Расчёт параметров безопасности автомобиля

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра менеджмент на автомобильном транспорте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт параметров безопасности автомобиля

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

Безопасность транспортных средств

Иркутск 2009 г.

1. Расчёт замедления автомобиля на разных дорожных покрытиях

 

Тормозные свойства. Возможность предотвращения ДТП чаще всего связана с интенсивным торможением, поэтому необходимо, чтобы тормозные свойства автомобиля обеспечивали его эффективное замедление в любых дорожных ситуациях.

Для выполнения этого условия сила, развиваемая тормозным механизмом, не должна превышать силы сцепления с дорогой, зависящей от весовой нагрузки на колесо и состояния дорожного покрытия. Иначе колесо заблокируется (перестанет вращаться) и начнет скользить, что может привести (особенно при блокировке нескольких колес) к заносу автомобиля и значительному увеличению тормозного пути. Чтобы предотвратить блокировку, силы, развиваемые тормозными механизмами, должны быть пропорциональны весовой нагрузке на колесо. Реализуется это с помощью применения на передней оси более эффективных дисковых тормозов, а на задней - барабанных, причем с ограничителем тормозных сил.
На современных автомобилях используется антиблокировочная система тормозов (АБС), корректирующая силу торможения каждого колеса и предотвращающая их скольжение.

Зимой и летом состояние дорожного покрытия разное, поэтому для наилучшей реализации тормозных свойств необходимо применять шины, соответствующие сезону.

Максимальное установившееся замедление наступает при достижении максимально возможной продольной реакции R_x, т.е. при полном использовании сцепных качеств колеса с дорогой. При замедлении, меньшем по значению, чем максимально установившееся, продольная реакция R_xне достигает своего максимального значения, т.е. при торможении не происходит полного использования сцепных качеств колеса и дороги. Это происходит при служебном торможении, когда используется часть сцепных качеств. Иначе говоря, коэффициент сцепления можно рассматривать как переменную величину, меняющуюся от нуля до максимального значения, соответствующего экстремальному торможению. И замедление при торможении также может изменяться от нуля до максимально возможного по условиям сцепления.

Расчёт замедления автомобиля производится по формуле:

,(1)

где J - замедление автомобиля, м/с²;

j - коэффициент сцепления шин с дорогой;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

Kэ – коэффициент эффективности торможения, он учитывает степень использования теоретически возможной эффективности тормозной системы автомобиля, Kэ=1,3

При j = 0,6 для щебеночного сухого покрытия:

J = (0,6*9,8)/1,3 = 4,5 м/с².

При j = 0,5 для щебеночного мокрого покрытия:

J = (0,5*9,8)/1,3 = 3,8 м/с².

 

2. Расчёт остановочного пути автомобиля при разных скоростях его движения

Остановочный путь автомобиля рассчитывается по формуле:

(2)

где V - скорость движения автомобиля, м/с;

t_р – время реакции водителя, t_р = 0,8 с;

t_пр – время срабатывания тормозного привода, для автомобиля с пневматическим приводом t_пр = 0,4 с;

t_н – время нарастания замедления, c;

J – замедление автомобиля, м/с².

При V = 2,3 м/с для щебеночного сухого покрытия:

S_ост = 2,8*(0,8+0,4+0,5*0,8) + 1,3*2,8²/2*4,5 = 5,6 м

Аналогично проводим расчёт для значений V =5,6; 8,3; 11,1; 13,9; 16,6; 19,4; 22,2 м/с для мокрого щебеночного покрытия и результаты расчётов сводим в таблицу 1.

Таблица 1 – Остановочный путь автомобиля

Скорость движения автомобиля, м/с	Остановочный путь Sост, м при J
	щеб. дорога сухое 4,5	щеб. дорога мокрое 3,8
0	0	0
2,8	5,6	5,6
5,6	13,3	13,8
8,3	23,4	24,6
11,1	35,6	38,1
13,8	50,1	54,2
16,6	66,8	72,9
19,4	85,7	94,3
22,2	106,9	118,4

На основании таблицы 1 строится график зависимости остановочного пути автомобиля от скорости движения S_ост = f(V) для грунтового покрытия рисунок 1.

Рисунок 1 – График остановочного пути

При увеличении скорости движения автомобиля увеличивается и остановочный путь. Тип покрытия также влияет на длину остановочного пути: на асфальтобетонном сухом покрытии остановочный путь менее 100 метров, а при гололеде при скорости движения 100 км/ч достигает 500