где:
- коэффициент сцепления шины с дорогой; - коэффициент, учитывающий сопротивление дороги, - сопротивление качению; - уклон дороги ( )Если учитывать сопротивление воздуха, то
(17)где:
- коэффициент обтекаемости; - лобовая площадь автомобиля, - его скорость, (снижается от до нуля).Коэффициент сцепления шин с дорогой
при торможении зависит от многих факторов. Предельные значения коэффициента для нашего случая составляет 0,65.Величина тормозных сил зависит от конструкции тормозной системы, ее
технического состояния, распределения нагрузки на осях автомобиля и от управляющего воздействия водителя. При торможении на горизонтальной дороге нормальные реакции могут быть найдены по следующим формулам:
; (18)где:
- компоновочные параметры; - высота центра тяжести АТС.Поскольку силы сцепления колес с дорогой при торможении переднего и заднего мостов равны:
; (19)То, тормозные реакции колес изменяются в зависимости от интенсивности торможения и нагрузки на колесах. В расчетах часто допускают, что тормозные реакции всех колес практически не отличаются и достигают максимальных значений. Тогда время от начала воздействия водителя на педаль тормоза до остановки автомобиля, т.е. время торможения:
(20)а время от начала возникновения опасной ситуации до остановки АТС (время остановки):
(21)где:
- время реакции водителя ( ); - время срабатывания (запаздывания) тормозной системы, для одиночного автомобиля с гидравлическим приводом тормозов , а с пневматическим приводом - ; - время нарастания замедления; - продолжительность снижения скорости до остановки при установившемся замедлении (интервал времени, в котором: замедление постоянно).В расчетах можно принять следующие значения
- для легковых автомобилей;0,05 - 0,4 - для грузовых автомобилей с гидроприводом;
0,15 - 1,5 - для грузовых автомобилей с пневмоприводном;
Тормозной путь (расстояние, пройденное автомобилем от момента нажатия на тормозную педаль до полной остановки автомобиля) можно определить по следующей формуле:
(22)а остановочный путь:
(23)где:
, , , - расстояния, пройденные АТС с начальной скоростью за время , , и соответственно.При полном использовании сцепления с дорогой всеми колесами автомобиля замедление можно определить по формуле (16).
У многих автомобилей достичь одновременно блокировки всех колес практически не возможно по различным причинам. Поэтому для приближенных расчетов используют поправочный коэффициент эффективности торможения
. В случае, когда коэффициент сцепления шин с дорогой , для легковых автомобилей можно принять , для грузовых автомобилей полной массой (весом) менее 10 т , для автобусов и грузовых автомобилей с полной массой более 10 т . При малом коэффициенте сцепления шин с дорогой ) для автомобилей всех типов следует принимать .На основе формул (18-23) и с учетом коэффициента эффективности тормозных механизмов значения максимально возможного установившего замедления, время и путь остановки автомобиля в случае приближенных расчетов можно определять по следующим формулам:
(24) (25) (26)Здесь сопротивление дороги
где:
- угол продольного уклона дороги. В нашем случае берем значение 20 - коэффициент сопротивления качению в нашем случае берем значение 0,03Принято также характеризовать рабочую тормозную систему коэффициентом распределения тормозной силы
по осям и по колесам на одной оси : (27)где:
и - тормозные силы на колесах передней и задней осей; и -тормозные силы на правом и левом колесах.Значения коэффициентов
и вычисляют по формулам (27) на основе стендовых испытаний тормозных систем автомобилей.Применяя формулы (17, 25-26) рассчитываем основные параметры (
, и ) в зависимости от начальной скорости автомобиля в процессе экстренного торможения до полной остановки:Для значения начальной скорости автомобиля 5
: