Оцінка впливу стабільності характеристик гальмівних механізмів на процес гальмування транспортних засобів

Abstract

Метою статті є оцінка впливу стабільності характеристик гальмівних механізмів на гальмування легкових транспортних засобів. У статті на прикладі змішаної гальмівної системи легкового транспортного засобу виконано оцінку впливу стабільності характеристик його гальмівних механізмів на процес гальмування. Отримані результати дозволяють зробити висновок про те, що при холодних і остиглих гальмівних механізмах транспортного засобу значення математичного очікування коефіцієнта тертя і розсіювання його значень приблизно однакові. Виконаний розрахунок показує, що зі зміною и коефіцієнта тертя на 8–20 % відбувається зміна гальмівного моменту на 20–30 %. При цьому різниця між найбільшим та найменшим гальмівними моментами може становити 50 %. Враховуючи, що лівий і правий гальмівні механізми (з різних причин) можуть мати неоднакові коефіцієнти тертя фрикційних поверхонь, то і нерівномірність гальмівних сил на задній осі аналізованого ТЗ може становити до 50 %. Для того, щоб запобігти випереджувальному блокуванню задніх коліс при гальмуванні транспортного засобу, у разі відхилення дійсного коефіцієнта розподілу гальмівних сил між осями від розрахункового значення за рахунок нестабільності гальмівних механізмів, необхідно забезпечувати виконання умови у відповідності з залежністю, яка наведена в роботі. Отримані результати можуть бути використані для проектування гальмівних систем та оцінки гальмівних властивостей транспортних засобів, а також – під час проведення експертизи дорожньо-транспортних пригод. Нестабільність гальмівних моментів на колесах не істотно впливає на зниження загальної гальмівної сили (ефективності гальмування) за наявності підсилювачів у приводі, але значно впливає на стійкість транспортного засобу при гальмуванні, оскільки викликає значну зміну коефіцієнта розподілу гальмівних сил між осями. Проведений статистичний аналіз коефіцієнтів тертя фрикційних пар (на прикладі легкового транспортного засобу сегмента С) показав їхній широкий розкид, що суттєво впливає на бортову та осьову нерівномірність гальмівних сил; наприклад, для фрикційних накладок транспортних засобів середня різниця коефіцієнтів тертя на лівому та правому колесах становить 0,17, а середнє квадратичне відхилення ±0,08. Відмінність коефіцієнтів тертя фрикційних пар різних типів гальмівних механізмів, обумовлене застосуванням фрикційних накладок різних фірм-виробників, це може призвести до зміни коефіцієнта розподілу гальмівних сил.

The purpose of the article is to evaluate the influence of the stability of the characteristics of brake mechanisms on the process of braking of passenger vehicles. In the article, using the example of a mixed braking system of a passenger vehicle of segment C, an assessment was made of the influence of the stability of the characteristics of its braking mechanisms on the braking process. The results obtained allow us to conclude that with "cold" and "cooled" brake mechanisms of the vehicle, the values of the mathematical expectation of the friction coefficient and the dispersion of its values are approximately the same. The performed calculation shows that when the friction coefficient changes by 8-20%, the braking torque changes by 20-30%. In this case, the difference between the largest and smallest braking torque can be 50%. Given that the left and right brake mechanisms (due to various reasons) may have different coefficients of friction of the friction surfaces, then the unevenness of the braking forces on the rear axle of the vehicle under consideration can be up to 50%. In order to prevent advanced blocking of the rear wheels during vehicle braking in the event that the actual coefficient of distribution of braking forces between the axles deviates from the calculated value due to the instability of the brake mechanisms, it is necessary to ensure the fulfillment of the condition according to the dependence given in the work. The results obtained can be used in the design of braking systems and the assessment of the braking properties of vehicles, as well as in the examination of road accidents. The instability of the braking torques on the wheels does not have a significant effect on the reduction of the total braking force (braking efficiency) in the presence of amplifiers in the drive, but it significantly affects the stability of the vehicle during braking, since it causes a significant change in the coefficient of distribution of braking forces between the axles and the appearance of their onboard unevenness. The statistical analysis of the coefficients of friction of friction pairs (on the example of a passenger vehicle of segment C) showed their wide spread, which significantly affects the onboard and axial unevenness of the braking forces; for example, for friction linings DTM, the average difference between the friction coefficients on the left and right wheels is 0.17, and the standard deviation is ± 0.08. The difference in the coefficients of friction of friction pairs of different types of brake mechanisms, due to the use of friction linings from different manufacturers, can lead to a change in the coefficient of distribution of brake forces over a wide range.