От чего зависит тормозной путь: Что такое тормозной путь автомобиля и от каких параметров он зависит

Тормозной путь. От чего он зависит, как определяется — Вождение автомобиля в сложных дорожных условиях — Советы бывалых

01 ноября 2006

Тормозной путь. От чего он зависит, как определяется

Тормозным путем автомобиля называется расстояние в метрах, пройденное автомобилем от начала торможения до его полной остановки. Само собой разумеется, что движущийся автомобиль на большой скорости не сможет мгновенно останавливаться. Прежде чем остановиться, он пройдет некоторое расстояние. Так, современный автомобиль на автостраде при скорости 100 км/час проходит в каждую секунду до 28 м. Ясно, что для полной его остановки нужно определенное расстояние.

Действительное расстояние, на котором остановится автомобиль, с учетом всех влияющих факторов на быстроту торможения (состояние дороги, количество и тип тормозов, субъективные качества шофера и т. д.) принято называть опасной зоной торможения.

Рассчитать заблаговременно опасную зону торможения для всех возможных случаев трудно. Остановимся лишь на определении основного тормозного пути.

Основной тормозной путь автомобиля можно определить по формуле:

S = V2a/2g?,
где:
S — тормозной путь в метрах;
Va — скорость движения автомобиля в момент начала торможения в м/сек;
g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/сек2;
? — коэффициент сцепления шин с дорогой.

Приведенная формула годится лишь при одновременном торможении всех колес до «юза».
Из формулы видно, что тормозной путь зависит только от скорости и коэффициента сцепления шин с дорогой. Однако значение последнего может измениться в зависимости от вида и состояния дорожного покрытия, типа шин автомобиля и давления воздуха в них. Для подсчета тормозного пути значение коэффициента сцепления шин с дорогой можно брать из таблицы 3.

Испытаниями установлено, что тормозной путь увеличивается во столько раз, во сколько раз ухудшается сцепление шины с дорогой, а при постоянном коэффициенте сцепления тормозной путь увеличивается пропорционально квадрату увеличения скорости.

Существенное влияние на величину тормозного пути оказывает время реакции шофера, которое колеблется от 0,5 до 1-2 сек, а также время срабатывания тормозной системы. (Тормозная система с гидравлическим приводом минимально срабатывает за 0,2 сек, а с пневматическим — 0,6 сек).

Если вспомнить, что современные автомобили за одну лишь секунду проходят 28 м, то будет ясно, какое влияние оказывает фактор времени на величину тормозного пути (рис. 4).

Рис.4. Путь торможения и дистанция безопасности автомобиля
Отметить, что сам по себе путь торможения не дает еще достаточно полной характеристики действий тормозной системы. Тормозной путь зависит от многих переменных величин: типа тормозов, коэффициента сцепления шин с дорогой, начальной скорости движения, интенсивности возрастания давления на педали и т. п. Он не учитывает также расстояния, проходимого автомобилем за время реакции шофера и за время срабатывания тормозной системы. В таблице 4 приведены максимально допустимые тормозные пути автомобилей и автобусов.

Существует много различных способов торможения. Более или менее опытные водители это хорошо знают. Но не все знают, что при торможении нельзя допускать поглощения тормозами большого количества кинетической энергии движущегося автомобиля.
Эффективен способ торможения двигателем без выключения сцепления. Его рекомендуется применять на скользких дорогах, при появлении опасности заноса и при движении на горных дорогах с большими затяжными уклонами, с целью предохранить тормоза от большого износа и нагрева.

Таблица 4

ВЕЛИЧИНЫ ДОПУСТИМЫХ ТОРМОЗНЫХ ПУТЕЙ И ЗАМЕДЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ И АВТОБУСОВ
Тип автомобиля Нагрузка  Тормозной путь в метрах (не больше) Замедление в м/сек (не меньше)
Легковые автомобили без нагрузки 7,2  5,8

Грузовые автомобили, имеющие полный вес до 9 тонн без нагрузки 9,5  5,0
То же с полной нагрузкой 11,5  4,0
Грузовые автомобили, имеющие полный вес более 9 тонн без нагрузки 11,0  6,20
То же с полной нагрузкой 13,5  3,50
Автобусы  без нагрузки 11,0  4,20

Примечание. Торможение автомобилей (автобусов) осуществляется ножным тормозом на сухой ровной дороге со скоростью 30 км/час.

Сущность способа торможения двигателем состоит в том, что связь колес между собой осуществляется через дифференциал, а с двигателем — трансмиссией. Это обеспечивает равномерное распределение тормозных усилий по колесам и большую плавность торможения.

Замедление автомобиля

Быстрота безопасной остановки характеризуется величиной отрицательного ускорения или замедления автомобиля. Замедление является одним из основных измерителей тормозных свойств.

Принято величину замедления обозначать буквой J; значение величины отрицательного ускорения (замедления) для процесса торможения на горизонтальной хорошей дороге при максимальном использовании тормозной силы (силами сопротивления воздуха пренебрегаем) можно определить по формуле:

j = ? · g,
где:
j — замедление в м/сек2;
? — коэффициент сцепления колес с дорогой;
g — ускорение силы тяжести в м/сек2.

Приведенная формула показывает, что замедление торможения можно приблизительно принять постоянным в зависящем только от величины коэффициента сцепления шин с дорогой.

Тормозные системы современных автомобилей при экстренном (аварийном) торможении дают замедление до 8-9 м/сек2, что оказывает неприятное ощущение для пассажиров, особенно стоящих в кузове. Такое торможение весьма опасно. Резкое торможение допустимо только в исключительных случаях при аварийной обстановке.

Самый распространенный вид торможения — это тот, при котором замедление не превышает 1,5-5 м/сек2. Он легко переносится пассажирами и безопасен.
Отметим, что тормозные системы современных автомобилей должны в любых условиях обеспечивать быструю безопасную остановку без потери устойчивости автомобиля.

 

Тормозной путь и путь торможения автомобиля

Поделиться

Тормозной путь и путь торможения являются важными составляющими дорожного движения от которых зависят безопасность всех его участников. Тормозной путь автомобиля представляет собой расстояние, которое проходит транспортное средство от момента начала торможения до полной остановки или до достижения конечной скорости процесса торможения. Путь торможения, в свою очередь, представляет совокупность расстояния времени реакции водителя и сам тормозной путь автомобиля.

Содержание

• Зачем необходимо рассчитывать путь торможения автомобиля
• Путь торможения и его расчет
• Путь реакции водителя
• Тормозной путь

Зачем необходимо рассчитывать путь торможения автомобиля 

Путь торможения автомобиля или другого транспортного средства является важной составляющей дорожного движения, которая напрямую влияет на безопасность на дорогах. Можно предположить, что у большинства водителей случались ситуации, когда им приходилось прибегать к экстренному торможению до полной остановки. В принципе, даже не обязательно экстренному — подъезжая к нерегулируемому пешеходному переходу, водителю необходимо приблизительно знать расстояние за которое необходимо начать тормозить, что бы полностью остановиться и пропустить пешехода.

Другим примером может послужить соблюдение дистанции на дороге при интенсивном движении. Водитель должен держаться на таком расстоянии от впереди «идущего» автомобиля, чтобы в случае его  торможения успеть среагировать и не попасть в дорожно-транспортное происшествие. К слову, вышеперечисленные примеры, где водитель действовал неправильно, являются самыми популярными причинами дорожно-транспортных происшествий.

Путь торможения и его расчетПуть торможения и тормозной путь

В общем, для чего необходимо рассчитывать путь торможения мы уже разобрались. Теперь перейдем к самому расчету этого показателя.

Стоит начать с того, что торможение — это путь. Путь который состоит из двух составляющих. Первой из них является путь реакции водителя, а второй — тормозной путь.

S_т = S_рв + S_тп

где, S_т — путь торможения;
S_рв — путь реакции водителя;
S_тп — тормозной путь.

Путь реакции водителя

Путь реакции водителя является сложной величиной, которая зависит от времени реакции водителя. Время реакции — это время которое необходимо водителю, чтобы обнаружить «угрозу» и нажать на педаль тормоза. Для каждого человека это время будет разным в зависимости от особенностей организма. Произвести точный расчет данного параметра практически невозможно, так как у каждого человека разные особенности и разные условия дорожной обстановки. Именно по этой причине в общем случае принятым значением времени реакции водителя является 1 секунда, при отсутствии воздействия на организм посторонних веществ в виде лекарственных препаратов, алкоголя, токсических и наркотических веществ. Таким образом путь реакции водителя представляет собой расстояние, которое проедет транспортное средство с определенной скоростью за время реакции водителя.

Путь реакции водителя принято рассчитывать по формуле:

S_рв = t_рв*( V : 10) * 3

где t_рв — время реакции водителя, а V — скорость транспортного средства. В общих расчетах время реакции водителя всегда принимают за 1 секунду. Таким образом при скорости в 100 км/ч в общих условиях путь реакции водителя будет составлять около 30 метров. Если разобраться более подробно, то измерение пути реакции водителя производится по школьной формуле для 7 класса:

S_рв = V * t_рв

Единственным условием является перевод скорости из км/ч в м/с. Для этого необходимо скорость транспортного средства умножить 1000 и разделить 3600. В итоге путь реакции водителя при скорости 100 км/ч и реакции водителя 1 сек получается:

S_рв = 100 * 1000 : 3600 * 1 = 27.77 метров

То есть приблизительно цифры совпадают.

Примеры расчетов

Скорость, км/ч	Путь реакции водителя, м
40	11.1
60	16.6
90	25

Следует учитывать тот факт, что это расстояние увеличивается в разы при воздействии на организм водителя алкогольных, наркотических и психотропных веществ, так как увеличивается время реакции водителя.

Тормозной путь

Следующей важной составляющей пути торможения является тормозной путь. Тормозной путь является очень важной и сложной величиной которая зависит от огромного количества физических параметров и характеризует расстояние, которое преодолевает транспортное средство в промежуток времени от нажатия на педаль тормоза до полной остановки автмобиля или до необходимой скорости движения.  К таким параметрам относятся:

• начальная скорость движения;
• эффективность тормозной системы транспортного средства;
• коэффициент сцепления шин с дорожным покрытием.

Вышеперечисленные параметры должны учитывать массу транспортного средства, погодные условия, материалы тормозных дисков и тормозных колодок, тормозное усилие, наличие вспомогательных тормозных систем в конструкции автомобиля, состояние дорожного покрытия, уклон, состояние дорожного покрытия и еще кучу других параметров. Производить расчеты с учетом всех этих параметров является очень затрудеительным и именно поэтому расчеты были упрощены. Тормозной путь автомобиля принято рассчитывать по формуле:

S_тп = ( V : 10 ) * ( V : 10)

где, V — скорость транспортного средства.

Таким образом при скорости в 100 км/ч тормозной путь автомобиля по вышеперечисленной формуле будет составлять 100 метров:

S_тп = ( 100 : 10 ) * ( 100 : 10) = 10 * 10 = 100

Если брать расчет научного подхода, то формула определения тормозного пути будет следующей:

S_тп = V² : ( 2 * J_з ) = V² : ( 2 * (g * φ * ( m_тор : m_a ) ) )

где, J_з — ускорение замедления, g — ускорение свободного падения (постоянная величина равная 9.81), φ — коэффициент сцепления с дорогой, m_тор — масса приходящаяся на тормозящие колеса, m_a — масса снаряженного автомобиля. Вышеперечисленное вычисление производится без учета сопротивления воздуха и углов наклона дороги. Таким образом тормозной путь транспортного средства при скорости 100 км/ч и массе 2500 кг равен:

S_тп = V² : ( 2 * J_з ) = V² : ( 2 * (g * φ * ( m_тор : m_a ) ) ) = (100 * 1000 : 3600)² : ( 2 * ( 9.81 * 0.7 * ( 2500 : 2500 ) ) ) = 771.17 : 13.734 = 56 метров

Примеры расчетов

Скорость, км/ч	Тормозной путь , м
40	9
60	20
90	45.5

Из вышеперечисленного можно смело сделать заключение, что метод которым принято рассчитывать тормозной путь (S_тп = ( V : 10 ) * ( V : 10)) если и работает, то с огромной погрешностью.

Таким образом, используя всю вышеперечисленную информацию окончательная формула расчета пути торможения до полной остановки выглядит следующим образом:

S_т = S_рв + S_тп = (V * t_рв ) +  (V² : ( 2 * (g * φ * ( m_тор : m_a ) ) ) )

Путь торможения до полной остановки на сухой ровной асфальтобетонной дороге автомобиля при хорошем состоянии водителя со скоростью движения 100 км/ч будет равен:

S_т = S_рв + S_тп = 27. 8 + 56 = 83.8 м

Примеры расчетов

Скорость, км/ч	Тормозной путь , м
40	20.1
60	36.6
90	70.5

Эта информация будет полезна как для водителей транспортных средств, так и для пешеходов. Возможно, она поможет сберечь чью-то жизнь. Будьте внимательны на дорогах.

Поделиться

Что такое тормозной путь и тормозной путь?

Что такое тормозной путь? Тормозная мощность и мощность двигателя

Тормозной путь — это расстояние от момента нажатия водителем педали тормоза до момента остановки автомобиля.
Остановочный путь – это время, за которое водитель нажимает на педаль тормоза, а также время срабатывания тормозной системы и расстояние, пройденное за время остановки транспортного средства. В этом случае тормозной путь будет больше тормозного пути.
Характеристики шин и дорожные условия влияют на тормозной (и тормозной) путь автомобиля; изношенные некачественные шины, влажно-обледенелые дорожные условия и т. д. Что касается нашей темы, давайте поговорим о массе и скорости автомобиля, влияющих на тормозной путь. С увеличением массы автомобиля тормозной путь увеличивается с той же скоростью.
Увеличение скорости автомобиля значительно увеличивает тормозной путь. Другими словами, если скорость автомобиля увеличивается в 2 раза, то тормозной путь увеличивается в 4 раза.
Например, если транспортное средство, движущееся со скоростью 30 км/ч, останавливается на 10 метров позже,
Тот же автомобиль может остановиться через 40 метров при нажатии на тормоз при движении со скоростью 60 км/ч. Скорость увеличилась вдвое, но тормозной путь увеличился в 4 раза.
Причина этого скрыта в формуле энергии движения транспортного средства.
Энергия движения находится по формуле K=1/2.m.v2. Здесь m — масса, V — скорость, как видите, энергия движения равна половине массы, умноженной на квадрат скорости. Если скорость удвоится, энергия увеличится в четыре раза.

 

Связь между скоростью автомобиля и тормозным путем

Образец:
Расчет кинетической энергии (расчет энергии движения)
Найдем энергию автомобиля массой 1000 кг, движущегося со скоростью 50 км/ч. (скорость берем в м/с, 50км/ч= 13,8м/с)
K= (1/2).m.v2 — > K= (1/2).1000 кг.(13,8 м/с)2
Энергия К = 95 220 Дж.

Опять же, давайте найдем энергию автомобиля массой 1000 кг, когда на этот раз он удвоит свою скорость и будет двигаться со скоростью 100 км/ч. (Переведем скорость в м/с и получим 100 км/ч = 27,7 м/с)
K= (1/2).m.v2 — > K= (1/2).1000 кг.(27,7 м/с)2
Энергия K = 383 645 джоулей.

Как видно из примера, при увеличении скорости в 2 раза энергия увеличилась в 4 раза. Так как эта энергия движения преобразуется в тепловую энергию при торможении, то при увеличении энергии в 4 раза тормозной путь увеличивается в 4 раза. Например, вместо того, чтобы остановиться на 10 метрах, он останавливается на 40 метрах.

 

 

Увеличивают ли широкие шины тормозную силу?

Глядя на формулу тормозной силы (Fs= μ . FN), установка шин с более широкими поверхностями на тот же автомобиль не увеличивает тормозную силу.

Fs = μ . FN

Fs: Сила трения (торможения) (сила, замедляющая транспортное средство)

μ: Коэффициент трения (между дорогой и шиной) (читается как mu) (самый важный фактор, коэффициент трения зависит от структуры и типа трущихся поверхностей (шина-асфальт), т.е. зависит от асфальта, гравия, мокрой, заснеженной дороги и качества шины и не зависит от ширины

FN : Вертикальная сила, действующая на шину. (Нормальная сила), эта сила представляет собой вес, соответствующий каждому колесу автомобиля.

 

Тормозной путь одного и того же автомобиля с широкими и обычными шинами одинаков. Тормозное усилие передается на дорогу контактной поверхностью шины. Шины с большой поверхностью больше контактируют с поверхностями, но это не влияет на коэффициент трения или трение (тормозную силу).
Широкие шины имеют больше контактных поверхностей с дорогой, более широкая контактная поверхность снижает величину силы на единицу площади, то есть давление, оказываемое шиной на дорогу. В этом случае можно сказать, что на широких шинах происходит меньший износ.
Основная тема (см.: Типы и детали тормозной системы)

 

Расчет тормозной силы и коэффициент трения

Расчет тормозной силы и типы тормозных сил

Существует два различных метода расчета тормозной силы,
одно «теоретическое тормозное усилие», а другое
«Переданное (фактическое) тормозное усилие» — это тормозное усилие.
* Теоретическая тормозная сила; Это сила торможения, в которой используются переменные скорости-ускорения и массы транспортного средства, и рассчитывается тормозная сила, необходимая для остановки транспортного средства за определенное время. Эта сила находится по формуле F=m.a.
* Передаваемое (фактическое) тормозное усилие; эта сила на самом деле представляет собой тормозную силу между шиной и дорогой, эта реально возникающая тормозная сила также дает максимальную тормозную силу, которая может быть достигнута, и эта тормозная сила не имеет ничего общего со скоростью.
Подробное описание этих двух сил торможения приведено ниже.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ТОРМОЗНАЯ СИЛА

Формула силы торможения аналогична формуле силы Ньютона.
F=м.а

F= Сила, единица измерения: Ньютон (Н) (здесь мы называем ее тормозной силой)
m = Масса, единица килограмм (кг)
a = Ускорение, единица (м/с2) метры в секунду в квадрате

(1 Ньютон — это сила, которая ускоряет или замедляет массу 1 кг с ускорением 1 м/с2.)
Здесь;

*F тормозное усилие,
* m — масса транспортного средства, например легкового автомобиля около 1300 кг.
* ускорение – это замедление автомобиля. По определению ускорение – это изменение скорости в единицу времени.

Единицей ускорения является м/с2. Также есть ускорение или замедление.
Ф = м. Согласно формуле А, Тормозная сила зависит от массы и ускорения (замедления) автомобиля. Чем больше масса транспортного средства или чем больше замедление (отрицательное ускорение), тем большая тормозная сила требуется для остановки транспортного средства.

Тормозная сила (F), необходимая для остановки грузовика, движущегося со скоростью 100 км/ч (10 000 кг), также больше, чем тормозная сила (F) автомобиля, движущегося со скоростью 100 км/ч (1500 кг).
Или, если два автомобиля одинакового веса движутся со скоростью 100 км/ч и один останавливается через 5 секунд, а другой через 10 секунд, тормозная сила автомобиля, который останавливается быстрее за 5 секунд, больше.

 

 

Пример:
Чтобы привести пример тормозной силы, пусть автомобиль массой 1500 кг движется со скоростью 100 км/ч, затормозит и остановится через 5 секунд.

Ускорение замедления данного автомобиля: Ускорение рассчитывается по формуле (изменение скорости / изменение времени).
a= ΔV/ Δt — > a=(100 км/ч)/(5 с) Здесь нам нужно записать единицу измерения скорости, км/ч, в метрах/секунду. 100 км/ч = 27,7 м/ч.

В этом случае ускорение определяется как a= (27,7 м/с) / (5 с) — > a=5,54 м/с2.

Тормозное усилие:
F= м.а — > F= 1500 кг. 5,54 м/с2 — > F= 8,310 Н (в Ньютонах).
(Другая единица Ньютона – кгм/с2.)

Обычному автомобилю среднего класса требуется около 10 секунд, чтобы разогнаться с 0 до 100 км/ч. Но чтобы разогнаться до 100 км/ч, то есть остановиться, требуется менее 5 секунд.
Отсюда можно сделать вывод, что тормозная сила каждого транспортного средства как минимум в 2 раза больше, чем сила привода двигателя. Эта разница может достигать 8 раз.

 

ПЕРЕДАЧА (ФАКТИЧЕСКАЯ) ТОРМОЗНАЯ СИЛА

Тормозной эффект транспортного средства, то есть эффект, замедляющий или останавливающий транспортное средство, зависит от силы трения между шиной и дорогой. Мы также можем назвать силой трения силу торможения, передаваемую от шины к дороге. Тормозное усилие создается за счет трения накладки о диск, но оно работает при передаче его от шины на дорогу, здесь важно то, что создаваемое в тормозной системе тормозное усилие может максимально передаваться на дорогу. Чем больше сила трения между шиной и дорогой, тем больше реально достигаемое тормозное усилие и тем легче затормозить автомобиль.

Тормозное усилие получается за счет трения колодки и диска в тормозной системе, но в конечном счете тормозное усилие, которое работает на нас, представляет собой «передаваемое тормозное усилие» между шиной и дорогой. Это эффект, который останавливает транспортное средство.

Сила трения (Fs) и сила торможения взаимозаменяемы. По сути, сила трения между шиной и дорогой и есть та сила, которая обеспечивает сцепление с дорогой, в то же время эта сила заставляет транспортное средство двигаться и останавливаться.

Сила торможения находится путем умножения коэффициента трения и вертикальной силы, действующей на шину в результате массы транспортного средства.
Fs = μ . ФН
Fs: Сила трения (тормоза)
μ: коэффициент трения (между дорогой и шиной) (произносится как мю)
FN : Вертикальная сила, действующая на шину. (нормальная сила)

 

 

Что такое вертикальная сила (нормальная сила)?

Как видно из формулы, если увеличивается вес (масса) транспортного средства или увеличивается коэффициент трения, увеличивается и тормозная сила транспортного средства. Тормозное усилие шины загруженного автомобиля больше, чем у порожнего автомобиля. Конечно, тормозное усилие, необходимое для создания в тормозной системе (колодка-диск), тоже должно быть больше (достаточно). Если тормозной силы на колодке-диске недостаточно, тормозная сила (сила трения) между шиной и дорогой практически не имеет значения.
Возможно, вы видели, что зимой в багажники машин кладут мешки с песком, или люди прыгают на колеса буксующей машины, логика и цель всего этого одна и та же; Это увеличение массы автомобиля на колесах, то есть увеличение вертикальной силы, действующей на шину, и, таким образом, увеличение силы трения (сцепления с дорогой) между шиной и дорогой. Водитель пикапа, который зимой кладет в машину мешок с песком, увеличивает сцепление и тормозную силу шин автомобиля на снегу.

 

Что такое коэффициент трения? (μ)

Коэффициент трения является наиболее важной переменной для получения тормозной силы, коэффициент трения связан со структурой дороги и шины, то есть он зависит от свойств материала двух фрикционных поверхностей. Например, на снежно-ледяно-мокром дорожном покрытии значение коэффициента трения снижается, что удлиняет тормозной путь.

Коэффициент трения на сухой асфальтированной дороге оптимальное значение 0,8, на мокрой дороге коэффициент трения около 0,5, на заснеженной обледенелой дороге коэффициент трения около 0,2.

Летние шины зимой на морозе твердеют и коэффициент трения снижается, зимние шины зимой на морозе не твердеют и их коэффициент трения не снижается.

Расчет тормозной силы, создаваемой шиной.
Пример: Рассчитаем максимальное тормозное усилие, которое может быть получено от шины автомобиля массой 1200 кг.

Fs = μ . ФН
FN: 300 кг эквивалентны одному колесу, если перевести килограммы в ньютоны (1 кг = 10 Н)
FN: становится 3000N
мк : 0,7
ФС:?

Fs = μ . FN — > Fs= 0,7. 3000Н
Fs= 2100 Н (Тормозное усилие)

Полное тормозное усилие автомобиля находится путем сложения тормозного усилия четырех колес.
Fs=0,7 для 4 колес. 12000Н = 8400Н.

Когда тот же автомобиль движется по обледенелой дороге, максимальное тормозное усилие будет намного меньше.
μ : 0,2 (коэффициент трения между шиной и дорогой на обледенелой дороге)
Fs = μ . FN — > Fs= 0,2. 3000Н
Fs= 2100 Н (Тормозное усилие)

 

Эффективность торможения – испытание тормозов

Эффективность торможения транспортных средств определяется приборами для измерения тормозной системы на станциях техосмотра. Тормозная эффективность транспортных средств: определяется путем деления тормозного усилия транспортного средства на вес транспортного средства и выражается в процентах. Обычно это соотношение должно быть не менее 50%.

Формула расчета тормозов выглядит следующим образом:
Z = (F/G) . сто%
Z: скорость торможения
F : Тормозное усилие
G: Вес автомобиля.

В приведенном выше примере, если тормозная сила транспортного средства на сухой дороге составляет 8400 Н, а масса транспортного средства составляет 1200 кг = 12000 Н;

Z = (F/G) . 100% — > Z= (8400/1200) . Он находится как 100% — > Z= 70/100 = 70%.

Основная тема (см. Типы и детали тормозной системы)

Трение и тормозной путь

Трение определяется как сила, противодействующая движению.

Когда два объекта соприкасаются, молекулы с поверхности одного объекта очень близко подходят к молекулам на поверхности другого объекта. Это приводит к возникновению сил притяжения между молекулами, которые необходимо преодолеть, чтобы одна поверхность могла перемещаться по другой.

Объекты, движущиеся в таких жидкостях, как воздух или вода, также сталкиваются с силами трения, которые замедляют их движение. Это известно как перетаскивание.

Трение препятствует движению объектов или замедляет их. Это также вызывает износ поверхностей, поскольку они трутся друг о друга и выделяют тепло. Таким образом, энергия тратится на преодоление трения.

Уменьшение трения

 

Смазка

Масло используется в качестве смазки и образует тонкий слой жидкости, разделяющий движущиеся поверхности.

Подшипники

Шариковые подшипники уменьшают трение, заставляя движущуюся поверхность катиться, а не скользить.

Обтекаемость

Спроектировав объект таким образом, чтобы жидкость могла легко обтекать его (обтекаемость), как это делается для ракет и гоночных автомобилей, сопротивление можно значительно уменьшить.

Использование трения

Хотя во многих случаях трение является препятствием, оно также очень важно. Чтобы ходить, мы зависим от трения между подошвами наших ног или обуви и землей. Шины и тормоза транспортных средств зависят от трения, чтобы остановиться, замедлиться и начать движение. Это сопротивление воздуха или сопротивление, которое замедляет парашют.

Тормозной путь

Автомобили полагаются на трение тормозов и шин, чтобы остановиться.

Общее расстояние, необходимое для остановки автомобиля, называется общим тормозным путем. Это сумма расстояния, пройденного за время, необходимое водителю, чтобы среагировать, известное как мысленное расстояние , и расстояние, пройденное автомобилем до остановки после нажатия на тормоз, называемое тормозным путем.

Общий тормозной путь = мыслительный путь + тормозной путь

На приведенной ниже диаграмме показан кратчайший тормозной путь автомобиля на сухой дороге с исправными тормозами и шинами.

На диаграмме можно увидеть четкую зависимость между скоростью автомобиля и общим тормозным путем. Среднее время реакции водителя составляет около 0,7 с, поскольку скорость автомобиля увеличивается, так же как и расстояние мышления от отношения;

Пройденное расстояние = скорость x время реакции

Тормозной путь увеличивается, потому что при более высокой скорости автомобиль обладает большей кинетической энергией. Эта энергия должна быть передана тормозам; это передается в виде тепла и является причиной того, что тормоза нагреваются. Связь между скоростью и кинетической энергией такова,

Кинетическая энергия (Джоули) = ½ x масса x скорость2

Таким образом, если автомобиль движется в три раза быстрее, его кинетическая энергия в 9 раз больше, что означает, что тормозной путь будет в девять раз длиннее.

Факторы, влияющие на общий тормозной путь

 

Время реакции водителя

Дистанция мышления зависит от времени реакции водителя. Реакции сильно зависят от состояния ума. Таким образом, у водителя под воздействием наркотиков, таких как алкоголь, время реакции значительно сокращается, что увеличивает дистанцию ​​мышления. Усталость и усталость также влияют на время реакции. Усталый водитель будет реагировать намного медленнее, чем бдительный водитель.

Скорость

Как показано в таблице выше, тормозной путь увеличивается со скоростью. Это объясняется связью между кинетической энергией и скоростью. Чем больше скорость, тем большую кинетическую энергию должны передать тормоза.

Масса

Масса транспортного средства также связана с кинетической энергией в соотношении;

Кинетическая энергия (Джоули) = ½ x масса x скорость2

Чем больше масса, тем больше кинетическая энергия, поэтому более тяжелому автомобилю потребуется более длинный тормозной путь.

Дорожное покрытие

Трение между шинами автомобиля и дорожным покрытием препятствует его заносу и скольжению. На мокрой или обледенелой дороге контакт шин с дорогой значительно снижается. Если водитель резко затормозит, автомобиль занесет, поэтому водителю необходимо приложить меньшее усилие к тормозам, увеличив тормозной путь.

Состояние шин

Шины имеют канавки, отводящие воду на мокрой дороге для обеспечения контакта шины с дорогой. Если шины изношены, трение между дорогой и шинами уменьшается, увеличивая тормозной путь.