Bitavtoptz.ru

Бит Авто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тормозной путь: что это и каким он должен быть

Тормозной путь: что это и каким он должен быть

Зачастую покупатели машин смотрят на разгон до 100 км/ч, расход топлива на 100 км. Однако при этом мало кто смотрит на тормозной путь. А зря!

На самом деле торможение куда важнее любых других технических характеристик. Ведь быстро остановиться означает спасти жизнь, автомобиль, бампер, фары. Попробуйте вспомнить, какой тормозной путь у вашей машины? 99 процентов, что не то что не помните, а и никогда не знали об этом. Более того, большинство автовладельцев не понимают, насколько много или мало тормозного пути в 30 или 40 метров при остановке со 100 км/ч.

Любопытно знать, что даже не все сотрудники ГАИ разбираются в длине тормозного пути. Примером тому служат новости с фразами «тормозной путь Ланоса составил 18 метров, при этом скорость была порядка 100 км/ч». Абсурдность подобных комментариев заключается в том, что тормозной путь у Bugatti Veyron со 100 км/ч составляет 31,4 метра.

Чтобы исправить такое положение вещей, АвтоПортал расскажет о тормозном пути.

Как узнать тормозной путь

Учитывая важность такого параметра, как тормозной путь, кажется странным политика автопроизводителей. Ведь они практически никогда и нигде не указывают тормозной путь для своих моделей.

Исключения составляют разве что спорткары и те автомобили, которые могут похвастаться лучшими характеристиками в классе. Достаточно вспомнить протестированный АвтоПорталом Renault Clio RS, отличающийся лучшим в сегменте тормозным путем (35 метров).

В большинстве же случаев узнать тормозной путь практически невозможно. Единственный вариант — отыскать этот показатель в результатах тест-драйвов, проводимых независимыми авто-экспертами из различных организаций и СМИ. Говоря проще, точной информации, скажем, о тормозном пути Ланоса никто не даст.

Почему?

Казалось бы, какие у автопроизводителей могут быть сложности с указанием тормозного пути. Если получается измерять разгон и указывать расход топлива (как это делают автогиганты, читайте в статье АвтоПортала о паспортном расходе), то почему нельзя указывать тормозной путь? Вопрос риторический.

Возможно, это связано с тем, что слишком низкий процент клиентов, интересующихся данным показателем. Не исключено и то, что измерение тормозного пути требует длительных и сложных испытаний, результаты которых могут разнится от множества факторов. Снег, дождь, температура воздуха, влажность, ветер, шины. с другой стороны, все это играет такую же важную роль и при определении динамики разгона!

Вывод: скорее всего автопроизводители проводит внутренние тесты для измерения тормозного пути, но разглашают эту информацию лишь в том случае, если им удалось добиться ну очень хороших показателей. В определенной мере это подтвердила пресс-службу российского производителя АвтоВАЗа, где на наш запрос ответили так:

«У АвтоВАЗа есть внутризаводские нормативы, регламентирующие допустимые показатели по тем или иным характеристикам автомобиля. Разглашение или неразглашение информации о данных тестирования определяется требованиями закона и процессом сертификации транспортных средств».

Также мы поинтересовались о тормозном пути у четырех украинских автоимпортеров, но на момент публикации материала ни один из них не смог предоставить вразумительный ответ о возможности получения информации о показателях тормозного пути продаваемых ныне моделей.

Есть ли нормы

Несмотря на то, что мало кто из автопроизводителей разглашает тормозной путь моделей, в Евросоюзе принято считать опасными все машины, которые не могут остановиться за 40 метров (стандарт качества ISO 9001) при торможении со 100 км/ч (речь идет о сухом асфальте). А таких в Украине большинство. Подавляющее большинство. Например, ЗАЗ Lanos. Существует немало модификаций этой модели, которые несколько отличаются конструкцией и эффективностью тормозов. Тем не менее, можно располагать определенными данными.



Тест «Авторевю» Lanos 1,5 86 л.с. без ABS (седан)

Тормозной путь со 100 км/ч — 46,5 м

Тест «За Рулем» Lanos 1,5 86 л.с. без ABS (хетчбек)

Тормозной путь со 100 км/ч — 48,2 м

Важно сказать, что тесты проводились на автомобилях без АБС. Это дает основания предполагать, что при наличии этой системы показатели будут гораздо лучше. Хотя надо сказать, что даже такие данные очень неплохие, как для бюджетного авто, да еще и без ABS. Ведь есть масса примеров, когда машины без АБС останавливаются лучше, чем автомобили-конкуренты с антиблокировочной системой. К примеру, согласно испытаниям «Авторевю», автомобилю Geely CK с системой ABS+EBD для полной остановки со ста километров в час необходимо почти на 4 метра больше дистанции, нежели Ланосу без АБС.


Стоит упомянуть и Renault Duster, который провалил испытания на торможение, проводимые французским изданием L’Automobile Magazine. Для остановки со 100 км/ч ему понадобилось 46 метров. Также в 2010-м году не прошли подобные испытания Renault Koleos и Mitsubishi ASX. Публиковало свой список «плохо тормозящих» автомобилей и немецкое издание Autobild. Оказалось, что даже очень дорогие машины не всегда могут хорошо останавливаться:

Читайте так же:
Кто производит шины Nokian?

Lexus RX 450h (41,2 м)

Honda Jazz и Honda CR-V третьего поколения (41,3 м)

Dodge Nitro (41,4 м)

Suzuki Alto, Citroen C1 и Daihatsu Cuore (42 метра)

Nissan X-Trail (42,4 м)

Suzuki Grand Vitara (42,5 м)

Mitsubishi Pajero (42,6 м)

Hyundai ix55 (42,7 м)

Dacia/Renault Duster (43,8 м — наверное немцы «тормозят» лучше французов)

Mercedes G-klasse (47 м)

Suzuki Jimny (48,3 м)

Niva Lada 4×4 (48,6 м)

Лидеры

Говоря об автомобилях с самой лучшей тормозной динамикой, в подавляющем большинстве это суперкары и гиперкары штучного производства (Bugatti Veyron, Koenigsegg и пр.). Но среди лучших есть и относительно массовые модели, которые доступными точно не назовешь, однако их можно встретить на просторах нашей родины.

Так выглядит ТОП-25 серийных машин (оснащенных тормозами Brembo) с лучшим тормозным путем:

Что влияет на тормозной путь

Современные машины изобилуют всевозможными системами, уменьшающими тормозной путь. Это и ABS, и помощники при экстренном торможении. Обо всех из них АвтоПортал расскажет в отдельном материале, а пока что ознакомьтесь с влиянием состояния дорожного полотна на тормозную динамику.

Величина тормозного пути зависит от скорости движения, от состояния покрытия дороги, от исправности тормозов и других факторов. Например, при скорости легкового автомобиля 30 км/ч при резком торможении автомобиль проходит тормозной путь, равный 10 м. При скорости 60 км/ч тормозной путь составит уже 40 м. То есть при увеличении скорости в два раза тормозной путь увеличивается в четыре раза. Тормозной путь намного увеличивается, если торможение автомобиля происходит на скользкой дороге (в дождь или снег).


Разумеется, влияет на тормозной путь коэффициент сцепления, который зависит от погоды и может существенно отличаться в зависимости от температуры воздуха и осадков:

— рыхлый снег (плотность 0,06-0,20 г/см3, коэффициент сцепления 0,20);
— уплотненный снег или накат (плотность 0,30-0,60 г/см3, коэффициент сцепления 0,10-0,25);
— гололед — пленка (толщина до 3 мм) или корка (толщина до 10 мм) с коэффициентом сцепления 0,08-0,15

Каким бы дорогим и высокотехнологичным (или наоборот) не был ваш автомобиль, помните о законах физики и коэффициенте сцепления — зимой это особенно важно.

Какой тормозной путь у автомобиля и мотоцикла при скорости 60 км/ч?

Любой автомобилист знает, что часто от ДТП нас отделяют буквально доли секунды. Автомобиль, движущийся с определенной скоростью, не может замереть на месте, как вкопанный, после нажатия на педаль тормоза, даже если у вас стоят покрышки Continental, которые традиционно занимают высокие места в рейтингах, и тормозные колодки с высоким коэффициентом тормозного нажатия.

После нажатия на тормоз, автомобиль еще преодолевает определенное расстояние, которое называют тормозным или остановочным путем. Таким образом, тормозной путь — это расстояние, которое проходит транспортное средство с момента срабатывания тормозной системы до полной остановки. Водитель должен хотя бы приблизительно уметь рассчитывать остановочный путь, иначе не будет соблюдаться одно из основных правил безопасного передвижения:

  • остановочный путь должен быть меньше, чем расстояние до помехи.

Ну, а здесь вступает в действие такая способность, как скорость реакции водителя — чем раньше он заметит преграду и нажмет на педаль, тем раньше машина остановится.

Тормозной путь2

Длина тормозного пути зависит от таких факторов:

  • скорость движения;
  • качество и вид дорожного покрытия — мокрый или сухой асфальт, лед, снег;
  • состояние шин и тормозной системы автомобиля.

Обратите внимание, что такой параметр, как вес автомобиля, не влияет на длину тормозного пути.

Также большое значение имеет и способ торможения:

  • резкое нажатие до упора приводит к неуправляемому заносу;
  • постепенное усиление давления — применяется в спокойной обстановке и при хорошей видимости, в экстренных ситуациях не применяется;
  • прерывистое нажатие — водитель несколько раз жмет на педаль до упора, автомобиль может потерять управляемость, но останавливается достаточно быстро;
  • ступенчатое нажатие — по этому же принципу работает система ABS, водитель полностью блокирует и растормаживает колеса, не теряя контакт с педалью.

Есть несколько формул, с помощью которых определяют длину остановочного пути, и мы применим их для разных условий.

Тормозной путь3

Сухой асфальт

Длина тормозного пути определяется по простой формуле:

S=\frac<v^2 data-lazy-src=

Подставляем данные в формулу:

  • 60 км/час = 16,7 м/сек;
  • коэффициент трения для сухого асфальта и резины равняется 0,5-0,8 (обычно берут 0,7);
  • g = 9,8 м/с.

Получаем результат — 20,25 метров.

Понятно, что такое значение может быть только для идеальных условий: хорошее качество резины и с тормозами все отлично, вы тормозили одним резким нажатием и всеми колесами, при этом не ушли в юз и не утратили управляемость.

Можно перепроверить результат еще по одной формуле:

S=Kэ*V*V/(254*Фc) (Кэ — тормозной коэффициент, для легковых авто он равняется единице; Фс — коэффициент сцепления с покрытием — 0,7 для асфальта).

В данную формулу подставляют скорость в километрах в час.

  • (1*60*60)/(254*0,7) = 20,25 метров.

Таким образом, длина тормозного пути на сухом асфальте для легковых авто, движущихся на скорости 60 км/час, в идеальных условиях составляет не менее 20 метров. И это при условии резкого торможения.

Тормозной путь4

Мокрый асфальт, лед, укатанный снег

Зная коэффициенты сцепления с дорожным покрытием, можно легко определить длину тормозного пути при различных условиях.

  • 0,7 — сухой асфальт;
  • 0,4 — мокрый асфальт;
  • 0,2 — укатанный снег;
  • 0,1 — гололед.

Подставляя эти данные в формулы, получим следующие значения длины остановочного пути при торможении на 60 км/час:

  • 35,4 метра на мокром асфальте;
  • 70,8 — на укатанном снегу;
  • 141,6 — на льду.

То есть на льду длина тормозного пути возрастает в 7 раз. Кстати, на нашем сайте Vodi.su есть статьи о том, как правильно управлять автомобилем и тормозить в зимнее время. Также безопасность в этот период зависит и от правильного выбора зимней резины.

Если вы не любитель формул, то в сети можно найти простые калькуляторы тормозного пути, алгоритмы которых и построены на данных формулах.

Длина остановочного пути с ABS

Главная задача ABS — не дать уйти автомобилю в неконтролируемый занос. Принцип действия этой системы схож с принципом ступенчатого торможения — колеса полностью не блокируются и тем самым у водителя сохраняется возможность управлять автомобилем.

Тормозной путь1

Многочисленные тесты демонстрируют, что с ABS тормозной путь короче на:

  • сухом асфальте;
  • мокром асфальте;
  • укатанном гравии;
  • на пластиковой разметке.

На снегу, гололеде или на раскисшей почве и глине эффективность торможения с ABS несколько снижается. Но в то же время водителю удается сохранить управляемость. Стоит также отметить, что длина тормозного пути во многом зависит от настроек ABS и наличия EBD — системы распределения тормозного усилия).

Одним словом, тот факт, что у вас есть ABS, не дает вам преимуществ в зимнее время. Длина тормозного пути может быть на 15-30 метров больше, но зато вы не утрачиваете контроль за машиной и она не отклоняется от своего маршрута. А на льду данный факт значит очень много.

Тормозной путь мотоцикла

Научиться правильно тормозить или притормаживать на мотоцикле — задание не из легких. Можно тормозить передним, задним или обоими колесами одновременно, также используется торможение двигателем или юзом. Если затормозить неправильно на большой скорости, то можно очень легко утратить равновесие.

Длина тормозного пути для мотоцикла также рассчитывается по выше приведенным формулам и составляет для 60 км/час:

  • сухой асфальт — 23-32 метра;
  • мокрый — 35-47;
  • снег, грязь — 70-94;
  • гололедица — 94-128 метров.

Вторая цифра — это тормозной путь юзом.

Любой водитель или мотоциклист должен знать приблизительную длину тормозного пути своего ТС при разных скоростях. Сотрудники ГИБДД при оформлении ДТП по длине юза могут определить скорость, с которой двигался автомобиль.

—>Автозапчасти и СТО —>

Тормозной путь – это расстояние, которое проходит автомобиль после того, как водитель нажал на тормоз. Очень важно, чтобы данное расстояние было минимальным. Согласитесь, не всегда приятно, когда на пути следования видите препятствие, нажимаете на тормоз и не знаете, успеет ли автомобиль остановиться до него или произойдет наезд. Именно так и происходят несчастные случаи на дорогах и не всегда это возможно по причине того, что водитель не справился с управлением. Иногда длина тормозного пути слишком высока, и здесь виноват, в первую очередь, сама автовладелец. Причины его вины могут быть разными, от отсутствия опыта, до несвоевременного нажатия на тормоз, но очевидно одно, он не смог правильно подобрать шины для своего автомобиля.

Летние шины зимой Как известно, влияние погодных условий на длительность тормозного пути является очевидным фактом. Если на улице жарко, асфальтированная поверхность трассы быстро нагревается и тогда сцепные свойства колес становятся непредсказуемыми. Летние шины, двигаясь по трассе при условиях температур выше нуля, редко теряют сцепные свойства. Производители летней резины устанавливают предельный лимит их эксплуатации до температуры выше семи градусов по Цельсию на улице.

Читайте так же:
Как выставить время на Ауди ТТ?

Если использовать зимние покрышки на голом асфальте, то их сцепные свойства по сравнению с летними шинами оставляют желать лучшего при плюсовой температуре. Как известно, шипованная резина идеально ведет себя при гололедице и выпадении снега, но непредсказуема при движении на сухом асфальтированном покрытии.

На длину тормозного пути помимо погодных условий может влиять дорожное покрытие, которое бывает асфальтированным, галечным, смешанным. Можно вообще передвигаться по бездорожью. Многие эксперименты, исследуемые длительность тормозного пути на разных моделях показывают разные результаты. Одни и те же летние модели покрышек могут демонстрировать разные показатели тормозного пути при прохождении дороги в жаркую погоду и в прохладное время дня.

Очевидно, что тормозной путь зависит от сцепных свойств той или иной модели шины. Вот почему современные производители уделяют данному процессу много времени. Если движение происходит в условиях низких температур, на сцепные свойства резины влияет химический состав, из которого изготавливается протектор. Если шина замерзает во время пути, сцепные свойства снижаются. Если авто движется на скоростных шинах, они при разгоне нагреваются благодаря специальным добавкам химического состава протектора и от этого сцепные свойства существенно улучшаются. Даже владельцы гоночных автомобилей перед участием в соревнованиях используют специальные разогревающие шины чехлы, таким образом, обеспечивая безопасность их дальнейшего движения.

Если температура воздуха и поверхности трассы увеличиваются, то тормозной путь становится длиннее. И это надо учитывать при передвижении автомобиля в летнее время года.

Стоит отметить, что испытания шин в различных температурных диапазонах на длину тормозного пути показывают, что не может отдельно взятая модель покрышки быть идеальной во всех диапазонах исследуемой температуры. Где то она лучшая, а где то показывает средние или худшие результаты.

Тестируя летние шины, не следует брать показатель температуры плюс десять градусов, поскольку в этом температурном режиме летние покрышки мало отличаются по длительности тормозного пути.

Стоит отметить, что исследования при температуре плюс семь градусов по Цельсию показывают, что сцепные свойства на летних шинах ухудшаются. Зимние шины, начиная с температуры воздуха пять градусов мороза, показывают повышение тормозного пути. Но зимой покрышки шипованные или нешипованные покажут прекрасные показатели по тормозному пути во время движения по обледенелым и заснеженным участкам дорог. Если эксплуатировать зимние шины при плюсовых температурах, их тормозной путь резко увеличивается и по сравнению с тормозными способностями летней резины удаляются ровно на два корпуса машины. При плюсовой температуре от 4 – 11 градусов тормозной путь зимней резины увеличивается на полметра.

Как стало известно, в жару летние шины могут тормозить хуже, чем в пасмурную погоду. Но и похолодание также влияет на длину тормозного пути и здесь важно улавливать владельцам транспортных средств момент, связанный с тем, когда именно надо менять сезонные покрышки.

В жару тормозной путь может составлять в среднем тридцать девять с половиной метров. Если пасмурно, в основном величина тормозного пути отслеживалась величиной тридцать восемь и шесть десятых метра. В прохладу длина тормозного пути в среднем составляет 37.7 метра. Когда на улице холодно и температура воздуха варьируется от, плюс минус 1 градус по Цельсию, тормозной путь равен 38.1 метр. При морозе до 6 градусов показатель тормозного пути равняется 39.4 метра.

летние шины зимой

Основной вывод, сделанный по итогам общения со специалистами-шинниками, таков: "переобуваться" к летнему сезону необходимо! Остаться же на "зиме" можно лишь на короткое время, а к зимним покрышкам придется относиться как к запаскам — "докаткам".

Главные опасности, подстерегающие тех, кто ездит летом на зимней резине:

недостаточное сцепление с асфальтом, особенно на мокром: на высоких скоростях автомобиль будет кидать из стороны в сторону;

замедленные реакции автомобиля на управление: об активной рулежке можно забыть;

более ранний эффект аквапланирования: в дождь придется не ехать, а "ползти";
заметное увеличение тормозного пути: риск ДТП возрастает в разы;

повышенный износ покрышек: до следующей зимы комплект, не снятый в начале лета, может и не дожить.

Совет: не советуем экономить на зимних шинах, ведь это не только личная безопасность, но и безопасность всех участников дорожного движения.

Помним: взаимоуважение, взаимовежливость, взаимопомощь, соблюдение ПДД — главные принципы безопасности на дороге!

Тормозной путь при экстренном торможении автомобиля

Независимо от того, кто находится за рулем автомобиля — опытный водитель с двадцатилетним стажем или новичок, только вчера получивший свои долгожданные права, — на дороге в любой момент может произойти аварийная ситуация из-за:

  • нарушения ПДД каким-либо участником дорожного движения;
  • неисправного состояния транспортного средства;
  • внезапного появления на дороге человека или животного;
  • объективных факторов (плохая дорога, плохая видимость, падение на дорогу камней, деревьев и т. д.).
Читайте так же:
Как проверить уровень масла в акпп тойота рав 4?

тормозной путь

Безопасная дистанция между автомобилями

Согласно п. 13.1 Правил дорожного движения, водителю необходимо держаться от впереди идущего транспортного средства на достаточном расстоянии, которое позволит ему вовремя затормозить.

Несоблюдение дистанции является одной из главных причин транспортных аварий.

При резкой остановке впереди идущего транспорта у водителя автомобиля, вплотную следующего за ним, нет времени для торможения. В результате происходит столкновение двух, а иногда и более транспортных средств.

Для определения безопасного расстояния между машинами во время движения рекомендуется брать целое числовое значение скорости. Например, скорость автомобиля — 60 км/час. Значит, дистанция между ним и впереди идущим транспортным средством должна быть равна 60 метрам.

легковой автомобиль

Возможные последствия столкновений

Согласно результатам технических испытаний, сильный удар движущегося автомобиля о какое-либо препятствие по силе соответствует падению:

  • при 35 км/ч — с 5-метровой высоты;
  • при 55 км/ч — 12 метров (с 3-4 этажа);
  • при 90 км/ч — 30 метр (с 9 этажа);
  • при 125 км/ч — 62 метр.

Понятно, что столкновение транспортного средства с другим автомобилем или иным препятствием даже при небольшой скорости угрожает людям травмой, а в самом худшем случае – и гибелью.

Поэтому при возникновении аварийных ситуаций необходимо предпринять все возможное для предотвращения подобных столкновений и выполнить объезд препятствия или экстренное торможение.

скорость автомобиля

Чем отличается тормозной путь от остановочного

Остановочный путь — дистанция, которую проедет машина за период от момента обнаружения водителем препятствий до окончательного прекращения движения.

Он включает в себя:

  • Тормозной путь — расстояние, пройденное транспортным средством с момента нажатия на тормозную педаль и до полного прекращения движения.
  • Дистанция, которую проехал легковой автомобиль за время реакции водителя. За эти секунды происходит осознание опасности, принятие решения о торможении и нажатие ногой тормозной педали.

длина тормозного пути

От чего зависит тормозной путь

Ряд факторов, влияющих на его длину:

  • скорость срабатывания тормозной системы;
  • скорость движения транспортного средства в момент торможения;
  • тип дороги (асфальт, грунтовая, гравийная и т. д.);
  • состояние покрытия дороги (после дождя, гололедица и т. д.);
  • состояние шин (новые или с изношенным протектором);
  • давление в шинах.

Тормозной путь легкового автомобиля прямо пропорционален квадрату его скорости. То есть, при увеличении скорости в 2 раза (с 30 до 60 километров в час) длина тормозного пути возрастает в 4 раз, в 3 раза (90 км/час) — в 9 раз.

Таблица

Экстренное торможение

Экстренным (аварийным) торможением пользуются при возникновении опасности наезда или столкновения.

Не следует слишком резко и сильно нажимать на тормоз – в этом случае блокируются колеса, машина теряет управление, начинается ее скольжение по трассе «юзом».

Симптомы заблокированных колес во время торможения:

  • появление вибрации колес;
  • уменьшение торможения автомобиля;
  • появление скребущего или визжащего звука от покрышек;
  • у машины возник занос, она не реагирует на движения руля.

ВАЖНО: Если есть возможность, необходимо сделать предупреждающее торможение (полсекунды) для машин, следующих сзади, на мгновенье отпустить педаль тормоза и тут же начать экстренное торможение.

экстренное торможение

Типы экстренного торможения

1. Прерывистое торможение – нажать на тормоз (не допуская блокировки колес) и полностью отпустить. Так повторять до полной остановки машины.

В момент отпускания педали тормоза нужно выравнивать направление движения, чтобы избежать заноса.

Прерывистым торможением также пользуются при езде по скользкой или неровной дороге, торможении перед ямками или ледяными участками.

2. Ступенчатое торможение нажать на тормоз до появления блокировки одного из колес, затем сразу ослабить давление на педаль. Повторять так до полного прекращения движения машины.

В момент ослабления нажатия на педаль тормоза нужно выравнивать рулем направление движения, чтобы избежать заноса.

3. Торможение двигателем на автомобилях с механической коробкой передач — нажать на сцепление, перейти на более низкую передачу, снова на сцепление и т. д., поочередно понижая до самой низшей.

В особых случаях можно понижать передачу не по порядку, а сразу на несколько.

4. Торможение при наличии ABS: если легковой автомобиль имеет автоматическую коробку передач, при экстренном торможении необходимо с максимальной силой нажимать на тормоз до полной остановки, а на машинах с механической коробкой передач — одновременно сильно давят на педали тормоза и сцепления.

При срабатывании системы ABS будет подергиваться педаль тормоза и появится хрустящий звук. Это нормально, необходимо продолжать изо всех сил давить на педаль, пока автомобиль не остановится.

ЗАПРЕЩЕНО: Во время экстренного торможения пользоваться стояночным тормозом – это приведет к развороту автомобиля и неконтролируемому заносу из-за полной блокировки колёс машины.

Торможение

Medium

Рассмотрим физические процессы происходящие при торможении. Оценим влияние массы автомобиля и его скорости на тормозной путь. Поговорим о коэффициенте трения.

Задача тормозов — поглащение кинетической энергии, которой обладает движущийся автомобиль. Кинетическая энергия это половина произведения массы на квадрат скорости: E = m·v²/2. Рассмотрим вклад массы и скорости.

Вклад массы в кинетическую энергию

Вклад скорости в кинетическую энергию

Разгоняющийся автомобиль набирает кинетическую энергию, которую тормозам нужно будет преобразовать в тепловую

Оценим сколько мощности необходимо для остановки автомобиля массой в 1200 кг, движущийся на скорости 60 км/ч за 10 секунд. Выразив мощность через отношение энергии ко времени, получим 16.5 КВт или 22.5 л.с. Взяв время в одну секунду, мы получаем соответственно 165 КВт или 225 л.с. То есть чем быстрее мы хотим остановить автомобиль тем большую мощность должна поглотить тормозная система. Если бы вместо тормозов у нас была бы нагрузка в виде генератора — такую бы усредненную мощность за время торможения он выдал бы. С другой стороны, тормоза забирают у автомобиля энергию, которую ему передал двигатель и на гражданских автомобилях тормоза работают эффективнее мотора — время торможения заметно ниже времени разгона.

Тепло идет на нагрев тормозных колодок и дисков за счет трения, возникающего при их контакте. Количество выделяемого тепла зависит от силы, прижимающей колодку к диску, коэффициента трения между ними и площадью контакта. Колодки выполнены из фрикционного (обладающего высоким коэффициентом трения) материала, а сила прижима определяется максимальным давлением, развиваемым тормозным цилиндром. Тормозной диск должен иметь высокую теплопроводность и высокую теплоемкость — ему нужно быстро поглощать много тепла.

Раскаленный до красна тормозной диск

И вот мы имеем большой тормозной диск с перфорацией, чтобы увеличить площадь для рассеивания тепла, колодку обладающую высоким коэффициентом трения, подняли максимальное рабочее давление в системе и уперлись в следующее ограничение — полная блокировка колес. Дальнейшее улучшение тормозной системы бесполезно, мы и так уже платим большую цену: из-за больших тормозных дисков необходимы колеса большого радиуса с низким профилем, тяжелые тормозные диски и массивные суппорта увеличивают неподрессоренную массу подвески, а высокий коэффициент трения колодок делает торможение слишком резким (теряем комфорт). Итак, мы получили тормозную систему, способную заблокировать колеса на любой необходимой скорости, и дальнейшее ее улучшение упирается в коэффициент сцепления резины с дорогой.

Решающий вклад в тормозные способности автомобиля вносит коэффициент трения покрышек с дорогой

А что с резиной?

Рассмотрим чем определяется сила трения покрышки об асфальт. По определению это произведение силы прижимающей автомобиль (сила тяжести) на коэффициент трения между колесом и асфальтом. Чем больше масса автомобиля, и чем выше коэффициент трения резины об асфальт, тем сложнее его сдвинуть с места при заблокированных колесах — тем лучше сцепление с дорогой. Приходим к тому, что для целесообразности дальнейшего улучшения тормозов нам необходимо увеличить два параметра — прижимную силу (массу автомобиля) и коэффициент трения (свойства резины). Но ведь с увеличением массы автомобиля увеличивается и кинетическая энергия, причем прямо пропорционально. Но и сила трения резины об асфальт тоже пропорциональна массе автомобиля. Получается что они друг друга компенсируют. Казалось бы, чем тяжелее автомобиль, тем сложнее его остановить, но ведь и прижимной силы у него больше, а следовательно при достаточной эффективности тормозной системы, масса автомобиля не влияет ни на время торможения, ни на тормозной путь — просто тормоза будут больше греться.

Коэффициент трения

Следовательно резина с хорошим коэффициентом трения (сцеплением с дорогой) будет позволять тормозной системе работать эффективнее, причем независимо от ширины (пятно контакта), рисунка протектора и количества колес. Площадь контакта (ширина колеса) вляет лишь на скорость износа покрышки. Ширина колеса (площадь пятна контакта) влияет на длину тормозного пути только в случае торможения с блокировкой колеса — за счет того что сгорает больше резины и нагревается больший участок асфальта, больше кинетической энергии переходит в тепловую. Выходит, что один из самых главных параметров шины, напрямую влияющий на длину тормозного пути — это коэффициент трения.

Зависимости тормозного пути от коэффициента трения между покрышкой и асфальтом при разных начальных скоростях без учета конструктивных особенностей покрышек и массы автомобиля

Из графика видно, что на скользких поверхностях (лед, снег, мокрый грунт) качество резины не существенно и только трением машину на льду не остановить. Нужно применять другие принципы — протектор, цепляющийся за неровности покрытия, грунтозацепы, цепи или шипы, вгрызающиеся в лед. Участок с коэффициентом трения до 0.8 примерно характеризует поведение обычного автомобиля на асфальте. Для сравнения приведены показатели болида формулы 1.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector