Teoria ruchu samochodu

Teoria ruchu samochodu

Hamowanie

Andrzej Reński

Warszawa 2008

Uproszczony przebieg procesu hamowania

Przebieg procesu hamowania (uproszczony) - zmiany opóźnienia w czasie:

t_r - czas reakcji kierowcy, t_o - czas opóźnienia zadziałania (zwłoki) hamulca t_n - czas narastania opóźnienia, t_v - czas pełnego hamowania z opóźnieniem, a_h - opóźnienie hamowania przy pełnym hamowaniu

Wartości czasów istotnych dla przebiegu procesu hamowania

Reakcja psychomotoryczna kierowcy t_r Czasy związane z Reakcja psychofizyczna Reakcja

motoryczna

działaniem układu hamulcowego Czas

postrzegani a

Czas reakcji

Czas przeniesien

ia

Czas zwłoki hamulca

Czas narastania

siły hamowania t_r1 [s] t_r2 [s] t_r3 [s] t_o [s] t_n [s]

Wartość średnia

0,48 0,45 0,19 0,05 0,17

Dolna granica przedziału ufności (2%)

0,32 0,22 0,15 0,03 0,14

Górna granica przedziału ufności (98%)

0,55 0,58 0,21 0,06 0,18

Przebieg hamowania

a

a

t

+ t

t

t

t

Przebieg procesu hamowania (uproszczony) - zmiany opóźnienia w czasie:

t_r - czas reakcji kierowcy, t_o - czas opóźnienia zadziałania (zwłoki) hamulca t_n - czas narastania opóźnienia, t_v - czas pełnego hamowania z opóźnieniem, a_h - opóźnienie hamowania przy pełnym hamowaniu

Przebieg hamowania

Fazy procesu zatrzymywania samochodu

Reakcja psychomotoryczna tr

Reakcja psychofizyczna Czas

postrzegania

Czas reakcji Czas przeniesienia

Czas zwłoki hamulca

Czas naras- tania siły hamowania

tr1 [s] tr2 [s] tr3 [s] to [s] tn [s]

Wartość średnia 0,48 0,45 0,19 0,05 0,17

Dolna granica przedziału ufności (2%)

0,32 0,22 0,15 0,03 0,14

Górna granica przedziału ufności (98%)

0,55 0,58 0,21 0,06 0,18

Przebieg hamowania

Droga do zatrzymania

DROGA DO ZATRZYMANIA

 

S v t t t v

h r o n

a

h



 



2

t

= 0,7...1,35 s, średnio 1,10 s t

= 0,03...0,06 s, średnio 0,05 s t

= 0,14...0,18 s, średnio 0,17 s

= 0,8...1,5 s, średnio 1,25 s

t

  t

t

Przebieg hamowania

a_h = 4 m/s²

a_h = 8 m/s²

0 10 20 30 40 50 60 70

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

Czas [s]

Prędkość [km/h]

Porównanie przebiegu hamowania przy prędkości początkowej 50 i 60 km/h

i opóźnieniu hamowania 4 i 8 m/s

Przebieg hamowania

Porównanie przebiegu hamowania przy prędkości początkowej 50 i 60 km/h i opóźnieniu hamowania 4 i 8 m/s

a_h = 4 m/s² a_h = 8 m/s²

0 10 20 30 40 50 60 70

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Droga [m]

Prędkość [km/h]

Przebieg procesu hamowania

Odstęp przy jeździe w kolumnie

DROGA DO ZATRZYMANIA

 

S v t t t v

h r o n ao

h

 ₀   ₂¹  ² 2

v₀ - prędkość początkowa t_r = 0,7...1,35 s, średnio 1,10 s t_o = 0,03...0,06 s, średnio 0,05 s t_n = 0,14...0,18 s, średnio 0,17 s

= 0,8...1,5 s, średnio 1,25 s

t_r  t_o ¹₂t_n

ODSTĘP ABSOLUTNIE BEZPIECZNY

 

d v t t t v

abs r o n ao

h

 ₀   ¹₂  ² 2

czas:

t t t t v

abs r o n a

h

   ¹₂  ⁰

ODSTĘP WZGLĘDNIE BEZPIECZNY

 

d_wzglv t_{0 r}  t_o ¹₂t_n

czas: t_wzgl   t_r t_o ¹₂t_n

Odstęp przy jeździe w kolumnie

Porównanie wyników pomiarów odstępów pomiędzy pojazdami w różnych warunkach drogowych z odstępem bezwzględnie i względnie (1,2 s, 2 s i 3,6 s)

bezpiecznym

odstęp bezwzgl.

odstęp 1,2s odstęp 2s

odstęp w mieście

odstęp poza miastem odstęp na symulatorze

odstęp 3,6s

odstęp na symulatorze we mgle

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Prędkość jazdy [km/h]

Odstęp czasowy [s] .

Odstęp przy jeździe w kolumnie

Porównanie wyników pomiarów odstępów pomiędzy pojazdami w różnych warunkach drogowych z odstępem bezwzględnie i względnie (1,2 s, 2 s i 3,6 s) bezpiecznym

odstęp bezwzgl.

odstęp 1,2s odstęp 2s

odstęp w mieście

odstęp poza miastem odstęp na symulatorze

odstęp 3,6s

odstęp na symulatorze we mgle

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Prędkość jazdy [km/h]

Odstęp [m] .

Kategoria M₁ M₂ M₃ N₁ N₂ N₃ Siła nacisku

na pedał [daN]

50 70

Hamowanie z odłączonym silnikiem

prędkość v [km/h]

80 60 60 80 60 60

droga hamowania [m]

opóźnienie hamowania [m/s²]

5,8 5,0

Hamowanie z dołączonym silnikiem

prędkość v = 0,8 v_max lecz nie większa niż [km/h]

160 100 90 120 100 90

droga hamowania [m]

opóźnienie hamowania [m/s²]

5,0 4,0

150 v v 1 ,

0  ² 130

v v 5 1 ,

0  ²

130 v v 1 ,

0  ²

103 v v 5 1 ,

0  ²

Droga hamowania przy badaniu skuteczności działania hamulców zasadniczego układu hamulcowego wg Regulaminu 13]

Stateczność hamowania

Siły działające na samochód w czasie hamowania

Zmiany pionowych obciążeń osi

ko aprzednie Z mg l

l ma h l

ko a ty e Z mg l

l ma h l

h

h

ł

ł ln

1 2

12 12

2 1

12 12

 

 

Stateczność hamowania

Zmiany pionowych obciążeń osi

ko aprzednie Z mg l

l ma h l

ko a ty e Z mg l

l ma h l

h

h

ł

ł ln

1 2

12 12

2 1

12 12

 

 

 

 



  











12 12

2 m

1 m

1

l

h l

g l m Z

F

 

 



  











12 12

1 m

2 m

2

l

h l

g l m Z

F

 

 



  





12 12

2 1

h

l

h l

g l m F

 

 



  





12 12

1 2

h

l

h l

g l m F

Idealne wykorzystanie przyczepności

Stateczność hamowania

 

 



  





12 12

2 1

h

l

h l

g l m F

 

 



  





12 12

1 2

h

l

h l

g l m F

Idealne wykorzystanie przyczepności

12 1 1

h

l

h l

g m

F    

12 2 2

h

l

h l

g m

F  





Jednostkowe siły hamowania

Hamowanie, rozdział sił hamowania

Wykres jednostkowych sił hamowania

0,2 0,2

0,4 0,4

0,6 0,6

0,8 1,0

0

0,8 1,0

0,4 0,6

1,2

A

B C

D E

F /mg_h2

F /mg_h2









z

h1

Hamowanie, rozdział sił hamowania

Wykres jednostkowych sił hamowania 0,2

0,2

0,4 0,4

0,6 0,6

0,8 1,0

0

0,8 1,0

0,4 0,6

1,2

A

B C

D E

F /mg_h2

F /mg_h2

_m2=1,0

_m1=1,0

_m2^=0,4

_m1=0,4

z

h l

l 1

K K Z

F

2

12 1

1 h

1

 



 





h l

l 1

K 1 Z

F

1

12 2

2 h

2

 



 





Względna siła przyczepności, współczynnik przyczepności

h 1 l

K K

l

m 12

2 m

1  



 



h 1 l

K 1

l

m 12

1 m

2  



 



Wykres współczynnika wykorzystania przyczepności  w funkcji współczynnika przyczepności przylgowej m. Wpływ współczynnika rozdziału siły hamowania K (K2 < K1 < K2) h

1 l K

K l

m 12

2 m

1

1  



 

 



Intensywność hamowania z warunku nie zerwania przyczepności

kół przednich:

kół tylnych

Współczynnik wykorzystania przyczepności

h 1 l

K 1

l

m 12

1 m

2

2  



 

 



Rozdział sił hamowania, korektor

Schemat układu hamulcowego z korektorem

Rozdział sił hamowania, korektor

Wykres jednostkowych sił hamowania 0,2

0,4 0,4

0,6 0,6

0,8 1,0

0

0,8 1,0

0,4 0,6 F /mg_h2 1,2

a /g_h

A

B

F /mg

h1