Тормозная динамичность автомобиля реферат

Обновлено: 04.07.2024

Во время движения водитель постоянно изменяет скорость автомобиля в соответствии с дорожной обстановкой и должен в любое время быть готовым к экстренной остановке в случае необходимости. Для этого на автомобиле имеются специальные системы, которые создают большое дополнительное сопротивление движению автомобиля и обеспечивают быстрое снижение его скорости вплоть до полной остановки. Эти системы называются тормозными. Современные автомобили оборудуются четырьмя тормозными системами: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной.

Основной тормозной системой является рабочая. Она предназначена для регулирования скорости автомобиля в любых условиях движения. Запасная система используется в случае отказа рабочей, а стояночная удерживает неподвижный автомобиль на месте. Вспомогательная тормозная система служит для поддержания скорости автомобиля постоянной в течение длительного периода времени на спусках без применения рабочей. На легковых автомобилях и на грузовых малой и средней грузоподъемности в качестве запасной тормозной системы используют стояночную, а в качестве вспомогательной - двигатель. Грузовые автомобили большой грузоподъемности и автобусы большой вместимости оснащаются всеми четырьмя отдельными тормозными системами.

Для обеспечения безопасности движения автомобиля рабочая тормозная система должна удовлетворять следующим требованиям:

Время срабатывания системы должно быть минимальным, а замедление автомобиля - максимальным во всех условиях эксплуатации.

Все колеса автомобиля должны затормаживаться одновременно и с одинаковой интенсивностью.

Тормозные силы на колесах должны нарастатЛсгджнож системе не должно быть заеданий и заклиниваний.

Работа тормозной системы не должна вызывать потери устойчивости автомобиля.

Усилия, необходимые для приведения системы в действие и перемещения рабочих органов управления (педали и рычаги), не должны превышать физических возможностей водителя.

Эффективность системы должна быть постоянной в течение всего срока службы автомобиля, а вероятность отказов минимальной.

13 Силы, действующие на автомобиль при торможении.

Рассмотрим силы, действующие на авто при торможении. Приняв допущение, что сопротивление дороги и воздуха отсутствуют а коэф. учета вращения масс равен 1.


a, b и hц - расстояние от центра тяжести автомобиля соответственно до передней и задней осей и до поверхности дороги, м; L - база автомобиля, м; Rxl RX2> Rz1 RZ2 _ соответственно касательные и вертикальные реакции дороги на колесах передней и задней осей, Н; Ри - сила инерции автомобиля, Н.

При принятых допущениях согласно условиям равновесия можно записать:

Cост. Уравнение моментов сил относительно точек контактов:

Из этих уравнений получим:

Как видно из полученных выражений, при торможении автомобиля вертикальная реакция на передних колесах Rzl растет, а на задних Rz2 –уменьшается.

Предельное значение касательной реакции дорог, обусловленно сцеплением шин с дорогой наз. силой сцепления.

Таким образом, конструкция тормозной системы должна создавать разное соотношение тормозных сил Rxi и Rx2 при торможении с различной интенсивностью. Указанное требование трудно выполнимо и многие автомобили имеют тормозные системы, обеспечивающие постоянное соотношение тормозных сил. У таких автомобилей колеса передней и задней оси блокируются не одновременно. Этот недостаток устраняют путем применения регуляторов давления и антиблокировочных устройств, которые мы рассмотрим позже.

Возможность предотвращения ДТП чаще всего связана с интенсивным торможением, поэтому необходимо, чтобы тормозные свойства автомобиля обеспечивали его эффективное замедление в любых дорожных ситуациях.

То есть тормозная динамичность - это способность автомобиля к экстренной остановке в случае внезапного появления препятствия на пути движения.

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.

Если рассмотреть такой автомобиль, как Toyota Auris то он оборудован полным набором средств активной безопасности, помогающих предотвратить неприятности на дороге. Для этого существуют интеллектуальные системы, помогающие водителю контролировать автомобиль в сложных дорожных условиях.

Все комплектации Тойота Аурис включают в себя усилитель экстренного торможения (BA) и антиблокировочную систему (ABS) с электронной системой распределения тормозного усилия (EBD). ABS предотвращает блокировку колес в случае пробуксовки, система EBD оптимизирует распределение тормозного усилия между задними и передними, правыми и левыми колесами, что позволяет своевременно выравнивать траекторию движения машины. Усилитель экстренного торможения (BA) повышает давление в тормозной системе в случае резкого, но недостаточно сильного нажатия на педаль тормоза водителем при экстренном торможении.

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

Максимальная тормозная сила Ртор 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,

Ртор max = Ртор1+ Ртор2 = φx (Rz1 + Rz2) = φx G.

Рис. 2.16. Силы, действующие на автомобиль при торможении на подъеме: Рв – сила сопротивления воздуха; Ри – приведенная сила инерции; Рп – сила сопротивления подъему; Рк1, Рк2 – силы, учитывающие потери энергии в шинах ведущих колес; Рт.д. – сила трения в двигателе, приведенная к ведущим колесам; G – вес автомобиля; Ртор1, Ртор2 – тормозные силы колес переднего и заднего мостов; Ртр – потери на трение в трансмиссии; αд – угол, характеризующий крутизну подъема дороги; L – база автомобиля

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

где Ртор= Ртор1 + Ртор2; Рд = Рк1 + Рк2 + Рп – сила сопротивления дороги; Рт.д. – сила трения в двигателе, приведенная к ведущим колесам.

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

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

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

где φх – коэффициент продольного сцепления шин с дорогой, ψ – коэффициент сопротивления дороги; δн – коэффициент учета вращающихся масс на негоризонтальном участке дороги (при накате); aз – ускорение торможения (замедления).

В качестве измерителей тормозной динамичности автомобиля используют замедление азпри торможении и тормозной путь Sтор, м. Время tтор, с, используют в качестве вспомогательного измерителя при определении остановочного пути Sо.

Замедление при торможении автомобиля.Замедление при торможении определяют по формуле

Если тормозные силы на всех колесах достигли значения сил сцепления, то, пренебрегая силами Рви Рг

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

Если во время торможения коэффициент φх не изменяется, то замедление азне 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 tр – 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 tпр – 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 tу, 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 tтор. Определяют по формуле tтор = υ/aз max – 0,5tу .

В течение времени tр + tправтомобиль движется равномерно со скоростью υ, в период ty – замедленно, а в течение времени tтор – замедленно до полной остановки.

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



Рис. 2.17. Параметры торможения автомобиля:

а – тормозная диаграмма; б – продольные и поперечные силы сцепления при торможении (вид на колесо сверху); tр – время реакции водителя; tпр– время срабатывания тормозного привода; tу – время нарастания замедления; tтор – время торможения; tо – остановочное время; аз – замедление при торможении; Δυ – приращение скорости

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

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

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



Рис 2.18. Измерители тормозной динамичности автомобиля:

а – тормозной путь Sтор, время торможения tтор и замедление аз при торможении рабочей тормозной системой; б – замедление при различных способах торможения; штриховые линии – с учетом сил Рк, Рв, и Рг; сплошные линии – без учета сил Рк, Рв, и Рг; 1, 3, 5 – торможение рабочей тормозной системой; 2, 4, 6 – торможение двигателем и рабочей тормозной системой

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 tр, tпр, tу, tтор:

Путь, пройденный автомобилем за время tр + tпр движения с постоянной скоростью υ, определяют так:

Принимая, что при уменьшении скорости от υдо υ'автомобиль движется с постоянным замедлением аср = 0,5 аз mах, получим путь, пройденный автомобилем за это время:

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

Если тормозные силы на всех колесах автомобиля одновременно достигли значений сил сцепления, то при Рт.д. = Рв = Рг = 0 тормозной путь автомобиля

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:

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;

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 Sтор, 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

грузовые автомобили с полной массой

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

автопоезда с автомобилями-тягачами с полной массой:

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

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

Распределение тормозной силы между мостами автомобиля.При торможении автомобиля сила инерции Ри, (см. рис. 2.16), действуя на плече hc, вызывает перераспределение нормальных нагрузок между передними и задними мостами; нагрузка на передние колеса увеличивается, а на задние – уменьшается. Поэтому нормальные реакции Rz1 и Rz2, действующие соответственно на передние и задние мосты автомобиля во время торможения, значительно отличаются от нагрузок G1 и G2, которые воспринимают мосты в статическом состоянии. Эти изменения оценивают коэффициентами изменения нормальных реакций mр1, и mр2, которые для случая торможения автомобиля на горизонтальной дороге определяют по формулам

Следовательно, нормальные реакции дороги

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

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:

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

Большинство тормозных систем обеспечивает неизменное соотношение между тормозными силами колес переднего и заднего мостов (Ртор1 и Ртор2), поэтому суммарная сила Ртор может достигнуть максимального значения только на дороге с оптимальным коэффициентом φо. 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 Кэ, который учитывает степень использования теоретически возможной эффективности тормозной системы. В среднем для легковых автомобилей Кэ = 1,1. 1,2; для грузовых автомобилей и автобусов Кэ = 1,4. 1,6. В этом случае расчетные формулы имеют следующий вид:

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 Ртд 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 aзс больше, чем замедление при торможении с отсоединенным двигателем aз, т.е. aзс > aз.

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 ωк, радиус rки поступательная скорость υк движения центра колеса связаны зависимостью υк = ωк rк. У колеса, движущегося с частичным проскальзыванием (υ* ≠ ωк rк), это равенство не соблюдается. Разность скоростей υки υ*определяет скорость скольжения υск, т. е. υск = υ –ωк rк.


Рис. 2.19. График к анализу процесса торможения колеса с периодическим прекращением действия тормозной силы: а – зависимость коэффициентов сцепления φх,φу от степени проскальзывания; б – рабочий процесс антиблокировочной системы; в – изменение угловой скорости колеса при колебании давления в тормозной системе; AFEDC – рабочая зона антиблокировочного режима; υк – скорость автомобиля при торможении; ωr – колебания скорости тормозящего колеса

Степень проскальзывания колес определяется как λ = υск / υк. 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(Mтор). 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.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.



1.Оценка тормозной динамичности транспортных средств

Управляя автомобилем, водитель постоянно изменяет его скорость, приводя ее в соответствие с окружающей обстановкой. Он должен быть всегда готовым к экстренной остановке автомобиля в случае появления внезапного препятствия. Замедление автомобиля, вызываемое трением в трансмиссии и сопротивлениями дороги и воздуха, невелико, в опасной же ситуации необходимо остановить автомобиль на коротком расстоянии. Это возможно лишь при наличии на автомобиле специальной системы, создающей большое дополнительное сопротивление движению и быстро снижающей скорость. Сопротивление, создаваемое тормозными механизмами, дает возможность также удерживать на месте стоящий автомобиль, а при движении на спуске предохранять его от нежелательного разгона.

Современные автомобили снабжаются четырьмя тормозными системами:

  1. рабочей
  2. запасной
  3. стояночной
  4. вспомогательной

Рабочая тормозная система является основной. Она предназначена для регулирования скорости автомобиля в любых условиях движения. Запасная система используется в случае отказа рабочей системы, а стояночная удерживает неподвижный автомобиль на месте. Вспомогательная тормозная система нужна для поддержания скорости автомобиля постоянной в течение длительного времени. На легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности в качестве запасной тормозной системы часто используют стояночную, а во вспомогательной системе — двигатель. На грузовых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости применяют четыре раздельные тормозные системы.

Наибольшее значение для безопасности автомобиля имеет рабочая тормозная система. Ее применяют для плавного снижения скорости с замедлением (до 2,5—3 м/с 2 ) — служебное торможение и для резкого ее уменьшения с максимально возможным в данных дорожных условиях замедлением (до 8—9 м/с 2 ) — экстренное или аварийное торможение.

Из всех операций по управлению автомобилем экстренное торможение считается одной 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. При экстренном торможении на автомобиль и водителя действуют большие силы, а время, имеющееся в распоряжении водителя, исчисляется несколькими секундами, 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 либо вообще не выполнить необходимых действий, либо выполнить их в замедленном темпе, либо, наконец, совершить действия, прямо противоположные требуемым.

В отличие от естественных сопротивлений (сила сопротивления качению или скатывающая сила) сопротивление торможения может регулироваться от нуля до максимального значения, соответствующего экстренному торможению. Если тормозящее колесо не проскальзывает по поверхности дороги, то кинетическая энергия автомобиля переходит в работу трения тормозного механизма и частично в работу сил естественных сопротивлений. При интенсивном торможении колесо может быть заблокировано тормозным механизмом. В этом случае оно скользит по дороге юзом и работа трением происходит между шиной и опорной поверхностью.

2.Оценка характеристик устойчивости и управляемости транспортных средств

Оценочные показатели управляемости

Под управлением автомобиля понимают целенаправленную организацию его движения. При движении на прямолинейных участках пределы изменения радиуса кривизны не велики, поэтому такое движение рассматривают условно как прямолинейное. Такая условность позволяет рассматривать эксплуатационные свойства отдельно при прямолинейном и отдельно при криволинейном движении. Доля криволинейного движения на дорогах, в зависимости от категории и длины участка, составляет от 2 до 15%.

Исходя из особенностей криволинейного движения, выделяют два режима поворотов: с малыми радиусами и невысокими скоростями – характеризует в основном маневренность, а с большими радиусами и высокими скоростями – управляемость.

При теоретическом изучении управляемости в качестве направляющей точки, определяющей траекторию движения, обычно выбирают центр масс АТС. Перемещение центра масс может быть разложено на составляющие: х , направленную по продольной оси и у , перпендикулярную ей. В качестве прямой для автомобиля принимают его продольную ось, положение которой определяют курсовым углом между её проекцией на плоскость дороги и неподвижной прямой, принадлежащей этой плоскости.

При изучении управляемости ограничиваются рассмотрением законов изменения курсового угла , а также бокового смещения у и их производных по времени. Скорость и ускорение в направление продольной оси считаются известными.

Возникающие в результате управляющего воздействия изменения курсовых и боковых параметров являются кинематической реакцией автомобиля на управляющее воздействие. Сопротивление повороту рулевого колеса при этом называют силовой реакцией автомобиля на управляющее воздействие.

Характер функциональной зависимости между управляющими воздействиями и реакциями на них может служить оценкой свойств автомобиля как управляемого объекта.

Для оценки управляемости используют достаточно много показателей. Среди них следует выделить оценочные показатели устойчивости управления, которые установлены и определяются на основе РД 37.001.005.-82, и оцениваются в баллах по субъективным ощущениям наблюдателей:

1) устойчивость управления траекторией

2) устойчивость курсового управления

3) устойчивость управления траекторией при торможении

4) устойчивость курсового управления при торможении

5) предельная скорость выполнения маневра

6) скорость начала снижения устойчивости управления траекторией

7) скорость начала снижения курсового управления.

На основании протоколов испытаний определяют комплексные оценки устойчивости управления, которые должны быть не ниже нормативных.

Среди других показателей могут быть выделены следующие:

1) характеристика статической, траекторной управляемости.

Такая характеристика оценивается зависимостью кривизны траектории

К = /V = f( ), где - угол поворота рулевого колеса.

Такая зависимость позволяет оценить реакцию на поворот рулевого колеса. Графическое изображение зависимости не должно выходить за пределы заштрихованной области, а угол наклона касательной к кривой зависимости в любой точке не должен превышать углы наклона прямых, ограничивающих эту область. Такая характеристика снимается при различных значениях и постоянной скорости, устанавливаемой для различных категорий АТС.

Данная характеристика представляет собой зависимость / = f(t), где

- текущее значение угловой скорости при входе в поворот, - ее установившееся значение. Зависимость описывает переходный процесс входа в поворот, после быстрого ( 7 рад/с) поворота рулевого колеса, при различных установившихся значений и постоянной скорости, соответствующих поперечному ускорению 4 м/с . Управление не затруднено, если зависимость не выходит за пределы заштрихованной области.

Такая характеристика позволяет оценить стабилизирующие свойства автомобиля. Испытания проводят при круговом движении со скоростями 30 и 40 км/час и ускорением 4 м/с , со снятием зависимости курсового угла от времени =f(t). Эта зависимость не должна выходить за пределы заштрихованной области.

4) характеристика легкости рулевого управления.

Легкость рулевого управления оценивается по силе на рулевом колесе, которая при поперечном ускорении 4 м/с и скоростях движения 40 и 60 км/час, не должна превышать 60…120 Н.

5) предельная скорость входа в заданный поворот.

Нормируется скорость при радиусах поворота 30 и 60 м по внутренней бровке поворота. Так, для грузовых автомобилей при радиусе поворота 30 м скорость входа должна быть не менее 45 км/час, при радиусе поворота 60 м – 70 км/час. Причем, при превышении предельной скорости на 5 км/час не должно наблюдаться отрыва всех колес одной стороны автомобиля от дороги. Поворота рулевого колеса, корректирующего занос, не должно быть до скорости 50 км/час при радиусе поворота 30 м и скорости 70 км/час при радиусе поворота 60 м.

Рис. 11 Разметка участка испытания для выполнения манёвров:

7) средняя угловая скорость поворотов рулевого колеса на прямолинейном участке дороги.

Нормированные значения составляют 0,1 рад/с для скорости 60 км/час и 0,15 рад/с для скорости 100 км/час.

Оценочные показатели устойчивости

При управлении АТС водитель создает управляющие силы, поворачивая управляемые колеса. Однако, кроме этих управляющих сил на АТС действуют различного рода случайные силы (взаимодействие колес с дорогой, наклон дороги, аэродинамические силы и т.д.). Эти случайные силы принято называть возмущениями. Движение под действием заданных сил называют невозмущенным.

Влияние возмущений на характер движения может быть различным. При одних параметрах невозмущенного движения после временного отклонения, вызванного возмущением, параметры движения возвращаются к исходным. Такое движение называют асимтотически устойчивым. Если же отклонение, вызванное возмущением, с течением времени увеличивается даже после прекращения действия возмущения, а параметры движения не возвращаются к исходным, то движение называют асимтотически неустойчивым.

При изучении свойств АТС, рассматривают условия устойчивости по боковому смещению, угловой скорости, опрокидыванию в поперечной и продольной плоскостях. Параметры невозмущенного движения, определяющие границу между устойчивостью и неустойчивостью, называют критическими. Различают критические параметры положения и критические параметры движения.

К основным оценочным показателям устойчивости относят показатели поперечной устойчивости.

- критический угол косогора по боковому скольжению;

- критический угол косогора по боковому опрокидыванию.

- критическая скорость по боковому скольжению;

- критическая скорость V по боковому опрокидыванию;

- коэффициент поперечной устойчивости: = В/2h ;

- критическая скорость АТС по курсовой устойчивости V ;

- критическая скорость автопоезда по вилянию прицепа V .

Скорости и V соответствуют установившемуся круговому движению по дороге с заданным радиусом поворота и углом поперечного наклона плоскости дороги к горизонту (углом косогора). Скорость V соответствует прямолинейному движению по горизонтальной дороге. Скорость V соответствует установившейся скорости прямолинейного движения, при которой виляние прицепа в каждую сторону превышает 3% его габаритной ширины. По приведенным выше показателям нормы отсутствуют.

Диплом на заказ

Узнать стоимость написания работы -->

Читайте также: