для всех ТС.

При принятых допущениях тормозные силы R_х1 и R _х2 могут беспрепятственно достигать предельных значений по условиям сцепления:

(2.12)

Однако, практически, у автомобиля, оборудованного тормоз­ной системой с гидроприводом, предельная величина тормозных сил ограничена физическими возможностями водителя. Усилие, развиваемое им при экстренном нажатии на тормозную педаль, со­ставляет в среднем 500-600 Н и не превышает 1000-1200 Н. У ав­томобиля, имеющего тормозную систему с пневмоприводом, рост тормозных сил лимитируется мощностью компрессора и давлением воздуха в магистрали. (Рост касательных реакций прекращается в точках D и D’, после чего они остаются примерно постоянными и равными R _х2 и R_{x 1} ). Однако, при постоянных характеристиках тормозной системы в изменяющихся дорожных условиях и нерав­номерном распределении массы автомобиля по осям возможны не­управляемые блокировки колес одного моста.

Если у автомобиля блокируются только колеса заднего моста и мощность тормозных механизмов недостаточна для доведения пе­редних колес до юза, то замедление на третьем периоде можно оп­ределять по формуле:

(2.13)

Как правило, разработчики тормозных систем, стремятся обес­печить управляемость и предотвратить раннюю блокировку перед­них колес при торможении. В конструкции грузовых автомобилей большой грузоподъемности и автобусов большой вместимости (М₃ и N₃) ограничивают величину тормозных моментов на колесах переднего моста. Это приводит к тому, что максимальные значения касательных реакций от действия тормозных сил при движении по дорогам с сухим покрытием обычно меньше силы сцепления. По­этому, показатели тормозной динамичности и, соответственно, нормативы тормозной эффективности таких автомобилей ниже, чем у автомобилей, имеющих меньшую массу.

Таблица 2.3. Поправочный коэффициент К_э к расчетам эффективности торможения

Источник