Торможение автомобиля

МДК.03.01. «Теоретическая подготовка водителей автомобилей категории «С»

Урок 22

УД. 03.00.03 Основы управления транспортными средствами

Тема урока. Гидроскольжение и аквапланирование шины; силы и моменты, действующие на транспортное средство при торможении и при криволинейном движении; скоростные и тормозные свойства, поворачиваемость транспортного средства; устойчивость транспортного средства; управляемость транспортного средства

 

Ход урока.

Аквапланирование

Аквапланирование — это возникновение гидродинамического клина в пятне контакта шины — то есть полная или частичная потеря сцепления, вызванная присутствием водяного слоя, отделяющего шины движущегося транспортного средства от дорожной поверхности.

Автомобиль в этот момент становится неуправляемым.

Аквапланирование шин происходит из-за того, что большой объем воды не успевает выходить из пятна контакта через водоотводящие канавки, и колесо начинает плыть по поверхности воды.

Процессы при аквапланировании

На сухой дороге (рис. А) пятно контакта шины с покрытием составляет величину С. На мокрой дороге эта величина уменьшается на величину d из-за появления водяного клина. Водяной клин образуется из воды, выдавленной из под колеса в процессе движения.(рис. Б) По мере увеличения скорости движения увеличивается количество выдавленной воды. Водяной клин растет – шина все больше всплывает над дорожным покрытием. Когда скорость движения достигнет критического значения и между шиной и покрытием будет сплошной слой воды – автомобиль потеряет контакт с дорогой и станет неуправляемым (рис.В). Это явление и называется аквапланированием.

 

Автомобильный протектор сконструирован таким образом, чтобы вода выходила из пятна контакта шины с дорогой по специальным водоотводящим канавкам.

Движение воды в протекторе шины

Но если скорость автомобиля слишком высока или лужа очень глубокая, то вода полностью не успевает выходить из-под колеса, и появляется эффект аквапланирования.

Этот эффект становится сильно заметен на изношенных шинах, поскольку на изношенной резине глубина водоотводящих канавок становится меньше, и вода медленнее выходит из-под покрышки. Даже при не очень большой скорости автомобиль с изношенными шинами, попадая в лужу, теряет управляемость.

Очень важным моментом в работе шины на мокром покрытии является то, что с увеличением скорости постепенно уменьшается площадь пятна контакта с дорожным полотном. Колесо как бы начинает «наползать» на воду и отдавать часть нагрузки не на дорогу, а на поверхность воды. И только дойдя до определенной скорости, колесо полностью теряет контакт с асфальтом.

Зависимость площади пятна контакта шины от скорости и износа протектора

Обратите внимание, что на изношенных шинах с остаточной глубиной протектора, равной 1 мм, при глубине лужи всего 2 мм остается только 11% от нормальной рабочей площади контакта! Т.е. при небольшом увеличении глубины лужи (или скорости автомобиля) аквапланирование неизбежно!

Влияние давления в шинах на аквапланирование

Еще одним важным аспектом, влияющим на аквапланирование, является давление в шинах. Заниженное давление в колесе сильно уменьшает площадь контакта и увеличивает риск аквапланирования.

На фотографиях снизу хорошо видно, как уменьшается площадь контакта при понижении давления (при прочих равных условиях).

Зависимость аквапланирования от давления в шинах

Основные причины такой зависимости в том, что при низком давлении в покрышке воде «проще» промять среднюю мягкую часть протектора, чем уйти вбок.
При этом покрышка деформируется, водоотводящие каналы становятся уже, и ситуация еще больше усугубляется.

Торможение автомобиля.

Тормозная динамичность характеризуется способностью автомобиля быстро уменьшить скорость и остановиться. Надежная и эффективная тормозная система позволяет водителю уверенно вести автомобиль с большой скоростью и при необходимости остановить его на коротком участке пути.

Современные автомобили имеют четыре тормозные системы: рабочую, запасную, стояночную и вспомогательную. Причем, привод ко всем контурам тормозной системы раздельный. Наиболее важной для управления и безопасности является рабочая тормозная система. С ее помощью осуществляется служебное и экстренное торможение автомобиля.

Служебным называют торможение с небольшим замедлением (1–3 м/с²). Его применяют для остановки автомобиля на ранее намеченном месте или для плавного снижения скорости.

Экстренным называют торможение с большим замедлением, обычно максимальным, доходящим до 8 м/с2. Его применяют в опасной обстановке для предотвращении пасши ни неожиданно появившееся препятствие.

При торможении автомобиля на и о колеса действует не сила тяги, а тормозные силы Рт1 и Рт2, как показано на (рис. 8.3). Сила инерции в этом случае направлена в сторону движения автомобиля.

Рассмотрим процесс экстренного торможения. Водитель заметив препятствие, оценивает дорожную обстановку, принимает решение о торможении и переносит ногу на тормозную педаль. Время t, необходимое для этих действий (время реакции водителя), изображено на (рис. 8.3) отрезком АВ.

Автомобиль за это время проходит путь S не снижая скорости. Затем водитель нажимает на тормозную педаль и давление от главного тормозного цилиндра (или тормозного крана) передается колесным тормозам (время срабатывания тормозного привода tpт – отрезок ВС. Время tт зависит в основном от конструкции тормозного привода. Оно равно в среднем 0,2–0,4с у автомобилей с гидравлическим приводом и 0,6–0,8 с с пневматическим. У автопоездов с пневматическим тормозным приводом время tт может достигать 2–3 с. Автомобиль за время tт проходит путь Sт, так же не снижая скорости.