Тормозная динамика

Показатели тормозной динамики в значительной степени определяют безопасность работы автомобильного транспорта.

В работе необходимо проанализировать влияние кинетической энергии, особенностей конструкции и эксплуатационных факторов на тормозные свойства автомобиля. Необходимо рассчитать следующие параметры:

- кинетическую энергию в снаряженном состоянии и полностью загруженного автомобиля;

- тормозные силы для различных режимов замедления;

- тормозной путь при различных режимах торможения.

Кинетическая энергия автомобиля определяется из выражения

(2.24)

Тормозные силы зависят от способа торможения.

При движении накатом в общем виде

(2.25)

где В – тормозная сила, кг;

W_f, W_w – силы сопротивления качению колес и сопротивления воздуху соответственно, определялись ранее, здесь используется в килограммах, а не в Ньютонах.

При торможении двигателем [6] на прямой передаче

(2.26)

где V_д – рабочий объем двигателя, л.

При торможении тормозом – замедлителем [6]

(2.27)

где А – постоянный коэффициент (А = 0,0008 для карбюраторных двигателей; 0,001 – для дизелей);

В – постоянный коэффициент (В = 0,15 для карбюраторных двигателей; 0,2 – для дизелей);

С – постоянный коэффициент (С = 0,795 для четырехтактных двигателей);

n_д – частота вращения коленчатого вала, об/мин;

Р_вт – среднее давление в выпускном тракте двигателя, вызываемое перекрытием заслонки моторного тормоза – замедлителя (Р_вт =2,7 кг/см²).

При торможении основными тормозами в служебном режиме

(2.28)

где Р_ж – давление рабочей жидкости или воздуха в тормозном приводе (для автомобилей с гидропневмоприводом Р_ж =7-8 кг/см^2­, с пневмоприводом Р_ж =0,7-0,9 кг/см²);

γ_m – коэффициент пропорциональности, учитывающий передаточные числа привода и тормозов. В расчетах для гидропневмопривода γ_m = 1,2-1,5; для пневмопривода γ_m = 7-9;

Z` – число работающих тормозных механизмов;

λ_m – коэффициент проскальзывания шин при торможении, принимаемый по данным таблицы 2.13.

Таблица 2.13 – Показатели проскальзывания шин

Отношение тормозного усилия к весу автопоезда	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3
Коэффициент степени проскальзывания шин по поверхности	0,92	0,93	0,94	0,95	0,96	0,97

Отношение тормозного усилия на колесах к весу автопоезда определяется из выражения

(2.29)

где G_м – масса автопоезда, приходящийся на оснащение тормозами колеса, кг.

В уравнении (2.28) первое слагаемое является силой трения в тормозных механизмах, второе – силой скольжения колем по поверхности.

Если отношение ∆ при любых условиях торможения меньше 0,3, то транспортное средство не может быть допущено к эксплуатации.

При значении λ_m, равном 0,88, происходит полная блокировка колес и их скольжение по поверхности дороги.

При торможении в аварийном режиме

(2.30)

Расчет тормозного пути отличен для соответствующих режимов торможения.

Остановка автомобиля произойдет, если вся кинетическая энергия его движения будет поглощена по преодолению сил сопротивления движения, т.е. будет выполнено равенство [5]

(2.31)

где ∑ В_mi – сумма тормозных сил, действующих на автомобиль при соответствующих режимах торможения;

S_mi – протяженность остановочного пути, м.

Тогда тормозной путь

(2.32)

При торможении в аварийном режиме тормозной путь определяется

(2.33)

где k_э – коэффициент эксплутационного состояния тормозов, на сухих дорогах в пределах 1,1–2,0; для дорог коэффициентом сцепления ниже 0,3 k_э =1,1–1,2.

Результаты расчетов необходимо записать в таблицу 2.14 и построить зависимости, пример которых приведен на рисунке 2.9. На основании графика зависимости тормозного пути от кинетической энергии и скорости начала торможения сделать выводы о наиболее целесообразных режимах торможения в различных условиях работы автомобиля.

Необходимо определить величину тормозного пути при торможении в аварийном режиме со скорости 60 км/ч для автомобиля в снаряженном состоянии и сравнить полученное значение с нормативными, приведенными в таблице 2.15.

Таблица 2.14 – Тормозной путь автомобиля

Параметр	Единица измерения	Скорость начала торможения
Кинетическая энергия:
- снаряженного автомобиля	кг∙м
- с полной нагрузкой	кг∙м
Путь при торможении:
- накатом	м
- двигателем	м
- тормозом-замедлителем	м
- основными тормозами	м
в служебном режиме	м
в аварийном режиме	м

Рисунок 2.9 – Путь движения при различных режимах замедления

1 – накатом; 2- двигателем; 3 – тормозом-замедлителем; 4 – основными тормозами в служебном режиме; 5 – в аварийном режиме

Таблица 2.15 – Нормы эффективности торможения

Тип автомобиля	Тормозной путь, м не более	Установившееся замедление, м/с^2 не менее
1. Одиночные транспортные средства:
– легковые автомобили и их модификации для перевозки грузов	12,2 (14,5)	6,8 (6,1)
– автобусы м разрешенной максимальной массой до 5 т включительно	13,6 (18,7)	6,8 (5,5)
– то же свыше 5 т	16,8 (19,9)	5,7 (5,0)
– грузовые автомобили с разрешенной максимальной массой до 3,5 т включительно	15,1 (19)	5,7 (5,4)
– то же от 3,5 до 12 т включительно	17,3 (18,4)	5,7 (5,7)
– то же свыше 12 т	16 (17,7)	6,2 (6,1)
2. Автопоезда, тягачами которых служат:
– легковые автомобили и их модификации для перевозок грузов	13,6 (14,5)	5,9 (6,1)
– грузовые автомобили с разрешенной максимальной массой до 3,5 т включительно	17,7 (22,7)	4,6 (4,7)
– то же от 3,5 до 12 т включительно	18,8 (22,1)	5,5 (4,9)
– то же свыше 12 т	18,4 (21,9)	5,5 (5)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты курсового проекта оформляются в виде пояснительной записки и графической части. Текст пояснительной записки должен быть выполнен с одной стороны листа белой бумаги печатным способом на печатающих или графических устройствах вывода ЭВМ (компьютерная распечатка). Изложение материала должно быть четким, точным, кратким. Содержание пояснительной записки в основном должно соответствовать содержанию настоящих методических указаний. Весь текст пояснительной записки делится на разделы, подразделы, пункты, каждый из которых обозначается арабскими цифрами. Каждый раздел рекомендуется начинать с новой страницы.

Выводы и предложения по результатам выполненной работы излагаются кратко по каждому разделу пояснительной записки с приведением расчетных данных.

В конце пояснительной записки приводится список используемых источников.

Графическая часть проекта состоят из донного листа формата А1 (594х841 мм), на который выносится внешняя скоростная характеристика двигателя, мощностной баланс автомобиля, динамическая характеристика и тормозной путь при различных режимах замедления.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Краткий автомобильный справочник /НИИАТ. М.: Транспорт, 1983. -220с.

2. Гришкевич А.И. Проектирование трансмиссий автомобиля. Справочник: М.: Машиностроение, 1984.

3. Гаспарянц Г.А. Конструкция, основы расчета и теории автомобиля. М.: Машиностроение, 1987. -245с.

4. Лукин П.П. Конструирование и расчет автомобиля. М.: Машиностроение, 1984. -376с.

5. Высотский М.С. Грузовые автомобили. М.: Машиностроение, 1979. -384с.

Приложение 1

Варианты заданий

Номер варианта	Марка и модель автомобиля	Тип дорожного покрытия	Направление и значение уклона, ‰
	ВАЗ-2110	Асфальтобетон	Подъем – 15
	УАЗ-452Д	Щебеночное	Подъем – 10
	ГАЗ-53А	Асфальтобетон	Спуск – 5
	ГАЗ-66	Грунтовое	Подъем – 30
	Икарус – 260	Асфальтобетон	Подъем – 5
	ВАЗ-2107	Щебеночное	Спуск – 18
	Урал-4320	Грунтовое	Подъем – 20
	КАМАЗ-55111	Грунтовое	Подъем – 10
	МАЗ-5549	Щебеночное	Спуск – 8
	ИЖ-5712	Щебеночное	Подъем – 10
	МАЗ-5335	Асфальтобетон	Спуск – 15
	ПАЗ-672	Асфальтобетон	Подъем – 12
	УАЗ-469	Грунтовое	Подъем – 10
	ВАЗ-2105	Асфальтобетон	Спуск – 9
	Москвич-2140	Щебеночное	Подъем – 13
	ГАЗ-3110	Асфальтобетон	Спуск – 2
	Икарус – 280	Асфальтобетон	Спуск – 5
	ГАЗ-3302	Щебеночное	Подъем – 19
	ВАЗ-2121	Грунтовое	Подъем – 39
	КрАЗ-256Б1	Щебеночное	Спуск – 17
	ГАЗ-3221	Асфальтобетон	Подъем – 25
	ВАЗ-2131	Щебеночное	Подъем – 14
	ВАЗ-2123	Грунтовое	Подъем – 29
	КАМАЗ-6520	Грунтовое	Спуск – 10
	Урал-5557	Асфальтобетон	Спуск – 7
	Урал-63685	Щебеночное	Подъем – 14
	УАЗ-3163	Грунтовое	Подъем – 25
	ГАЗ-3102	Асфальтобетон	Спуск – 10
	ПАЗ-4234	Щебеночное	Подъем – 4
	УАЗ-3151	Грунтовое	Подъем – 25
	ПАЗ-3205	Асфальтобетон	Спуск – 11
	ГАЗ-2217	Щебеночное	Спуск – 5
	ЛиАЗ-5256	Асфальтобетон	Подъем – 15
	НефАЗ-5299	Щебеночное	Подъем – 5
	КАМАЗ-6350	Грунтовое	Подъем – 55

Дата добавления: 2015-05-29