Установившееся замедление автомобиля при торможении таблица
Определение времени торможения и остановки ТС
Время реакции водителя t1 принимается дифференцированно по разработанной ВНИИСЭ схеме в зависимости от общей характеристики дорожно-транспортной ситуации с типичными вариантами [2].
Время 0,6 с применяют в опасной ситуации с весьма большой вероятностью возникновения препятствия и возможностью водителя обнаружить его признаки (варианты: выход пешехода один за другим, начало или изменение траектории движение пешехода, ребенок на проезжей части дороги, выезд ТС с преимущественным правом на движение).
Время 0,8 с применяется в подобной ситуации, но когда водитель не
может заранее определить место, момент и характер препятствия (выход пешехода для перехода на проезжую часть, в том числе и из-за ТС там, где переход не запрещен, опасность в зоне предупреждающего знака, изменение траектории и торможение движущегося впереди ТС при обгоне и др.). Это значение наиболее часто применяется при расчетах ситуаций в населенных пунктах.
Время 1,0 с – ситуация такая же, но не содержит явных признаков вероятности возникновения препятствия (выход пешехода на проезжую часть, где переход не разрешен, из-за транспорта не на крайней полосе, выезд ТС без преимущественного права и выполнение поворота на перекрестке без подачи сигнала поворота).
Время 1,2 с рекомендуется брать для ситуаций с наличием объектов опасности, но без признаков возникновения препятствия для движения и когда не требовалось повышенного внимания к ситуации (выход пешехода с обочины вне населенного пункта, выход пешехода на запрещающий сигнал светофора и выезд ТС на такой же сигнал, внезапное изменение направления встречного или попутного ТС вне перекрестка, торможение переднего с замедлением 3-6 м/с 2 без стоп-сигналов).
Время 1,4 с соответствует ситуации с минимальной вероятностью возникновения препятствия, когда водитель мог перевести внимание на контрольные приборы, для ориентировки на местности (внезапное появление пешехода или ТС на дороге вне населенного пункта, из-за препятствия, торможение впереди идущего ТС с замедлением до 3 м/с 2 без стоп-сигналов, неровности или разрушения на дороге, возникшие предметы и животные).
В свободных дорожно-транспортных ситуациях, в которых не возникает препятствий, но внезапно отказывают фары или переключается сигнал светофора с желтого на красный – время реакции водителя рекомендуется 0,6 с, а при внезапном открытии капота или при ослеплении светом встречного ТС – 0,8 с.
При внезапном отказе органов управления, появлении угрожающей безопасности движения неисправности ТС или при физическом вмешательстве пассажира в управление ТС – время реакции 1,2 с.
Для расчета максимально допустимой скорости по условиям видимости дороги в направлении движения, минимально допустимой дистанции и для оценки водителем дорожных условий и обстановки рекомендуется время 0,3 с.
Зависимость значений времени запаздывания срабатывания тормозной системы t2 и времени нарастания замедления t3 ТС, производство которых начато после 01.01.81г., от их нагрузки и коэффициента сцепления шин с дорогой
Тип ТС | Категория ТС | t2 c | |||||||||||||||||||||
Коэффициент сцепления шин с дорогой | |||||||||||||||||||||||
Снаряженное состояние | 50 % нагрузки | Полная масса | |||||||||||||||||||||
0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | |||
| М1 | 0,1 | 0,35 | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,1 | 0,05 | 0,35 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,15 | 0,1 | 0,05 | 0,35 | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,1 | 0,05 |
М2 | 0,1 | 0,6 | 0,5 | 0,45 | 0,35 | 0,25 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,55 | 0,55 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | |
М3 | 0,2 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | |
N1 | 0,2 | 0,35 | 0,35 | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,05 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,3 | 0,25 | 0,15 | 0,1 | |
N2 | 0,2 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,35 | 0,25 | 0,15 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,25 | 0,15 | |
N3 | 0,2 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,35 | 0,25 | 0,15 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,25 | 0,15 | |
Автопоезда в составе АТС | M1 | 0,1 | 0,35 | 0,35 | 0,3 | 0,2 | 0,15 | 0,1 | 0,05 | 0,35 | 0,35 | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,05 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,05 |
M2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,35 | 0,25 | 0,15 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,25 | 0,1 | |
M3 | 0,2 | 0,6 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,35 | 0,25 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,45 | 0,35 | 0,25 | 0,1 | |
N1 | 0,2 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,3 | 0,2 | 0,15 | 0,05 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,3 | 0,25 | 0,15 | 0,1 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,25 | 0,2 | 0,05 | |
N2 | 0,2 | 0,6 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,35 | 0,25 | 0,15 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,25 | 0,1 | |
N3 | 0,2 | 0,6 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,35 | 0,25 | 0,15 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,25 | 0,1 |
В ночное время из-за плохой различимости препятствия к указанным значениям времени можно добавить 0,6 с [2].
В правилах ЕЭК ООН №13 и в национальных стандартах регламентируется максимальное время срабатывания тормозной системы, которое, например, по ГОСТ Р 51709-2001 не должны превышать 0,6 с для
ТС категории М1 и 0,9 с для ТС категории N3 (грузовые автопоезда).
В методических рекомендациях для экспертов [9] отдельно указывается время запаздывания t2для категорий М1 и М2, равное 0,1 с, а для ТС других категорий – 0,2 с. Время нарастания замедления t3 указывается в зависимости от категории ТС, степени загрузки и уровня затормаживания по коэффициенту сцепления (табл. 1).
Для трамваев и троллейбусов значения t2 и t3 можно принимать аналогичными таковым для ТС категории N3.
При наличии воздуха в гидравлическом приводе и вынужденном повторном нажатии на тормозную педаль по опытным данным ко времени t3 из табл. 1 можно добавить 0,6 с.
Время интенсивности торможения t4 на диаграмме (см. рис.4) зависит от исходного уровня начальной скорости и уменьшается с ростом величины тормозного замедления.
Значения составляющих времени торможения могут определяться для каждого конкретного ТС, участвующего в ДТП. При этом необходима соответствующая аппаратура для измерения и регистрации по времени всего процесса торможения от момента подачи сигнала к торможению и до полной остановки ТС. Необходимы измерения и регистрация усилия на тормозной педали, скорости и замедления ТС.
На практике нужную информацию можно получить в дорожных условиях с помощью комплекта «Эффект», а также на стендах по методикам инструментального контроля тормозных свойств ТС в эксплуатации. Но точность измерения и регистрации в настоящее время пока невысокая.
Выбор значения замедления
Выбор значения замедления для расчета является объективно важным этапом, и эксперту приходится его обосновывать в своем заключении.
1. Если торможение производилось или должно было производиться в условиях высокого сцепления (асфальтобетон в сухом состоянии) и не указано технической неисправности рабочей тормозной системы, то величина замедления обычно ограничивается возможностью тормозной системы. Уровень замедления тогда принимается не ниже того, который должен быть у технически исправного автомобиля в условиях эксплуатации. А этот уровень указывался ранее в ГОСТ 25478-91 и на его основе с учетом исследований были подготовлены нормативные значения в качестве рекомендаций для экспертов [9]. В табл. 2 приведены значения замедления по категориям ТС в зависимости от нагрузки и коэффициента сцепления.
Можно видеть, что при коэффициентах сцепления j =0,6 и j = 0,7 замедление ТС явно ограничивается возможностями тормозных систем.
В появившемся стандарте ГОСТ Р 51709-2001 «Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки» эти значения без всяких обоснований снижены, особенно для легковых автомобилей (категория М1, 5,8 м/с 2 ), тогда как на дорогах автополигона легковые автомобили с современными шинами с начальной скоростью 80 и даже 100 км/ч развивают замедление не менее 7 м/с 2 и даже 10,1 м/с 2 (БМВ-525i)! Поэтому экспертам не стоит максимальные значения замедления принимать ниже рекомендаций, приведенных в табл. 2.
2. Если на сухом асфальтобетоне на месте ДТП зафиксированы следы скольжения всех шин легкового автомобиля примерно равной длины, то независимо от нагрузки можно принимать для расчета замедление, полученное по выражению
где a – угол подъема (уклона) дороги; j – коэффициент сцепления; g – ускорение свободного падения (g=9,81 м/с 2 ).
По этому же выражению находится замедление при торможении в условиях низкого сцепления, когда тормозные системы ТС могут довести все колеса до блокирования, что и указано в табл. 2.
Достоверность такого замедления определяется принятым значением коэффициента сцепления, который зависит от типа и состояния
дорожного покрытия, свойств шин по реализации сцепления, нагрузки и скорости движения.
Значения установившегося замедления jТ (м/с 2 ) транспортных средств, производство которых начато после 01.01.81 г.,
Установившееся замедление автомобиля при торможении таблица
Наибольшее значение для безопасности автомобиля имеет рабочая тормозная система. Ее применяют для плавного снижения скорости с замедлением 2,5-3 м/с 2 (служебное торможение) и для резкого уменьшения скорости с максимально возможным в данных дорожных условиях замедлением до 8-9 м/с 2 (экстренное или аварийное торможение). В целом при одном назначении рабочей и запасной тормозных систем, требования эффективности торможения запасной тормозной системой, предназначенной для снижения скорости АТС при выходе из строя рабочей тормозной системы, менее жесткие.
Из всех операций по управлению автомобилем экстренное торможение считается одним из наиболее трудных. Многие действия водитель повторяет по нескольку десятков и сотен раз за смену и, выработав определенные навыки, достигает в них необходимого автоматизма. Аварийное торможение требуется относительно редко, и натренированность водителя в его применении минимальна. В отличие от остальных операций по управлению, выполняемых водителем в спокойном состоянии и медленном темпе, экстренное торможение связано с внезапным возникновением препятствия. Ощущение опасности создает нервное напряжение, вызывая гнетущее чувство беспокойства, страха и резко усиливая психофизиологическую нагрузку водителя. Возникает состояние стресса, при котором водитель может или вообще не выполнить необходимых действий, или выполнить их в замедленном темпе, или, наконец, совершить действия, прямо противоположные требуемым. К тому же, как показывает практика, неисправности в обычных условиях не проявляются, но при резком торможении могут вызвать отказ ТС.
Для обеспечения безопасности автомобиля тормозная система должна удовлетворять следующим требованиям:
Для физического представления требований к рабочей тормозной системе рассмотрим процесс торможения, рис. 2.7, поэтапно во времени.
При неожиданном возникновении опасности это время обычно больше. Скорость автомобиля, практически, не меняется. Время, необходимое для этих действий зависит от условий обзорности автомобиля, но в большей степени от квалификации водителя, его возраста, степени утомления и других факторов, поэтому при оценке эффективности торможения не нормируется. Предельное значение времени реакции водителя может быть одним из критериев надежности водителя.
время запаздывания тормозной системы tс. После нажатия на педаль тормозная сила на колесах, вызывающая замедление, возникает не сразу. Необходимо время для выбора зазоров в соединениях тормозного привода. Это время от начала торможения до появления замедления колеблется в среднем от 0,1 до 0,4 с (гидравлический привод) от 0,6 до 0,8 с (пневматический привод). У автопоездов с пневматическим приводом тормозных механизмов оно может достигать 2-3 с. В течение времени tс автомобиль продолжает двигаться равномерно с начальной скоростью υ0;
время нарастания замедления tн В этом периоде тормозные силы и замедление (отрицательное ускорение j) монотонно нарастают до определенного значения.
Рис. 2.7. Торможение автомобиля:
При коэффициенте сцепления φх = 0,7 продолжительность времени до начала блокирования колес заднего моста может быть 0,5 с. Колеса переднего моста блокируются еще через 0,3с. Скорость автомобиля снижается до υ 2 = 0,8 υ 0.
При снижении скорости автомобиля торможением рабочей тормозной системой тяговая сила РТ может сравняться по величине с силой сцепления Рсц ведущих колес, вследствие чего возможно пробуксовывание колес как обоих на оси, так и одностороннее, что может привести к заносу и выходу из коридора движения.
Максимально допустимая скорость при прямолинейном движении автомобиля до буксования ведущих колес может быть определена из выражения:
(2.11)
Движение автомобиля со скоростью, близкой к υбук, является лишь одной из предпосылок заноса. Теоретически автомобиль при торможении может двигаться с этой скоростью неограниченно долго без потери курсовой устойчивости. Однако в реальных условиях под действием поперечной составляющей массы, бокового ветра, неровностей дорожного покрытия, а также различных по величине тормозных сил, прикладываемых к колесам правой и левой стороны, возможно при торможении линейное отклонение автомобиля от его направления движения уже в начале нарастания замедления.
При малых скоростях влияние этих возмущений невелико, но в случае большой скорости они могут привести к нарушению устойчивости при торможении и выходу автомобиля из коридора движения.
Время запаздывания и время нарастания замедления, а также линейное отклонение автомобиля при торможении зависят от конструкции и технического состояния тормозной системы автомобиля. Поэтому время срабатывания рабочей и запасной тормозными системами нормируется для категорий (вида) автомобилей (нормативы времени срабатывания тормозных систем для эксплуатирующихся АТС рассматриваются в главе 6). Нахождение в пределах нормативного коридора движения 3м при торможении рабочей тормозной системой также является обязательным требованием безопасности для всех ТС.
При принятых допущениях тормозные силы Rх1 и R х2 могут беспрепятственно достигать предельных значений по условиям сцепления:
(2.12)
Однако, практически, у автомобиля, оборудованного тормозной системой с гидроприводом, предельная величина тормозных сил ограничена физическими возможностями водителя. Усилие, развиваемое им при экстренном нажатии на тормозную педаль, составляет в среднем 500-600 Н и не превышает 1000-1200 Н. У автомобиля, имеющего тормозную систему с пневмоприводом, рост тормозных сил лимитируется мощностью компрессора и давлением воздуха в магистрали. (Рост касательных реакций прекращается в точках D и D’, после чего они остаются примерно постоянными и равными R х2 и Rx 1 ). Однако, при постоянных характеристиках тормозной системы в изменяющихся дорожных условиях и неравномерном распределении массы автомобиля по осям возможны неуправляемые блокировки колес одного моста.
Если у автомобиля блокируются только колеса заднего моста и мощность тормозных механизмов недостаточна для доведения передних колес до юза, то замедление на третьем периоде можно определять по формуле:
(2.13)
Как правило, разработчики тормозных систем, стремятся обеспечить управляемость и предотвратить раннюю блокировку передних колес при торможении. В конструкции грузовых автомобилей большой грузоподъемности и автобусов большой вместимости (М3 и N3) ограничивают величину тормозных моментов на колесах переднего моста. Это приводит к тому, что максимальные значения касательных реакций от действия тормозных сил при движении по дорогам с сухим покрытием обычно меньше силы сцепления. Поэтому, показатели тормозной динамичности и, соответственно, нормативы тормозной эффективности таких автомобилей ниже, чем у автомобилей, имеющих меньшую массу.
Таблица 2.3. Поправочный коэффициент Кэ к расчетам эффективности торможения