Определение динамических качеств автомобиля при торможении

Тяговые и тормозные свойства автомобиля тесно связаны между собой. Чем больше средняя скорость движения, тем лучше должны быть тормозные свойства. Требуется определить максимальные тормозные свойства автомобиля, которые зависят от конструкции и технического состояния машины, тип и состояние дороги, действия водителя, атмосферные условия и т.п.

Действия всех факторов полно учитывается максимальным замедлением при торможении t_тор и тормозным путем S_тор.

Схема тормозного механизма и действующих сил

Р1 – сила которая прижимает колодки при торможении к тормозному барабану; Ртр – сила трения, которая возникает между колодками и барабанами при торможении, эта сила образует пару, плечо которой равно диаметру тормозного барабана; Р2 – сила создаваемая разжимным устройством; R – равнодействующая силы трения.

Между колесом и дорогой при торможении возникает тормозное усилие Р_тор, сила инерции Р_ј и появляется момент трения М_тр, который направлен в противоположную сторону вращения колеса, (создается фрикционными накладками за счет сил трения Р_тр).

Максимальная тормозная сила на одном колесе равна силе сцепления колеса с дорогой:

Уравнение тягового баланса при торможении имеет следующий вид:

При торможении Р_W стремится к нулю, тогда факторы замедления при торможении можно определить решением уравнения движения машины при торможении с отключенным двигателем от трансмиссии, в соответствии с выражением основных сил действующих при торможении:

Если принять в расчет, максимальную тормозную силу при наличии тормозов на передних и задних колесах, то сила торможения определится как Р_{тор мах} = G∙j; сила инерции движения определится как Р_ј = (G/g)∙ј_тор. Сопротивление движению по сравнению с тормозными силами мало, то максимальное замедление можно определить из выражения:

Время торможения до остановки находится при интегрировании уравнения замедления автомобиля:

Путь торможения до остановки можно найти при интегрировании уравнения времени торможения:

Результаты вычислений (4.1),(4.2) и (4.3) занесены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 Тормозные свойства автомобиля.

По данным таблицы 4.1 строятся графики (j_тор – V); (t_тор – V); (S_тор – V).

Механическая безопасность транспортных средств для водителя и пассажиров определяется по различным методикам (краш-тестами).

Наиболее известны в мировой практике методики EuroNCAP, NHTSA, IIHS, NASVA, ANCAP, C-NCAP, нормы ЕСЕ R94.

EuroNCAP (European New Car Assessment Program) — это международное некоммерческое объединение, проводящее тестирование безопасности легковых автомобилей.

NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) — американская правительственная организация, служащая для обеспечения безопасности на дорогах.

IIHS (Insurance Institute for Highway Safety) — Американский институт дорожной безопасности.

NASVA (National Agency for Automotive Safety & Victims Aid) — японская национальная организация автомобильной безопасности и помощи жертвам ДТП.

ANCAP (Australian New Car Assessment Program) — Организация Australian NCAP проводит краш-тестирование автомобилей, использующихся в Австралии и Новой Зеландии.

C-NCAP — методика, разработанная Китайским автомобильным исследовательским центром (CATARC). По ней тестируются автомобили, выпущенные в Китае совместными предприятиями и китайскими национальными производителями.

ЕСЕ R94 — автомобильный технический стандарт Европейского союза.

Показатели и особенности их определения систематизированы в табл.

Сравнительная характеристика методов определения безопасности водителя и пассажиров транспортных средств

Рассмотрим подробнее методику испытаний EuroNCAP.

Определение безопасности при фронтальном ударе (рис.) заключается в следующем.

Рис. Имитация фронтального столкновения (с деформируемым барьером на скорости 64 км/ч)

Манекены располагаются на передних сиденьях (водитель и пассажир). Оба манекена пристегивают ремнями безопасности. Удар проводят о непрочный барьер, который перекрывает 40% передней части автомобиля. При ударе скорость автомобиля составляет 64 км/ч. На манекенах проверяют вероятность травмирования головы, шеи, грудной клетки и ног. Также оценивают повреждения и деформации автомобиля. По этим результатам дают оценку степени защиты пассажиров по 5-балльной шкале.

При 100-процентной защите максимальная оценка составляет 16 баллов за тест.

Определение степени безопасности при боковом ударе с барьером (рис.) Имеет следующие особенности.

Рис. Имитация бокового столкновения с барьером в зоне дверей на скорости 50 км/ч

Вагонетка шириной 1,5 м на скорости 50 км/ч ударяет неподвижный автомобиль в бок со стороны водителя. Передняя часть вагонетки имитирует переднюю часть обычного автомобиля. После удара на манекене водителя проверяют вероятность травмирования головы, грудной клетки, живота и таза. Результаты оценивают по 5-балльной шкале.

При 100-процентной защите максимальная оценка составляет 16 баллов за тест.

Определение безопасности при боковом ударе в столб проводится при движении автомобиля боком со скоростью 29 км/ч и столкновении с твердым столбом диаметром 254 мм (рис.). После удара проверяется вероятность травмирования водителя и пассажиров. Результаты оцениваются по балльной шкале.

Рис. Имитация бокового столкновения со столбом в районе центральной стойки на скорости 29 км/ч

Определение безопасности воздействия на пешехода проводится на скорости 40 км/ч (рис.). Анализируется вероятность и характер наносимых травм, по результатам проводится балльная оценка.

Рис. Имитация столкновения с пешеходом

При испытании учитываются рост, вес, возраст человека. Участки воздействия на тело человека определяются по этим трем параметрам.

Поиск по сайту: