Что такое тормозной путь автомобиля и как его рассчитать?
Содержание:
- Задача №3. Спрогнозировать состояния криминологической обстановки в регионе N
- 4.1 Определение остановочного времени автомобиля с полной нагрузкой и без нагрузки
- Как увеличить интенсивность замедления
- Какие факторы влияют на торможение и тормозной путь?
- Путь, пройденный автомобилем за время реакции водителя
- Как повысить безопасность при управлении автомобилем?
- Безопасная дистанция между автомобилями
- Методика измерений
- Определение длины тормозного пути
- Тормозной путь автомобиля при скорости 60 кмч
- Какие факторы влияют на торможение и тормозной путь
Задача №3. Спрогнозировать состояния криминологической обстановки в регионе N
На основании данных приведенных в Таблице №3 «Статистические данные о состоянии криминологической обстановки в регионе N» (Приложение 1):
-
Построить диаграмму в виде графиков отображающих развитие процессов во времени и по категориям;
-
Построить линии тренда в виде полиномов 4-ой степени;
-
Отобразить на диаграмме (в свободном месте) уравнение полиномов;
-
Отобразить на графиках стандартное отклонение по оси Y (Y — погрешности);
-
Осуществить прогноз развития процесса на два периода вперёд.
Таблица 3. Вар. |
|||||||||
Показатели |
Годы |
||||||||
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
|
Уровень преступности |
78 |
75,2 |
72,7 |
63,7 |
46 |
50,9 |
60,8 |
102,4 |
128,1 |
Доля наркоманов |
2 |
2,3 |
4,3 |
6 |
6,9 |
7,9 |
11,7 |
16,2 |
18,9 |
Решение
Диаграмма
4.1 Определение остановочного времени автомобиля с полной нагрузкой и без нагрузки
Остановочное время автомобиля определяется
по следующей формуле:
(4.1)
где – время реакции водителя, с;
– время срабатывания тормозной системы,
с;
– время нарастания замедления, с;
kэ– коэффициент
эффективности торможения;
V– скорость автомобиля
непосредственно перед началом торможения,
м/с;
– коэффициент сцепления колес автомобиля
с поверхностью дороги;
g– ускорение свободного падения;
принимаем равным 0,8 с;
для автомобилей с гидравлическим
приводом тормозов 0,2 – 0,3 с, для автомобилей
с пневматическим приводом тормозов
0,6 – 0,8 с;
рассчитывается по формуле:
(4.2)
где G– вес автомобиля с данной
нагрузкой, Н;
b– расстояние от задней оси автомобиля
до центра тяжести, м;
hц– расстояние от центра
тяжести автомобиля до поверхности
дороги, м;
k1–скорость нарастания
тормозных сил, кН/с;
L– база автомобиля,
принимаем 3,77м.
Расстояние от задней оси автомобиля до
центра тяжести рассчитывается по
формуле:
(4.3)
где М1– масса
автомобиля, приходящаяся на переднюю
ось, кг;
М– масса всего автомобиля с данной
нагрузкой, кг;
для автомобилей с гидравлическим
приводом тормозов k1=
15 – 30 кН/с;
kэвыбирается в
зависимости от типа автомобиля и его
весового состояния из следующей таблицы.
Таблица 4.1 — Значения коэффициентов
эффективности торможения
Тип |
Коэффициент |
|
без |
с |
|
Легковые |
1,10-1,15 |
1,15-1,20 |
Грузовые |
1,10-1,30 |
1,50-1,60 |
Грузовые |
1,40 |
1,60-1,80 |
При расчетах принимаем:
а) автомобиль до торможения двигается
с постоянной скоростью, равной 40 км/ч
(V= 11,11 м/с);
б) коэффициент сцепления колес автомобиля
с поверхностью дороги
= 0,6.
в) коэффициент эффективности
торможения kэпринимаем
без нагрузки 1,2, с полнойц нагрузкой
1,5.
г) скорость нарастания тормозных сил
k1=25кН/с.
Для автомобиля ГАЗ-3309с
полной нагрузкой:
По формуле (4.3) рассчитаем расстояние
от задней оси автомобиля до центра
тяжести:
.
Время нарастания замедления рассчитаем
по формуле (4.2):
.
Остановочное время автомобиля определим
по формуле (4.1):
Для автомобиля ГАЗ-3309 без
нагрузки:
По формуле (4.3) рассчитаем расстояние
от задней оси автомобиля до центра
тяжести:
.
Время нарастания замедления рассчитаем
по формуле (4.2):
.
Остановочное время автомобиля определим
по формуле (4.1):
Как увеличить интенсивность замедления
Из вышесказанного стало понятно, что называется тормозным путем и от чего зависит этот показатель. Однако возможно ли сократить расстояние, которое необходимо для остановки автомобиля? Возможно! Для этого существует два пути – поведенческий и технический. Идеально, если водитель сочетает оба способа.
- Поведенческий метод – сократить тормозной путь можно, если выбирать небольшую скорость движения на скользких и мокрых дорогах, учитывать степень загруженности машины, грамотно рассчитать тормозные возможности авто в зависимости от его состояния и модельного года. Так, «москвич» 1985 года разработки не сможет тормозить столь же эффективно, как современный «Hyundai Solaris», не говоря уж о более респектабельных и технологичных моделях.
- Технический метод – метод усиления тормозных возможностей, основанный на повышении мощности тормозной системы и использовании вспомогательных механизмов. Производители современных ТС активно применяют такие способы улучшения тормозов, оснащая свою продукцию антиблокировочными системами, системами помощи при торможении, используя более эффективные тормозные диски, колодки.
Следует помнить, что сокращение времени, необходимого для остановки – один из способов обеспечения безопасности поездки. Поэтому каждый водитель должен постоянно следить за техническим состоянием своего «железного коня», своевременно обслуживать и ремонтировать систему торможения
Помимо этого, важно выбирать скорость движения с учетом окружающей обстановки: времени суток, состояния дороги, модели автомобиля и прочее
Каждый водитель хоть раз да оказывался буквально в паре секунды от аварии, когда жизненно необходимо успеть затормозить. Однако встать, как вкопанный по команде автомобиль не может. Расстояние, которое он проедет с момента начала торможения до полной остановки и называют тормозным путём. Уметь прикинуть тормозной путь нужно, чтобы он всегда был меньше, чем расстояние до оказавшейся на пути помехи.
Длина пути торможения зависит от множества разных факторов. Тут и реакция водителя, и уровень работы тормозной системы автомобиля, и внешние факторы, вроде материала трассы и погодных условий. Ну и конечно, решающую роль играет скорость машины на момент торможения. Появляется вопрос — как рассчитать тормозной путь автомобиля при всех этих условиях? Для общих расчётов достаточно трёх главных факторов — тормозного коэффициента (Кэ), скорости движения (V) и коэффициента сцепления (Фс) с трассой.
Формула для расчёта тормозного пути автомобиля
Формула из таблицы, вычисляющая длину тормозного пути, выглядит так: S=Кэ*V*V/(254*Фс). Тормозной коэффициент у обычного легкого автомобиля равняется единице. Коэффициент сцепления на сухой поверхности будет равен 0,7. Для примера, возьмём случай, когда машина движется по сухой трассе со скоростью в 60 км/ч. Тогда длина тормозного пути будет равна 1*60*60/(254*0,7)=20,25 метра. На льду же (Фс=0,1) торможение продлится в семь раз дольше — 141,7 метра!
По результату видим, как сильно длина тормозного пути автомобиля из таблицы зависит от состояния трассы и погодных условий.
Какие факторы влияют на торможение и тормозной путь?
Выше мы уже писали, что на длину тормозного пути влияют множество факторов. Предлагаем рассмотреть их подробнее.
Скорость
Это ключевой фактор. При этом имеется в виду не только скорость езды машины, но и скорость реакции водителя. Считается, что реакция у всех примерно одинаковая, но это не совсем так. Играет роль опыт вождения, состояние здоровья человека, употребление им медикаментов и т.д. Также, многие «лихачи» пренебрегают законом и отвлекаются на смартфоны за рулем, что, в итоге, может привести к катастрофическим последствиям.
Помните еще один важный момент. Если скорость автомобиля увеличивается в два раза, длина его тормозного пути растет в 4 раза! Здесь пропорция 1:1 не работает.
Дорожные обстоятельства
Несомненно, на длину тормозной линии влияет состояние дорожного покрытия. На обледенелой или мокрой трассе она может вырасти в разы. Но это далеко не все факторы. Следует также опасаться опавших листьев, на которых шины прекрасно скользят, трещин на покрытии, ям и так далее.
Шины
Качество и состояние резины сильно влияют на длину тормозной линии. Зачастую, более дорогие шины обеспечивают лучшее сцепление авто с дорожным покрытием
Обратите внимание, если глубина протектора стерлась больше допустимого значения, то резина утрачивает способность отводить достаточное количество воды при движении по мокрой дороге. В итоге, вы можете столкнуться с такой неприятной штукой, как аквапланирование — когда машина теряет сцепление с дорогой и становится полностью неуправляемой.
Чтобы сократить тормозной путь, рекомендуется поддерживать в покрышках оптимальное давление. Какое именно — на этот вопрос вам ответит автопроизводитель. Если значение будет отклоняться в большую или меньшую сторону, линия торможения будет увеличиваться.
В зависимости от коэффициента сцепления покрышек с дорожным покрытием этот показатель будет разным. Вот сравнительная таблица зависимости тормозного пути от качества дорожного покрытия (легковой автомобиль, покрышки которого имеют средний коэффициент сцепления):
60км/ч. | 80 км/ч. | 90 км/ч. | |
Сухой асфальт, м. | 20,2 | 35,9 | 45,5 |
Мокрый асфальт, м. | 35,4 | 62,9 | 79,7 |
Заснеженная дорога, м. | 70,8 | 125,9 | 159,4 |
Гололед, м. | 141,7 | 251,9 | 318,8 |
Конечно, эти показатели относительны, но они ярко иллюстрируют, насколько важно следить за состоянием автомобильной резины
Техническое состояние машины
Автомобиль может выезжать на дорогу только в исправном состоянии — это аксиома, не требующая доказательств. Для этого проводите плановую диагностику своего авто, своевременно делайте ремонт и меняйте тормозную жидкость.
Помните, что стертые тормозные диски могут в два раза увеличить линию торможения.
Отвлечение внимания на дороге
Во время движения автомобиля водитель не имеет права отвлекаться от управления ТС и контроля над дорожной ситуацией. От этого зависит не только его безопасность, но жизни и здоровье пассажиров, а также других участников движения.
Вот что происходит в мозгу водителя при возникновении экстренной ситуации:
- оценка дорожной ситуации;
- принятие решения – тормозить или маневрировать;
- реагирование на ситуацию.
В зависимости от врожденных способностей водителя средняя скорость реакции составляет от 0,8 до 1,0 секунды. Этот параметр касается экстренной ситуации, а не почти автоматического процесса при замедлении на знакомом участке дороги.
Многим этот временной отрезок кажется незначительным, чтобы на него обращать внимание, однако игнорирование опасности может привести к фатальным последствиям. Вот таблица зависимости реакции водителя и пройденного автомобилем пути:
Скорость автомобиля, км/ч. | Расстояние до момента нажатия на тормоз (время остается одинаковым – 1 сек.), м. |
60 | 17 |
80 | 22 |
100 | 28 |
Как видно, даже кажущаяся незначительной секунда промедления может привести к печальным последствиям. Вот почему каждому автомобилисту никогда нельзя нарушать правило: «Не отвлекайся и придерживайся скоростного режима!».
Отвлекать водителя от управления могут разные факторы:
- мобильный телефон – даже просто посмотреть, кто звонит (при разговоре по телефону реакция водителя идентична реакции человека в состоянии легкого алкогольного опьянения);
- рассматривание рядом проезжающего автомобиля или наслаждение красивыми пейзажами;
- пристегивание ремня безопасности;
- употребление пищи за рулем;
- падение незакрепленного видеорегистратора или мобильного телефона;
- выяснение отношений водителя и пассажира.
На самом деле невозможно составить полный список всех факторов, которые могут отвлечь водителя от управления. Ввиду этого каждому следует быть внимательным к дороге, а пассажирам будет полезна привычка не отвлекать водителя от управления.
Путь, пройденный автомобилем за время реакции водителя
В точке № 1 (рис. 53) водитель увидел препятствие, осознал, что надо останавливаться, и начал переносить правую ногу с педали газа на педаль тормоза.
Рис. 53. Составляющие остановочного пути:
Sр. – путь, пройденный автомобилем за время реакции водителя
Sср.т. – путь, пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы
Sт. – тормозной путь автомобиля
Sост. – остановочный путь автомобиля
Время с момента обнаружения водителем опасности для движения до начала принятия им активных мер по избежании этой опасности именуется – временем реакции.
А расстояние, которое машина проходит за это время, называется – путь, пройденный автомобилем за время реакции водителя.
Что же получается? Водитель прекрасно видит препятствие, понимает, что необходимо остановиться, а его машина практически без изменения скорости продолжает движение на это препятствие?!
«А сколько она проедет? Дайте цифры!» – должны были бы воскликнуть заинтересованные читатели.
Вынужден напомнить, что автор очень жаден до цифр. Ну, давайте подумаем вместе. Один водитель по своему характеру близок к личности летчика испытателя, другой – «валенок вареный». Кто-то прекрасно выспался ночью, в то время как другой всю ночь ругался с тещей. Вчера человек был здоров и весел, а сегодня он простужен и печален
А кое-кто еще и неважно чувствует себя после вчерашней вечеринки.
Поскольку время реакции водителя напрямую зависит от его физического и эмоционального состояния, то никто не сможет сказать, какова у Вас в данный момент реакция, в каких величинах она выражается и насколько она отличается от того, что было час тому назад. Давайте лучше сделаем еще один важный обобщающий вывод:
Ну а тем, кто без цифр обойтись не может, предлагаю заняться арифметикой. Перевод величины скорости из км/ч в м/с прост – надо разделить скорость выраженную в км/час на 3.6 (1000 метров за 3600 секунд), поэтому, например, за одну секунду на скорости 60 км/ч автомобиль проходит около 17 метров (табл. 1). Время реакции водителя составляет от 0,5 до 1,5 сек. в зависимости от… массы факторов.
Теперь экспериментальным путем надо определить время Вашей реакции и можно будет высчитать расстояние, которое пройдет Ваш автомобиль за этот отрезок времени.
А дальше-то что? Как Вы собираетесь на практике использовать полученный результат вычислений? Выбежать вперед машины и померить расстояние рулеткой?
Таблица 1. Путь, который проходит машина за одну секунду
Скорость, км/ч | Путь за 1 сек., м |
---|---|
30 | 8,3 |
40 | 11,1 |
50 | 13,9 |
60 | 16,7 |
70 | 19,4 |
80 | 22,2 |
90 | 25,0 |
100 | 27,8 |
110 | 30,6 |
120 | 33,3 |
Думаю, будет лучше, если каждый водитель научится ощущать расстояние, причем не в метрах и в сантиметрах, а в количестве пространства как таковом, необходимом для каждого конкретного случая. Поверьте, с опытом это ощущение приходит к каждому.
В результате неких экспериментов может выясниться, что кто-то из вас обладает недостаточной реакцией. Что тогда делать?
Во-первых, не стоит расстраиваться и считать себя «ущербным». Есть водители, флегматики по своему характеру, которые вилку ко рту подносят по полчаса, но при этом отлично водят свой автомобиль, значительно лучше некоторых своих коллег-холериков.
А во-вторых, любой водитель, независимо от своего темперамента, пола и возраста, должен уметь прогнозировать развитие дорожной ситуации. Если предполагаемая опасность на дороге заранее спрогнозирована, то она не будет для Вас неожиданной, и супербыстрая реакция тогда не потребуется.
Давайте прочитаем мысли грамотного водителя, который приближается к сложному участку дороги: «Ага, как я и думал, из той «мертвой» невидимой зоны все же появился пешеход (велосипедист, грузовик и т.п.). Ну так, а я к этому был готов. Недаром я заранее (за несколько секунд до того) разработал четкий поэтапный план действий ногами, руками и головой именно на этот случай».
У такого водителя время, потраченное на реагирование на конкретную опасность и соответственно путь, пройденный автомобилем за это время, всегда будут минимальными!
Тем не менее, следует констатировать тот факт, что наш автомобиль все еще продолжает двигаться. Причем без активного снижения скорости он будет двигаться до тех пор, пока не начнет работать тормозная система. Ведь на данный момент мы всего лишь успели увидеть опасность, среагировать на нее и перенести правую ногу с педали газа на педаль тормоза.
Как повысить безопасность при управлении автомобилем?
Не зря основное правило вождения гласит о том, что водитель должен держать на дороге достаточную дистанцию до других автомобилей, чтобы оставалось пространство для экстренного торможения и для того, чтобы не спровоцировать ДТП. Но, с другой стороны, вы не должны держать дистанцию между автомобилями слишком большой. Помните, что все должно быть в меру. Вот некоторые правила вождения от экспертов:
-
В городском движении
: Держите расстояние до других автомобилей около 15 метров. -
На автомагистралях, шоссе и проселочных дорогах
: При скорости движения около 100 км/ч держите дистанцию примерно 50 метров. При плохой видимости или на скользкой дороге дистанция до других машин должна быть увеличена в два раза. Например, при скорости в 100 км/ч на скользкой дороге держите расстояние до впереди идущей машины минимум в 100 метров.
Информационное издание: Новости гаи, дтп, штрафы пдд, ГИБДД, Экзамен ПДД онлайн. Техосмотр
Тормозной путь – расстояние, которое потребуется автомобилю, чтобы полностью остановиться с момента начала работы системы торможения.
В обиходе этот термин часто путают с остановочным, однако тормозной и остановочный путь – разные понятия. В последнем случае учитывается расстояние, прошедшее с момента осознания водителем необходимости торможения до скорости 0 км/ч. Тормозной путь – часть остановочного.
Безопасная дистанция между автомобилями
Согласно п. 13.1 Правил дорожного движения, водителю необходимо держаться от впереди идущего транспортного средства на достаточном расстоянии, которое позволит ему вовремя затормозить.
Несоблюдение дистанции является одной из главных причин транспортных аварий.
При резкой остановке впереди идущего транспорта у водителя автомобиля, вплотную следующего за ним, нет времени для торможения. В результате происходит столкновение двух, а иногда и более транспортных средств.
Для определения безопасного расстояния между машинами во время движения рекомендуется брать целое числовое значение скорости. Например, скорость автомобиля — 60 км/час. Значит, дистанция между ним и впереди идущим транспортным средством должна быть равна 60 метрам.
Методика измерений
Мы провели сравнительные тесты, не претендующие на точность измерения абсолютной величины тормозного пути, но позволяющие увидеть невооруженным глазом значительную разницу в результатах в зависимости от того или иного способа торможения.
Условия эксперимента
Я хочу продемонстрировать результаты двух экспериментов: на льду и на асфальте.
На льду тормозили на одной и той же машине Mazda RX-8 на шипованных шинах Nokian Hakkapeliitta 7. Повторную серию экспериментов провели на авто Ford Focus III. Покрытие ледяное, слегка присыпанное снегом. Все параметры старались держать неизменными, включая скорость перед началом торможения – 60 км/ч, менялись только способы торможения. За эталон мы приняли тормозной путь при экстренном торможении с АБС и нажатой до отказа педали тормоза, все остальные результаты сравнивали с этим.
На асфальте использовались Mazda RX-8, Volkswagen Touareg и две одинаковые машины ВАЗ 21099.
Единицы измерений
В качестве наглядного ориентира использовались дорожные конусы, расставленные на одной прямой с шагом примерно 10 метров. Начало торможения было всегда в одном и том же месте – у первого конуса, далее засекались точки остановки и сравнивались между собой. Определение тормозного пути в абсолютных единицах (метрах) не проводилось.
На льду сравнивали тормозной путь одной и той же машины при разных способах торможения, на асфальте в некоторых случаях проводили аналогичные сравнения, в некоторых – оценивали разницу в тормозных путях при одновременном торможении двух машин.
Исключение влияния водителя и автомобиля
Кроме того, мы с коллегами менялись водителями, менялись машинами, чтобы понять – все ли объективно, или результаты получились именно такими из-за особенностей водителя или из-за автомобиля. Практика показала, что ни водитель, ни автомобиль, никак не повлияли на результаты (заметные глазу, я имею в виду), поэтому достоверность результатов на видео достаточно высока.
Исключение влияние нестабильности дорожного покрытия
Снежно-ледяное покрытие при постоянном воздействии на него имеет свойство разрушаться, таять, заглаживаться и т.п., что может привести к изменению коэффициента сцепления шин с дорогой. Поэтому, чтобы исключить влияние изменения свойств покрытия на результаты мы замеряли эталонный тормозной путь (при торможении «в пол» с АБС) до и после всех испытаний, чтобы убедиться в их идентичности. Нам повезло: мы получили, что при последнем замере тормозной путь оказался идентичен (на глаз) первоначальному, а значит в процессе всех замеров свойства покрытия изменялись незначительно, и эти изменения не оказали заметного влияния на результаты. Оба замера я продемонстрирую на видео.
Представление результатов
Все результаты были сняты на видео, которые я и хочу вам продемонстрировать. Видео я приведу единичные, хотя реальных измерений было больше – с целью набрать статистику и уменьшить погрешность, и результаты друг от друга практически не отличались.
На самом деле мы с коллегами не увидели ничего нового, поскольку упражнения на отработку экстренного торможения мы регулярно проводим на каждом курсе зимней и летней контраварийной подготовки водителей и все результаты были для нас ожидаемы.
Кроме того, я приведу результаты всех измерений в таблице и сделаю выводы.
Определение длины тормозного пути
Таким образом, наиболее сложным для определения в этой формуле является значение коэффициента Фс. Обыкновенно в качестве его значения используются следующие цифры: коэффициент принимается равным 0,7 в случае движения на резине без шипов по сухому асфальту по ровной траектории, 0,4 — при движении в тех же условиях по мокрой дороге, 0,2 — при движении по укатанному снегу и 0,1 — при движении по обледенелой дороге.
Однако следует принимать во внимание, что расчет длины тормозного пути по этой формуле является приблизительным, поскольку учитывает только основные факторы — скорость и погодные условия. Вместе с тем, влияние на длину тормозного пути оказывают дополнительные факторы, такие как характер дорожного покрытия или тип покрышек, установленных на конкретном транспортном средстве
Свое воздействие оказывают также способ торможения, используемый водителем в рассматриваемом случае, и другие причины. Они могут оказывать весьма существенное влияние на длину тормозного пути, будучи способными изменить ее в несколько раз.
- Расчет длины тормозного пути автомобиля
- Как рассчитать тормозной путь
Как быстро автомобиль ускоряется, наверное, знает большинство автовладельцев. Даже если вы не замеряли динамику разгона своей машины, вы наверняка смотрели заводские технические характеристики вашего авто, где обычно автопроизводитель указывает минимально возможное время разгона с 0-100 км/час. Но теперь вопрос: сколько времени нужно, чтобы остановить вашу машину? Вы знаете это? Уверены, что нет. Но, оказывается, рассчитать расстояние тормозного пути можно достаточно легко с помощью простой формулы. Мы расскажем вам, как это делается.
Нет такой вещи во Вселенной или материи, которая может мгновенно остановиться. Также и любой автомобиль, когда вы нажимаете педаль тормоза, не сразу может остановиться. Дело в том, что для того чтобы автомобиль или любой объект в нашем мире остановился, необходимо, чтобы он потерял энергию, которая его движет. В результате у любого автомобиля есть тормозной путь, который он проезжает с момента нажатия педали тормоза до момента полной остановки. Это и есть тормозное расстояние машины.
Но на самом деле тормозной путь любого авто зависит не только от его характеристик и тормозной системы, но и от реакции водителя при нажатии педали тормоза. Ведь для того чтобы принять решение о необходимости торможения и нажать педаль тормоза, требуется время, которое хоть и минимально, но достаточно, чтобы машина успела проехать немаленький путь
Особенно это важно при большой скорости движения, где за какие-то доли секунды автомобиль проезжает приличное расстояние. Итак, в итоге, чтобы рассчитать реальную длину тормозного пути, нужно учитывать не только время и расстояние, пройденное автомобилем с момента нажатия водителем педали тормоза до момента остановки машины, но и время, необходимое для принятия решения о торможении
Дело в том, что при принятии решения о торможении мы тратим драгоценные секунды. Вот пример:
Время отклика
: Прежде чем водитель нажмет педаль тормоза, он должен оценить дорожную ситуацию и определить, необходимо ли торможение. Также нужно понять, какое необходимо торможение – полная остановка автомобиля или простое снижение скорости. Обычно, согласно многочисленным исследованиям, большинству водителей для этого требуется около 0,1 секунды.
Время, необходимое для нажатия педали тормоза
: После того, как водитель понял, что должен тормозить, необходимо еще примерно 0,8 секунды, для того чтобы переместить ногу с педали газа на педаль тормоза и нажать ее.
Кроме того, даже при нажатии педали тормоза есть еще небольшая потеря времени, связанная с тем, что при нажатии педали тормоза автомобиль, как правило, не начинает резко тормозить. А для того чтобы машина реально начала резко снижать скорость, надо усилить давление на педаль тормоза (пороговое время, необходимое для требуемого тормозного давления в тормозной системе). Также у всех автомобилей разное время отклика на нажатую педаль тормоза. Здесь все, конечно, зависит от конструкции тормозной системы и наличия различной электроники, контролирующей тормоза автомобиля.
Вы не поверите, но для того чтобы машина реально начала тормозить после нажатия педали тормоза, необходима еще почти 1 секунда времени. Вы представляете, как это много при движении на большой скорости? За эту лишнюю секунду вы можете проехать очень большой путь.
Тормозной путь автомобиля при скорости 60 кмч
Деформация кузова при столкновении на скорости 60 км/ч
Длина остановочного пути
также зависит не только от водителя, но и от других сопутствующих факторов: от качества дороги, скорости движения, погодных условий, состояния тормозной системы, устройства тормозной системы, шин автомобиля и многих других.
Обратите внимание, что вес легкового автомобиля не влияет на длину тормозного пути. Это связано с тем, что вес автомобиля увеличивает инертность автомобиля при выполнении торможения, препятствуя при этом торможению, но увеличивает сцепление шин с дорогой благодаря увеличенной массе авто. Эти физические свойства компенсируют друг друга, при этом практически не оказывая влияние на длину тормозного пути
Эти физические свойства компенсируют друг друга, при этом практически не оказывая влияние на длину тормозного пути.
Скорость торможения напрямую зависит от способа торможения. Резкий тормоз
до упора, приведет к заносу или движению машины юзом (если машина не оборудована системой ABS).
Постепенное нажатие
на педаль применяется когда на дороге хорошая видимость и спокойная обстановка, оно не подходит для экстренных ситуаций.При прерывистом нажатии можно потерять управляемость, но зато быстро остановиться. Также возможноступенчатое нажатие (схоже по эффекту с системой АБС).
Существуют специальные формулы, которые позволяют определить длину тормозного пути. Мы попробуем просчитать формулу по разным условиям, в зависимости от типа дорожного покрытия.
Тормозной путь на сухом асфальте
Вспоминаем уроки физики, где ?
– это коэффициент трения,g – ускорение свободного падения, аv – скорость движения машины в метрах в секунду.
Ситуация следующая: едет водитель на автомобиле Lada скорость которого 60 км/час. Буквально в 70 метрах идет женщина преклонного возраста, которая забыв о правилах безопасности спешно догоняет маршрутное такси (стандартная ситуация для России).
Воспользуемся этой самой формулой: 60 км/ч = 16,7 м/сек. У сухого асфальта коэффициент трения равняется 0,7 , g – 9,8 м/с. На самом деле, в зависимости от состава асфальта, он равен от 0.5 до 0.8, но всё же возьмем усредненное значение.
Полученный по формуле результат 20,25 метров. Естественно, что данное значение уместно лишь для идеальных условий, когда на машину установлена качественная резина и тормозные колодки, тормозная система исправна, при торможении вы не уходите в юз и не теряете управление, от множества других идеализированных факторов, которые не встречаются в природе.
Также для перепроверки результата, существует еще одна формула определения тормозного пути
S = Кэ * V * V / (254 * Фс) , где Кэ – тормозной коэффициент, для легковых авто он равняется единице; Фс – коэффициент сцепления с покрытием 0,7 (для асфальта).
Подставляем скорость движения транспортного средства в км/ч.
Получается, что тормозной путь 20 метров для скорости 60 км/ч, (для идеальных условий), в том случае если торможение будет резким и без юза.
Тормозной путь на покрытии: снег, лед, мокрый асфальт
Автомобили BMW на испытаниях Коэффициент сцепления помогает обозначить длину остановочного пути при разных дорожных условиях. Коэффициенты для разных дорожных покрытий
- Сухой асфальт – 0,7
- Мокрый асфальт – 0,4
- Укатанный снег – 0,2
Попробуем подставить эти значения в формулы, и найдем значения длины тормозного пути для дорожного покрытия в разное время года и при разных погодных условиях
- Мокрый асфальт – 35,4 метра
- Укатанный снег – 70,8 метра
- Лед – 141,6 метра
Получается, что на льду длина тормозного пути практически в семь раз
выше, относительно сухого асфальта (так же как и подставляемый коэффициент). На длину тормозного пути влияет качество зимней резины, физические свойства.
Тестирование показало, что с системой АБС остановочный путь существенно снижается, но все же при гололеде и снеге АБС не влияет, а наоборот ухудшает эффективность торможения, если ее сравнивать с тормозной системой без ABS. Тем не менее, в АБС по большей мере все зависит от настроек и наличия системы распределения тормозного усилия (ЕБД).
Преимущество АБС в зимнее время
– полный контроль над управлением автомобиля, что сводит к минимуму возникновения неуправляемого заноса при выполнении торможения. Принцип работы АБС схож с выполнением ступенчатого торможения на автомобилях без АБС.
Система АБС уменьшает тормозной путь на: сухом и мокром асфальте, укатанном гравии, разметке .
На льду и укатанном снеге использование АБС увеличивает тормозной путь на 15 — 30 метров, но позволяет сохранить контроль над машиной, без увода машины в занос. Этот факт следует учитывать.
Какие факторы влияют на торможение и тормозной путь
Конечно же, является скорость автомобиля, с которой он движется по дороге. Также на тормозной путь влияет качество установленной на машину тормозной системы. В том числе важную роль, несомненно, играет и состояние дороги (снег, лед, качество асфальта/бетона, трещины в дорожном покрытии, листья, лужи и т. п.). И само собой, не стоит забывать о состоянии шин автомобиля. Ведь в определенных случаях изношенная резина сильно увеличит тормозной путь автомобиля, так как не сможет передавать нормальную тормозную способность дорожному покрытию в отличие от новых шин, имеющих нормальное сцепление с дорогой.
Также ясно, что на мокрой поверхности тормозное расстояние машины больше, чем на сухом асфальте.
Не стоит забывать и об уровне подготовки водителя. Особенно важна, как мы узнали, для итогового тормозного пути скорость реакции водителя на дорожную ситуацию, требующую остановки автомобиля. Но скорость реакции за рулем зависит не только от опыта вождения. Например, знаете ли вы, что когда вы садитесь за руль в сонном состоянии (не выспались, устали или долго находились за рулем), то скорость реакции может замедлиться почти в два раза по сравнению со скоростью реакции хорошо отдохнувшего водителя.
В целом же на скорость принятия решения за рулем (скорость реакции) влияет много факторов: возраст водителя, алкогольное или похмельное состояние, употребление определенных медикаментов и в целом состояние здоровья. Так, при многих хронических заболеваниях скорость реакции многих водителей существенно снижается. Следовательно, все эти факторы серьезно влияют на тормозной путь автомобиля.
У какого автомобиля больше тормозной путь — у груженого под завязку или у пустого? Больше половины людей ответят, что у груженого. А на как обстоят дела на самом деле?
Для начала придется окунуться в «школьные годы чудесные», а именно — в физику за 6-й класс. Раздел «Силы трения». Окунаться будем не глубоко, по щиколотку. Итак, смотрим на картинку. Перед нами — одноглазый Билли Бонс за рулем Фольксвагена. Он что-то увидел на дороге и вовсю тормозит. С точки зрения физики, и Фольксваген, и Билли Бонс — все это вместе называется «тело». На это тело действуют силы. Это сила тяжести, которая прижимает тело к земле mg
, сила реакции опорыN , которая ей противодействует. Эти силы в простейшем случае, на горизонтальной поверхности, равны и направлены в разные стороны, а их равнодействующая равна нулю. Кроме них на движущееся тело действует еще одна сила — сила тренияFтр . Сила трения зависит от силы реакции опоры и коэффициента трения, она прямо пропорциональна им. А если точнее, равна просто их произведению:F тр. = μN . Но сила реакции опоры равна массе тела, умноженной на ускорение свободного падения g:N = mg . Подставим значениеN в формулу силы трения:F тр. = μmg Поскольку на всей планете Земля ускорения свободного падения одинаковое, то делаем вывод, что сила трения зависит от коэффициента трения и массы тела, и больше ни от чего.
Если на дело действует какая-то сила, оно начинает ускоряться (напомним, что с точки зрения физики торможение — тоже ускорение, только с обратным знаком). Согласно второму закону Ньютона, это сила равна произведению массы на ускорение: F = ma
Значит, ускорение равноa = F / m . На наше тело действует единственная сила — сила трения (равнодействующая остальных равна нулю, значит, они не оказывают влияния). Значит,a = F тр. /m , то есть ускорение (замедление торможения) равно силе трения, деленной на массу Билли Бонса и его Фольксвагена. Но сила трения равнаF тр. = μmg . Подставим это значение в нашу формулу:а = μmg/m . Масса, деленная на эту же массу, сокращается. Значит,а = μg Итак, ускорение (в нашем случае — это интенсивность торможения) зависит только от коэффициента трения! Какая бы ни была масса тела, она у нас сокращается, то есть чем больше масса, тем больше будет и сила трения, причем точно на эту же самую величину.
Вроде бы уже все ясно. Но нам надо решить задачу до конца и вычислить тормозной путь. Это просто. Ускорение а
равно скоростиV , деленной на времяta = V / t Тогдаt = V / a = V / μg Согласно Закону равноускоренного движения, расстояние S
равно:S = at 2 / 2 ТогдаS = μg (V / μg) 2 / 2 = (V 2 / μg) / 2 = V 2 / 2μg