Устойчивость автомобиля при торможении

Потеря устойчивости и разворот автомобиля при торможении происходит вследствие заноса автомобиля, наступающего в результате блокирования (скольжения, перемещения юзом) колес, а также из-за различных по величине тормозных сил на левых и правых колесах. Причиной последнего могут быть разные тормозные моменты, создаваемые тормозными механизмами, или разные сцепные свойства левых и правых колес. Устойчивость при торможении на сухой дороге оценивается по развороту автомобиля, который не должен превышать нормативный коридор движения. Согласно ГОСТ Р 51709 - 01 при торможении со скорости 40 км/ч до полной остановки коридор движения после разворота автомобиля в процессе торможения не должен превышать ширину автомобиля на:

1,25 м - для автомобилей длиной не более 5 м и шириной не более 2 м;

1,50 м - для автомобилей длиной более 5 м и шириной до 2,5 м;

1,75 м - для автомобилей шириной не более 3 м.

Занос автомобилей особенно часто происходит на обледеневших дорогах, где для разворота достаточно небольшой разницы в тормозных силах. Поперечные силы сцепления, действующие на передние и задние колеса, на скользских дорогах слишком малы, чтобы препятствовать развороту автомобиля.

Момент, разворачивающий автомобиль при торможении, можно выразить:

М_пов = (76)

где Р_тб – тормозная сила на стороне с большим коэффициентом сцепления;

Р_тм – тормозная сила на стороне с меньшим коэффициентом сцепления; В – колея автомобиля.

Разность тормозных сил оси Р_тб и Р_тм , отнесенная к их сумме, называется коэффициентом осевой неравномерности тормозных сил колес оси – К_н:

К_н = ( Р_тб - Р_тм ) / (Р_тб + Р_тм ). (77)

По ГОСТ Р 51709-2001 коэффициент осевой неравномерности тормозных сил К_н не должен превышать 0,09 для автомобилей гр. М₁ (легковые, автобусы вместимостью не более 8 пассажиров), 0,11 – для автомобилей гр. М₂ (автобусы вместимостью более 8 пассажиров массой до 5 т) и 0,13 для автомобилей гр. М₃ и N₁, N₂, N₃ (автобусы массой более 5 т, а также все грузовые автомобили и автопоезда). Разница тормозных моментов на левом и правом колесах задней оси грузового автомобиля не должна превышать 25 % и передней оси – 20 %.

Если меньшие тормозные силы находятся с одной стороны автомобиля, их сумма равна å Р_тм , а сумма больших – å Р_тб. Поворачивающий автомобиль момент при этом может быть выражен:

М_пов = ( å Р_тб - åР_тм )×В = К_н × ( å Р_тб + å Р _тм ) × В .

Значительная разница в тормозных силах колес передней оси опасна из-за возможного поворота колес при торможении, если ось поворота не проходит через центр пятна контакта колеса и дороги, что рассмотрено в разделе "Управляемость автомобиля".

Аналогичным образом влияет на устойчивость автомобиля при торможении двигателем и установленный в ведущем мосту дифференциал повышенного трения. Для определения поворачивающего автомобиль момента нужно в предыдущее выражение вместо К_н поставить К_бл – коэффициент блокирования дифференциала.

В продольном направлении автомобиль при торможении может поворачиваться вокруг поперечной оси, проходящей через его центр тяжести. Такой поворот называется клевком. Клевок былет исключен, если точка пересечения прямых, соединяющих центры пятен контактов передних и задних колес и задних шарниров их подвесок будет совпадать с центром тяжести автомобиля.