CC BY
29
М> 3 2007
где М х — масса автомобиля.
Таким образом, злая характеристики тормозного крана, полученные расчетным или экспериментальным путем, можно прогнозировать эффективность работы тормозной системы автомобилей, находящихся в эксплуатации.
629.351
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОРМОЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ В РАЗЛИЧНЫХ ДОРОЖНЫХ УСЛОВИЯХ
Ст. препод. РА. ДАВЛАТШОЕВ
Праведен анализ торможения автомобиля маю,'о класса ВАЗ 2IOS па горизонтальной дороге с максимальным уклоном а-10", допускаемый действующими строительными нормами и правилами (СНиП). Расхож дение расчетно-пксперименталыюго метода и результатов дорож ных испытаний по основному показателю (установившееся замедление) на горизонтальной дороге и на уклоне не превышает 0.39% и 2.I %, который может быть использован при выборе и обосновании подвижного состава для эксплуатации в горных условиях.
The analysis of the economy class cars VAZ 21 OS braking on the horizontal road with the maximal bias a 10". according to building regulations of Russian Federation is lead. The toe-out of a settlement-experimental method and results of over-the-road tests on the basic index (steady deceleration) on the horizontal road and bias does not exceed 0, 39 % and 2. / % which can be used at a choice and a justification of a rolling stock for maintenance in mountain conditions.
Автомобиль является частью системы «автомобиль—водитель—дорога -среда», и его свойства проявляются во взаимодействии с элементами этой системы. Поэтому значимость определенного эксплуатационного свойства в оценке эффективности применения автомобиля зависит от условий, в которых это свойство проявляется. Для этого проведен анализ торможения автомобиля малого класса ВАЗ-2108 на горизонтальной дороге и с максимальным уклоном а = ! 0° (максимальный уклон дороги допускаемый действующими строительными нормами и правилами (СниП)). Основной показатель эффективности торможения -установившееся замедление, находим по выражениям (па горизонтальной дороге (а) и па уклоне (б)) [ 1 ]:
Лс' А/.,
,, (РГ (IЯ,) + (- Aft )(£ В,) - Mag sin а
„), =----, (1)
a
где /у, /у—давление на грани блокирования колес передней оси (на горизонтальной дороге и на уклоне), (Па); —установившееся давление в приводе задних тормозов, (На); /V/— полная масса автомобиля, (кг); ^£>,, ^В2 —комплексные параметры тормозных механизмов, (м-7):
= 2/-; — к,,11,; Я, - 2/\ А',,г|,, (2)
Г, /;,
№ 3 2(Ю7
где/7,,/-, площади рабочих цилиндров переднего и заднего тормозных механизмов; Г, — средний радиус трения переднего тормозного диска; /;. — радиус барабана заднего тормозного механизма; и гк2 --радиусы передних и задних колес;А,, = р коэффициент эффективности дисковых тормозных механизмом; А , 2м —коэффициент
I- М
эффективности барабанного тормозного механизма с односторонним расположением опор; (-1 — коэффициент трения; г),. Л: — к.п.д. тормозных механизмов (переднего, заднего).
Давление на грани блокирования колес передней оси на горизонтальной дороге (</) и на уклоне {Г>):
6.Ф £ А'(Р1- <1I - И)" (А/л + Ар,)]
а) Р, -
1 - 11 <р( I + к)
0 ' сойа + у Аф[/,, (I - И д)-(А/л -I-А/;,)]
А , , у Ф(1 + /0
б)/>" =---------------------. (3)
где — полный вес автомобиля, /УУ); ср — коэффициент сцепления шипы с дорогой;
Ь — координаты центра масс (ц.м) по горизонтали; И..... координаты ц.м. но высоте;
Р0-давление срабатывания регулятора тормозных сил (РТС); А/?р А/л ..... давления, необходимые для преодоления усилия стяжных пружин и сил трения тормозных механизмов;
—динамический коэффициент преобразования РТС; к = —соотношение комплексных параметров тормозных механизмов по осям.
Ус тановившееся давление в приводе задних тормозов
Я,
/г = />: (\-1Ул)+р'(1Ул)- (4)
Давления срабатывания РТС определяется по выражению;
Рп =--у-----•
где Р — усилия сжатой пружины РТС; С, жесткость торсиона; |Зс) — статический угол 'закрутки торсиона; А[3 — угол раскрутки торсиона при срабатывании РТС; Е — площадь поперечного сечения поршня РТС;-/., — передаточное число плеч упругого элемента [2].
Так как торсион РТС включен между подрессоренной и неподрсссоренной массами автомобиля, то текущее значение угла раскру тки торсиона находим по выражению:
I / , • /
71 С ,„/■,■
где А/?_2(" — изменение реакция на задней оси автомобиля; ( \м—суммарная жес ткос ть задней подвески; /,.— длина рычага торсиона.
В таблице 1 приведены сравнительные данные расчета по эффективности торможения на горизонтальной дороге и на уклоне.
№ 3 2007
Таблица I
Показатели эффективности торможения для двух весовых состояний |3|
ф 11араметры эффективности торможения
(х = 0° а - 10°
/д, м/с2 /\ м/с2 Л м/с2 /, м/с2
0,2 1,78 1,98 0.08 0,28
0,27 2 2,17 0,1929 0,51
0,3 2,22 2,4 0,42 0,78
0,4 2,98 3,23 1,21 1.71
0,54 4,16 4,5 2,42 3,13
0,6 4,7 5,08 2.98 3,78
Примечание: /\ — установившееся замедления автомобиля с полной и частичной нагрузками.
Из приведенных данных видно, что установившееся замедления автомобиля при движении на уклоне с полной нагрузкой при коэффициенте сцепления ф = 0,6 снижается па 36,5 %, а с частичной нагрузкой — на 25,5 %. С точки зрения устойчивости движении при торможении снижение давления в приводе задних тормозов идет на запас устойчивости автомобиля, но эффективность торможения снижается. Поэтому система распределения тормозных сил должна учитывать эту особенность с тем. ч тобы эффективность не уменьшалась. Это может быт достигнуто за счет электронного управления распределения тормозных сил по осям. ^—
Анализ результатов исследований тормозной динамики автомобиля ВАЗ-2108 показал, что для определения реальных процессов, протекающих при торможении, параметры автомобиля в целом и его систем должны быть определены экспериментальными или расчетно-экспериментальными методами.
Дорожные испытания были проведены для наиболее характерных участков горных дорог. Выбранная дорога проходит через горные перевалы Анзоб (высота над уровнем моря — 3372 м) и Шахристан (высота над уровнем моря — 3370 м). Результаты испытаний представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
Параметры торможения рабочей тормозной системы на горизонтальной дороге с част ичной
нагрузкой
№ п/п 1. Параметры 11римечания
5 . м и: / . м/с2 V У(У км/ч ( , с ■ р Л, ч А/, м
25.7 3,21 40 0,58 100 0,43
2. 22,5 3.29 38.2 0,51 110 0,35
ЭЭ С) 3,58 39,1 0,59 120 0,36
4. 22,8 4.08 4,05 0,65 130 0,36
5. 4.18 41 0,6 140 0.34
№ 3 2()()7
Окончание тишины .
№ п/п 11араметры 11рпмсчаппя
5 . м /п / . м/с; ■'>14 Уп, км/ч / . с А/, м
6. 17,1 4,68 39.7 0,45 160 0.14
7. 15,3 4.98 37,2 0,5 170 0,04 блок
8. 16,5 5,1 37.9 0,62 200 0.11
1чо шна .>'
Параметры торможения рабочем гормошой системы на уклоне (а = 10°, частичная нагрутка)
№ п/п 1 Гара метры эффективности торможения 11римечаппя
5 , м /. м/с2 У{1, км/ч 1. . с Рп> н А/, м
1. 45,5 1,51 41.5 0,36 100 0.68
2. 40,4 1,59 41.3 0.45 МО 0.64
3. 38,6 1,88 41,2 0.55 120 0.62
4. 33,1 2,38 41 0,6 130 0.56
5. 32,7 2,48 40 0.57 140 0,55
6. 25,6 3,33 39,9 0.65 160 0.43
7. 24.3 3.55 39.5 0,51 170 0,4 блок
8. 19,9 3,86 39,3 0.49 200 0,26
Примечание: — измеренное значение длины тормозного пути;/и.г— устанонпнтееся замедление: Уп........начальная скорость торможения; / — время срабатывания тормозной системы: Рп — усилия нажатия на педаль; Л/ — линейное отклонения автомобиля.
Расхождения расчетно-эксперименталыюго метода с дорожными испытаниями находим по выражению
8' =
/'' - /"
./ щ II,
100%.
На горизонтальной дороге (а) и на уклоне (б) получили: 5,08-5.1
а) 5' =
100% = 0,3 9%;
б) (У -
3,78-3,86
3.86
100%-2,1%.
Расхождение расчетно-эксперименталыюго метода и результатов дорожных испытаний по основному показателю (установившееся замедление) на горизонтальной дороге и па уклоне пс превышает 0,39 % и 2.1 %. Предлагаемый расчетио-эксперимептальпый метод может быть использован при выборе и обосновании подвижного состава для >кс-плуатации в горных условиях.
№.? 2007
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. 'I" у р с у н о в А. Д., Д а в л а т ш о с в I'. А. Теоретический анализ эффективности торможения в горних условиях /./ Фундаментальные н прикладные совершенствования поршневых двигателей: Материалы юбилейная X Междунар. науч. нракт. конф., Владим. гос. ун-т. — Владимир. 2005. —С". 145.
2. Разработка расчетно-экспериментального метода для оценки тормозных свойств автомобилей, находящихся в эксплуатации. Отчет ПИР. Владимир, 1998. — НО с.
