Улучшение тормозных качеств автомобиля в эксплуатации

дипломная работа

2.2.2 Тормозная сила и уравнение движения автомобиля при торможении

Сумма тормозных сил на заторможенных колесах обеспечивает сопротивление торможения.

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.

По мере увеличения интенсивности торможения увеличиваются затраты энергии на проскальзывание шин. Вследствие этого увеличивается их износ.

Особенно велик износ шин при блокировке колес на дорогах с твердым покрытием и при высоких скоростях скольжения. Торможение с блокировкой колес нежелательна по условиям безопасности движения.

Во-первых, на заблокированном колесе тормозная сила значительно меньше, чем при торможении на грани блокировки.

Во-вторых, при скольжении шин по дороге автомобиль теряет управляемость и устойчивость. Предельное значение тормозной силы определяется коэффициентом сцепления колеса с дорогой:

Ртор max=цхRz, (2.2)

Для всех колес двухосного автомобиля:

Рторmax=Ртор1+Ртор2=цх(Rz1+Rz2)=цхG, (2.3)

где Ртор1 и Ртор2 тормозные силы на колесах передней и задней оси автомобиля соответственно.

Для вывода уравнения движения автомобиля при торможении спроектируем все силы, действующие на автомобиль при торможении (рисунок 2.6) на плоскость дороги:

Рисунок 2.6 - Силы, действующие на автомобиль при торможении

Силы вычисляются по формуле:

Ртор1+Ртор2+Рf1+Рf2+Рб+Рщ+Ртд+Рr-РJ=Ртор+Рш+Рщ+Ртд+Рr-РJ=0, (2.4)

где Ртд - сила трения в двигателе приведенная к колесам; зависит от рабочего объема двигателя, передаточного числа силовой передачи, радиуса колеса и КПД силовой передачи.

При выключенном сцеплении или передачи в коробке передач Ртд=0. Учитывая, что скорость автомобиля во время торможения падает, можно принять, что Рщ=0. Так как сила гидравлического сопротивления в агрегатах силовой передачи Рr мала по сравнению с силой Ртор, ею тоже можно пренебречь, особенно при экстренном торможении. Принятые допущения позволяют построить уравнение как:

Ртор+Рш-РJ=0

или

Ртор+Рш=РJ

Получим

цхG+шG=mJздвр,

где m - масса автомобиля;

Jз - замедление автомобиля;

двр - коэффициент времени

Разделив обе части уравнения на силу тяжести автомобиля, получим

цх+ш=(двр/g) Jз (2.5)

Делись добром ;)