Расчет длины тормозного пути автомобиля

Расчет длины тормозного пути автомобиля

Далеко не все водители знают, что в зависимости от условий торможения со скорости 60 км/ч остановочный путь может составлять как 25, так и 150 метров. От чего зависит его длина?

Способность автомобиля снижать скорость до требуемого значения (вплоть до остановки), при этом сохраняя устойчивость и управляемость, зависит от его тормозных свойств.

В теории автомобиля для оценки тормозных свойств используется

ряд показателей: максимальное замедление, тормозной путь, время срабатывания тормозных механизмов, диапазон и алгоритм изменения тормозных усилий, падение эффективности вследствие продолжительной работы (нагрева).

Эти показатели определяются конструкцией систем и механизмов автомобиля. Основная система – тормозная, а если точнее, тормозные. Да, фактически у автомобиля три тормозные системы. Первая – рабочая (или основная) – приводится в действие педалью тормоза. Вторая – стояночная – используется для удержания машины на стоянке, а в случае выхода из строя основной системы помогает замедлять движущийся автомобиль. Третья, вспомогательная – двигатель. Ведь когда снимаешь ногу с педали газа, автомобиль переходит в режим торможения двигателем.

Следующие «влиятельные» элементы – системы регулирования и распределения тормозных усилий, подвеска (амортизаторы + пружины) и шины.

Тормозной путь – это расстояние, которое проходит автомобиль с момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки. От чего он зависит? Естественно, от времени срабатывания тормозной системы, а также от начальной скорости движения и максимального замедления, которое может развивать автомобиль.

Обратите внимание на ряд моментов. Первое слагаемое говорит о том, что после нажатия на педаль тормоза автомобиль начнет замедляться не сразу, а через некоторое время. Для автомобилей с гидроприводом тормозов (все легковые и часть грузовых) это время составляет 0,1-0,3 с, а для машин с пневмоприводом (грузовики средней и большой грузоподъемности) – 0,3-0,5 с. Еще некоторое время (0,36-0,54 с) понадобится для нарастания тормозного усилия от нуля до максимума. Во второе слагаемое скорость входит «в квадрате». Это значит, что если скорость увеличить вдвое, тормозной путь увеличится в четыре раза!

Хотя замедление автомобиля зависит от конструкции и исправности тормозных механизмов, также на него влияет состояние шин и амортизаторов (с неисправными амортизаторами колесо не может на неровностях сохранять постоянный контакт с дорогой).

Коэффициент сцепления с поверхностью зависит от шин и состояния дорожного покрытия. На величину замедления влияет тип шины (зимняя или летняя), ширина и рисунок протектора, степень его износа. В ходе тестирований различных шин было установлено, что тормозной путь одних и тех же машин с шинами разных производителей может отличаться на несколько метров. Об изменении тормозного пути в зависимости от дорожного покрытия и говорить нечего, достаточно сравнить сухой асфальт и лед.

Кроме тормозного пути, существует понятие остановочного пути. Это длина участка, который пройдет автомобиль с момента обнаружения водителем препятствия до полной остановки.

Другими словами, водитель, увидев какое-либо препятствие, должен осознать опасность, принять решение об остановке или замедлении скорости, перенести ногу с педали газа на педаль тормоза и нажать ее. На это уходит от 0,3 до 1,7 с! Первое число – это показатель спортсменов, второе – неопытного водителя, в некоторых ситуациях оно может быть еще больше – например, водитель испугался, запутался в педалях и т. д.

В теории автомобиля длина тормозного пути описывается (в упрощенном виде) следующей зависимостью:

Sт = Vн х tср + Vн2 / 2aт,

где Vн – начальная скорость движения;

tср – время срабатывания тормозной системы;

aт – замедление автомобиля.

Максимальное замедление, которое может быть достигнуто автомобилем, определяется по формуле

amax= g х µhf,

где g – ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с2);

µhf – коэффициент сцепления шин с дорогой.

Остановочный путь описывается формулой

Sост = Vн х tрв + Sт,

где tрв – время реакции водителя,

St – тормозной путь,

VH – начальная скорость движения.

Сравним наезд на неподвижное препятствие с падением с определенной высоты. Формулы известны еще со школы (mgh = mV^2/2, потенциальная энергия в конце падения полностью переходит в кинетическую). Т.о., можно убедиться, что резкий удар о препятствие на скорости 30 км/ч эквивалентен падению с высоты 3 метров, на скорости 60 км/ч - с 14 метров, 90 км/ч - 31 метр, 120 км/ч - 55 метров.

14 метров - это высота 5-6 этажа. То есть резкий удар на скорости 60 км/ч эквивалентен падению с 6 этажа. Неприятно, но есть очень хороший шанс выжить, особенно если принять во внимание подушки безопасности и т.д...

31 метров - это уже больше высоты девятиэтажки. Думаю, не надо объяснять, что шансы выжить при таком столкновении очень малы... Тут даже подушки безопасности вряд ли помогут (а вы бы прыгнули с крыши девятиэтажки, подложив под себя две надувных подушки?). Не говоря уже про падение с 55-метровой высоты (тут, как говорится, без шансов).

Это на случай резкого наезда на неподвижное препятствие. Теперь рассмотрим, если водитель заметил препятствие. Время реакции обычно составляет, скажем, 1 секунду (реально от 0,5 до 1 сек, поправьте, если ошибаюсь). За это время машина проедет на скорости 60 км/ч - 17 метров, на скорости 90 км/ч - 25 метров, на скорости 120 км/ч - 33 метра. Тормозной путь на нормальной дороге составляет на скорости 60 км/ч - 23-30 метров, 90 км/ч - 50-60 метров, 120 км/ч - более 90 метров (http://www.autocentre.ua/.

Что мы имеем? Чтобы успеть полностью затормозить со скорости 120 км/ч, надо увидеть препятствие с расстояния более 120 метров! И напоследок вопрос водителю, который считает, что нормально гонять на скорости 120 км/ч: Вы действительно УВЕРЕНЫ, что при любых обстоятельствах, напр., ночью, при свете встречных фар, сможете увидеть ЛЮБОЕ препятствие (резко выскочившее на дорогу животное, автомобиль на обочине с выключенными габаритами и т.д.) на Вашем пути с расстояния 120 метров? Цена вопроса - жизнь...