Системы экстренного торможения автомобиля

11.9. Распределение тормозных сил по колесам автомобиля

При торможении на горизонтальной дороге (см. рис. 11.1) дей­ствие силы инерции Р_и, приложенной в центре тяжести, которое характеризуется плечом, равным h_ц, приводит к перераспределе­нию нагрузки на колеса. При этом нагрузка на передние колеса увеличивается, а на задние уменьшается. Следовательно, нормаль­ные реакции R_Z1и R_Z2, воспринимаемые колесами при торможе­нии, значительно отличаются от нагрузок G₁и G₂, приходящихся на колеса в статическом состоянии.

Изменение нагрузок на колеса при торможении оценивается коэффициентами изменения реакций, которые для передних и задних колес соответственно равны

Для определения значений т_Р1и т_Р2найдем сначала нормаль­ные реакции R_Z1и R_Z2при торможении. С этой целью составим уравнение моментов относительно центра тяжести, пренебрегая силой сопротивления воздуха, так как при торможении скорость быстро падает и влияние силы незначительно:

При экстренном торможении на горизонтальной дороге

Тогда уравнение моментов примет вид

Спроецируем все силы на вертикальную плоскость и получим

Решим совместно два последних уравнения и найдем нормаль­ные реакции дороги, действующие на передние и задние колеса при торможении:

Используя полученные выражения для R_Ziи R_Z2и учитывая, что

 находим коэффициенты изменения реакций при торможении для передних и задних колес соответственно:

Как показали исследования, при торможении предельные зна­чения коэффициентов изменения реакций составляют 1,5… 2,0 для передних колес и 0,5…0,7 — для задних.

Наибольшая интенсивность торможения автомобиля достига­ется при полном использовании сцепления всеми его колесами, что возможно только на дороге с оптимальным коэффициентом сцепления φ_опт = 0,40…0,45.

На дорогах с другими значениями коэффициента сцепления полное использование сцепления невозможно без блокировки колес одного из мостов. Так, при торможении на дорогах с коэф­фициентом сцепления, большим оптимального (φ_х> φ_опт), первы­ми будут блокироваться (доводиться до юза) задние колеса, что может вызвать занос и нарушение устойчивости автомобиля. При торможении на дорогах с коэффициентом сцепления, меньшим оптимального (φ, < φ_опт), в первую очередь будут блокироваться передние колеса, что может привести к нарушению управляемо­сти автомобиля.

Тормозные системы автомобилей часто выполнены так, что между тормозными силами передних и задних колес существует неизменное соотношение. Оно оценивается коэффициентом рас­пределения тормозных сил по колесам

где P_TPl = R_Z1φ_x — суммарная тормозная сила передних колес;

Р_тор = Gφ_х — тормозная сила автомобиля.

Распределение тормозных сил по колесам автомобиля считает­ся оптимальным, если передние и задние колеса могут быть одно­временно заблокированы (доведены до юза). В этом случае коэф­фициент распределения тормозных сил

Для того чтобы торможение автомобиля в любых дорожных условиях происходило с максимальным замедлением, необходи­мо, чтобы тормозные силы на его колесах всегда были пропорцио­нальны нагрузкам или нормальным реакциям, приходящимся на колеса:

Такая пропорциональность между тормозными силами и на­грузками на колеса может быть достигнута различными конструк­тивными мерами, например с помощью регуляторов тормозных

сил, которые изменяют значение тормозной силы на колесах мо­ста в зависимости от нагрузки, приходящейся на мост.

Возможные неисправности системы AEB

Автоматическая система торможения часто самостоятельно отключается в процессе эксплуатации транспорта, а на панели управления загорается индикатор «Camera blocked» («Камера заблокирована»).

Причиной такого поведения датчика могут стать внешние факторы, под воздействием которых дальнейшая работа камеры будет невозможна. Устранить недостаток можно путем удаления грязи, снега или мусора с лобового стекла. Замена камеры не решит проблему, если водитель не сможет создать условия для ее нормального функционирования.

Если датчик видеокамеры заблокирован грязью или снегом, автоматизированная система может на время отключиться. В этом случае на дисплее у водителя появляется соответствующее уведомление. Некорректная работа технологии иногда наблюдается на участках открытой местности, когда после включения двигателя устройство не может обнаружить ни один объект.

Если водитель привык полагаться на систему автоматического торможения, безоговорочно доверяя показаниям датчиков, при вождении автомобиля в плохих погодных условиях или на открытой местности, ему следует быть особенно осторожным.

Нарушение функционирования системы автоматического торможения возможно в следующих случаях:

• Камера заблокирована грязью или другим объектом.
• При плохих метеоусловиях (особенно в случаях интенсивных осадков).
• Регистрирующая способность датчика камеры ограничена.
• Транспортное средство, находящееся в поле зрения камеры, слишком мало для обнаружения (например, велосипед).
• Находящееся впереди транспортное средство имеет слишком большие габариты (к примеру, тягач с прицепом или трейлер).
• Плохая видимость ввиду недостаточного или слишком сильного освещения.
• У впереди идущего транспортного средства неправильно работают задние фонари.
• Резкое изменение освещенности (например, при въезде или выезде из туннеля).
• Большое количество бликов, когда свет от уличных фонарей или впереди идущего авто отражается на влажной поверхности дороги.
• Отсутствие обзора дороги из-за запотевшего ветрового стекла.
• Неравномерная траектория движения впереди идущего транспортного средства.
• Движение авто осуществляется через зону застройки, по грунтовой дороге или через железнодорожные пути.
• Транспортное средство передвигается по закрытому пространству (например, в пределах подземной парковки).
• Плохое состояние дорожного покрытия провоцирует чрезмерную вибрацию автомобиля во время движения.

В случае необходимости, если предупреждающие сообщения появляются на дисплее слишком часто, систему автоматического торможения можно временно отключить.

Как правильно тормозить или как правильно думать?

Итак, способ торможения зависит от ситуации на дороге. Но я предполагаю, что многим водителям хочется как можно меньше тормозить с АБС и как можно чаще замедляться плавно и спокойно. А это означает только одно: нужно избегать ситуаций, в которых потребуется экстренное торможение. Поэтому вопрос «как правильно тормозить» сводится к вопросу «как избежать неожиданных препятствий на дороге». Ведь если ситуация уже произошла, то мы не можем подстроить ее под желаемый способ торможения. Тут мы можем только выбрать подходящий способ торможения, подстроиться под ситуацию. Но вы можете подстраивать ситуацию на дороге под себя до того как она произошла! Как? Путем обычного прогноза. Для этого вам понадобится следующее:

взгляд на дорогу как можно дальше внимание на дорогу, а не на смс, которую вы набираете за рулем 🙂 внимание как на дорогу, так и на прилегающие территории, особенно те, которые скрыты от взгляда (припаркованные машины, здания, зеленые насаждения и т.п.) безопасная дистанция до впереди идущей машины отказ от попыток догнать или обогнать поток машин

В результате вам останется правильно использовать полученную информацию и предугадать возможные последствия. Фишка в том, что вы сможете распознавать возможные осложнения на пути сильно заранее, и понятия «неожиданно» или «вдруг» для вас просто перестанут существовать. И тогда вы будете начинать торможение тоже заранее, на большем расстоянии до препятствия. А значит, правильно и своевременно анализируя дорожную обстановку, вы сможете позволить себе вместо молниеносного удара по педали тормоза лишь отпускать педаль газа.

Выходит, безопасно тормозить означает правильно думать.

Виды торможения

Торможение можно условно поделить на виды:

• частичное — выглядит как некоторое понижение скорости до определенного предела. Такой тип торможения, в отличие от полного торможения, исключает полную остановку автомобиля.
• Полное;
• Служебное — используется при обычной езде на автомобиле. Оно так же может быть частичным или полным. При выполнении такого торможения, водителем целиком контролируются замедление, время и способ которым будет тормозиться автомобиль. Так же водитель должен проследить за усилием, оказываемым на систему тормозов и за комфортом перевозимых им людей и общим состоянием машины.
• Экстренное — используется в основном тогда, когда остро не хватает времени и места. Такая надобность чаще всего возникает в экстренных случаях, либо из-за ошибочных действий самого водителя. Исходя из условий, по которым возникла необходимость в этом виде торможения, и учитывая другие влияющие на это внешние факторы, экстренное торможение применяют, обычно, для обеспечения максимального замедления машины. Общее состояние машины, перевозимых людей и сидящего за рулем, при этом при этом в расчет не берутся.
• Стояночное – применяется для того, чтобы зафиксировать машину. этот тип торможения выполняется при помощи ручного тормоза.
• Аварийное – используется если не получается затормозить при помощи остальных стандартных типов торможения. Иначе говоря, когда система тормозов выходит из строя. Торможение производится непосредственно частями кузова автомобиля. При этом лучше постараться чтобы автомобиль тормозил при помощи касательного, а не лобового удара кузовом.

Виды и приемы торможения автомобиля

Существует несколько видов и приемов торможения.

Плавное торможение автомобиля

Самым безопасным из них является плавное торможение, которое осуществляется путем нажатия на педаль тормоза. Плавное торможение применяют в случае спокойного движения машины, при средней скорости, и тогда, когда дорожное покрытие может себе позволить хорошее сцепление с колесами. В школах вождения данный вид торможения рассматривается как основной, так как он не несет каких – либо неприятных последствий или износа шин. Недостатком плавного торможения считается то, что его можно применять не везде: если качество дорожного покрытия оставляет желать лучшего, то эффективность плавного торможения падает.

Advertisement

Резкое торможение автомобиля

Следующим распространенным видом торможения является резкое торможение. Оно осуществляется резким нажатием педали тормоза почти до самого упора и удержанием педали в таком положении. Вследствие этого на дорожном покрытии образуются следы в виде черных полос, по которым можно определить путь водителя. У разных автомобилистов качество его торможения отличается, так как оно производится с помощью «мышечного чувства».

Резкое торможение используется в критических ситуациях. Водитель должен уметь сохранять бдительность, устойчивость и управляемость автомобиля при экстренном торможении, так как оно имеет свои особенности и должно быть исполнено грамотно. Минусами такого торможения является блокировка колес, износ шин, а также снижение коэффициента сцепления колес с дорогой.

Прерывистое и ступенчатое торможение автомобиля

Следующие типы торможения относятся к торможению импульсивному: прерывистое и ступенчатое. Прерывистое – это, по существу, сочетание резкого торможения с растормаживанием. Водитель осуществляет периодическое нажатие на педаль тормоза, а затем полностью его отпускает. И эта процедура выполняется до полной остановки машины.

Advertisement

Прерывистое торможение используется на ухабистых неровных участках дорог. Не следует использовать интенсивное первоначальное тормозное торможение на большой скорости, так как нельзя допустить полной блокировки колес.

Ступенчатое торможение более применимо для экстренного торможения в сложных ситуациях, так как оно может создать минимальную длину тормозного пути. Ступенчатое торможение выполняется путем нажатия педали тормоза до упора, но до конца оно не опускается, а производится, своего рода, «прокачка» от полной блокировки колес до разблокировки.

При ступенчатом торможении меняется его интенсивность, но оно не прекращается. Рекомендуется применять этот вид торможения первоначально на короткой дистанции и далее увеличивать на свое усмотрение показатели интенсивности и продолжительности торможения. Устойчивость машины на дороге осуществляется за счет растормаживания.

Торможение двигателем автомобиля

Следующий вид торможения – торможение двигателем и торможение коробкой передач. В первом случае происходит отпускание педали газа при включенном сцеплении на действующей передаче. Педаль газа опускается, выжимается педаль сцепления, далее отключается повышенная передача. Затем опускается педаль  сцепления и нажимается педаль акселератора в случае, если передача выключена. В конце выжимается сцепление, включается пониженная передача, и опускается педаль сцепления. Данный прием торможения основан на том, что двигатель становится потребителем энергии, не получая горючей смеси, но получая от трансмиссии крутящий момент. Преимущества этого торможения заключается в равномерном распределении тормозящего усилия между ведущими колесами машины, а также высокая устойчивость к заносам.

Торможение коробкой передач автомобиля

Торможение коробкой передач подразумевает равномерное постепенное переключение на низшие передачи для того, чтобы снижать скорость машины. При этом можно перескочить через несколько передач, только это будет иметь свои последствия — потерю маневрирования и управляемости машины. Этот способ торможения хорошо применять для плавного снижения скорости на тех участках дороги, где сложно проезжать без особой сноровки, например на мокрых спусках.

Хороший водитель должен уметь пользоваться каждым из вышеперечисленных способов, так как дороги везде разные, а разница способов торможения, как вы понимаете, подразумевают то, что для каждого «другого» участка дороги свой способ торможения.

Экстренное торможение на железнодорожном транспорте

Стоп-кран

При применяемых на современных поездах воздушных (пневматических) тормозах экстренное торможение происходит путём выпуска сжатого воздуха из тормозной магистрали, в результате чего воздухораспределители, установленные на каждой единице подвижного состава (вагон, локомотив), реагируют на резкое падение давления в магистрали и направляют в тормозные цилиндры сжатый воздух из запасных резервуаров, тем самым приводя к срабатыванию тормозов поезда. Такой метод применяется прежде всего потому, чтобы тормоза сработали при разрыве поезда, предотвращая тем самым транспортное происшествие. На имитации разрыва поезда основаны и действия таких устройств, как стоп-кран и автостоп — при их срабатывании тормозная магистраль соединяется напрямую с атмосферой, что приводит к падению давления в магистрали. Также, путём открытия тормозной магистрали применяет экстренное торможение и машинист, устанавливая рукоять крана машиниста в крайнее положение.

Стоит отметить, что как и в случае с автотранспортом, блокирование колёс поезда при экстренном торможении увеличивает тормозной путь, так как в данном случае коэффициент сцепления пары сталь-сталь весьма низок, к тому же традиционные тормоза малоэффективны при высоких скоростях. Поэтому, помимо пневматических тормозов, зачастую используют и электрические, то есть торможение электродвигателями. Сочетание обоих типов торможения активно применяется на электропоездах с электрическим торможением (ЭР6, ЭР22). Однако совместное применение пневматических и электрических тормозов может ещё больше блокировать колёса, поэтому на многих локомотивах схемой предусмотрено полное отключение тяговых двигателей при экстренном торможении.

Магниторельсовый тормоз

Не менее эффективным при экстренном торможении оказывается и применение магнитных тормозов: вихретоковый и магниторельсовый, которые позволяют сократить тормозной путь до 40 %. В первом случае тормозной момент образуется за счёт взаимодействия переменного магнитного поля с металлическим диском, укрепленным на оси колёсной пары, такой метод применяется при высоких скоростях. При втором типе тормоза тормозная сила образуется за счёт прижатия шероховатых колодок напрямую к рельсам, при этом сила нажатия повышается за счёт магнитного поля. Такой тип тормоза эффективен при средних и низких скоростях и даже на загрязнённых рельсах, поэтому активно применяется на высокоскоростных поездах, а также городском трамвае (позволяет предотвратить транспортное происшествие).

Статьи по теме

Порвался ремень генератора: что делать в такой ситуации

Защита картера двигателя: мнения экспертов и автолюбителей

Сколько антифриза в системе охлаждения, и почему так важно знать его уровень

Ремонт турбины на дизельном двигателе: все проще, чем кажется

Уровень масла в двигателе: как правильно замерить и что делать при резком колебании

Ремонт дизельного мотора по всем правилам

Как часто надо менять масло в двигателе: рекомендации завода-изготовителя и специалистов

Присадки для бензиновых двигателей: использовать или нет

Присадки для дизельного двигателя: их виды и критерии выбора

Объем масла в двигателе: как выяснить, сколько нужно

Замена масла в двигателе: когда это нужно делать и как

Чистка топливных форсунок для бесперебойной работы двигателя

Сколько масла заливать в двигатель: как не испортить мотор

Какое масло заливать в двигатель: общие советы и конкретные примеры

Какой выбрать антифриз: рейтинг ТОП-11

Экстренное торможение самолета на взлетно-посадочной полосе

В случае прерванного взлета экипаж самолета производит экстренное торможение, используя все доступные средства снижения скорости: тормозные механизмы шасси, интерцепторы, воздушные тормоза, реверс тяги двигателей, тормозные парашюты. Экстренное торможение самолета может выполняться и при посадке в случае недостаточной длины взлетно-посадочной полосы (обычно, при вынужденной посадке на аэродроме несоответствующего класса), посадки с перелетом, при посадке с повышенной скоростью (например, при отказе механизации крыла) или при обнаружении на взлетно-посадочной полосе препятствия.

Важность

Если даже когда-то, несколько лет назад автомобилист и умел хорошо выполнять такой приём, то со временем, за ненадобностью, эти важные навыки были утрачены. Но этот навык нужно всегда помнить, особенно тем людям, которые заботятся о своей безопасности, а также о безопасности своих пассажиров. Умение быстро и правильно затормозить может сохранить не только автомобиль, но и жизнь и здоровье водителя и пассажиров. Пожалуй с этого навыка стоит начать повышение своей водительской квалификации каждому начинающему и уже опытному водителю.

Обязательно посмотрите видео:

Типы тормозных систем автомобиля

• рабочая;
• запасная;
• стояночная;
• вспомогательная.

Рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

Рабочая

Под рабочей тормозной системой понимается совокупность деталей и узлов, которые обеспечивают штатную остановку транспортного средства. Ее устройство и схема работы описаны выше.

Запасная

Запасная система предусмотрена на тот случай, если откажет рабочая. Ее главное назначение – выполнение аварийного торможения и предотвращение дорожно-транспортного происшествия. Она может быть реализована по-разному, но чаще всего встречаются 2 варианта.

• Контур рабочей. В этом случае она представляет собой отдельный замкнутый контур рабочей системы, который активизируется при отказе тормозов. Для такой системы используют название двухконтурная.
• Отдельная подсистема. В данном случае запасная система выполняется в виде отдельной подсистемы, которая никак не связана с основной. Подобная конструкция считается более надежной, так как позволяет выполнить торможение даже в случае серьезных неисправностей.

Стояночная

Используется для того, чтобы удерживать транспортное средство на одном месте в течение длительного времени. Срабатывает при включении ручного тормоза. В подавляющем большинстве случаев является механической и не использует для усиления гидравлику или пневматику.

Вспомогательная

Предназначена для поддержания постоянной скорости машины в течение продолжительного времени (например, при длительных спусках, или там, где нужно долго ехать на холостом ходу). Устанавливается на грузовых автомобилях с пневматической системой торможения. Подразумевает подачу в цилиндры не топливной смеси, а воздуха под давлением. В результате силовой агрегат не только не приводит транспортное средство в движение, но и препятствует такому движению.

Воздух в цилиндры подается непосредственно из пневмосистемы – она связана с ними посредством специальной заслонки, которая открывается после нажатия соответствующей кнопки, установленной в салоне автомобиля.

Использование вспомогательной системы значительно снижает нагрузку на рабочую, тем самым предотвращая ее преждевременный износ и возникновение неисправностей. Кроме того, подобное передвижение гораздо безопаснее – если один из узлов выйдет из строя, то его функции выполнит второй. Это особенно актуально для большегрузных авто.