РОЗПОДІЛ ГАЛЬМІВНИХ СИЛ МІЖ ОСЯМИ АВТОМОБІЛЯ

Для виведення формул, що визначають уповільнення, час гальмування і гальмівний шлях при екстреному гальмуванні, було прийнято допущення, що в процесі гальмування у коліс передньої і задньої осей автомобіля гальмівні сили одночасно досягають величини, максимально можливої по зчепленню. Це припущення має дуже важливе значення. Досвід показує, що максимальне значення гальмівної сили у кожного з коліс досягається в разі, коли колеса знаходяться на межі повного ковзання (юза), але ще котяться. При цьому відбувається кочення колеса з деяким прослизанням. Максимальне значення гальмівних сил досягається при прослизанні близько 15 .. .30%.

При подальшому збільшенні ковзання гальмівна сила зменшується, причому після доведення колеса до повного юза гальмівна сила значно менше максимально можливої. Чим більше швидкість руху автомобіля, тим більшою мірою зменшується гальмівна сила, відповідна юзу колеса, в порівнянні з максимально можливою. При великих швидкостях руху на мокрій дорозі це зменшення може становити 50 .. .60%. Тому для забезпечення мінімального гальмівного шляху недоцільно при гальмуванні доводити колеса до повного юза.

Є ще одна причина недоцільність доведення коліс до повного ковзання (юза). Колесо в такому випадку не може сприймати бічної сили. Тому навіть невеликі бічні сили або моменти, що діють на автомобіль при його гальмуванні з повним ковзанням коліс будь-якої з осей, викликають бічне ковзання цієї осі. Бокове ковзання коліс задньої осі, як буде показано в розділі «Керованість і стійкість», викликає занос автомобіля, а ковзання коліс передньої осі - втрату керованості.

Якщо гальмівна сила на колесах будь-якої з осей досягне величини, максимально можливої по зчепленню, то водій змушений буде припинити подальше натискання на педаль, щоб уникнути занесення або втрати керованості автомобіля. В результаті цього сумарна гальмівна сила коліс обох осей виявиться менше максимально можливої по зчепленню, а гальмівний шлях значно збільшиться в порівнянні з теоретичним, підрахованими за формулою (82).

Подивимося, чи можна так спроектувати гальмівну систему автомобіля, щоб при всіх експлуатаційних умовах забезпечити одночасне досягнення гальмівними силами коліс передньої і задньої осей величин, максимально можливих по зчепленню.

Максимально можливі по зчепленню значення дотичних реакцій, що діють на колеса при гальмуванні, рівні: R Xl = ср Л і R X2 = R = 2 (р. Г - Коефіцієнти зчеплення передніх і задніх коліс в загальному випадку можуть відрізнятися. Будемо, однак, для спрощення вважати їх однаковими.

м то Л /

Отношеніетормознихсіл /> ОР1 = - ^ - і Р т 2 = -мож-

r d r d

але без великої погрішності наближено вважати рівним відно

Р RR

шению дотичних реакцій Т ° Р | - ~ -Следовательно,

Р RR

^ тор 2 .ХГ2 ? 2

гальмівна система повинна бути спроектована таким чином, щоб забезпечити співвідношення гальмівних моментів на колесах

"" М тор, Л

передньої і задньої осей в пропорціі-- = -.

M TO P2 R z 2

Знайдемо реакції R_ } і R zV діючі на колеса автомобіля в процесі гальмування на горизонтальній дорозі. Схема сил,

Схема сил нормальних реакцій при гальмуванні діючих на автомобіль в цьому випадку, показана на рис

Мал. 24. Схема сил нормальних реакцій при гальмуванні діючих на автомобіль в цьому випадку, показана на рис. 24. Будемо, як і раніше, при розгляді екстреного гальмування нехтувати силою опору повітря. Крім того, як показують розрахунки, при екстреному гальмуванні на дорогах з твердим покриттям можна нехтувати моментами опору коченню.

Напишемо рівняння моментів автомобіля відносно її центра ваги і рівняння проекцій сил на вертикальну площину:

При аварійному гальмуванні на горизонтальній дорозі (а = 0)

+ К х 2 = С Аф-

тоді

Вирішуючи систему рівнянь (95) і (96), отримаємо

Всі величини, що входять в праву частину рівності (97), є змінними. Координата центра ваги автомобіля а, b і h g змінюються зі зміною навантаження на автомобіль, a (p v -різному для різних доріг. Тому для виконання вимоги про одночасне доведення гальмівних сил, що діють на колеса автомобіля в процесі гальмування, до значень, максимально можливих але зчепленню, співвідношення між гальмівними моментами на передніх і задніх колесах автомобіля має бути змінним.

Гальмівні системи сучасних автомобілів виконуються:

  • - з постійним (нерегульованим) розподілом гальмівних сил;
  • - з регульованим по осях розподілом гальмівних сил без зворотного зв'язку;
  • - з регульованим розподілом гальмівних сил по колесам або осях і зі зворотним зв'язком.

При постійному розподілі гальмівних сил неможливо в усіх випадках руху забезпечити одночасне досягнення гальмівними силами величин, максимально можливих по зчепленню. В цьому випадку вибираються якісь певні умови, для яких підбирається розподіл гальмівних моментів (а отже, і гальмівних сил) відповідно до рівності (97). Зазвичай в якості таких умов вибирається рух автомобіля з повним навантаженням по дорозі з деяким коефіцієнтом зчеплення ф 011Т = 0,4 .. .0,45.

При русі по дорогах з коефіцієнтом зчеплення, більшим, ніж ф 0 | 1Т , у таких автомобілів першими блокуються (переходять на юз) задні колеса, що призводить до можливості виникнення заносу, а при русі по дорогах з коефіцієнтом зчеплення менше ф першими блокуються передні колеса , що призводить до можливості втрати керованості.

Прийнято характеризувати гальмівну систему коефіцієнтом розподілу сумарної гальмівної сили, рівним відношенню гальмівної сили, що діє на передні колеса, до сумарної гальмівної сили:

Для легкових автомобілів коефіцієнт Р т виходить більше 0,5, т. Е. Гальмівний момент на передніх колесах більше, ніж на задніх, а для вантажних навпаки.

Потрібне розподіл гальмівних моментів може бути отримано різними конструктивними прийомами. Найчастіше або на передніх і задніх колесах застосовуються однакові але конструкції і розмірам гальма, але з різними діаметрами робочих гальмівних циліндрів або гальмівних камер, або на передніх і задніх колесах встановлюються різні по конструкції (рідше за розмірами) гальма, що забезпечують при однакових розмірах гальмівних циліндрів або камер різні гальмівні моменти.

Так, наприклад, на деяких сучасних легкових автомобілях для передніх коліс застосовуються колодкові гальма з рознесеними опорами, що дозволяють при однакових діаметрах робочих гальмівних циліндрів створювати гальмівні моменти, на 30 ... 40 % більші, ніж у гальм з одностороннім розташуванням опор, що застосовуються для задніх коліс.

Застосування гальмівних систем з регульованим по осях розподілом гальмівних сил дозволяє отримувати оптимальний розподіл гальмівних моментів в більш широкому діапазоні умов. Для регульованого розподілу гальмівних сил застосовуються спеціальні регулятори гальмівних сил. Регулятори гальмівних сил можуть бути статичні, що дозволяють змінювати розподіл гальмівних сил в залежності від зміни розподілу ваги між осями автомобіля, наприклад, при зміні корисного навантаження, або динамічні, що дозволяють змінювати розподіл гальмівних сил в залежності від динамічного перерозподілу нормальних реакцій /? _, І При регулюванні гальмівних сил без зворотного зв'язку не виключається можливість блокування і руху юзом всіх коліс автомобіля. Для виключення такої можливості в даний час починають впроваджуватися гальмівні системи, що забезпечують регулювання гальмівних сил по осях або колесам зі зворотним зв'язком (протиугінний пристрій).

При нерегульованої гальмівній системі тиск в приводі гальмівних механізмів коліс передньої і задньої осей буде однаковим, тому і розподіл гальмівних сил буде постійним. Така гальмівна система може створити оптимальне гальмування, т. Е. Одночасне доведення всіх коліс до кордону блокування тільки при одному певному коефіцієнті зчеплення хопГ

Крім того, нерегульоване співвідношення гальмівних моментів в умовах змінного навантаження на автомобілі призводить до нестабільності гальмівних властивостей. Ця нестабільність особливо сильно проявляється у вантажних автомобілів, причіпних ланок і автобусів, т. Е. У АТС, співвідношення між повною і споряджена маса яких змінюється в широких межах.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >