Раздел 1. Безопасность транспортых средств (стр. 6 )

где— величины замедления на каждом участке торможения, обеспечиваемые определенным значением тормозного момента и рассчитанные по формулам (4.43) и (4.44);

n — число участков на пути торможения.

Время нарастания замедления при торможении двигателем весьма незначительно, и при расчете его можно не принимать во внимание.

Таким образом, при расчете пути торможения двигателем с некоторой скоростью до конечной определяют:

1) коэффициент учета инерции вращающихся масс по формуле (2.11);

2) тормозные моменты для нескольких частот вращения коленчатого вала по формуле (4.32);

3) тормозные замедления, соответствующие значениям тормозных моментов, по формуле (4.33) либо (4.34)

4) среднее арифметическое значение замедления на участке торможения;

5) величину пути торможения для снижения скорости от до по формуле (4.41).

Определение пути автомобиля, движущегося замедленно при свободном качении. Приближенно путь свободного качения автомобиля (или автопоезда) рассчитывается по формуле:

м, (4.31)

где — коэффициент учета инерции вращающихся масс при выключенной передаче; можно принять ;

— масса автомобиля (автопоезда), кг;

— начальная скорость, м/с;

— конечная скорость, м/с;

— механический к. п. д. трансмиссии;

— ускорение свободного падения (=9,81 м/с);

— сила дорожного сопротивления, кгс;

— сила сопротивления воздушной среды, кгс.

Если скорость выразить в км/ч, то формула (4.31) примет следующий вид:

, (4.32)

Пример. Определим длину свободного качения автобуса ЛиА3-677 без пассажиров по горизонтальному участку сухой асфальтобетонной дороги при начальной скорости =5О км/ч.

Принимаем следующие значения:

;;;;кг.

Рассчитываем силу сопротивления воздуха в пределах средней скорости:

км/ч.

Для автобуса ЛиАЗ – 677

м;кгс. с/м;

тогда

кгс.

Длина свободного качения от скорости 50 км/ч до остановки составит:

м.

Время свободного качения будет равно:

с,

м/с. (4.33)

Определение времени и пути движения заторможенного автомобиля. Из тормозной диаграммы следует, что время, затрачиваемое собственно на торможение автомобиля (реализацию тормозного пути) с момента нажатия на педаль тормоза до остановки, составит:

с, (4.34)

где — время срабатывания тормозного привода, с;

— время нарастания замедления до максимального значения, с;

— время торможения с установившимся замедлением, с.

При достижении наибольшего установившегося замедления автомобиль практически движется равномерно замедленно.

Время торможения от начальной скорости автомобиля до конечной определится по формуле:

с. (4.35)

Формула (4.35) справедлива тогда, когда снижение скорости на участке нарастания тормозного замедления невелико, что наблюдается при торможении автомобиля на мокрой и скользкой дороге.

При торможении автомобиля до остановки, т. е. до , время торможения с наибольшим установившимся замедлением можно принять

с. (4.36)

В формулах (4.35) и (4.36) и выражены в км/ч. Согласно рис. 4.2 время, затрачиваемое на весь процесс торможения (), составляет:

с. (4.37)

Здесь — время реакции водителя. Время называют остановочным временем.

Чтобы не усложнять расчетов при определении остановочного времени, оказалось допустимым значение принимать в половинном размере. Этим компенсируется неточность в подсчете времени торможения с установившимся замедлением, при определении которого следовало бы принимать меньшее значение скорости, чем начальная. Расчетной формулой остановочного времени, поэтому будет:

с. (4.38)

Конечная скорость остановившегося при торможении автомобиля . Тогда путь, проходимый полностью заторможенным автомобилем, будет равен:

м,

откуда

с. (4.39)

Так как пройденный путь , из рис. 4.2 возможно вывести несколько расчетных зависимостей, которые применяются при расследовании происшествий:

тормозной путь

м;

перемещение автомобиля за время запаздывания срабатывания привода тормозов

м;

то же, за время нарастания замедления

м;

то же за время полного торможения

м,

время полного торможения при установившемся замедлении

с;

перемещение автомобиля за время реакции водителя

м.

Тогда полный остановочный путь автомобиля (от начала времени реакции водителя до остановки) составит:

м; (4.40)

или

м. (4.41)

В тех случаях, когда известна длина следов юза, остановочный путь будет равен:

м. (4.42)

След юза при торможении автомобиля должен замеряться от начала его образования до оси задних колес остановившегося автомобиля.

Контрольные вопросы

1. Назвать силы, действующие на автомобиль при торможении.

2. Технические требования к тормозным системам с ABS.

3. Требования к эффективности торможения.

4. Назвать силы сопротивления при экстренном торможении автомобиля.

5. Что называется тормозным путем автомобиля? Отличие от остановочного пути.

6. Условия возможного максимального значения замедления.

7. Из чего складывается полный остановочный путь автомобиля?

8. Методы испытаний тормозных систем.

ЧАСТЬ 5 МАНЕВРИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА. ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗАВЕРШЕННОГО И
НЕЗАВЕРШЕННОГО ОБГОНА

5.1 Параметры обгона

Целью практического занятия является закрепление студентами знаний, полученных в лекционном курсе "Безопасность транспортных средств" и связанных с пониманием влияния свойств транспортных средств (ТС) и условий движения на возможность и целесообразность совершения обгона.

В ходе выполнения практических занятий должны быть определены:

-значения времени (tобг), пути (Sобг) и скорссти (V) при выполнении завершенного обгона;

-значения времени (tн. обг), пути (Sн. обг), необходимые для выполнения незавершенного обгона при заданной величине

замедления автомобиля после решения водителя прекратить обгон;

-возможность безопасного прекращения обгона в соответствии с выбранной схемой решения водителя о прекращении обгона.

Пояснительная записка выполняется на листах формата А4. Все расчёты необходимо проводить в международной системе единиц (СИ). Результаты вычислений представляются в виде таблиц и графиков. Масштаб, выбираемый при построении графиков, должен обеспечивать наглядность представляемой информации и удобство пользования полученными результатами.

В ходе выполнения практической работы студенты должны получить навыки самостоятельного выполнения инженерных расчетов по специальности, грамотного оформления технической документации, использования нормативных документов и технической литературы.

В качестве исходных данных задаются:

-модель обгоняющего ТС;

-модель обгоняемого ТС;

-постоянная скорость движения обгоняемого TC-V2;

-максимальная скорость обгоняющего TC-Vmax;

-длина обгоняющего TC-L1;

-длина обгоняемого TC-L2;

-постоянная времени разгона обгоняющего TC-TV;

-временной интервал между обгоняющим и обгоняемым ТС

и перед началом обгона τ12;

-временной интервал между обгоняемым и обгоняющим ТС после завершения обгона τ21;

-расстояние между обгоняющим и обгоняемым ТС после прекращения обгона и завершения торможения перед возвращением на свою полосу равно одному метру;

-время перестроения при возвращении ТС на свою полосу τп.

Временные интервалы между ТС принимаются одинаковыми для всех вариантов заданий равны

τ12=2,0 с;

τ21=1,5 с;

τп=2,0 с.

Вариант своего задания студент определяет по двум последним цифрам номера зачетной книжки. Из этих цифр обе определяют модель обгоняемого ТС. Используя эти цифры по таблице П 19, необходимо определить модель ТС, максимальную скорость Vmax, постоянную времени разгона TC-TV, длину ТС1-L1.

Последняя цифра определяет категорию обгоняемого ТС, Используя ее по таблице П 20 необходимо определить категорию ТС, его длину L2 и скорости обгоняемого ТС, при которых необходимо выполнить расчет.

Пример: последние две цифры 07

По таблице П 19 выбираем данные об обгоняющем ТС - категория М1 модель ВАЗ-2104, Vmax=137 км/ч, Ттах=14 с, L1=4,1 м.

По таблице П 20 находим дачные об обгоняемом ТС - категория N2+O, L2=4,5 м и значения скоростей обгоняемого ТС категории М1 значения V2 равны: 11, 14, 17, 19 м/с. (40,50,60,70,80км/ч)

5.1.1 Определение параметров обгона

Обгон является важным маневром, который позволяет водителю ТС поддерживать оптимальную, по условиям задачи управления, среднюю скорость. Возможность выполнения обгона зависит от скорости обгоняемого, и скоростных свойств обгоняющего ТС, наличия необходимого интервала во встречном потоке. Обгон может выполняться "с хода" и с ожиданием возможности обгона, когда начальная скорость обгоняющего ТС равна скорости обгоняемого автомобиля. Последняя схема является наиболее типичной для сегодняшнего состояния транспортного потока и используется при выполнении курсового проекта.

На рисунке 5.1 представлена схема обгона "с ожиданием". Перед началом обгона водитель обгоняющего TC1 следует за обгоняемым ТС2 с временным интервалом τ12 которому соответствует дистанция S12. В процессе обгона в определенный момент (в данном случае расчет ведется для положения 1.1, когда обгоняющий TC1 догнал ТС2) водитель должен принять окончательное решение о завершении или прекращении обгона. В случае продолжения обгона TC1 опережает ТС2 и возвращается на свою полосу движения (положение 1.2). В момент завершения обгона между обгоняемым и обогнавшим ТС должен быть временной интервал τ21, которому соответствует дистанция S21, в последующие моменты времени величина S21 быстро увеличивается, так как скорость обгоняющего ТС выше, чем у обгоняемого.

Рисунок 5.1- Схема обгона «с ожиданием»

Разгон ТС при обгоне должен выполняться с максимальной интенсивностью и прекращается плавно после его завершения. Реализация такого режима возможна только в том случае, когда имеется необходимый интервал времени между обгоняемым ТС и автомобилем двигающимся впереди него навстречу. (В противном случае водитель обгоняющего ТС после завершения обгона будет вынужден экстренно затормозить.) Описанный режим движения ТC обеспечивает минимальные значения пути и времени обгона по схеме "с ожиданием". Значения времени обгона tобг, пути обгона Sобг и скорости обгоняющего ТС в момент завершения обгона Vo6г в зависимости от скорости обгоняемого ТС - определяют предельные условия, при которых обгон может быть завершен.

На рисунке 5.2 показана схема незавершенного обгона. В положении 1.1 водитель принимает решение прекратить обгон и осуществляет торможение. В положении 1.2, когда обгоняющее ТС отстает от обгоняемого автомобиля на один метр водитель прекращает торможение и так как скорость TC1 в этот момент меньше, чем у ТС2, то последнее уходит вперед и водитель обгоняющего ТС может вернуться на свою полосу движения, совершая маневр за время τп (время перестроения).

Рисунок 5.2 Схема незавершенного обгона.

За это время ТС проходит путь Sn. Торможение выполняется с максимальным замедлением для данной категории ТС. Значения времени tн. обг и пути Sн. обг незавершенного обгона определяют предельные условия, при которых возможно избежать ДТП при незавершенном обгоне.

Сопоставление значений to6г и tн. обг, Sобг и Sн. обг позволяет оценить правильность выбора момента о возможности или невозможности завершить обгон.

Для того, чтобы решение о прекращении обгона повышало безопасность (т. е. уменьшало вероятность столкновения со встречным автомобилем) по сравнению с решением продолжать обгон, необходимо, чтобы время и путь незавершенного обгона были меньше, чем при его завершении. Разница между этими значениями завершенного и незавершенного обгонов определяет величину резервов безопасности. Если резервы равны нулю или становятся отрицательными, то это означает, что решение о необходимости прекратить обгон надо было принимать раньше, чем обгоняющее ТС догонит обгоняемое ТС.

Вычисление рассмотренных выше показателей возможно графоаналитическим и аналитическим методом. Чтобы описать методику вычислений рассмотрим график приведенный на рисунке 5.3. По оси абсцисс отложено время t в секундах По оси ординат вверх - путь проходимый TC1 в метрах, а вниз - скорость обгоняющего ТС. В соответствии с ранее изложенным в первом квадранте построены графики "время-путь" обгоняющего автомобиля, а в четвертом квадранте - график "время - скорость" обгоняющего автомобиля при разгоне с максимальной интенсивностью.

Чтобы определить искомые показатели сначала необходимо построить измерения указанных зависимостей пути и скорости от времени. Вычисление значений скорости при заданном времени разгона проводится по формуле:

, (5.1)

где Vмах, - максимальная скорость обгоняющего ТС, м/с;

t-текуoее время, с,

ТV - постоянная времени разгона, с.

Вычисление значений пути производится по формуле:

м. (5.2)

Пример построения графиков по этим формулам приведен на рисунке 5.3. Условия завершения обгона можно записать в следующем виде:

м, (5.3)

где S12- дистанция между обгоняемым ТС перед обгоном, с;

S2- путь, проходимый обгоняемым ТС за время обгона, с;

S21 - дистанция между обгоняемым и обгоняющим ТС после завершения обгона, м;

L1 - длина обгоняющего ТС, м;

L2 - длина обгоняемого ТС, м.

Рисунок 5.3 Зависимости пути и скорости обгона от времени

Вычисление значений S12, S2, S21 производятся по формулам

м, (5.4)

м, (5.5)

м. (5.6)

Анализируя уравнения (5.4)-(5.6) мы можем заметить, что дли вычисления Sобг нам не хватает значения tобг. Чтобы найти значение tобг, перепишем уравнение (5.3) в следующем виде: