nr 2-3 marzec-czerwiec 2000 r. TOM 4
J e r z y W a r sz c z y ń sk i* , A n d r z e j L e w a n d o w s k i* * , M a r e k A n io ła * * , J a n M a r c in k o w s k i*
Eksperymentalne badania za
chowania samochodu osobowego w czasie hamowania (z ABS i bez ABS) na różnych podłożach
w warunkach zagrożenia bezpie
czeństwa
Wykonano próby hamowania samochodu z włączonym i wyłączonym systemem przeciwblokującym (ABS) na różnych rodzajach nawierzchni, uzyskując informacje o stanie przyczepności kół samochodu badawczego do badanego podłoża, scharakteryzowanej wartości a opóźnienia pojazdu.
Wyniki badań świadczą, Że włączone urządzenie przeciwblokujące w istotny sposób polepsza stateczność ruchu hamowanego pojazdu.
Słowa kluczowe: system przeciwblokujący (ABS), hamowanie pojazdu, stateczność pojazdu, bezpieczeństwo jazdy
Experimental tests of a passenger car’s re
action during stopping (with and without ABS) on various surfaces in safety threate
ning conditions
Stopping tests have been conducted on various types o f surface with the anti-blocking system turned on and off and the information have been obtained about a test car's tyre adherence to an examined surface, characterised by the car's deceleration.
The test results prove that turning the anti-blocking device on considerably improves motion stability o f a stopping car on all surface types.
Key words: the anti-blocking system (ABS), stopping o f a car, car's stability, driving safety
* OBR PO „Stomil”, Poznań
** Instytut Ekspertyz Sądowych, Pracownia Badań Wypadków w Poznaniu
74
TOM 4 marzec-czerwiec 2000 r. S k teto łK etU f nr 2-3
1. Wstęp
Z badań przyczyn w ypadków drog o w y ch w y
nika, że część z nich w ystęp u je podczas jazd y sa
m ochodu po niejedno rodn ej naw ierzch n i. N a jc zę ściej spo w od ow ane to je s t zjazd em je d n ą stro ną pojazdu z naw ierzchni utw ardzonej na pobocze n ie utw ardzone, np. traw iaste lub gruntow e. W stanie zagrożenia b ezp ieczeń stw a k ierujący sam ochodem zw ykle p o d ejm u je pró bę z m n ie jsz e n ia p ręd k o ści oraz próbę szy b kiego p o w ro tu na je z d n ię . Takie działania kierow cy często k o ńczą się utratą statecz
ności kierunkow ej pojazdu, zjechaniem na lew y pas ruchu, a w przypadku obecności pojazdu n ad jeżdża
jącego z p rzeciw ka - zd erzeniem , zw ykle tra g icz nym w skutkach.
2. Część doświadczalna
C elem rozpo częty ch prac b ad aw czych je st p o znanie zjaw isk zach odzący ch p odczas jaz d y sam o
chodu osobow ego po n iejed n o ro d n y m po dłożu, ze s z c z e g ó ln y m u w z g lę d n ie n ie m w p ły w u sy ste m u p rzeciw b lo k u jąceg o (A B S) ja k o c z y n n ik a p o p ra w iającego stateczno ść k ieru n k o w ą pojazdu, a tym samym przeciw działającego eskalacji zagrożenia na drodze. P rzep row adzo n o b ad an ia sam ochodu j a dącego po różny ch n aw ierzch n iach.
P rzedm iot i w arunki badań
Do bad ań w y ty p o w an o sam o chó d osob ow y Ford E scort 1,6 16V fab ry czn ie w yposażony w sys
tem ABS oraz opony drogow e 18 5 /6 0 /R 14. Próby h a m o w a n ia w y k o n a n o na m o k re j i su c h e j n a w ierzchni asfalto w ej, traw iastej oraz typu |LXsplit (naw ierzchnia niejed n o ro d n a, k ola z jed n eg o boku jad ą po asfalcie, z drugiego po traw ie).
Poniew aż ja z d a o dbyw ała się po drodze p u blicznej z w y stęp u jący m i n atu raln y m i n ieró w n o ściam i pobocza, ze w zględów b ezpieczeństw a pręd kość sam ochodu nie p rzek raczała 50 km /h.
M etody badań
Badania wykonano według procedury D-0-03
“H a m o w a n ie z A B S i b ez A B S ” w a k re d y to w a nym L a b o ra to riu m O B R PO “ S to m il” w P o z n a niu zg o d n ie z w y m a g a n ia m i sy ste m u ja k o ś c i PN - EN 4 5 0 0 1 .
Wyniki badań i ich om ów ienie
Do celów porównawczych przeprowadzono pró
by ham ow ania na jednorodnych nawierzchniach, tj.
asfalcie i trawie z włączonym i wyłączonym systemem ABS. W ten sposób uzyskano informację o stanie przy
czepności kół sam ochodu badaw czego do badanej nawierzchni, scharakteryzowanej wartością opóźnie
nia pojazdu. Próby wykonano na mokrej i suchej na
wierzchni. Uśrednione wyniki prób przedstaw iono w tabeli 1.
Tabela 1. Wyniki prób hamowania na różnych na
wierzchniach
Uzyskane opóźnienia pojazdu, m/s2
Rodzaj nawierzchni z ABS bezABS
suchy asfalt 7,5 6,5
mokry asfalt 6,8 5,4
sucha trawa 4 3,6
Próby hamowania na niejednorodnej nawierzchni typu |usplit, polegały na zjechaniu praw ą stroną sam o
chodu z jezdni na pobocze, a następnie awaryjnym ham ow aniu, aż do zatrzym ania pojazdu. Zadaniem kierowcy, poza hamowaniem, było utrzymywanie koła kierownicy w niezm ienionej pozycji. Rejestracji pod
legały:
- opóźnienie samochodu - prędkość samochodu, - prędkość przednich kół,
- droga przebyta przez samochód i koła przednie od m omentu uruchom ienia hamulca,
- czas trw ania procesu hamowania, - czas próbkowania 0,1 sek.
Orientacyjnie określano również kąt obrotu sa
m ochodu względem środka ciężkości oraz przem iesz
czenie środka ciężkości względem krawędzi jezdni.
M ierzono i dokum entowano fotograficznie ślady po
zostawione przez koła pojazdu. Próby na mokrej na
wierzchni były dodatkowo rejestrow ane za pom ocą kamery wideo.
Celem prow adzonych badań było określenie:
• uzyskiw anych wartości opóźnień samochodu wy
posażonego w ABS,
• uzyskiw anych wartości opóźnień samochodu nie w yposażonego w ABS,
• przebiegu poślizgu kół na różnych nawierzchniach, w przypadku samochodu wyposażonego w ABS,
75
S te te frw t& iy nr 2-3 marzec-czerwiec 2000 r. TOM 4
• długości dróg przebytych przez koła pojazdu oraz
• analiza procesu blokow ania przednich kół sam o
chodu bez ABS,
• jakościow a analiza tendencji samochodu badawcze
go do zmiany kierunku jazdy i obrotu względem środka ciężkości, poprzez pom iar kąta odchylenia.
W ykonane próby wykazały, że na mokrej na
wierzchni typu psp lit (asfalt - trawa) średnie opóźnie
nie samochodu, w yznaczone z drogi hamowania, wy
nosiło około 4,2-4,3 m /s2. N ie zaobserwowano, by na uzyskiwane wartości opóźnień miał istotny wpływ stan włączenia bądź w yłączenia systemu ABS. Natom iast stwierdzono, że działanie urządzenia przeciwblokują-
cego w istotny sposób wpływ a na stateczność ruchu ham ow anego pojazdu. Podczas prób, w których sa
m ochód m iał włączony system ABS, obserwowano jedynie niew ielką tendencję pojazdu badawczego do zmiany kierunku jazdy. Nie obserw owano jakiegokol
wiek obrotu pojazdu w zględem środka ciężkości.
Prowadzący badania uważają, że ta tendencja wy
nika z różnych poślizgów kół prawej i lewej strony po
jazdu. M ożna to zaobserwować na rys. 1. Jak należało oczekiwać, poślizg prawych kół (na trawie) był większy niż kół hamowanych na podłożu asfaltowym. Zaobser
wowano również wzrost poślizgu względnego kół wraz ze zmniejszaniem się prędkości liniowej pojazdu.
Na rys. 2 przedstaw iono om ówione zjaw iska w układzie prędkości liniowej kół przednich na tle prze-
Rys. 1. Przebieg zmian prędkości pojazdu oraz przednich kół podczas hamowania z włą
czonym ABS
Rys. 2. Przebieg zmian prędkości pojazdu oraz poślizgów przednich kół podczas hamo
wania z włączonym ABS 76
TOM 4 marzec-czerwiec 2000 r. Sta& tom & Uf, nr 2-3
biegu prędkości liniowej pojazdu.
Przeprowadzone próby z wyłączonym systemem ABS wykazały dobitnie zagrożenia związane z utratą stateczności kierunkowej pojazdu.
W przypadku ham ow ania samochodu pozbaw io
nego systemu przeciw blokującego stwierdzono, że po podjęciu awaryjnego ham ow ania przednie koła ule
gały zablokow aniu w różnym czasie. Sam ochód nie
zmieniając kierunku ruchu środka ciężkości rozpoczy
nał obrót względem niego w kierunku odwrotnym do ruchu w skazów ek zegara. Z aobserw ow ano, że kąt obrotu był funkcją prędkości początkowej pojazdu.
W ystępowała utrata stateczności ruchu pojazdu badaw
czego.
P rz y k ła d o w y p rz e b ie g p ro c e su h a m o w a n ia przedstaw iono na wykresie 3.
Rys. 3. Przebieg zmian prędkości pojazdu oraz kół przednich podczas hamowania z wy- łączonym systemem ABS
77
