Что такое тормозной путь транспортного средства

Что такое тормозной и остановочный путь

Что такое тормозной путь? Мощность торможения и мощность двигателя

Тормозной путь - это расстояние от момента нажатия водителем на педаль тормоза до момента остановки автомобиля.
Остановочный путь - это время, необходимое водителю до нажатия на педаль тормоза, время срабатывания тормозной системы и расстояние, пройденное за время остановки транспортного средства. В этом случае остановочный путь, дольше тормозного пути.
Характеристики шин и дорожные условия влияют на тормозной путь (и остановочный путь) автомобиля. Изношенные некачественные шины, мокрые и обледенелые дороги и т. Д. Что касается нашей темы, давайте поговорим о массе и скорости транспортного средства, которые влияют на тормозной путь. По мере увеличения 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, тормозной путь увеличивается в 4 раза.
Например, если автомобиль, движущийся со скоростью 30 км / ч, останавливается через 10 метров, то же транспортное средство, движущееся со скоростью 60 км / ч, может остановиться через 40 метров при нажатии на тормоз. Скорость увеличилась вдвое, но остановочный путь увеличился в 4 раза.
Причина кроется в формуле энергии движения транспортного средства.
Энергия движения находится по формуле K = 1 / 2.m.v2. Здесь m - масса, V - скорость, как вы можете видеть, энергия движения равна половине массы, умноженной на квадрат скорости. Если скорость увеличивается вдвое, энергия увеличивается в четыре раза.

Взаимосвязь между скоростью автомобиля и тормозным путем

Пример:
Расчет кинетической энергии (расчет энергии движения)
Давайте найдем энергию автомобиля весом 1000 кг, движущегося со скоростью 50 км/ч. (берем скорость в м/с, 50 км/ч = 13,8 м/с)
K = (1/2). М v2 -> K = (1/2). 1000 кг. (13,8 м/с) 2
Энергия K = 95 220 джол.

Опять же, давайте найдем энергию 1000-килограммового транспортного средства, когда оно на этот раз удвоит свою скорость и разгонится до 100 км / ч. (Мы конвертируем скорость в м/с и получаем 100 км/ч = 27,7 м/с)
K = (1/2). М v2 -> K = (1/2). 1000 кг. (27,7 м/с) 2
Энергия K = 383 645 джоулей.

Поскольку скорость, показанная в примере, увеличилась в 2 раза, энергия увеличилась в 4 раза.
Поскольку эта энергия движения преобразуется в тепловую при торможении, когда энергия увеличивается в 4 раза, тормозной путь также увеличивается в 4 раза. Например, вместо остановки на 10 метрах он останавливается на 40 метрах.

Увеличивают ли широкие шины тормозное усилие?

Глядя на формулу тормозной силы (Fs = μ. FN), установка шин с более широкой поверхностью на одном и том же транспортном средстве не увеличивает тормозное усилие.

Fs= μ . FN

Fs: Сила трения (торможения) (сила, замедляющая автомобиль)

μ: Коэффициент трения (между дорогой и шиной) является наиболее важным фактором, коэффициент трения зависит от типа конструкции поверхностей трения (шина-асфальт). Другими словами, это зависит от асфальта, гравия, мокрой, заснеженной дороги и качества шины, а не от ширины покрытия.

FN : Вертикальная сила, действующая на шину (нормальная сила). Эта сила представляет собой вес, соответствующий каждому колесу транспортного средства.

Тормозной путь одного и того же автомобиля с широкими шинами и обычными шинами одинаков. Тормозное усилие передается на дорогу контактной поверхностью шины. Шины с большой площадью поверхности имеют больше контактных поверхностей, но это не влияет на коэффициент трения или трения (силу торможения).
Широкие шины имеют больше поверхностей контакта с дорогой, более широкая поверхность контакта снижает количество 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 

Расчет тормозного усилия и коэффициента трения

Расчет тормозного усилия и сил, возникающих во время торможения

Существует два разных метода расчета тормозной силы: один - это «теоретическая (требуемая) тормозная сила», а другой - «передаваемая (фактическая) тормозная сила».
* Теоретическое (должное) тормозное усилие: это тормозное усилие, при котором используются переменные скорости-ускорения и массы транспортного средства и вычисляется тормозное усилие, необходимое для остановки транспортного средства за определенное время. Эта сила вычисляется по формуле F = m.a.
* Передаваемое (фактическое) тормозное усилие; эта сила на самом деле является тормозной силой между шиной и дорогой, эта фактически возникающая тормозная сила также дает максимальное тормозное усилие, которое может быть достигнуто, и эта тормозная сила не имеет ничего общего со скоростью. 
Подробное описание этих двух тормозных сил приводится ниже.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ (ДОЛЖНОЕ) ТОРМОЗНОЕ УСИЛИЕ

Формула силы торможения такая же, как формула силы Ньютона. F = m.a

F = Сила, единица: Ньютон (Н) (здесь мы называем это тормозной силой)
m = Масса, единица килограмм (кг)
a = ускорение, единица измерения (м / с2) метры на 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 автомобиля, например легковой автомобиль - около 1300 кг.
* a - ускорение - это замедление транспортного средства. По определению, ускорение - это изменение скорости в единицу времени.

Единица ускорения - м / с2. Также есть ускорение или замедление.
По формуле F = m.a. Сила торможения зависит от массы и ускорения (замедления) транспортного средства. Чем больше масса автомобиля или больше замедление (отрицательное ускорение), тем больше тормозное усилие, необходимое для остановки автомобиля.

Тормозное усилие (F), необходимое для остановки грузовика, движущегося со скоростью 100 км / ч (10 000 кг), также больше, чем тормозное усилие (F) автомобиля, движущегося со скоростью 100 км / ч (1500 кг).
Или, если два автомобиля одинакового веса движутся со скоростью 100 км / ч и одно останавливается за 5 секунд, а другое за 10 секунд, тормозное усилие транспортного средства, которое останавливается быстрее за 5 секунд, больше.

Пример:
В качестве примера тормозной силы: позвольте автомобилю весом 1500 кг двигаться со скоростью 100 км / ч, нажмите на тормоз и остановитесь через 5 секунд.

Ускорение при замедлении этого автомобиля: Ускорение рассчитывается по формуле (изменение скорости / изменение времени).
a = ΔV / Δt -> a = (100 км / ч) / (5 с) Здесь нам нужно указать единицу скорости, км / ч, в метрах / секунду. 100 км / ч = 27,7 м / ч.

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

Тормозная сила:
F = m.a -> 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 от 0 до 100 км / ч. Однако для достижения 0 со 100 км / ч, то есть для остановки, требуется менее 5 секунд.
Из этого 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.

ПЕРЕДАВАЕМОЕ (ФАКТИЧЕСКОЕ) ТОРМОЗНОЕ УСИЛИЕ

Тормозной эффект транспортного средства, то есть эффект, который замедляет или останавливает транспортное средство, зависит от силы трения между шиной и дорогой. Мы также можем назвать силу трения тормозной силой, передаваемой от шины к дороге. Тормозное усилие создается за счет трения колодки о диск, но оно работает, когда оно передается с шины на дорогу, здесь важно то, что тормозное усилие, созданное в тормозной системе, может максимально передаваться на дорогу. Чем больше сила трения между шиной и дорогой, тем больше фактически достигается тормозная сила и тем легче тормозить транспортное средство.

Тормозное усилие получается за счет трения колодки и диска в тормозной системе, но в конечном итоге тормозная сила, которая нам нужна, является «передаваемой тормозной силой» между шиной и дорогой. Это эффект остановки автомобиля.

Сила трения (Fs) и тормозная сила взаимозаменяемы. Фактически, сила трения между шиной и дорогой - это сила, которая обеспечивает удержание на дороге, то есть эта сила также заставляет транспортное средство ехать и останавливаться, единственное изменение - это направление и источник силы.
Тормозное усилие определяется путем умножения коэффициента трения на вертикальную силу, действующую на шину в результате массы транспортного средства.
Fs = μ. FN
Fs: Сила трения (торможения)
μ: коэффициент трения (между дорогой и шиной) (произносится mu)
FN: Вертикальная сила, действующая на шину. (Нормальная сила)

Что такое вертикальная сила (нормальная сила)?

Как можно понять из формулы, если вес (масса) транспортного средства увеличивается или увеличивается коэффициент трения, тормозная сила транспортного средства также увеличивается. Тормозная сила шины загруженного транспортного средства больше, чем у пустого транспортного средства. Конечно, тормозное усилие, которое необходимо создать в тормозной системе (колодка-диск), также должно быть больше (достаточным). Если тормозная сила на колодке-диске недостаточна, тормозная сила (сила трения) между шиной и дорогой практически не имеет значения.
Возможно, вы видели, что зимой в транспортные средства кладут мешки с песком или что люди прыгают на колесах буксирующего транспортного средства, логика и цель всего этого одна и та же; Это увеличение массы транспортного средства 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 себе в машину мешок с песком, увеличивает сцепление и тормозную силу шин автомобиля на снегу.

Что такое коэффициент трения? (μ)

Коэффициент трения - самый важный фактор при получении тормозного усилия. Коэффициент трения зависит от конструкции дороги и шины, то есть от свойств материала двух поверхностей трения. Например, на заснеженно-обледеневшей дороге значение коэффициента трения уменьшается, что увеличивает тормозной путь.

Коэффициент трения на сухой асфальтовой дороге - 0,8 и это наилучшее значение, коэффициент трения на мокрой дороге - около 0,5, коэффициент трения на заснеженной обледенелой дороге - около 0,2.

Летние шины зимой твердеют на морозе и коэффициент трения снижается, в то время как зимние шины не твердеют на морозе зимой и их коэффициент трения не уменьшается, они обеспечивают лучшее сцепление с дорогой (сила трения) с помощью их зубчатой, рифленой поверхности.

Расчет тормозной силы, образующейся на шине.
Пример: Давайте рассчитаем максимальное тормозное усилие, которое может быть получено от шины транспортного средства массой 1200 кг.

Fs = μ. FN
FN: 300 кг эквивалентно одному колесу, если мы переведем килограммы в ньютоны (1 кг = 10N)
FN: становится 3000N
μ: 0,7
ПС :?

Fs = μ. FN -> Fs = 0,7. 3000N
Fs = 2100N (тормозная сила)

Общая тормозная сила автомобиля определяется путем сложения тормозной силы 4-х колес.
Fs = 0,7 для 4-х колес. 12000N = 8400N.

Когда это же транспортное средство 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. 3000N
Fs = 2100N (тормозная сила)

Производительность тормозов - проверка тормозов

Эффективность торможения транспортных средств определяется приборами измерения тормозов на станциях техосмотра. Эффективность торможения транспортных средств определяется путем деления тормозной силы транспортного средства на массу транспортного средства и выражается в процентах. Обычно это соотношение должно быть не менее 50%.

Формула расчета тормозов выглядит следующим образом:
Z = (F / G). 100%
Z: скорость торможения
F: тормозная сила
G: вес автомобиля

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

Z = (F / G). 100% -> Z = (8400/1200). Вычислить можно вот так: 100% -> Z = 70/100 = 70%.

Основная тема

Тормозной путь автомобиля - что это такое и от чего зависит?

• Автошкола Спб
• Блог
• Что такое тормозной путь автомобиля и от чего он зависит?

Одним из важных параметров безопасности, о котором должны знать выпускники курсов вождения, является тормозной путь автомобиля. Способность машины быстро снижать свою скорость до нуля всегда будет цениться среди автовладельцев. Но что такое тормозной путь и от чего он зависит?

Что называется тормозным путем?

Тормозной путь – расстояние, которое требуется автомобилю, чтобы остановиться с момента начала работы системы торможения.

Под данным термином подразумевается отрезок пути, который машина преодолевает с момента начала срабатывания тормозной системы до полной остановки транспортного средства. Некоторые водители путают это понятие с "остановочным путем", но не смотря на схожесть в названии, есть четкая смысловая разница.

Тормозной путь – это способность автомобиля, точнее, показатель его возможности экстренно совершить быструю остановку. Чем он меньше, тем больше шансов остаться в живых при ДТП. Короткий тормозной путь может запросто спасти жизнь невнимательному пешеходу, ребенку или появившейся на дороге собаке.

Что подразумевают под остановочным путем?

Остановочный путь – расстояние, которое проходит транспортное средство с момента обнаружения водителем опасности до полной остановки

Минимальное время реакции водителя – 0,4с. Чтобы остановить машину, ему вначале нужно обработать информацию о ситуации на дороге. Рефлексы помогают нам быстро нажать педаль тормоза, но реакция и осмысление происходящего тоже требуют некоторого времени. За это время автомобиль проезжает на заданной скорости какое-то расстояние, прежде чем начинается торможение.

Остановочный путь образуется из суммы тормозного пути и расстояния, отведенного на время реакции водителя. По-другому это определение звучит так: это небольшой отрезок дороги, который преодолевает автомобиль или любое другое транспортное средство с того самого момента, когда шофер заметил опасность до полной остановки. Вполне естественно, что остановочный путь будет всегда и при любых условиях больше тормозного.

При этом тормозной путь автомобиля будет всегда одинаков, даже если за рулем сидят разные водители. Тормозная система работает всегда одинаково при выжиме педали тормоза до упора. А вот различия в остановочном пути существенны. Они зависят от индивидуальных особенностей человека, который находится за рулем, а также от его состояния. К примеру, не трезвый водитель имеет более длительное время реакции, а, следовательно, больше остановочный путь. Поэтому можно сделать вывод, что этот параметр больше относится к самому человеку и лишь во вторую очередь - к машине.

Что такое формула тормозного пути

В специальных дорожных службах, на испытательных автомобильных полигонах, автопроизводители, сотрудники исследовательских центров и просто люди, близкие науке, стараются вычислить данный параметр автомобиля, посредством испытаний и даже на стадии проектирования.

При торможении автомобиль подчиняется законам физики, а значит, его тормозной путь можно рассчитать. Формула, позволяющая его определить, звучит следующим образом: тормозной путь равен отношению скорости автомобиля в момент начала торможения в квадрате, помноженному на тормозной коэффициент, к 254 помноженным на коэффициент сцепления с дорожным покрытием.  

Данная формула уже давно применяется практически во всех подразделениях ГИБДД и является наиболее точной.

Как найти тормозной путь?

Найти его не сложно. Достаточно подставить в уже имеющуюся формулу значения:

Допустим, что скорость автомобиля в момент начала торможения составляет 110 километров в час. Чтобы подставить коэффициент сцепления шин с дорогой, необходимо обратиться к табличным значениям. Допустим, дорожное покрытие - мокрый асфальт. Согласно табличным данным, коэффициент на данном покрытии будет равен 0,45. Коэффициент торможения для легковой машины составляет 1. Таким образом, тормозной путь легковушки составит 98-100 метров.

При этом остановочный путь будет немного длиннее тормозного. При 100 метрах тормозного пути, остановочный составит около 120 метров, учитывая среднее время реакции водителя на изменяющуюся дорожную обстановку около 1 сек.

Что влияет на длину тормозного пути?

Тормозной путь зависит от множества факторов. Поэтому при расчете можно смело увеличивать или уменьшать показания, исходя из:

• состояния покрышек;
• средней скорости движения;
• общее состояние машины, включая тормозную систему;
• особенности дороги - асфальт, гравий, грязь или снег;
• наличие или отсутствие АБС в машине;

Читайте также: как управлять автомобилем с автоматической коробкой передач правильно.

АБС

Начать следует с самой популярной системы - АБС. Многие автовладельцы ошибочно полагают, что антиблокировочная система колес должна уменьшать тормозной путь. На самом деле, она просто сохраняет управляемость автомобиля при попытке оттормозиться юзом.

Учитывая особенность работы ABS, она чисто физически не может сократить тормозной путь автомобиля, поэтому торможение юзом при равных условиях будет эффективнее.

Скорость движения

Как уже ясно из формулы средняя скорость движения оказывает большое влияние на длину этого пути. Чем быстрее движется машина, тем дольше она будет останавливаться, следовательно, тормозной путь прямо пропорционален этому параметру.

Техническое состояние автомобиля

Немаловажное значение имеет и исправность автомобиля. Есть множество факторов, которые могут оказать влияние на способность быстро останавливаться. К примеру, состояние тормозных дисков и колодок. Если диски кривые, то эффективность торможения будет снижаться, ровно так же, если бы колодки были изрядно стерты.

Другой негативный момент - вообще отсутствие тормозов на одном из контуров. К примеру, на старых автомобилях сильно страдают задние барабанные тормоза из-за недобросовестного обслуживания. Из-за этого эффективность торможения серьезно снижается, а значит, увеличивается путь необходимый для остановки.

Дорожное покрытие

Вид дорожного покрытия также влияет на длину этого пути. Машина по-разному будет вести себя на грязи, асфальте или гравийном покрытии. Для торможения нужна хорошая сила трения, поэтому лучшими характеристиками для сцепления шин с дорогой обладает асфальт. Его коэффициент сцепления составляет 0,8 для сухого покрытия и 0,45 для мокрого. При этом худшим принято считать лед - всего 0,1.

Проблема мокрого асфальта состоит в том, что на его поверхности создается маленькая водяная пленка. При торможении, шина собирает большое количество воды перед собой и скользит по ней, увеличивая тормозной путь автомобиля. Зимой эта проблема актуальна, но при этом создает опасность и гладкая поверхность льда. Резине сложнее за нее зацепиться, даже шипованной.

Состояние покрышек

Последним, но тоже очень важным фактором сцепления шин с дорогой в процессе торможения является их состояние. Чем ниже остаточная величина протектора, тем большее расстояние пройдет автомобиль при торможении.

Рисунок протектора имеет большое значение. Если его нет, покрышке попросту нечем цепляться за поверхность дороги, отсюда низкое трение, особенно на гололеде и мокрой дороге. Если на шине остается достаточно большая толщина протектора, то сила трения возрастает и автомобиль быстрее снижает свою скорость.

Особого внимания заслуживают летние и зимние шины не по сезону. Применение летних шин зимой чревато очень длительным торможением. Летняя шина при низких температурах становится жесткой и не способна держаться за дорогу. Зимняя резина, напротив, слишком мягкая и буквально "плавает" по асфальту зимой. Мягкая резина будет дольше скользить по асфальту, прежде чем остановится.

Влияет ли масса машины?

Многие автовладельцы ошибочно полагают, что вес машины может оказывать большое влияние на длину тормозного пути. На самом деле, это не так, даже если машина движется с горы. Масса лишь увеличивает кинетическую энергию, а она, в свою очередь, перегревает тормоза, снижая их эффективность. При условии, что автомобиль будет загружен до разрешенной массы, тормозной путь его будет одинаковым с другим таким же автомобилем, но с меньшей массой. Чтобы не перегреть тормоза, рекомендуется использовать торможение двигателем на спуске.

Как уменьшить тормозной путь?

Зная о причинах большого тормозного пути, проблему можно решить несколькими способами:

• Привести техническое состояние автомобиля в порядок. Здесь подразумевается полностью обслуженная тормозная система. Колодки должны иметь достаточную толщину, а диски не должны иметь биений. Все рабочие тормозные цилиндры не должны иметь подклиниваний.
• Следите за шинами. Резина должна иметь остаточную величину протектора в пределах нормы. Эту норму задают в ПДД и перечне неисправностей, с которыми эксплуатация автомобиля запрещена. Она составляет не менее 1,6 мм.
• Двигаться с меньшей скоростью. Если вы не уверенны в тормозном пути своего автомобиля, значит, необходимо сбавить скорость. Скорость - это 60% влияния на тормозной путь машины, а потому этот параметр необходимо контролировать.
• Используйте торможение "педаль в пол". Если сохранение управляемости в данный момент не в приоритете, то торможение с полной блокировкой колес будет самым эффективным. К сожалению, на автомобилях с АБС повлиять на это никак нельзя.
• Выбирайте погодные условия. Состояние дороги будет напрямую зависеть от погоды. Если осадков ожидается много, имейте ввиду, двигаться придется медленнее обычного. Хорошим вариантом для поездки является - солнечный летний день.
• Не перегревать тормозные колодки. Чтобы сохранить их эффективность в экстренной ситуации, для торможения можно использовать двигатель машины.

Поможет ли торможение двигателем снизить тормозной путь?

На отдельных участках дорог, к примеру, затяжных спусках, целесообразнее использовать торможение двигателем. Суть данного способа заключается в том, что водитель отпускает педаль газа, двигаясь на передаче и замедляется за счет падения оборотов двигателя.

Но помогает ли этот способ сократить расстояние, необходимое для торможения? Нет. Как было сказано ранее, чтобы остановить машину перед внезапно возникшим препятствием, необходимо тормозить юзом и создать максимальное трение с дорожным покрытием. Подобный способ торможения поможет лишь сохранить управляемость автомобиля и не допустит перегрева колодок, но использовать его, как средство сокращения тормозного пути – неправильно.

4.91 / 186 голосов

Забота о водителе - Знай свой тормозной путь