Процесс торможения. Диаграмма торможения

Время торможения автомобиля складывается из следующих составляющих:

- время реакции водителя, в течение которого принимается решение;

- время приведения в действие тормозов;

- время нарастания тормозного усилия на колесах;

- время торможения;

- время оттормаживания.

Процесс торможения показан на графике рис. 142. Этот график называется диаграммой торможения автомобиля. По оси ординат графика отложена тормозная сила, по оси абсцисс - время торможения.

Рис. 142. Диаграмма торможения автомобиля

     Время реакции водителя t₁составляет обычно 0,2...0,3 секунды. Если водитель болен или устал, время реакции может существенно увеличиться и достичь одной секунды и более. Возрастает оно также под влиянием алкоголя. Даже незначительная доля алкоголя ведет к увеличению времени реакции на 30...40 %.

Время приведения в действие тормозов t₂, в течение которого нажимается тормозная педаль и выбираются зазоры между тормозной накладкой и барабаном составляет 0,1...0,15 секунды.

Время нарастания тормозного усилия на колесах t ₃ зависит от типа привода и составляет 0,15...0,25с для гидравлического привода и 0,3...0,6с - для пневматического.

Зимой время нарастания тормозного усилия тормозов с пневматическим приводом может существенно увеличиться вплоть до их полного отключения из-за того, что трубопроводы в местах переходов, где имеется увеличение площади поперечного сечения, забиваются льдом от выпадающего конденсата паров воды, всегда имеющихся в воздухе.

     Учитывая, что автомобиль, даже при скорости 60 км/ч, в течение одной секунды проходит 16,6 м, для сокращения длины тормозного пути подготовительный период до начала торможения должен быть минимальный.

     Время растормаживания обычно близко по величине к времени нарастания тормозного усилия.

     Имея преимущества из-за сравнительной простоты, небольших размеров, 

г и д р а в л и ч е с к и й привод тормозов становится непригодным для автомобилей с полной массой более 5...5,5 тонн, т.к. необходимое для торможения усилие на тормозной педали превосходит возможности водителя. Например, чтобы затормозить на сухом асфальте до юза колес полностью груженый автомобиль ГАЗ-52 массой 5,17 тонны, требуется усилие на педали 1250 Н, что редко кто мз водителей может создать.

Поэтому на грузовиках массой более этой величины используется пневматический привод тормозов, при котором торможение осуществляется за счет давления сжатого воздуха. С этой целью на автомобиле устанавливается компрессор, баллоны для сжатого воздуха и пр., значительно усложняющие конструкцию.

     Чтобы использовать преимущества гидравлического и пневматического приводов, иногда (автомобили Урал, КЗКТ-7428, КЗКТ-538 и др.) привод тормозов делается комбинированный – пневмогидравлический, в котором высокое давление тормозной жидкости (10 МПа и более) создается за счет сравнительно небольшого (до 0,8 МПа) давления воздуха. Размеры рабочих тормозных цилиндров значитально меньше, чем тормозных камер и могут быть устанавлены между концами тормозных колодок.

На легковых и небольших грузовых автомобилях с бензиновыми двигателями, имеющими гидравлический привод тормозов, усилие на тормозной педали снижается нередко путем установки вакуумного усилителя, работающего от впускной системы двигателя.

Оценка примененного на автомобиле тормозного механизма производится с помощью коэффициента эффективности, показывающего во сколько раз создаваемый тормозной момент с учетом заклинивания тормозных колодок превышает момент без заклинивания. Для оценки тормозного механизма используется его "характеристика", под которой имеется в виду отношение тормозной силы на радиусе тормозного барабана (диска) к приводной силе, прижимающей колодки к барабану (диску). Для барабанного тормозного механизма с одной заклиниваемой колодкой характеристика равна 2, с двумя - 4, а с двумя заклиниваемыми плавающими колодками - 7.

Усилие на тормозной педали автомобиля с барабанными тормозными механизмами зависит от коэффициента трения накладки по барабану: при снижении коэффициента трения после нескольких торможений необходимое для торможения усилие на педали возрастает в 2...4 раза и более. Это затрудняет управление автомобилем, особенно при высоких скоростях.

На тормозной педали автомобиля с дисковыми тормозными механизмами, в которых колодки при торможении не поджимаются дополнительно силами трения (не заклиниваются) и открытый диск хорошо охлаждается, усилие изменяется незначительно. Стабильностью усилия на тормозной педали объясняется широкое применение дисковых тормозных механизмов на современных быстроходных легковых автомобилях.

Так как в дисковом тормозном механизме зазор между накладкой и диском практически отсутствует, поднимаемая передними колесами пыль, попадая между диском и накладкой, вызывает быстрый  износ накладки. Поэтому на легковых автомобилях для задних колес часто используют барабанные тормозные механизмы, однако за рубежом на последних моделях легковых автомобилей дисковые тормоза стали применять на всех колесах.