какие факторы влияют на отпуск автотормозов

Неотпуск или затяжной отпуск тормозов.

6.1. Неотпуск тормозов.

6.1.1. Причинами неотпуска тормоза могут служить неисправности воздухораспределителя, авторегулятора, авторежима и ручного тормоза.

6.1.2. При обнаружении искрения в составе поезда при отпущенных тормозах остановить поезд служебным торможением, отпустить тормоза состава, затормозив локомотив краном усл. № 254. Осмотреть состав и выявить неисправности тормозного оборудования вагонов по выходу штока тормозного цилиндра, нагреву тормозных колодок и обода колеса, состоянию поверхностей обода, прижатию тормозных колодок.

Проверить состояние ручного тормоза, если вагон им оборудован.

При неисправности авторегулятора вращением его корпуса распустить рычажную передачу.

Внимательно осмотреть поверхности катания колес, при необходимости произвести протяжку состава. При обнаружении ползунов действовать в соответствии с требованиями пункта 10.1.11 Инструкции ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277.

6.1.3. Сделать соответствующую отметку в справке ВУ-45 об отключении тормозов вагонов, пересчитать фактическое тормозное нажатие на 100 тс веса. Величина недостающего тормозного нажатия определяется тормозным нажатием вагонов с выключенными тормозами за вычетом разницы фактического и требуемого тормозного нажатия зафиксированных справке ВУ-45 отнесенным к 100 тс веса поезда указанного в справке ВУ-45. Например, в грузовом поезде весом 4000 т при требуемом нажатии 1320 т, фактическом нажатии 1392 т и отключении тормозов четырех вагонов с суммарным нажатием 112 т недостающее тормозное нажатие составляет 1 т на 100 т веса состава. В случае, если фактическое тормозное нажатие в справке ВУ-45 принято без подсчета в соответствии пунктом 9 нормативов по тормозам, то недостающее тормозное нажатие определяется только тормозным нажатием вагонов с выключенными тормозами, отнесенным к 100 тс веса поезда, указанного в справке ВУ-45. Например, в пассажирском поезде весом 1000 т при требуемом нажатии 600 т, фактическом нажатии 600 т, принятом без подсчета, и отключении тормозов одного вагона с суммарным нажатием 40 т нехватка тормозного нажатия составляет 4 т на 100 т веса поезда.

6.1.4. В зависимости от недостающего тормозного нажатия определить необходимое снижение скорости, выполнить проверку действия тормозов в пути следования и следовать до ближайшей станции с ПТО вагонов, где неисправности тормозов должны быть устранены.

6.2. Затяжной отпуск тормозов.

6.2.1. Возможными причинами затяжного отпуска тормозов в грузовом поезде могут быть:

1) Низкая плотность тормозной сети или низкое давление в тормозной магистрали хвостовых вагонов, которое может иметь место и при нормальной плотности, если утечки распределены по составу неравномерно, а сосредоточены в основном в хвостовой части поезда. Эти факторы способствуют размыванию фронта отпускного давления и замедляют скорость распространения отпускной волны, причем увеличивается вероятность самопроизвольного перехода воздухораспределителей на горный режим отпуска (неотжатие диафрагмы переключательного устройства отпуска).

2) Заужение каналов воздухораспределителя (особенно каналов плунжера) из-за засорения или замерзания. Этот фактор на торможение влияет не сильно, а на отпуск – очень сильно (длительность отпуска может увеличиваться до 10 раз).

3) Засорение сетки воздухораспределителя или фильтра на магистральном отводе к воздухораспределителю.

4) Пробка в тормозной магистрали состава. Она более «прозрачна» для торможения из-за дополнительной разрядки магистрали воздухораспределителями и менее «прозрачна» для отпуска из-за падения скорости распространения отпускной волны.

5) Неправильное управление тормозами:

— отпуск вторым положением крана машиниста или недостаточное завышение давления при отпуске первым положением;

— отпуск обычным порядком после торможения с завышенного давления.

6.2.2. Порядок действий: при выявлении затяжного отпуска тормозов в грузовом поезде использовать следующие способы убыстрения отпуска:

— повысить величину завышения давления при отпуске от 0,5-0,6 кгс/см 2 до 1,0 кгс/см 2 ;

— принудительно включить компрессор при отпуске (для использования пульсаций давления при работе компрессора);

— повторная постановка ручки крана машиниста в первое положение;

— использование четвертого положения ручки крана машиниста после первого на 30-40 секунд с последующим переводом кратковременно в первое положение и далее во второе.

В случае недостаточного эффекта от указанных действий и при невозможности вести поезд или угрозы создания чрезмерных продольно-динамических реакций заказать контрольную проверку тормозов, при проведении которой обязательно должны быть зафиксированы:

— зарядные давления на локомотиве и хвостовом вагоне,

— плотность тормозной сети поезда,

— пределы давления в главных резервуарах,

— время отпуска вагонов хвостовой группы (в грузовом поезде до 200 осей не более 50 секунд, более 200 осей – не более 80 секунд; в пассажирском поезде до 80 осей – не более 25 секунд, более 80 осей – не более 40 секунд в соответствии с пунктом 19.2.7 Инструкции ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277-94 после выполнения ступени торможения 0,5-0,6 кгс/см 2 и отпуска первым положением до зарядного давления в пассажирском поезде и на 0,3-0,5 кгс/см 2 выше зарядного в грузовом поезде. (Для воздухораспределителей усл. № 483, включенных на горный режим, время увеличивается в 1,5 раза).

Источник

Влияние различных факторов на тормозные свойства автомобиля.

На тормозные свойства автомобиля оказывают влияние конструктивные и эксплуатационные факторы:

1. Тормозные механизмы и их техническое состояние. Более эффективными являются барабанные тормозные механизмы, а более стабильными – дисковые. Дисковые механизмы имеют меньшую массу, более компактны и лучше охлаждаются, но у них быстрее изнашиваются фрикционные накладки колодок и они хуже защищены от загрязнения.

2. Дорожное покрытие и протекторы шин. На изношенном асфальтобетонном покрытии, на заснеженных и обледенелых дорогах коэффициент сцепления существенно снижается. Зимой необходимо использовать шины с зимним рисунком протектора и ошипованные шины (рис. 16)

3. Регуляторы тормозных сил. Для торможения автомобиля с максимальным замедлением необходимо, чтобы тормозные силы на колёсах автомобиля всегда были пропорциональны нагрузкам на колёса. Это достигается при помощи регулятора тормозных сил, который изменяет значение тормозной силы в зависимости от нагрузки на задний ведущий мост. При этом исключается занос (юз) колёс моста, повышаются устойчивость автомобиля и безопасность движения.

4. Антиблокировочные системы. Такие системы (рис. 17) устраняют блокировку колёс автомобиля при торможении, регулируют тормозной момент и обеспечивают одновременное торможение всех колёс автомобиля. Применение АБС обеспечивает наибольший эффект на скользкой дороге, когда тормозной путь автомобиля уменьшается на 10 – 15%.

5. Способ торможения. Наиболее эффективным является способ служебного торможения «с периодическим прекращением действия тормозной системы». Обеспечиваются наиболее значительные тормозные силы на колёсах автомобиля и сохраняется максимальное сцепление колёс с дорогой.

Источник

Затяжной отпуск тормозов.

6.2.1. Возможными причинами затяжного отпуска тормозов в грузовом поезде могут быть:

· Низкая плотность тормозной сети или низкое давление в тормозной магистрали хвостовых вагонов, которое может иметь место и при нормальной плотности, если утечки распределены по составу неравномерно, а сосредоточены в основном в хвостовой части поезда. Эти факторы способствуют размыванию фронта отпускного давления и замедляют скорость распространения отпускной волны, причем увеличивается вероятность самопроизвольного перехода воздухораспределителей на горный режим отпуска (неотжатие диафрагмы переключательного устройства отпуска).

· Заужение каналов воздухораспределителя (особенно каналов плунжера) из-за засорения или замерзания. Этот фактор на торможение влияет не сильно, а на отпуск – очень сильно (длительность отпуска может увеличиваться до 10 раз).

· Засорение сетки воздухораспределителя или фильтра на магистральном отводе к воздухораспределителю.

· Пробка в тормозной магистрали состава. Она более «прозрачна» для торможения из-за дополнительной разрядки магистрали воздухораспределителями и менее «прозрачна» для отпуска из-за падения скорости распространения отпускной волны.

· Неправильное управление тормозами:

— отпуск вторым положением крана машиниста или недостаточное завышение давления при отпуске первым положением;

— отпуск обычным порядком после торможения с завышенного давления.

6.2.2. Порядок действий: при выявлении затяжного отпуска тормозов в грузовом поезде использовать следующие способы убыстрения отпуска:

— повысить величину завышения давления при отпуске от 0,5-0,6 кгс/см 2 до 1,0 кгс/см 2 ;

— принудительно включить компрессор при отпуске (для использования пульсаций давления при работе компрессора);

— повторная постановка ручки крана машиниста в первое положение;

— использование четвертого положения ручки крана машиниста после первого на 30-40 секунд с последующим переводом кратковременно в первое положение и далее во второе.

В случае недостаточного эффекта от указанных действий и при невозможности вести поезд или угрозы создания чрезмерных продольно-динамических реакций заказать контрольную проверку тормозов, при проведении которой обязательно должны быть зафиксированы:

— зарядные давления на локомотиве и хвостовом вагоне,

— плотность тормозной сети поезда,

— пределы давления в главных резервуарах,

время отпуска вагонов хвостовой группы (в грузовом поезде до 200 осей не более 50 секунд, более 200 осей – не более 80 секунд; в пассажирском поезде до 80 осей – не более 25 секунд, более 80 осей – не более 40 секунд в соответствии с пунктом 19.2.7 Инструкции ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277-94 после выполнения ступени торможения 0,5-0,6 кгс/см 2 и отпуска первым положением до зарядного давления в пассажирском поезде и на 0,3-0,5 кгс/см 2 выше зарядного в грузовом поезде. (Для воздухораспределителей усл. № 483, включенных на горный режим, время увеличивается в 1,5 раза).

7. НЕИСПРАВНОСТИ КОЛЕСНЫХ ПАР.

Источник

Управление автотормозами в грузовых поездах

Вопрос №31 Аттестация локомотивных бригад

238. Для служебного торможения необходимо рукоятку поездного тормоза из поездного положения перевести в тормозное положение и снизить давление в УР от установленного зарядного давления на необходимую величину, после этого рукоятку поездного тормоза перевести в положение перекрыши с питанием.
Первую ступень торможения необходимо выполнять, снижая давление в УР:
в груженых поездах – на 0,6-0,7 кгс/см2;
в груженых поездах на крутых затяжных спусках – на 0,7-0,9 кгс/см2 в зависимости от крутизны спуска;
в порожних поездах – на 0,4-0,5 кгс/см2.
На равнинном профиле пути со спуском до 0,008 ‰ при следовании на зеленый огонь светофора или по свободному перегону разрешается первую ступень торможения (кроме проверки действия автотормозов) выполнять путем снижения давление в УР на 0,3-0,5 кгс/см2.
Вторую ступень при необходимости выполнять по истечении не менее 5-ти секунд.
Если рукоятка поездного тормоза имеет положение VА, то после получения необходимой разрядки УР V положением разрешается задерживать рукоятку поездного тормоза в положении VА в течение 5-8 секунд перед перемещением в положение перекрыши с питанием для стабилизации давления в УР в положении перекрыши.
239. Повторные торможения необходимо выполнять в виде цикла, состоящего из торможения и перевода рукоятки тормоза в положение перекрыши для достижения требуемой скорости движения поезда, после чего необходимо выполнить отпуск автоматических тормозов согласно требованиям пунктов 243, 244 настоящей Инструкции.
Если после отпуска автотормозов поезда с равнинным режимом воздухораспределителей время перехода давления с повышенного до нормального зарядного было менее 1 минуты, то очередную ступень торможения необходимо выполнять путем снижая давления в УР на 0,3 кгс/см2 больше первого торможения.
240. С целью предупреждения истощения автотормозов в поезде при следовании по спуску, на котором выполняются повторные торможения, необходимо выдерживать между торможениями не менее 1 минуты для подзарядки тормозной сети поезда. Для выполнения этого требования не допускать частые торможения и не отпускать автотормоза при большой скорости. Время непрерывного следования поезда с постоянной ступенью торможения на спуске, при включенных воздухораспределителях в равнинном режиме, не должно превышать 2,5 минуты. При необходимости более длительного торможения необходимо увеличить разрядку ТМ на 0,3-0,5 кгс/см2 и после достаточного снижения скорости отпустить автотормоза поезда.
Время непрерывного следования поезда с постоянной ступенью торможения на спуске, при включенных воздухораспределителях в горном режиме, не должно превышать 10 минут, далее тормозную силу регулируют в сторону увеличения или уменьшения ступенями в зависимости от скорости и профиля пути.
241. На затяжных спусках 0,018 ‰ и круче, при управлении автотормозами поезда с зарядным давлением ТМ 5,6-5,8 кгс/см2, первую ступень торможения необходимо выполнять при скорости, установленной в местных инструкциях и режимных картах, путем снижения давления в УР на 0,7-0,8 кгс/см2, а на спусках круче 0,030 ‰ – на 0,8-0,9 кгс/см2.
Далее силу торможения необходимо регулировать в зависимости от скорости движения поезда и профиля пути. При этом не допускать полный отпуск автотормозов, если до окончания подзарядки тормозной сети и выполнения повторного торможения скорость поезда превысит установленную скорость.
При необходимости применения полного служебного торможения, а также в процессе регулировочных торможений при следовании по спуску не допускается разряжать в ТМ давление ниже 3,8 кгс/см2.
Если по какой-либо причине при следовании по спуску давление в ТМ будет ниже 3,8 кгс/см2, необходимо поезд остановить, привести в действие локомотивный тормоз, после чего отпустить автоматические тормоза и зарядить тормозную сеть на стоянке до начала движения поезда (либо в течение не менее 5 минут, если поезд удерживается локомотивным тормозом).
Если давление в ТМ поезда оказалось ниже 3,8 кгс/см2 в конце спуска, а по условиям профиля пути скорость дальнейшего движения будет снижаться настолько, что потребуется отпуск автотормозов и за время до следующего торможения можно осуществить подзарядку тормозной сети до установленного давления, то останавливать поезд для подзарядки автотормозов не требуется.
После прохода поездом затяжного спуска и перевода на станции его тормозной сети на нормальное зарядное давление осмотрщики вагонов обязаны проверить отпуск всех автотормозов в поезде и переключить воздухораспределители в составе на равнинный режим.
242. При следовании грузового поезда со скоростью более 80 км/ч и появлении на локомотивном светофоре желтого огня необходимо привести тормоза в действие путем снижения давления в УР: в груженом поезде – на 0,8-1,0 кгс/см2, в порожнем – на 0,6-0,7 кгс/см2. При меньшей скорости движения поезда и большей длине блок-участков торможение следует начинать с учетом скорости и эффективности тормозных средств поезда на соответствующем расстоянии от светофора.
243. В грузовых поездах с зарядным давлением в ТМ от 4,8 до 5,5 кгс/см2 при полном отпуске автотормозов после служебного торможения необходимо удерживать рукоятку поездного тормоза в I положении до повышения давления в УР на 0,5-0,7 кгс/см2 выше зарядного (на локомотивах серии CKD – до зарядного). После снижения давления до нормального зарядного при необходимости повторить указанное завышение давления.
244. На незатяжных спусках, где применяются повторные торможения и на воздухораспределителях поезда включен равнинный режим, отпуск тормозов поезда между повторными торможениями необходимо выполнять переводом рукоятки поездного тормоза в I положение и удерживать ее до зарядного давления в УР.
Если между повторными торможениями имеется время для перехода с повышенного давления в магистрали на нормальное зарядное давление, то отпуск автотормозов между повторными торможениями необходимо выполнять в соответствии с пунктом 243 настоящей Инструкции.
245. После экстренного торможения для отпуска автотормозов поезда необходимо перевести рукоятку поездного тормоза в I положение до получения давления в УР: 3,0-3,5 кгс/см2 – без стабилизатора, 6,5-6,8 кгс/см2 – при наличии стабилизатора (на локомотивах серии ТЭ33А — до 6,0-6,2 кгс/см2). После этого рукоятку поездного тормоза перевести в поездное положение.
246. При длине состава грузового поезда от 100 до 350 осей, одновременно с началом отпуска автотормозов поезда необходимо затормозить локомотив (если он не был заторможен ранее) с давлением в ТЦ 1,0-1,5 кгс/см2 и выдержать в заторможенном состоянии в течение 20-30 секунд, после чего отпустить ступенями локомотивный тормоз.
Пользование пневматическим или электрическим тормозом локомотива при отпуске тормозов поезда (для сжатия состава) осуществляется машинистом в необходимых случаях, при управлении поездом с вагонами разной загрузки, после определения при первой проверке тормозов на эффективность и имеющихся реакций поезда при отпуске тормозов.
Для грузовых локомотивов с чугунными колодками и двухсторонним нажатием на колесо, локомотивный тормоз необходимо применять заблаговременно перед отпуском тормозов поезда путем плавного повышения давления в ТЦ локомотива до 0,5-0,7 кгс/см². После перевода рукоятки поездного тормоза в отпускное положение, давление в ТЦ локомотива плавно увеличить до 1,5-2,0 кгс/см² в зависимости от веса поезда.
Величина необходимого давления в ТЦ или тока электрического тормоза для локомотивов серий ТЭ33А, KZ8A в зависимости от нажатия (тс) на ось и тормозной силы локомотива устанавливается местными инструкциями по автотормозам, на основании результатов опытных поездок.
Пользоваться локомотивным тормозом для сжатия поезда при отпуске тормозов необходимо на обрывных местах участков перегона, ломаном профиле пути, при отпуске тормозов груженого поезда на спуске, а также в зимнее время при низких температурах (когда увеличивается время распространения отпускной волны и имеется вероятность перемерзания ТМ).
247. В поездах с составом длиной более 300 осей не допускается отпускать автотормоза поезда при скорости менее 20 км/ч до полной остановки. Как исключение, при следовании по спуску, имеющему ограничение скорости 25 км/ч и менее, отпуск автотормозов поезда следует выполнять заблаговременно (за 15-20 секунд) путем применением локомотивного тормоза.
248. На крутых затяжных спусках, в поездах с зарядным давлением в ТМ 5,6-5,8 кгс/см2, полный отпуск автотормозов поезда следует выполнять путем перевода рукоятки поездного тормоза в I положение до получения давления в УР на 0,5-0,7 кгс/см2 выше зарядного давления (на локомотивах серии CKD – до зарядного).
Если тормоза поезда включены на горный режим и полный отпуск не требуется, то ступенчатый отпуск выполнять путем перевода рукоятки поездного тормоза в поездное положение до повышения давления в УР при каждой ступени отпуска не менее чем на 0,3 кгс/см2.
При давлении в ТМ на 0,4 кгс/см2 ниже предтормозного зарядного давления, выполнять только полный отпуск тормозов.
249. На локомотивах серии СKD для применения служебного торможения необходимо рукоятку поездного тормоза JZ-7 из поездного положения перевести в тормозное (положения рукоятки с III по V) для снижения давления в УР от установленного зарядного давления на необходимую величину. Первую ступень торможения выполнять, снижая давление в УР: в порожних поездах – на 0,5-0,6 кгс/см2, в груженых поездах – на 0,6-0,7 кгс/см2, на крутых затяжных спусках – на 0,7-0,9 кгс/см2 в зависимости от крутизны спуска.
На равнинном профиле пути со спусками до 0,008 ‰ при следовании на зеленый огонь светофора или по свободному перегону, разрешается первая ступень торможения (кроме проверки действия автотормозов) 0,5 кгс/см2 с выпуском воздуха из ТМ. Вторую ступень, при необходимости, следует выполнять по истечении не менее 5 секунд.
250. В движущемся поезде длиной до 100 осей разрешается включать тягу на локомотиве не ранее чем через 30 секунд, после перевода рукоятки поездного тормоза в положение отпуска.
В движущемся поезде длиной свыше 100 осей разрешается включать тягу на локомотиве не ранее чем через указанное в справке формы ВУ-45 время, необходимое для отпуска тормозов хвостового вагона.
251. После остановки поезда с применением автотормозов необходимо выждать время с момента перевода рукоятки поездного тормоза в положение отпуска до приведения локомотива в движение:
после ступени, если на воздухораспределителях включен равнинный режим – не менее 1,5 минуты, горный режим – не менее 2 минут;
после полного служебного торможения, если на воздухораспределителях включен равнинный режим – не менее 2 минут, горный режим – не менее 3,5 минут;
после экстренного торможения в поездах длиной до 100 осей, если на воздухораспределителях включен равнинный режим – не менее 4 минут, горный режим – не менее 6 минут;
после экстренного торможения в поездах длиной более 100 осей, если на воздухораспределителях включен равнинный режим – не менее 6 минут, горный режим – не менее 9 минут.

Источник

Влияние различных факторов на тормозные свойства

Автомобиля

На тормозные свойства автомобиля оказывают влияние раз­личные конструктивные и эксплуатационные факторы. К ним от­носятся конструкция тормозных механизмов и их техническое состояние, состояние дорожного покрытия и протекторов шин, распределение тормозных сил по колесам автомобиля, примене­ние регуляторов тормозных сил и антиблокировочных систем, способы служебного торможения и др. Рассмотрим влияние ука­занных факторов на тормозные свойства.

Тормозные механизмы и их техническое состояние.Тормозные свойства автомобиля во многом зависят от типа тормозных меха­низмов и их технического состояния. В передних и задних колесах грузовых автомобилей и автобусов применяют барабанные тор­мозные механизмы (рис. 7.6, а). В передних колесах легковых авто­мобилей используют дисковые тормозные механизмы (рис. 7.6, б),а в задних колесах — барабанные.

При торможении более эффективными являются барабанные тормозные механизмы, а более стабильными — дисковые. Диско­вые тормозные механизмы по сравнению с барабанными имеют меньшую массу, более компактны и лучше охлаждаются. Однако у них быстрее изнашиваются фрикционные накладки колодок, и они хуже защищены от загрязнения.

Техническое состояние тормозных механизмов серьезно влия­ет на эксплуатационные свойства автомобиля. От технического состояния во многом зависит безопасность движения. Так, напри­мер, самой распространенной причиной дорожно-транспортных происшествий, возникающих из-за технической неисправности автомобиля, является неудовлетворительное состояние тормозных механизмов (замасливание, загрязнение, износ, нарушение регу­лировки и др.). Как показывает статистика дорожно-транспорт­ных происшествий, около 15% общего числа аварий с гибелью людей происходит вследствие неисправности тормозных механиз­мов.

Дорожное покрытие и протекторы шин.Состояние дорожного покрытия и протекторов шин определяет возможность реализо­вать создаваемую тормозными механизмами тормозную силу ав­томобиля, значение которой зависит от силы сцепления колес с дорогой.

Новое дорожное покрытие имеет шероховатую поверхность, и ее микроскопические выступы увеличивают сцепление шин с до­рогой. При износе дорожного покрытия микронеровности его по-

Рис. 7.7. Зимний рисунок протектора шины (а) и шипы противосколь­жения (б):

1 — сердечник; 2 — корпус

верхности сглаживаются и коэффициент сцепления колес с до­рогой уменьшается. Зимой на заснеженных и обледенелых дорогах коэффициент сцепления существенно снижается, и для его уве­личения необходимо использовать шины с зимним рисунком про­тектора и ошипованные шины (рис. 7.7).

Регуляторы тормозных сил.Наибольшая интенсивность тормо­жения автомобиля достигается при полном использовании сцеп­ления всеми колесами автомобиля, что возможно только при оп­тимальном распределении тормозных сил по колесам. Поэтому для торможения автомобиля в любых дорожных условиях с мак­симальным замедлением необходимо, чтобы тормозные силы на колесах автомобиля всегда были пропорциональны нагрузкам на колеса. Это достигается при помощи регулятора тормозных сил, который изменяет значение тормозной силы в зависимости от нагрузки на задний ведущий мост. При этом исключается занос (юз) колес моста, повышаются устойчивость автомобиля и без­опасность движения.

Антиблокировочные системы.Такие системы устраняют блоки­ровку колес автомобиля при торможении, регулируют тормозной момент и обеспечивают одновременное торможение всех колес автомобиля. При этом достигается оптимальная эффективность торможения (минимальный тормозной путь) и повышаются ус­тойчивость автомобиля и безопасность его движения.

Эффективность торможения с антиблокировочной системой (АБС) зависит от схемы установки ее элементов. Наиболее эф­фективной является АБС с отдельным регулированием колес ав­томобиля (рис. 7.8, а). В этом случае на каждое колесо установлен отдельный датчик 2 угловой скорости, а в тормозном приводе к колесу — отдельный модулятор 3 давления и блок управления 1. Однако такая схема установки АБС наиболее сложная и дорого­стоящая.

В более простой схеме установки элементов АБС (рис. 7.8, б)используются один датчик 2 угловой скорости, установленный на валу карданной передачи, один модулятор 3 давления и один блок

рис. 7.8. Схемы АБС с отдельным

(а) и общим (б) регулированием

1 — блок управления; 2 — датчик; 3 — модулятор давления

управления 1. Такая схема установки элементов АБС имеет более низкую чувствительность и обеспечивает меньшую эффективность торможения автомобиля.

Применение АБС обеспечивает наибольший эффект на скольз­кой дороге, когда тормозной путь автомобиля уменьшается на 10. 15 %. На сухой асфальтобетонной дороге такого сокращения тормозного пути автомобиля может и не быть.

Способ торможения.Из различных способов служебного режи­ма торможения автомобиля — торможение двигателем, с отсое­диненным двигателем (тормозной системой), совместно с двига­телем, тормозом-замедлителем и с периодическим прекращени­ем действия тормозной системы — наиболее эффективным явля­ется последний способ.

При торможении с периодическим прекращением действия тормозной системы обеспечиваются наиболее значительные тор­мозные силы на колесах автомобиля и сохраняется максимальное сцепление колес с дорогой. Однако из-за сложности такого спо­соба торможения его рекомендуется применять только водителям высокой квалификации.

1. Перечислите измерители тормозных свойств. Какой характер носят
их зависимости от скорости?

2. Каковы основные режимы и способы торможения автомобиля?

3. Что представляют собой тормозной и остановочный пути и в чем
состоит различие между ними?

4. Какое влияние оказывают различные факторы на тормозные свойства автомобиля?

УПРАВЛЯЕМОСТЬ

Управляемость автомобиля — одно из важнейших эксплуата­ционных свойств, определяющих возможность его безопасного дви­жения с большими средними скоростями, особенно на дорогах с интенсивным движением.

Поворот автомобиля

Основными параметрами, характеризующими поворот автомо­биля, являются радиус поворота и положение центра поворота.

На рис. 8.1 и 8.2 представлены схемы поворота автомобиля с жесткими и эластичными колесами. Точка О представляет собой центр поворота. Она находится на пересечении перпендикуляров, проведенных к векторам скоростей всех колес (мостов) автомо­биля. Радиус поворота R (R_э)представляет собой расстояние от центра поворота до продольной оси автомобиля.

Для автомобиля с жесткими колесами (см. рис. 8.1), у которого векторы скоростей колес совпадают с плоскостью их вращения, центр поворота лежит на продолжении оси задних колес, а ради­ус поворота (из ΔОАБ)

,

где L — база автомобиля; θ — угол поворота управляемых колес.

Рис. 8.1. Схема поворота автомобиля с жесткими колесами:

О — центр поворота; А, Б — центры осей

скоростей передних и задних колес

Рис. 8.2. Схема поворота автомобиля с эластичными колесами:

О — центр поворота; А, В — центры осей передних и задних колес; С — расстояние между центром В оси задних колес и точ­кой Б — проекцией центра поворота на продольную ось автомобиля; v₁, v₂ — век­торы скоростей передних и задних колес

Следовательно, радиус поворота автомобиля R с жесткими колесами зависит только от угла поворота управляемых колес.

Для автомобиля с эластичными колесами (см. рис. 8.2), векто­ры скоростей которых не совпадают с плоскостью их вращения, центр поворота находится на некотором расстоянии С от оси зад­них колес, а радиус поворота (из ΔОАБ и ΔОБВ)

где δ₁, δ₂ — углы увода передних и задних колес (мостов).

Таким образом, радиус поворота автомобиля с эластичными колесами зависит от угла поворота управляемых колес и углов увода передних и задних колес, обусловленных их эластичностью при действии боковой силы.

С учетом радиуса поворота R_энаходим расстояние С (из ΔОБВ):

Следовательно, положение центра поворота автомобиля с эла­стичными колесами зависит от угла поворота управляемых колес и углов увода передних и задних колес (мостов).

В технической характеристике автомобиля указывается наимень­ший радиус поворота по колее переднего наружного колеса. Этот радиус определяется экспериментально при максимальном пово­роте управляемых колес.

Радиус поворота автомобиля по колее переднего наружного колеса можно определить по следующей формуле:

где В — колея передних колес.

8.2. Силы, действующие на автомобиль при повороте

Процесс движения автомобиля на повороте включает в себя три фазы (рис. 8.3, а):вход в поворот (участок АБ),поворот (БВ)и выход из него (ВТ).

При входе в поворот управляемые колеса двигавшегося прямо­линейно автомобиля поворачиваются, и он движется по кривой уменьшающегося радиуса.

При повороте управляемые колеса повернуты на определенный угол, и движение происходит по кривой постоянного радиуса.

При выходе из поворота управляемые колеса возвращаются в нейтральное положение, и автомобиль движется по кривой уве­личивающегося радиуса, а затем — прямолинейно.

Во время движения на повороте на автомобиль (рис. 8.3,б) дей­ствуют следующие силы: центробежная Р_ци ее поперечная Р_уи продольная Р_хсоставляющие, а также поперечные реакции доро­ги: R_y1— на передний и R_y2 — на задний мосты.

Основной действующей силой при повороте является попереч­ная составляющая Р_уцентробежной силы, которая направлена пер­пендикулярно продольной оси автомобиля и представляет собой сумму трех сил:

Сила P′_y всегда возникает при криволинейном движении. Она пропорциональна квадрату скорости и действует в процессе всего поворота. Сила P′ _y появляется в результате изменения угла пово­рота управляемых колес и действует при входе и выходе из пово­рота. Сила P′′′_y возникает вследствие изменения скорости движе­ния и действует только при неравномерном движении на пово­роте. Из трех указанных состав­ляющих наибольшее значение имеет сила P′_y,на долю которой приходится 90 % силы Р_у. Поэто­му для автомобилей общего на­значения и специализированных автомобилей силами P′′_y и P′′’ пренебрегают.

Рис. 8.3. Поворот автомобиля:

а — фазы процесса поворота; б — силы, действующие при повороте; А — Г — характерные точки траектории поворо­та автомобиля; v₁, v₂ — векторы ско­ростей передних и задних колес

Их учитывают только для специальных автомобилей (пожар­ные, автомобили «скорой помощи» и др.), движущихся на пово­ротах с более высокими скоростями.

При равномерном движении на повороте поперечная состав­ляющая центробежной силы

Она пропорциональна квадрату скорости движения, поэтому быстро возрастает при увеличении скорости.

Поперечные реакции дороги на передний и задний мосты при равномерном движении на повороте

Из этих выражений следует, что центробежные силы, действу­ющие на передний и задний мосты, можно считать пропорцио­нальными приходящемуся на них весу G₁и G₂.

Увод колес автомобиля

Уводом колеса называется его свойство катиться под углом к плоскости своего вращения вследствие действия боковой силы.

Эластичное колесо (рис. 8.4) при отсутствии боковой силы катит­ся в плоскости своего вращения, а при действии боковой силы — под некоторым углом.

Угол δ_ув, образованный вектором скорости v_кколеса и плоско­стью его качения, называется углом увода.

На рис. 8.5 показана зависимость угла увода колеса от прило­женной к нему поперечной силы. Кривая ОАБВ включает в себя следующие характерные участки: ОА — увод колеса при отсут­ствии бокового скольжения шины (δ_ув= 4. 6°); АБ — увод с час­тичным боковым проскальзыванием шины; БВ — полное сколь­жение шины вбок при Р_у = Р_сц (δ_ув = 12. 15°).

Рис. 8.4. Качение эластичного колеса

при отсутствии (а) и действии (б)

Рис. 8.5. Зависимость угла увода колеса от поперечной силы:

А—В — характерные точки кривой

Рис. 8.6. Зависимости коэффициента сопротивления уводу колеса от вер­тикальной нагрузки на него и дав­ления воздуха в шине:

Р_в1 — Р_в3 – значения давления воздуха в шине

Угол увода колеса можно определить по формуле

где k_ув — коэффициент сопротивления уводу колеса.

Коэффициент сопротивления уводу колеса зависит от разме­ров и конструкции шины, давления воздуха в ней и вертикальной нагрузки на колесо. Так, при увеличении размеров шины и давле­ния воздуха в ней коэффициент сопротивления уводу возрастает. При увеличении вертикальной нагрузки на колесо он сначала ра­стет, а затем уменьшается (рис. 8.6). Для шин грузовых автомоби­лей и автобусов значения этого коэффициента составляют 30. 100 кН/рад, а для шин легковых автомобилей — 15. 40 кН/рад. От значения коэффициента сопротивления уводу во многом зави­сит боковое скольжение колеса. Чем меньше этот коэффициент, тем раньше начинается боковое скольжение.

Колебания управляемых колес

В процессе движения управляемые колеса автомобиля могут совершать колебания вокруг шкворней (осей поворота) в гори­зонтальной плоскости. Такие колебания вызывают износ шин и рулевого привода, повышают сопротивление движению и увели­чивают расход топлива. Они могут привести к потере управляемо­сти автомобиля и снижению безопасности движения. Причина­ми, вызывающими эти колебания, являются гироскопическая связь управляемых колес, их неуравновешенность (дисбаланс) и двои-

Рис. 8.7. Схема возникновения самовозбуждаю­щихся колебаний (автоколебаний) управляемых колес при зависимой подвеске

ная связь колес с несущей системой (рама, кузов) через рулевой привод и подвеску.

При наездах одного из колес на дорожные неровности при за­висимой их подвеске (рис. 8.7) происходит перекос переднего моста. Управляемые колеса наклоняются, и изменяется положение их оси вращения. Это приводит к возникновению гироскопического момента М_Гх,который действует в горизонтальной плоскости и поворачивает управляемые колеса вокруг шкворней.

Поворот колес вокруг шкворней вызывает возникновение дру­гого гироскопического момента М_Гz,который действует в верти­кальной плоскости и стремится увеличить перекос моста и на­клон колес.

Таким образом, перекос моста обусловливает колебания уп­равляемых колес вокруг шкворней, а они, в свою очередь, увели­чивают перекос моста, т.е. обе колебательные системы связаны между собой и влияют друг на друга.

Возникающие в этом случае колебания управляемых колес во­круг шкворней непрерывно повторяются (самовозбуждаются), яв­ляются устойчивыми и наиболее опасными.

При вращении неуравновешенного колеса (рис. 8.8) возникает центробежная сила Р_ц. Ее вертикальная составляющая P_zстремит­ся переместить колесо в вертикальном направлении и наклонить его, что вызывает появление гироскопического момента М_х.Го­ризонтальная составляющая Р_хцентробежной силы стремится повернуть колесо вокруг шкворня. Колебания управляемых колес становятся особенно значительными, когда не уравновешены оба колеса и неуравновешенные части располагаются с разных сто-

Рис. 8.8. Дисбаланс управляемых колес:

а — силы, действующие на неуравновешенные колеса; б — схема возникнове­ния поворачивающего момента

Рис. 8.9. Связь управляемых колес с несущей системой автомобиля:

А — шарнир; О, О _<— центры колебаний; аа, бб — траектории перемещения шарнира

рон осей вращения, так как в этом случае поворачивающие мо­менты М_х складываются. Колебания также возрастают при увели­чении скорости движения автомобиля в связи с тем, что значе­ния составляющих P_z и Р_х центробежной силы Р_цво многом зави­сят от скорости.

Управляемые колеса автомобиля имеют двойную связь с его несущей системой, которая осуществляется через подвеску и ру­левой привод.

При вертикальных перемещениях колеса (рис. 8.9) шарнир А,соединяющий продольную рулевую тягу с рычагом поворотного кулака, должен перемещаться по дуге бб с центром в точке О₁, что обусловлено кинематикой рулевого привода.

Кроме того, шарнир А также должен перемещаться по дуге аа с центром в точке О,что связано с особенностями кинематики подвески. Однако дуги аа и бб расходятся, поэтому вертикальные перемещения управляемых колес сопровождаются их поворотом вокруг шкворней.

Колебания управляемых колес вокруг шкворней совершаются с высокой и низкой частотой.

Колебания высокой частоты, превышающей 10 Гц, с амплиту­дой не более 1,5. 2° происходят в пределах упругости шин и руле­вого привода. Эти колебания не передаются водителю и не приво­дят к нарушению управляемости автомобиля, так как поглощают­ся в рулевом управлении. Однако высокочастотные колебания вы­зывают дополнительный износ шин и деталей рулевого привода, повышают сопротивление движению автомобиля и увеличивают рас­ход топлива.

Колебания низкой частоты (менее 1 Гц) с амплитудой 2. 3 0 нарушают управляемость автомобиля и безопасность движения. Для их устранения необходимо снизить скорость автомобиля.

Полностью устранить колебания управляемых колес вокруг шкворней невозможно — их можно только уменьшить. Это обес­печивается применением независимой подвески управляемых ко­лес, что ослабляет гироскопическую связь между ними, примене­нием балансировки колес, благодаря чему устраняется их неурав­новешенность, уменьшением влияния двойной связи колес с не­сущей системой, что достигается принятием различных конст­руктивных мер.

8.5. Стабилизация управляемых колес

При движении силы, действующие на автомобиль, стремятся отклонить управляемые колеса от положения, соответствующего прямолинейному движению. Чтобы не допустить поворота управ­ляемых колес под действием возмущающих сил (толчки от неров­ностей дороги, порывы ветра и др.), управляемые колеса должны обладать стабилизацией.

Стабилизацией управляемых колес называется их свойство со­хранять положение, отвечающее прямолинейному движению, и автоматически возвращаться в это положение.

Чем выше стабилизация управляемых колес, тем легче управ­лять автомобилем, выше безопасность движения, меньше износ шин и рулевого управления.

На автомобилях стабилизация управляемых колес обеспечива­ется наклоном шкворня или оси поворота колес в поперечной и продольной плоскостях и упругими свойствами пневматической шины, которые создают соответственно весовой, скоростной и упругий стабилизирующие моменты.

Весовой стабилизирующий момент возникает вследствие попе­речного наклона шкворня или оси поворота управляемого колеса (при бесшкворневой подвеске). Поперечный наклон оси поворота (рис. 8.10), характеризуемый углом β_ш, при повороте колеса вы­зывает подъем передней части автомобиля на некоторую высоту h’. При этом масса передней части стремится возвратить колесо в положение прямолинейного движения. Создаваемый в данном случае стабилизирующий момент и является весовым.

Хотя весовой стабилизирующий момент меньше, чем стабили­зирующий момент шины, он не зависит ни от скорости движе­ния, ни от сцепления колеса с дорогой. У автомобилей угол попе­речного наклона шкворня (оси поворота) управляемого колеса β_ш = 5. 10°. При увеличении угла β_ш повышается стабилизация управляемых колес, но затрудняется работа водителя.

Весовой стабилизирующий момент приближенно можно рас­считать по следующей формуле:

где G_к— нагрузка на колесо; l_ц — длина поворотной цапфы; θ — угол поворота колеса.

Рис. 8.10. Поперечный наклон оси поворота управ­ляемого колеса

Скоростной стабилизирующий момент создается в результате продольного на­клона шкворня. Продольный наклон оси поворота (рис. 8.11), определяемый углом γ_ш, создает плечо а действия реакций до­роги, возникающих при повороте колеса между шиной и дорогой в месте их каса­ния. Эти реакции помогают возврату ко­леса в положение, соответствующее прямолинейному движению. Создаваемый в этом случае стабилизирующий момент и является скоростным.

Обычно боковые реакции дороги на колесах возникают вследствие действия на автомобиль центробежной силы, которая пропорциональна квадрату скорости движения на повороте. По­этому скоростной стабилизирующий момент изменяется пропор­ционально квадрату скорости движения.

У автомобилей угол продольного наклона оси поворота управ­ляемых колес γ_ш = 0. 3,5°. При увеличении угла γ_ш повышается стабилизация управляемых колес, но усложняется работа води­теля.

Скоростной стабилизирующий момент

где а — плечо действия реакции дороги R_y; r_к— радиус колеса; γ_ш — угол продольного наклона шкворня.

Упругий стабилизирующий момент шины создается при поворо­те управляемого колеса вследствие смещения результирующей боковых сил, действующих в месте контакта шины с дорогой, относительно центра контактной площадки (рис. 8.12).

Упругий стабилизирующий момент, создаваемый шиной:

где Р_б— результирующая боковых сил; b — плечо действия силы Р_б.

Стабилизирующий момент шины до­стигает значительной величины у легко­вых автомобилей, которые имеют высо­коэластичные шины и движутся с боль­шой скоростью. Он может составлять 200. 250 Н·м при углах увода колес 4. 5°. Поэтому при очень эластичных шинах угол продольного наклона шкворня де­лают равным нулю, чтобы не усложнять управление автомобилем. Однако при не­большой скорости движения стабилизи-

рующий момент шины не обеспечивает надежной стабилизации управляемых колес. Кроме того, упругий стабилизирующий мо­мент шины резко уменьшается на дорогах с небольшим коэффи­циентом сцепления (скользких, обледенелых).

Стабилизация управляемых колес неразрывно связана с уста­новкой управляемых колес автомобиля.

Установка управляемых колес

Для создания наименьшего сопротивления движению, умень­шения износа шин и снижения расхода топлива управляемые ко­леса должны катиться в вертикальных плоскостях, параллельных продольной оси автомобиля. С этой целью управляемые колеса устанавливают на автомобиле с развалом в вертикальной и со схож­дением в горизонтальной плоскости.

Углом развала управляемых колес α_р называется угол (рис. 8.13, а),заключенный между плоскостью колеса и вертикальной плоско­стью, параллельной продольной оси автомобиля. Угол развала считается положительным, если колесо наклонено от автомобиля наружу, и отрицательным при наклоне колеса внутрь.

Угол развала необходим для того, чтобы обеспечить перпенди­кулярное расположение колес по отношению к поверхности до­роги при деформации деталей моста под действием веса передней части автомобиля. Этот угол уменьшает плечо поворота — рассто­яние между точкой пересечения продолжения оси поворота (шкворня) и точкой касания колеса плоскости дороги. В результа­те существенно уменьшается момент, необходимый для поворота управляемых колес, и, следовательно, облегчается поворот авто­мобиля.

При установке колеса с развалом возникает осевая сила, при­жимающая ступицу с колесом к внутреннему подшипнику, раз-

Рис. 8.13. Схемы установки управляемых колес:

a — развал; б — схождение; О — точка пересечения продолжения оси колеса с плоскостью дороги; А, Б — расстояния между задними и передними частями

При наличии развала управляемое колесо стремится катиться в сторону от автомобиля по дуге вокруг точки О (см. рис. 8.13, а)пересечения продолжения его оси с плоскостью дороги. Так как управляемые колеса связаны между собой, то их качение по рас­ходящимся дугам сопровождалось бы боковым скольжением. Для предотвращения такого скольжения управляемые колеса устанав­ливают со схождением, т.е. не параллельно, а под некоторым уг­лом к продольной оси автомобиля.

Угол схождения управляемых колес δ_c (рис. 8.13, б)определяется разностью расстояний А и Б между колесами, которые измеряют сзади и спереди по краям ободьев на высоте оси колес. Угол схож­дения колес у автомобилей находится в пределах 0°20′. 1°, а раз­ность расстояний А и Б между колесами сзади и спереди составля­ет 2. 12 мм.

Установка управляемых колес с одновременным развалом и схождением обеспечивает их прямолинейное качение по дороге без бокового скольжения. При этом должно быть правильно подо­брано соотношение между углами развала и схождения. Каждому углу развала соответствует определенный угол схождения, при котором сопротивление движению, расход топлива и износ шин будут минимальными. Обычно оптимальный угол схождения уп­равляемых колес составляет в среднем 15. 20% угла их развала. Однако в процессе эксплуатации управляемые колеса часто уста­навливают со схождением несколько большим, чем требуется для компенсации их развала. Это вызвано тем, что у колес вследствие наличия зазоров и упругости рулевого привода может появиться отрицательное схождение. В результате даже при их положитель­ном развале возрастают сопротивление движению, расход топли­ва и износ шин.

Источник