Teoria ruchu samochodu

Hamowanie

Andrzej Re

ń

ski

Warszawa 2008

Uproszczony przebieg procesu hamowania

Przebieg procesu hamowania (uproszczony) - zmiany opó

ź

nienia w czasie:

t

r

- czas reakcji kierowcy, t

o

- czas opó

ź

nienia zadziałania (zwłoki) hamulca

t

n

- czas narastania opó

ź

nienia, t

v

- czas pełnego hamowania z opó

ź

nieniem,

a

h

- opó

ź

nienie hamowania przy pełnym hamowaniu

Warto

ś

ci czasów istotnych dla przebiegu procesu hamowania

0,18

0,06

0,21

0,58

0,55

Górna granica
przedzia

ł

u

ufno

ś

ci (98%)

0,14

0,03

0,15

0,22

0,32

Dolna granica
przedzia

ł

u

ufno

ś

ci (2%)

0,17

0,05

0,19

0,45

0,48

Warto

ść ś

rednia

t

n

[s]

t

o

[s]

t

r3

[s]

t

r2

[s]

t

r1

[s]

Czas

narastania

si

ł

y

hamowania

Czas

zw

ł

oki

hamulca

Czas

przeniesien

ia

Czas

reakcji

Czas

postrzegani

a

dzia

ł

aniem uk

ł

adu

hamulcowego

Reakcja

motoryczna

Reakcja psychofizyczna

Czasy zwi

ą

zane z

Reakcja psychomotoryczna kierowcy t

r

Przebieg hamowania

a

a

h

t

r

+ t

o

t

n

t

v

t

Przebieg procesu hamowania (uproszczony) - zmiany opó

ź

nienia w czasie:

t

r

- czas reakcji kierowcy, t

o

- czas opó

ź

nienia zadziałania (zwłoki) hamulca

t

n

- czas narastania opó

ź

nienia, t

v

- czas pełnego hamowania z opó

ź

nieniem,

a

h

- opó

ź

nienie hamowania przy pełnym hamowaniu

Przebieg hamowania

Fazy procesu zatrzymywania samochodu

Reakcja psychomotoryczna t

r

Reakcja psychofizyczna

Czas

postrzegania

Czas reakcji

Czas

przeniesienia

Czas zwłoki

hamulca

Czas naras-

tania siły

hamowania

t

r1

[s]

t

r2

[s]

t

r3

[s]

t

o

[s]

t

n

[s]

Warto

ść

ś

rednia

0,48

0,45

0,19

0,05

0,17

Dolna granica
przedziału
ufno

ś

ci (2%)

0,32

0,22

0,15

0,03

0,14

Górna granica
przedziału
ufno

ś

ci (98%)

0,55

0,58

0,21

0,06

0,18

Przebieg hamowania

Droga do zatrzymania

DROGA DO

ZATRZYMANIA

(

)

S

v t

t

t

v

a

h

r

o

n

o

h

=

+ +

+

0

1

2

2

2

t

r

= 0,7...1,35 s,

ś

rednio 1,10 s

t

o

= 0,03...0,06 s,

ś

rednio 0,05 s

t

n

= 0,14...0,18 s,

ś

rednio 0,17 s

= 0,8...1,5 s,

ś

rednio 1,25 s

t

t

t

r

o

n

+ +

1

2

Przebieg hamowania

Przebieg hamowania

a

h

= 4 m/s

2

a

h

= 8 m/s

2

0

10

20

30

40

50

60

70

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

Czas [s]

P

r

ę

d

k

o

ś

ć

[

k

m

/h

]

Porównanie przebiegu hamowania przy pr

ę

dko

ś

ci pocz

ą

tkowej 50 i 60 km/h

i opó

ź

nieniu hamowania 4 i 8 m/s

2

Przebieg hamowania

Przebieg hamowania

Porównanie przebiegu hamowania przy pr

ę

dko

ś

ci pocz

ą

tkowej 50 i 60 km/h

i opó

ź

nieniu hamowania 4 i 8 m/s

2

a

h

= 4 m/s

2

a

h

= 8 m/s

2

0

10

20

30

40

50

60

70

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Droga [m]

P

r

ę

d

k

o

ś

ć

[

k

m

/h

]

Przebieg procesu hamowania

Odst

ę

p przy je

ź

dzie w kolumnie

DROGA DO ZATRZYMANIA

(

)

S

v t

t

t

v

a

h

r

o

n

o

h

=

+ +

+

0

1

2

2

2

v

0

- pr

ę

dko

ść

pocz

ą

tkowa

t

r

= 0,7...1,35 s,

ś

rednio 1,10 s

t

o

= 0,03...0,06 s,

ś

rednio 0,05 s

t

n

= 0,14...0,18 s,

ś

rednio 0,17 s

= 0,8...1,5 s,

ś

rednio 1,25 s

t

t

t

r

o

n

+ +

1
2

ODST

Ę

P ABSOLUTNIE BEZPIECZNY

(

)

d

v t

t

t

v

a

abs

r

o

n

o

h

=

+ +

+

0

1

2

2

2

czas:

t

t

t

t

v

a

abs

r

o

n

h

= + +

+

1
2

0

ODST

Ę

P WZGL

Ę

DNIE BEZPIECZNY

(

)

d

v t

t

t

wzgl

r

o

n

=

+ +

0

1

2

czas:

t

t

t

t

wzgl

r

o

n

= + +

1
2

Odst

ę

p przy je

ź

dzie w kolumnie

Porównanie wyników pomiarów odst

ę

pów pomi

ę

dzy pojazdami w ró

ż

nych

warunkach drogowych z odst

ę

pem bezwzgl

ę

dnie i wzgl

ę

dnie (1,2 s, 2 s i 3,6 s)

bezpiecznym

odst

ę

p bezwzgl.

odst

ę

p 1,2s

odst

ę

p 2s

odst

ę

p w mie

ś

cie

odst

ę

p poza miastem

odst

ę

p na symulatorze

odst

ę

p 3,6s

odst

ę

p na symulatorze

we mgle

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Pr

ę

dko

ść

jazdy [km/h]

O

d

s

t

ę

p

c

za

s

o

w

y

[

s

]

.

Odst

ę

p przy je

ź

dzie w kolumnie

Porównanie wyników pomiarów odst

ę

pów pomi

ę

dzy pojazdami w ró

ż

nych warunkach

drogowych z odst

ę

pem bezwzgl

ę

dnie i wzgl

ę

dnie (1,2 s, 2 s i 3,6 s) bezpiecznym

odst

ę

p bezwzgl.

odst

ę

p 1,2s

odst

ę

p 2s

odst

ę

p w mie

ś

cie

odst

ę

p poza

miastem

odst

ę

p na symulatorze

odst

ę

p 3,6s

odst

ę

p na symulatorze

we mgle

0

20

40

60

80

100

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Pr

ę

dko

ść

jazdy [km/h]

O

d

s

t

ę

p

[

m

]

.

4,0

5,0

opó

ź

nienie

hamowania
[m/s

2

]

droga
hamowania
[m]

90

100

120

90

100

160

pr

ę

dko

ść

v = 0,8 v

max

lecz nie
wi

ę

ksza ni

ż

[km/h]

Hamowanie z
do

łą

czonym

silnikiem

5,0

5,8

opó

ź

nienie

hamowania
[m/s

2

]

droga
hamowania
[m]

60

60

80

60

60

80

pr

ę

dko

ść

v [km/h]

Hamowanie z
od

łą

czonym

silnikiem

70

50

Si

ł

a nacisku

na peda

ł

[daN]

N

3

N

2

N

1

M

3

M

2

M

1

Kategoria

150

v

v

1

,

0

2

+

130

v

v

5

1

,

0

2

+

130

v

v

1

,

0

2

+

103

v

v

5

1

,

0

2

+

Droga hamowania przy badaniu skuteczno

ś

ci dzia

ł

ania hamulców zasadniczego uk

ł

adu

hamulcowego wg Regulaminu 13]

Stateczno

ść

hamowania

Siły działaj

ą

ce na samochód w czasie hamowania

Zmiany pionowych obci

ąż

e

ń

osi

ko aprzednie

Z

mg

l

l

ma

h

l

ko a ty e

Z

mg

l

l

ma

h

l

h

h

ł

ł

ln

1

2

12

12

2

1

12

12

=

+

=

−

Stateczno

ść

hamowania

Zmiany pionowych obci

ąż

e

ń

osi

ko aprzednie

Z

mg

l

l

ma

h

l

ko a ty e

Z

mg

l

l

ma

h

l

h

h

ł

ł

ln

1

2

12

12

2

1

12

12

=

+

=

−













γ

+

µ

=

µ

=

µ

12

12

2

m

1

m

1

l

h

l

l

g

m

Z

F













γ

−

µ

=

µ

=

µ

12

12

1

m

2

m

2

l

h

l

l

g

m

Z

F













γ

+

γ

=

12

12

2

1

h

l

h

l

l

g

m

F













γ

−

γ

=

12

12

1

2

h

l

h

l

l

g

m

F

Idealne wykorzystanie przyczepno

ś

ci

Stateczno

ść

hamowania













γ

+

γ

=

12

12

2

1

h

l

h

l

l

g

m

F













γ

−

γ

=

12

12

1

2

h

l

h

l

l

g

m

F

Idealne wykorzystanie przyczepno

ś

ci

12

1

1

h

l

h

l

g

m

F

γ

+

γ

=

12

2

2

h

l

h

l

g

m

F

γ

−

γ

=

Jednostkowe siły hamowania

Hamowanie, rozdział sił hamowania

Wykres jednostkowych sił hamowania

0,2

0,2

0,4

0,4

0,6

0,6

0,8

1,0

0

1,0

0,8

0,4

0,6

1,2

A

B

C

D

E

F /mg

h2

F /mg

h2

µ

=1,0

m2

µ

=1,0

m1

µ

=0,4

m2

µ

=0,4

m1

z

h1

Hamowanie, rozdział sił hamowania

Wykres jednostkowych sił hamowania

0,2

0,2

0,4

0,4

0,6

0,6

0,8

1,0

0

1,0

0,8

0,4

0,6

1,2

A

B

C

D

E

F /mg

h2

F /mg

h2

µ

=1,0

m2

µ

=1,0

m1

µ

=0,4

m2

µ

=0,4

m1

z

F

h1

/mg

h

l

l

1

K

K

Z

F

2

12

1

1

h

1

γ

+

γ

+

=

=

µ

h

l

l

1

K

1

Z

F

1

12

2

2

h

2

γ

−

γ

+

=

=

µ

Wzgl

ę

dna siła przyczepno

ś

ci, współczynnik przyczepno

ś

ci

h

l

1

K

K

l

m

12

2

m

1

µ

−

+

µ

≤

γ

h

l

1

K

1

l

m

12

1

m

2

µ

+

+

µ

≤

γ

Wykres współczynnika wykorzystania przyczepno

ś

ci

ζ

w

funkcji współczynnika przyczepno

ś

ci przylgowej

µ

m. Wpływ

współczynnika rozdziału siły hamowania K (K2 < K1 < K2)

h

l

1

K

K

l

m

12

2

m

1

1

µ

−

+

≤

µ

γ

=

ζ

Intensywno

ść

hamowania

z warunku nie zerwania
przyczepno

ś

ci

kół przednich:

kół tylnych

Współczynnik wykorzystania
przyczepno

ś

ci

h

l

1

K

1

l

m

12

1

m

2

2

µ

+

+

≤

µ

γ

=

ζ

Rozdział sił hamowania, korektor

Schemat układu hamulcowego z korektorem

Rozdział sił hamowania, korektor

Wykres jednostkowych sił hamowania

0,2

0,4

0,4

0,6

0,6

0,8

1,0

0

1,0

0,8

0,4

0,6

1,2

F /mg

h2

a /g

h

A

B

F /mg

h1