Расчет тормозной динамики

В качестве исходных данных взяты технические характеристики автомобиля БМВ 750 (таблица 4.1).

Таблица 4. 1 - Техническая характеристика автомобиля БМВ 750

Параметр	Значение
Высота, мм
Колесная база, мм
Размер шин	245/50R18
Снаряженная масса, кг
Полная масса, кг

Расчет нормальных реакций на колесах автомобиля при его торможении

Рисунок 4.1 – Силы, вызывающие перераспределение нормальных реакций при торможении автомобиля

Реакции дороги на передний и задний мосты автомобиля.

(1) (2)

Распределение нагрузки между мостами (передний / задний) снаряженного автомобиля принимаем равным 53/47, для груженого – 43/57.

1) Определим нагрузки на мосты:

для снаряженного состояния:

- нагрузка, приходящаяся на передний мост;

- нагрузка, приходящаяся на задний мост;

- вес автомобиля.

для груженого состояния:

- нагрузка, приходящаяся на передний мост;

- нагрузка, приходящаяся на задний мост;

- вес автомобиля.

2) Рассчитаем удельные нагрузки на задний мост:

- для снаряженного состояния;

- для груженого состояния.

3) Определим высоту центра масс автомобиля:

для снаряженного состояния:

мм - высота центра масс;

- удельная высота центра масс.

для груженого состояния:

мм - высота центра масс;

- удельная высота центра масс.

4) Рассчитаем реакции дороги на передний и задний мосты автомобиля при подстановки в (1) и (2) указанных выше зависимостей в снаряженном и груженном состоянии:

; - на переднем колесе;

; - на заднем колесе.

Результаты расчета заносим в таблицу 2.

Расчет тормозных сил и моментов:

1) Расчет идеальных тормозных сил

Идеальные тормозные силы для снаряженного и груженного состояний рассчитаны по формуле:

; - для переднего колеса;

; - для заднего колеса.

2) Расчет тормозных моментов

Идеальные тормозные моменты для снаряженного и груженного состояний рассчитаны по формуле:

; - для переднего колеса;

; - для заднего колеса.

3) Расчет удельных тормозных сил:

;

Результаты расчета заносим в таблицу 4.2

Таблица 4.2 - Реакции дороги, тормозные силы и моменты, действующие на передний и задний мосты снаряженного автомобиля.

Z	Rz1	Rz2	Fт1^и	Fт2^и	Мт1^и	Мт2^и	Dт1^и	Dт2^и
Снаряженное состояние
	10112,639	8967,812
0,1	10470,891	8609,559	1047,089	860,9559	367,633	302,2816	0,054878	0,04512241
0,2	10829,144	8251,306	2165,829	1650,261	760,4225	579,4067	0,11351	0,08648964
0,3	11187,396	7893,054	3356,219	2367,916	1178,368	831,3754	0,175898	0,12410169
0,4	11545,649	7534,801	4618,259	3013,921	1621,471	1058,187	0,242041	0,15795857
0,5	11903,901	7176,549	5951,951	3588,274	2089,73	1259,843	0,31194	0,18806026
0,6	12262,154	6818,296	7357,292	4090,978	2583,145	1436,342	0,385593	0,21440678
0,7	12620,406	6460,044	8834,284	4522,031	3101,717	1587,685	0,463002	0,23699811
0,8	12978,659	6101,791	10382,93	4881,433	3645,446	1713,871	0,544166	0,25583427
0,9	13336,911	5743,539	12003,22	5169,185	4214,331	1814,901	0,629085	0,27091524
Z	Rz1	Rz2	Fт1и	Fт2и	Мт1и	Мт2и	Dт1и	Dт2и
Груженое состояние
	11872,553	13388,2
0,1	12361,075	12899,68	1236,107	1289,968	433,9973	452,9076	0,048934	0,05106608
0,2	12849,597	12411,15	2569,919	2482,231	902,2987	871,5112	0,101736	0,09826433
0,3	13338,119	11922,63	4001,436	3576,789	1404,904	1255,811	0,158405	0,14159474
0,4	13826,641	11434,11	5530,656	4573,644	1941,813	1605,806	0,218943	0,18105732
0,5	14315,163	10945,59	7157,581	5472,794	2513,027	1921,498	0,283348	0,21665207
0,6	14803,685	10457,07	8882,211	6274,239	3118,544	2202,885	0,351621	0,24837898
0,7	15292,207	9968,543	10704,54	6977,98	3758,366	2449,969	0,423762	0,27623805
0,8	15780,729	9480,021	12624,58	7584,017	4432,491	2662,748	0,499771	0,3002293
0,9	16269,251	8991,499	14642,33	8092,35	5140,92	2841,224	0,579647	0,3203527
	16757,773	8502,977	16757,77	8502,977	5883,654	2985,395	0,663392	0,33660827

Произведем построение графиков реакции дороги, тормозных сил и моментов в зависимости от относительного замедления автомобиля на интервале z=0…1.0. (рисунки 4.2…4.).

Рисунок 4.2 — График тормозных сил переднего и заднего мостов снаряженного и груженого состояния автомобиля в зависимости от относительного замедления автомобиля.

Рисунок 4.3 — График тормозных моментов переднего и заднего мостов снаряженного и груженого состояния автомобиля в зависимости от относительного замедления автомобиля.

Расчет удельных тормозных сил по сцеплению колеса с дорогой

Удельные тормозные силы по сцеплению в контакте колеса переднего и заднего мостов с дорогой рассчитываются по формулам:

Прямые постоянного коэффициента сцепления передней оси

;

Прямые постоянного коэффициента сцепления задней оси

;

Результаты расчета сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 - Удельные тормозные силы переднего и заднего мостов в зависимости от коэффициента сцепления шин с дорогой.

сост.	Снаряженное состояние	Груженое состояние
Dтμi^и	Dтμ1^и	Dтμ2^и	Dтμ1^и	Dтμ2^и
μ	Dтμ2^и	Dтμ1^и	Dтμ2^и	Dтμ1^и
	0,5				0,5
0,1	0,0540142	0,063582	0,046134	0,027704	0,047927	0,057787	0,051994	0,03302221
0,2	0,1101358	0,129644	0,090598	0,054405	0,097782	0,117899	0,102053	0,06481473
0,3	0,1684907	0,198336	0,133481	0,080157	0,149684	0,18048	0,150281	0,095445
0,4	0,2292149	0,269816	0,174867	0,10501	0,203762	0,245684	0,196778	0,12497561
0,5	0,2924556	0,344259	0,214832	0,129009	0,260156	0,313679	0,241635	0,15346473
0,6	0,3583726	0,421852	0,253448	0,152199	0,319017	0,38465	0,284937	0,18096651
0,7	0,4271395	0,502799	0,290782	0,174618	0,380511	0,458796	0,326765	0,20753139
0,8	0,4989451	0,587324	0,326898	0,196306	0,44482	0,536335	0,367191	0,23320646
0,9	0,5739955	0,675668	0,361853	0,217297	0,512139	0,617505	0,406285	0,25803568
	0,6525157	0,768096	0,395703	0,237625	0,582687	0,702566	0,444112	0,28206017
1,1	0,7347519	0,864899	0,4285	0,25732	0,6567	0,791807	0,480733	0,30531844
1,2	0,8209743	0,966394	0,460291	0,276411	0,734442	0,885543	0,516204	0,32784655