Определение динамических качеств автомобиля при торможении

Тяговые и тормозные свойства автомобиля тесно связаны между собой. Чем больше средняя скорость движения, тем лучше должны быть тормозные свойства. Требуется определить максимальные тормозные свойства автомобиля, которые зависят от конструкции и технического состояния машины, тип и состояние дороги, действия водителя, атмосферные условия и т.п.

Действия всех факторов полно учитывается максимальным замедлением при торможении t_тор и тормозным путем S_тор.

 

Схема тормозного механизма и действующих сил

Р1 – сила которая прижимает колодки при торможении к тормозному барабану; Ртр – сила трения, которая возникает между колодками и барабанами при торможении, эта сила образует пару, плечо которой равно диаметру тормозного барабана; Р2 – сила создаваемая разжимным устройством; R – равнодействующая силы трения.

Между колесом и дорогой при торможении возникает тормозное усилие Р_тор, сила инерции Р_ј и появляется момент трения М_тр, который направлен в противоположную сторону вращения колеса, (создается фрикционными накладками за счет сил трения Р_тр).

Максимальная тормозная сила на одном колесе равна силе сцепления колеса с дорогой:

Ртор мах = j∙RZ RZ – нормальная реакция на колесе (опорная сила колеса и дороги); j - коэффициент сцепления колесо-дорога.

Уравнение тягового баланса при торможении имеет следующий вид:

Рј = Ртор + Рy + РW.

При торможении Р_W стремится к нулю, тогда факторы замедления при торможении можно определить решением уравнения движения машины при торможении с отключенным двигателем от трансмиссии, в соответствии с выражением основных сил действующих при торможении:

Ртор + Рy - Рј = 0

Если принять в расчет, максимальную тормозную силу при наличии тормозов на передних и задних колесах, то сила торможения определится как Р_{тор мах} = G∙j; сила инерции движения определится как Р_ј = (G/g)∙ј_тор. Сопротивление движению по сравнению с тормозными силами мало, то максимальное замедление можно определить из выражения:

јтор= g∙j

Время торможения до остановки находится при интегрировании уравнения замедления автомобиля:

tmор=Vн/(gj) где Vн – скорость автомобиля в момент начала торможения.

Путь торможения до остановки можно найти при интегрировании уравнения времени торможения:

Smор= Vн2/(2 gj)

Результаты вычислений (4.1),(4.2) и (4.3) занесены в таблицу 4.1.

 

Таблица 4.1 Тормозные свойства автомобиля.

Параметры	Начальная скорость торможения, м/с.
jтор
tтор
Sтор

По данным таблицы 4.1 строятся графики (j_тор – V); (t_тор – V); (S_тор – V).

 

 

Приложение

Приложение 1

Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. При передаче крутящего момента происходит его изменение и распределение между ведущими колесами.

Рис Трансмиссия полноприводного автомобиля. 1-передний ведущий мост; 2-коробка передач; 3-раздаточная коробка; 4-задний ведущий мост с главной передачей.

Трансмиссии по характеру связи между двигателем и ведущими колесами разделяют на механические, гидрообъемные, электрические, комбинированные (гидромеханические, электромеханические). На легковых автобилях чаще применяют механические. Для оценки трансмиссии и автомобиля в целом используются понятие колесной формулы, в которой через знак «х» указывается число всех колес и число ведущих колес.

Для автомобилей с колесной формулой 4х2 наиболее часто применяются схемы с передними расположениями двигателя и передними или задними ведущими колесами.

Таблица Схемы трансмиссии двухосных автомобилей

	Заднеприводные автомобили 1– двигатель; 2– сцепление; 3- коробка передач; 4- карданная передача.
	Переднеприводные автомобили 1– двигатель; 2– сцепление; 3- коробка передач; 4- карданная передача; 5- ведущий мост; 6- шарниры равных угловых скоростей.
	Полноприводные автомобили 1– двигатель; 2– сцепление; 3- коробка передач; 4- карданная передача; 5- ведущий мост; 6- шарниры равных угловых скоростей; 7- раздаточная коробка;

При схеме с задними ведущими колесами крутящий момент от двигателя передается к ведущим колесам через сцепление, коробку передач, карданную передачу, ведущий мост. В ведущем мосту расположены главная передача, дифференциал, полуоси.

Часто применяют, особенно на легковых автомобилях малого класса, переднее поперечное расположение двигателя при передних ведущих колесах. В этом случае двигатель, сцепление, коробку передач, главную передачу и дифференциал выполняют в одном блоке, от которого крутящий момент передается к ведущим колесам карданными передачами с шарнирами равных угловых скоростей.

Приложение 2

Сцепление – предназначено для кратковременного разобщения вала двигателя с трансмиссией и последующего их главного соединения. Любое сцепление состоит из ведущей части, в которую входят детали, соединенные с валом двигателя, ведомой части - в нее входят детали, разобщаемые с ведущей частью при включении сцепления, и привода выключения сцепления.

Таблица Схемы вариантов сцеплений

	Схема однодискового фрикционного сцепления с периферийными пружинами 1-кожух; 2-нажимной диск; 3-маховик; 4-ведомый диск; 5-упругая пластина; 6-периферийные пружины; 7-рычаг; 8-выжимной подшипник; 9-вилка; 10-педаль; 11-пружина; 12-тяга; 13-зазор между рычагами и выжимным подшипником.
	Схема сцепления с диафрагменной пружиной 1,11-опорные кольца; 2-ведомый диск; 3-упорный фланец; 4-маховик; 5-нажимной диск; 6-кожух; 7-диафрагменная пружина; 8-заклепка; 9-упорное кольцо; 10-выжимной подшипник; 12-фиксатор;

 

Приложение 3

Коробка передач предназначена для изменения передаточного числа трансмиссии с целью получения тяговых усилий на ведущих колесах автомобиля в более широких пределах, чем это может быть осуществлено двигателем при полной подаче топлива. Кроме того, коробка передач позволяет осуществлять движение автомобиля задним ходом и разъединять вал двигателя и ведущие колеса на продолжительное время, необходимое при работе двигателя на стоянке или при движении накатом.

Рис Схема механической трехступенчатой коробки передач 1-ведущий вал; 2-,14-шестерни постоянного зацепления; 3-зубчатая муфта; 4,7-вилки; 5-зубчатое колесо; 6-скользящее зубчатое колесо (каретка); 8-ведомый вал; 9,12,13-шестрни промежуточного вала; 10-ось шестерни заднего хода; 11-шестерня заднего хода; 15-промежуточный вал; 16-картер.