Оценка функциональной стабильности тормозного управления транспортных средств

Abstract

Статья посвящена исследованию влияния элементов тормозного управления легковых транспортных средств на стабильность их тормозных свойств. Выполнен анализ влияния неравномерности тормозных сил на колёсах одной оси транспортных средств на отклонение распределения тормозных сил между осями от своего расчётного значения. При оценке погрешности регулирования распределения тормозных сил между осями транспортных средств учитывались три компонента: теоретическая погрешность, обусловленная несовершенством выбранного способа регулирования (отличие действительной расчетной характеристики регулирования от идеальной); погрешность, создаваемая за счёт нестабильности соотношения тормозных сил на передних и задних колёсах; дополнительная погрешность, обусловленная неравномерностью тормозных сил на колёсах отдельных осей, так как выполнение наиболее жёстких требований международных и национальных стандартов по эффективности торможения транспортных средств неразрывно связано с необходимостью повышения энергоёмкости тормозных механизмов. Под энергоёмкостью тормозных механизмов понимается способность последних рассеивать наибольшее количество энергии затормаживаемой машины без уменьшения показателей эффективности торможения до минимально допустимого уровня. Чрезмерный нагрев тормозных механизмов приводит к уменьшению коэффициента трения μ фрикционных поверхностей и повышенному износу фрикционных накладок, а тормозные механизмы являются наиболее нестабильным элементом тормозного управления, обеспечивающего поглощение и рассеяние энергии транспортного средства при торможении. Нестабильность тормозных моментов на передних и задних колёсах, обусловленная изменением коэффициентов трения фрикционных пар, приводит не только к изменению распределения тормозных сил между осями и отдельными колёсами, но и к снижению эффективности торможения транспортных средств в условиях эксплуатации. Предложен метод позволяющий производить оценку качества регулирования распределения тормозных сил между осями автомобиля с учётом нестабильности тормозных сил на колёсах.

The article is devoted to the study of the influence of the brake control elements of passenger vehicles on the stability of their braking properties. The analysis of the influence of uneven braking forces on the wheels of one axle of vehicles on the deviation of the distribution of braking forces between the axles from its calculated value is carried out. When assessing the error in regulating the distribution of braking forces between the axles of vehicles, three components were taken into account: the theoretical error due to the imperfection of the selected control method (the difference between the actual calculated control characteristic from the ideal), the error created due to the instability of the ratio of the braking forces on the front and rear wheels, an additional error caused by the unevenness of the braking forces on the wheels of individual axles, since the fulfillment of the most stringent requirements of international and national standards for the efficiency of braking of vehicles and is inextricably linked with the need to increase the energy consumption of brake mechanisms. The energy consumption of braking mechanisms is understood as the ability of the latter to dissipate the greatest amount of energy of the braking machine without reducing the braking efficiency indicators to the minimum permissible level. Excessive heating of the braking mechanisms leads to a decrease in the friction coefficient μ of the friction surfaces and increased wear of the friction linings, and the brakes are the most unstable element of the braking control, which ensures the absorption and dissipation of the vehicle's energy during braking. The instability of the braking torques on the front and rear wheels, caused by a change in the coefficients of friction of friction pairs, leads not only to a change in the distribution of braking forces between the axles and individual wheels, but also to a decrease in the braking efficiency of vehicles under operating conditions. A method is proposed that makes it possible to assess the quality of regulation of the distribution of braking forces between the axles of a car, taking into account the instability of the braking forces on the wheels.

В статті висвітлюється дослідження впливу елементів гальмівного управління легкових транспортних засобів на стабільність їх гальмівних властивостей. Виконано аналіз впливу нерівномірності гальмівних сил на колесах однієї осі транспортних засобів на відхилення розподілу гальмівних сил між осями від свого розрахункового значення. При оцінці похибки регулювання розподілу гальмівних сил між осями транспортних засобів враховувалися три компонента: теоретична похибка, обумовлена недосконалістю обраного способу регулювання (відмінність дійсної розрахункової характеристики регулювання від ідеальної); похибка, створювана за рахунок нестабільності співвідношення гальмівних сил на передніх і задніх колесах; додаткова похибка, обумовлена нерівномірністю гальмівних сил на колесах окремих осей, оскільки виконання найбільш жорстких вимог міжнародних і національних стандартів щодо ефективності гальмування транспортних засобів нерозривно пов'язане з необхідністю підвищення енергоємності гальмівних механізмів. Під енергоємністю гальмівних механізмів розуміється здатність останніх розсіювати найбільшу кількість енергії автомобіля підчас гальмування без зменшення показників ефективності гальмування до мінімально допустимого рівня. Надмірний нагрів гальмівних механізмів спричиняє зменшення коефіцієнта тертя μ фрикційних поверхонь і підвищену зношеність фрикційних накладок, а гальмівні механізми є найбільш нестабільним елементом гальмівного управління, що забезпечує поглинання і розсіювання енергії транспортного засобу при гальмуванні. Нестабільність гальмівних моментів на передніх і задніх колесах, обумовлена зміною коефіцієнтів тертя фрикційних пар, спричиняє не тільки зміну розподілу гальмівних сил між осями і окремими колесами, але і зниження ефективності гальмування транспортних засобів в умовах експлуатації. Запропонований метод дозволяє здійснювати оцінку якості регулювання розподілу гальмівних сил між осями автомобіля з урахуванням нестабільності гальмівних сил на колесах.