Поговорим сегодня о торможении и о странных расчетах ГИБДД…
И так, друзья, наверное многие слышали новость о том, что по инициативе ГИБДД был проведен опрос участников дорожного движения на тему "сколько метров потребуется автомобилю, чтобы остановиться со скорости 60 км/ч?
Варианта было предложено четыре. 1 — 10 м 2 — 30 м 3 — 60 м 4 — 80 м
Ответы распределились следующим образом: 10 м — 9 978 30 м — 15 417 60 м — 3 534 80 м — 1 292
Делая выводы в ГИБДД заявили, что участники движения не образованы и не знают реальной дистанции торможения!… Выбив теперь бюджет на проведение целой соц. программы под названием "Притормози". Не удивлюсь, если теперь и ограничат скорость во всех городах до 30 км/ч под этой эгидой.
Ладно, идем далее… давайте разберем расчет, который привели в ГИБДД: "Согласно исследованиям, с момента появления на дороге помехи водителю в среднем потребуется 3,5 секунды для полной остановки. Эти секунды включают в себя время реакции водителя, время переноса ноги на педаль тормоза, время срабатывания тормозной системы и другие факторы, зависящие от личных качеств водителя. За 3,5 секунды автомобиль, двигающийся со скоростью 60 км/ч по сухой дороге, проедет порядка 60 метров. В случае если асфальт мокрый или покрыт льдом, остановочный путь существенно увеличится", — указывала Госавтоинспекция
Окей. Теперь считаем.
За 3,5 секунды на скорости 60 км/ч автомобиль проедет: 3.5*1000*60/3600/ = 58.4м И так, да, авто проедет на скорости 60 км/ч расстояние в 60 метров за 3,5 секунды! Но при чем тут дистанция, необходимая на торможение?
Вот ссылка на сайт, где доходчиво рассчитывается тормозной путь при замедлении 6 м/с2, которое указано в ГОСТ 25478-91 для автомобилей, выпущенных после 1981 года в СССР и составляет примерно 0,6g для тех, кто в теме. Понимаете? 6 м/с2 для автомобилей с барабанными тормозами по кругу! Выпуска 1981 года!
Замедление современных дорожных автомобилей со стандартной тормозной системой с АБС в среднем 1g или 10 м/с2 при экстренном торможении "в пол", но этого обычно не происходит и обычное замедление при торможении составляет 8 м/с2
Некоторые "прокачаные" дорожные модели имеют замедление до 2g (20м/с2) — например Порше, со всем известной 6-поршневой керамикой. Так же очень высокая эффективность у М, AMG, там суппорта тоже огого!
Например замедление болидов F1 может достигать 3,5-4g!
Но мы вернемся к нашим баранам. И так. Если рассчитать реальное время остановки при среднем замедлении в 10 м/с2 то получится что при максимальном замедлении автомобиль остановится за 1,67сек. При линейной зависимости замедления (мы все-таки ее усредним) — мы получим среднюю скорость 30 км/ч (8,3 м/с) на промежутке от максимума до остановки и расстояние 13.9м! Это расстояние, пройденное за время чистого торможения современного автомобиля с 60 км/ч до 0 км/ч!
Далее мы прибавим время реакции (от 0.2 до 2 секунд) — в среднем 1 секунду (16.7 метров) и получим 13.9 + 16.7 = 30.6 метров! (17.2 метра для гонщика и 47.3 для деда).
И так друзья, мы, участники движения и пешеходы оказались совершенно правы в своих утверждениях! Большинство опрошенных назвало правильный ответ = 30 метров!
Часть опрошенных назвала верный ответ с точки зрения чистого времени торможения без учета времени реакции = 13.9 метров, что очень близко к 10!
А в ГИБДД все еще уверены, что автомобиль, останавливаясь, проезжает 60 метров, даже не смотря на множество тестов летней резины ЗР, где даже с 100 км/ч автомобиль останавливается на 40 метрах!
Всем мир! Не доверяйте всему, что пишут ;)
Кстати С250 с перфорированными тормозными дисками и 4-х поршневыми суппортами останавливается со 100 км/ч на расстоянии 34.1м и среднее замедление при этом составляет 11.26 м/с2 или 1.15g ;)
То есть учитывая мою еще более менее бодрую реакцию в районе 0,5 секунд и динамику торможения моего авто… мне бы хватило… 20 метров и 65 сантиметров :)
www.drive2.ru
Тормозной путь автомобиля: определение, формула, расчет
Автоликбез14 сентября 2019
Каждому водителю важно помнить, что его машина не может остановиться мгновенно. Для этого ему потребуется определенное время, на которое влияет большое количество факторов. Правила дорожного движения требуют соблюдать безопасное расстояние между собственным и впереди идущим автомобилем, чтобы в случае необходимости успеть затормозить. Чтобы знать величину этого расстояния, необходимо иметь представление о тормозном пути. Помимо этого, многие путают два понятия – тормозной и остановочный путь.
Понятие тормозного пути автомобиля
Даже, если за рулем машины сидит профессиональный водитель, на дороге всегда может возникнуть ситуация, когда необходимо максимально быстро остановить транспортное средство:
внезапное появление на дороге человека или животного;
неисправность транспортного средства;
нарушение другим водителем правил дорожного движения, что приводит к созданию аварийной ситуации;
Для остановки автомобиля водитель использует педаль тормоза, приводя в работу его тормозную систему.
Тормозной путь авто – это расстояние, которое преодолевает транспортное средство за период времени с момента срабатывания системы торможения до достижения транспортным средством скорости 0 км/ч.
От чего зависит тормозной путь?
Очевидно, что дистанция торможения будет различной в зависимости от ситуации и ее условий. Так, факторы, влияющие на величину этого пути, делят на две группы:
Факторы, которые зависят от автомобилиста.
Факторы, которые не зависят от автомобилиста.
К условиям, которые не зависят от того, кто управляет автомобилем, относят погоду и состояние дорожного покрытия. Что касается погоды, то логично, что в дождь, снег или гололед времени для остановки машины потребуется больше, чем в сухую погоду.
Дорожное покрытие тоже оказывает влияние на расстояние торможения. Если дорога гладкая без добавления камня, то дистанция, которая будет пройдена транспортным средством при торможении, также будет больше.
На заметку! Если на дорогах есть ямы, то, скорее всего, тормозной путь будет коротким. Это связано с тем, что на таком плохом участке дороге автомобилист просто не будет развивать высокую скорость.
Гораздо больше факторов, которые зависят от водителя (владельца машины):
скорость. Логично, чем меньше скорость, тем короче расстояние торможения;
состояние и устройство тормозной системы. Важно, чтобы машина, в том числе ее тормоза, работала исправно, чтобы колодки не были изношены, а давление в шинах было достаточным.
вид установленных шин. Протектор не должен быть сильно изношен, а тип установленной резины должен соответствовать погодным условиям;
загрузка автомобиля. Чем легче транспортное средство, тем проще его остановить. Расстояние торможения нагруженного автомобиля будет более длинным;
наличие системы ABS. На сухом асфальте данная система поможет остановить машину быстрее, а вот в гололед она позволит сохранить управление, но дистанция торможения при этом станет длиннее;
трезвое состояние водителя. Адекватный водитель быстрее реагирует на быстро меняющуюся ситуацию на дороге, благодаря чему, он быстрее остановит свой транспорт при необходимости;
отсутствие отвлекающих факторов во время движения. Зачастую замедленная реакция автомобилиста связана с тем, что он отвлекается и не следит за дорогой. Самый распространенный фактор отвлечения внимания – это мобильный телефон. Из-за замедления реакции того, кто управляет авто, путь торможения увеличивается.
Формула расчета тормозного пути
Иногда необходимо рассчитать величину тормозного пути, например в таких случаях:
испытания автомобиля;
криминалистическая экспертиза;
проверка работы тормозной системы авто после ее доработки.
Для выполнения такого расчета используют следующую формулу:
Sторм = Кэ * V * V / (254 * Фс), где:
Sторм – путь торможения;
Кэ – коэффициент торможения;
V – скорость машины;
Фс – коэффициент сцепления.
Последний коэффициент может быть разным. Так:
при сухой дороге он равен 0,7;
при мокрой – 0,4;
при снеге – 0,2;
при гололеде – 0,1.
Что касается коэффициента торможения, то он является постоянной величиной и чаще всего равняется единице.
Приведем пример. Машина движется летом по сухому асфальту со скоростью 80 км/ч. Необходимо рассчитать величину пути торможения.
S = 1 * 80 * 80 / (254 * 0,7) = 36 метров – это и есть расстояние торможения.
Важно знать! Тормозная дистанция авто прямо пропорциональна квадрату его скорости. Таким образом, увеличивая скорость в два раза, например, с 40 км/ч до 80 км/ч, расстояние торможения увеличивается в четыре раза.
Чем отличается тормозной путь от остановочного?
Тормозной и остановочный пути – это разные понятия, которые часто путают или принимают за одно и тоже.
Остановочный путь – это расстояние, которое прошло транспортное средство с момента осознания автомобилистом необходимости в остановки до достижения машиной скорости 0 км/ч.
А тормозной путь – это дистанция, которую прошла машина с момента срабатывания ее тормозов до ее остановки.
Таким образом, остановочное расстояние включает в себя не только дистанцию торможения, но и расстояние, которое прошло транспортное средство, пока автомобилист реагировал на дорожную ситуацию.
Как рассчитать полное время остановки и итоговый тормозной путь?
Итак, итоговое значение этого пути включает в себя не только расстояние торможения, но и дистанцию реакции автомобилиста.
Чтобы рассчитать расстояние, которое пройдет авто за время реакции водителя, необходимо воспользоваться следующей формулой:
Sреакции = V / 10 * 3, где
V – это скорость транспортного средства.
Таким образом, итоговый тормозной путь будет равняться сумме двух значений: пути реакции автомобилиста и пути торможения:
Sитог = Sторм + Sреакции
Возвращаясь к примеру, в котором машина движется летом по сухому асфальту со скоростью 80 км/ч, рассчитаем дистанцию реакции.
Sреакции = 80/10 * 3 = 24 метра
Теперь, когда мы знаем, что дистанция торможения равна 36 метрам, а расстояние реакции – 24 метра, можно рассчитать его итоговое значение:
Sитог = 36 + 24 = 60 метров
Соответственно, полное время остановки – это временной период, за который машина пройдет итоговый тормозной путь. Это время складывается из времени реакции водители и времени, затраченного на тормозную дистанцию.
Формула его расчета следующая:
, где:
– время реакции водителя;
– время срабатывания тормозного привода;
– время нарастания тормозных сил;
– начальная скорость торможения;
– ускорение свободного падения;
– коэффициент продольного сцепления с дорогой колёс автомобиля;
– коэффициент эффективности торможения.
Важно! Общепринятая норма времени реакции автомобилиста равняется одной секунде.
Итак, итоговое остановочное расстояние включает в себя дистанцию реакции водителя и тормозной путь. На каждую из этих величин влияют определенные факторы. Чтобы сократить значение итоговой величины, необходимо соблюдать скоростной режим, следить за исправностью автомобиля, учитывать его загруженность и садиться за руль исключительно в адекватном состоянии.
autochainik.ru
Пример решения задачи на определение силы и времени торможения автомобиля
Известно, что грузовой автомобиль массой пять тысяч килограмм движется по горизонтальному пути со скоростью семьдесят два километра в час (20 метров в секунду). Необходимо: определить силу и время торможения автомобиля, если тормозной путь составил пять метров.
Дано: m=5000 кг; v=20 м/сек; s=5 м Найти: F-?; t-?
Решение
Исходя из того, что работа силы торможения численно равна изменению кинетической энергии движущегося автомобиля , получаем формулу для определения силы торможения
Подставив в формулу численные значения, рассчитаем силу торможения грузового автомобиля
н
Из формулы , при условии, что vt=0: , где , получаем формулу времени торможения
Время торможения автомобиля
сек
Ответ: сила торможения автомобиля составила двести тысяч ньютон, время торможения равно половине секунды.
Поделитесь с друзьями:
zadachi-po-fizike.electrichelp.ru
Торможение (автотранспорт) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Торможение (автотранспорт) — уменьшение скорости автотранспортного средства при помощи тормозной системы.
Максимальное значение тормозной силы зависит от коэффициента сцепления шин автомобиля с дорогой и нормальной нагрузки на колеса. Установлены стандарты тормозного пути и замедления автомобиля, являющиеся частью правил дорожного движения. Ускорение автомобиля при торможении определяют при помощи деселерометра.[1]
Общий тормозной путь автомобиля до его остановки (остановочный путь) вычисляется по формуле:
Здесь: t1{\displaystyle t_{1}} - время реакции водителя, t2{\displaystyle t_{2}} - время срабатывания тормозов, Ke{\displaystyle K_{e}} - коэффициент эффективности торможения, va{\displaystyle v_{a}} - скорость движения автомобиля, φ{\displaystyle \varphi } - коэффициент сцепления, g{\displaystyle g} - ускорение свободного падения.
При неумелом применении может сопровождаться нежелательными и опасными явлениями (занос и т.д.). Разработан ряд рекомендаций по безопасному применению торможения автотранспортных средств[2][3].
Сила торможения автомобиля достигает максимума не при полной остановке вращения его колёс (когда они скользят по дороге и сила трения падает), а при их замедленном вращении, близком к остановке и переходу к скольжению. Поэтому для уменьшения тормозного пути необходимо добиваться одновременной остановки вращения колёс и прекращения поступательного движения автомобиля[2].
Использовать торможение при езде по скользкой дороге необходимо очень осторожно. Для предотвращения полной остановки колёс автомобиля и сохранения их сцепления с поверхностью дороги рекомендуется использование импульсного (многократно, очень кратко и резко нажимать на педаль тормоза) метода торможения. Допускается использование при определённых условиях стояночного тормоза и ряда других приёмов управления автомобилем[3][4].
ru.wikipedia.org
5 Тормозные расчеты для заданного поезда
5.1 Определение длины тормозного пути, времени торможения и замедления при торможении
Тормозной путь – это расстояние, проходимое поездом с момента перевода ручки крана машиниста в тормозное положение до полной остановки поезда.
Длина тормозного пути определяется по формуле
где – путь, проходимый поездом за время подготовки тормозов к действию, м;
–действительный тормозной путь, м.
Путь, проходимый поездом за время подготовки тормозов к действию,
где – начальная скорость в принятом расчетном интервале, м/с;
–время подготовки тормозов к действию, с.
Для грузового поезда длиной 360 осей время подготовки тормозов к действию определяется по формуле
Величина действительного тормозного пути м, определяется для принятого интервала скоростей
где – замедление поезда, м/с2, под действием замедляющей силы в 1 Н/т;
–конечная скорость в принятом расчетном интервале, м/с;
–удельная тормозная сила в принятом расчетном интервале, Н/т;
–основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т;
где – замедление тепловоза, м/с2, под действием замедляющей силы в 1 Н/т, ;
–замедление состав из грузовых вагонов, м/c2, под действием замедляющей силы в 1 Н/т,
Основное удельное сопротивление движению поезда
где – основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т;
–основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/т;
где – скорость движения поезда, м/с.
Средняя скорость движения поезда в выбранном интервале
Приведём пример расчёта длины тормозного пути для интервала скоростей 100–90 км/ч (27,825 м/с).
Время подготовки тормозов к действию
Путь, проходимый поездом за время подготовки тормозов к действию
Действительный тормозной путь для принятого интервала скоростей
Результаты расчетов для всего диапазона скоростей сведем в таблицу 5.1.
Таблица 5.1−Результаты расчёта полного тормозного пути
, Н/т
+, Н/т
100
513
14,1
392
519
65,8
21,8
23,2
482
162
795
1187
90
524
14,06
352
529
58,4
19,5
20,7
490
143
633
985
80
534
14,02
311
540
51,7
18,4
19,5
500
123
490
801
70
546
13,97
270
554
45,9
15,5
16,5
511
101
367
637
Продолжение таблицы 5.1
, Н/т
+, Н/т
60
561
13,93
233
570
40,6
13,8
14,6
525
86,3
265
498
50
578
13,87
193
588
35,9
12,3
13,04
541
68,4
179
372
40
597
13,81
153
610
32,1
11,03
11,7
562
50,6
111
264
30
622
13,74
115
637
28,9
9,98
10,6
589
34,5
60,4
175
20
651
13,66
75,9
671
26,4
9,14
9,68
620
19,8
25,9
102
10
690
13,57
37,7
716
24,6
8,5
9,01
665
6,14
6,14
44
По данным таблицы 5.1 строим график зависимости длины тормозного пути от скорости
Рисунок 5.1 – График зависимости длины тормозного пути от скорости поезда
Время торможения поезда определяется по формуле
где – время подготовки тормозов к действию, с;
–действительное время торможения, с.
Среднее замедление, м/с2, в интервале снижения скорости движения с доможет быть найдено по уравнению сохранения энергии для движущегося в тормозном режиме поезда
Действительное время торможения
Приведём пример расчёта для скорости движения 100 км/ч:
Результаты расчетов для всего диапазона скоростей сведем в таблицу 5.2
Таблица 5.2 – Расчет среднего замедления и времени торможения
10090
162
0,451
14,1
6,14
54,2
68,3
9080
143
0,462
14,06
6,06
48,0
62,1
8070
123
0,473
14,02
5,91
42,0
56,0
7060
101
0,483
13,97
5,60
36,1
50,1
6050
86,3
0,496
13,93
5,64
30,5
44,4
5040
68,4
0,512
13,87
5,47
24,8
38,7
4030
50,6
0,532
13,81
5,21
19,4
33,2
3020
34,5
0,558
13,74
4,97
14,1
27,8
20-10
19,8
0,585
13,66
4,75
9,17
22,8
10-0
6,14
0,629
13,57
4,42
4,42
18,0
По данным таблицы 5.2 строим график зависимости времени торможения от скорости поезда
Рисунок 5.2 – График зависимости времени торможения от скорости поезда
По данным таблицы 5.2 строим график зависимости замедления от скорости поезда
Рисунок 5.3 – График зависимости замедления от скорости поезда
Дорожное покрытие тоже оказывает влияние на расстояние торможения. Если дорога гладкая без добавления камня, то дистанция, которая будет пройдена транспортным средством при торможении, также будет больше.
Что касается коэффициента торможения, то он является постоянной величиной и чаще всего равняется единице.
