Как найти время торможения автомобиля формула - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Онлайн калькулятор поможет рассчитать время торможения зная скорость автомобиля.
Например: тормозное время автомобиля движущегося со скоростью 60 километров в час равняется ~2.4 секунды.

Формула для расчета времени торможения по скорости автомобиля:

S — тормозной путь в метрах;
V — скорость в км/ч;
K_т — коэффициент торможения автомобиля;
K_sc — коэффициент сцепления автомобиля с дорогой;

Пожалуйста напишите с чем связна такая низкая оценка:

Для установки калькулятора на iPhone — просто добавьте страницу
«На главный экран»

Для установки калькулятора на Android — просто добавьте страницу
«На главный экран»

Смотрите также

Источник

Известно, что грузовой автомобиль массой пять тысяч килограмм движется по горизонтальному пути со скоростью семьдесят два километра в час (20 метров в секунду).
Необходимо: определить силу и время торможения автомобиля, если тормозной путь составил пять метров.

Дано: m=5000 кг; v=20 м/сек; s=5 м
Найти: F-?; t-?

Решение

Исходя из того, что работа силы торможения численно равна изменению кинетической энергии движущегося автомобиля $F*s={m*v^2}/2$ , получаем формулу для определения силы торможения

$F={m*v^2}/{2*s}$

Подставив в формулу численные значения, рассчитаем силу торможения грузового автомобиля

$F={5000*20^2}/{2*5}=200000$ н

Из формулы , при условии, что v_t=0: , где $a=-{v^2/{2*s}}$ , получаем формулу времени торможения

Время торможения автомобиля

сек

Ответ: сила торможения автомобиля составила двести тысяч ньютон, время торможения равно половине секунды.

Источник

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;

k_э – коэффициент
эффективности торможения;

V₀– 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;

h_ц– 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;

k₁выбирается в
зависимости от типа тормозной системы:

для автомобилей с гидравлическим
приводом тормозов k₁=
15 – 30 кН/с;

k_э выбирается в
зависимости от типа автомобиля и его
весового состояния из следующей таблицы.

Таблица 4.1 — Значения коэффициентов
эффективности торможения

Тип автомобиля	Коэффициент эффективности торможения k_э
без нагрузки	с полной нагрузкой
Легковые автомобили	1,10-1,15	1,15-1,20
Грузовые массой до 10 т и автобусы длиной до 7,5 м	1,10-1,30	1,50-1,60
Грузовые массой более 10 т и автобусы длиннее 10м	1,40 — 1,60	1,60-1,80

При расчетах принимаем:

а) автомобиль до торможения двигается
с постоянной скоростью, равной 40 км/ч
(V₀= 11,11 м/с);

б) коэффициент сцепления колес автомобиля
с поверхностью дороги
= 0,6.

в) коэффициент эффективности
торможения k_эпринимаем
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):

4.2 Определение остановочного пути автомобиля с полной нагрузкой и без нагрузки

Определение
остановочного пути автомобиля производим
по следующей формуле:

(4.3)

Для автомобиля ГАЗ-3309с
полной нагрузкой:

Для автомобиля ГАЗ-3309без нагрузки:

4.3 Определение замедления автомобиля с полной нагрузкой на уклоне и на подъеме

При торможении
автомобиля на уклоне или на подъеме
сила его инерции уравновешивается
алгебраической суммой тормозной
силы и силы сопротивления подъему. При
движении на подъем эти силы складываются,
а на уклоне – вычитаются:

Н.
(4.4)

Отсюда замедление
автомобиля на уклоне или подъеме

м/с²,
(4.5)

где Р_Т
—
тормозная сила, Н;

Р_П
—
сила сопротивления подъему, Н;

М-
масса автомобиля, кг.

Сила тяги и сила
сопротивления подъему рассчитываются
по следующим формулам:

Н;
(4.6)

Н,
(4.7)

где

— угол
подъема (уклона) дороги;

G
—
вес автомобиля, Н;

—
коэффициент сцепления колес автомобиля
с поверхностью дороги.

Конечная формула
для расчета замедления автомобиля на
уклоне и подъеме будет иметь следующий
вид:

м/с².
(4.8)

Замедление
автомобиля необходимо определять при
углах подъема (уклона)
=
0,05 радиана.

Определение
замедления автомобиля с полной нагрузкой

на подъеме:

м/с².

Определение
замедления автомобиля с полной нагрузкой

на уклоне:

м/с².

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

Основы динамики торможения автомобиля

Тормозной момент

Для интенсивного поглощения кинетической энергии движущегося автомобиля используют тормозные механизмы, которые создают на колесах искусственное сопротивление движению. При этом на ступицы колес автомобиля действуют тормозные моменты М_тор, а между колесом и дорогой возникают касательные реакции дороги (тормозные силы Р_тор), направленные навстречу движения.

Величина тормозного момента М_тор, создаваемого тормозным механизмом, зависит от его конструкции, а также усилия (в механическом) или давления (гидравлическом или пневматическом) в тормозном приводе. Усилие и давление в приводе пропорциональны возникающему тормозному моменту и тормозным силам.

Тормозной момент может быть определен по формуле:

М_тор = υ_тР₀,

где υ_т – коэффициент пропорциональности, изменяющийся в широких пределах и зависящий от многих факторов – температуры, наличия воды и т. д.);
Р₀ – давление в тормозном приводе.

***

Тормозная сила

Сумма тормозных сил на заторможенных колесах обеспечивает сопротивление торможения. В отличие от естественных сопротивлений (сила сопротивления качению или скатывающая сила) сила торможения может регулироваться от нуля до максимального значения, соответствующего экстренному торможению.

Если тормозящее колесо не проскальзывает по поверхности дороги, то кинетическая энергия автомобиля переходит в работу трения тормозного механизма и частично в работу сил естественных сопротивлений. При интенсивном торможении колесо может быть заблокировано тормозным механизмом, тогда оно скользит по дороге юзом и работа трением имеет место между шиной и опорной поверхностью.

По мере увеличения интенсивности торможения растут затраты энергии на проскальзывание шин, вследствие чего увеличивается их износ. Особенно велик износ шин при блокировке колес на дорогах с твердым покрытием и при высоких скоростях скольжения.
Торможение с блокировкой колес нежелательно и по условиям безопасности движения, поскольку на заблокированном колесе тормозная сила значительно меньше, чем при торможении на грани блокировки. Кроме того, при скольжении по дороге автомобиль теряет управляемость и устойчивость.

Предельное значение тормозной силы определяется коэффициентом сцепления φ_x колес с дорогой:

Р_{тор max} = φ_xRz.

Для всех колес двухосного автомобиля:

Р_{тор max} = Р_тор1 + Р_тор2 = φ_x(R_z1 + R_z2) = φ_xG, (1)

где Р_тор1 и Р_тор2 – тормозные силы на колесах передней и задней оси автомобиля соответственно; G – вес автомобиля.

***

Уравнение движения автомобиля при торможении

Для вывода уравнения движения автомобиля при торможении спроецируем все силы, действующие на автомобиль при торможении (рис. 1) на плоскость дороги:

Р_тор1 + Р_тор2 + Р_f1 + Р_f2 + Р_α + Р_ω + Р_тд + Р_г – Р_j = Р_тор + Р_ψ + Р_ω + Р_тд + Р_г – Р_j = 0, (2)

где Р_f – сила сопротивления качению;
Р_тд – сила трения в двигателе, приведенная к колесам; зависит от рабочего объема двигателя, передаточного числа трансмиссии, радиуса колеса и КПД трансмиссии;
Р_α – сила сопротивления подъему;
Р_ω – сила сопротивления воздуха;
Р_j – сила инерции при поступательном движении;
Р_г – сила гидравлического сопротивления в агрегатах трансмиссии, обусловленная вязкостью смазочного материала.

Для упрощения расчетов принимаем некоторые допущения, которые несуществленно повлияют на результаты.
При выключенном сцеплении или нейтральной передаче в коробке передач Р_тд = 0.
Учитывая, что скорость автомобиля во время торможения падает, можно принять силу сопротивления воздуха Р_ω = 0.
Так как сила гидравлического сопротивления трансмиссии Р_г мала по сравнению силой Р_тор, ею тоже можно пренебречь, особенно при экстренном торможении.
Принятые допущения позволяют переписать уравнение (1) в упрощенном виде:

Р_тор + Р_ψ – Р_j = 0 или Р_тор + Р_ψ = Р_j.

Учитывая формулы (1) и (2), получим:

φ_xG + ψ_xG = mj_зδ_вр,

где m – масса автомобиля; jз – замедление автомобиля.

Разделив обе части уравнения на силу тяжести автомобиля, получим:

φ_x + ψ_x = j_зδ_вр/g,

где g – ускорение свободного падения.

***

Показатели тормозной динамичности

Показателями тормозной динамичности автомобиля являются: замедление jз, время торможения t_тор и тормозной путь S_тор.

Замедление автомобиля

Роль различных сил при замедлении автомобиля в процессе торможения неодинакова. При небольших скоростях пренебрегают силой сопротивления воздуха, поскольку она незначительна.
С учетом этого уравнение замедления будет иметь вид:

j_з = [(φ_x + ψ)/δ_вр]g. (3)

Так как коэффициент продольного сцепления колеса с опорной поверхностью φ_x обычно значительно больше коэффициента сопротивления дороги ψ, то при торможении автомобиля на грани блокировки, когда усилие прижатия тормозных колодок таково, что дальнейшее увеличение этого усилия приведет к блокировке колес, величиной ψ в уравнении (3) можно пренебречь.
Тогда получим:

j_з = φ_xg/δ_вр.

При торможении с отключенным двигателем коэффициент вращающихся масс можно принять равным единице (δ_вр от 1,02 до 1,04), тогда получим:

j_з = φ_xg.

Если при торможении автомобиля коэффициент сцепления φ_x колес с дорогой не меняется, то величина замедления остается постоянной, независимо от скорости движения.

Время торможения

Время t_о торможения автомобиля до полной остановки складывается из отрезков времени:

t_о = t_р + t_пр + t_н + t_уст,

где t_р – время реакции водителя, в течение которого он принимает решение и переносит ногу на педаль тормоза, оно составляет 0,2…0,5 с;
t_пр – время срабатывания привода тормозного механизма, т. е. в течение этого промежутка времени происходит перемещение деталей в приводе. Время срабатывания привода зависит от типа привода и его технического состояния: для гидропривода t_пр = 0,005…0,07 с для дисковых тормозных механизмов и t_пр = 0,15…1,2 с для барабанных тормозных механизмов; для систем с пневматическим приводом t_пр = 0,2…0,4 с;
t_н – время нарастания замедления. С момента соприкосновения деталей в тормозном механизме замедление увеличивается с нуля до того установившегося значения, которое обеспечивает сила, развиваемая в приводе тормозного механизма. Время нарастания замедления может меняться в пределах от 0,05 до 0,2 и зависит от типа автомобиля, состояния дороги, дорожной ситуации, квалификации и состояния водителя, состояния тормозной системы. Оно возрастает с увеличением веса автомобиля и уменьшением коэффициента сцепления колес с дорогой;
t_уст – врем движения с установившимся замедлением или время торможения с максимальной интенсивностью соответствует тормозному пути. В этот период времени замедление автомобиля практически постоянно.

Считая, что нарастание замедления и снижение скорости осуществляются по линейному закону, а максимальная интенсивность торможения может быть получена только при полном использовании коэффициента сцепления φ_x, полное время торможения автомобиля можно определить по формуле:

t_о = t_сумм + v/(φ_xg),

где v – скорость движения автомобиля до начала торможения;
t_сумм = t_р + t_пр + 0,5t_н – время до начала установившегося замедления.

Тормозной путь

Величина тормозного пути зависит от характера замедления автомобиля.
Обозначив пути, проходимые автомобилем за время t_р, t_пр, t_н и t_уст соответственно S_р, S_пр, S_н и S_уст, можно записать, что полный остановочный путь S_о автомобиля от момента обнаружения препятствия до полной остановки может быть представлен в виде суммы:

S_о = S_р + S_пр + S_н + S_уст.

Первые три слагаемые представляют собой путь пройденный автомобилем за время t_сумм. Он может быть представлен, как

S_сумм = vt_сумм.

С учетом допущений, позволяющих пренебречь силами сопротивления воздуха и дороги можно вывести формулу полного остановочного пути автомобиля:

S_о = S_сумм + S_уст = vt_сумм + 0,5v²/(φ_xg) = vt_сумм + 0,5v²/j_уст,

где j_уст – максимальное замедление автомобиля, равное установившемуся замедлению. Значение j_уст можно определить опытным путем, используя прибор для измерения замедления движущегося транспортного средства – деселерометр.

***

Дорожно-транспортная экспертиза

Источник

Время торможения определяется как:

где и — значения скорости автомобиля соответственно в начале и конце торможения.

При торможении автомобиля до полной остановки, когда , время торможения:

Из этого выражения следует, что время торможения автомобиля связано линейно зависимостью со скоростью (рисунок 4.2).

Находим значения времени торможения автомобиля при значениях коэффициента продольного сцепления (таблица 4.2).

Таблица 4.2 — Зависимость времени замедления автомобиля от коэффициента продольного сцепления

Тормозным называется путь, проходимый автомобилем за время полного торможения, в течение которого замедление имеет максимальное значение:

При торможении до полной остановки:

Из этого выражения видно, что тормозной путь автомобиля характеризуется квадратичной зависимостью от скорости. При возрастании начальной скорости тормозной путь быстро увеличивается (рисунок 4.2). Находим значения тормозного пути автомобиля при значениях коэффициента продольного сцепления (таблица 4.3).

Таблица 4.3 — Зависимость тормозного пути автомобиля от коэффициента продольного сцепления

В приведенных ранее формулах для определения времени торможения и тормозного пути автомобиля не учтен ряд конструктивных и эксплуатационных факторов, существенно влияющих на эффективность торможения. Поэтому в действительности значения времени и пути торможения могут быть на 20.60% больше рассчитанных по этим формулам.

Для согласования результатов теоретических расчетов с эксплуатационными данными служит коэффициент эффективности торможения . Он учитывает непропорциональность тормозных сил на колесах нагрузкам, приходящимся на колеса, а также износ, регулировку, замасливание и загрязненность тормозных механизмов. Данный коэффициент показывает, во сколько раз действительное замедление автомобиля меньше теоретического, максимально возможного на данной дороге. Значение коэффициента эффективности торможения приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 — Коэффициент эффективности торможения

С полной нагрузкой

Грузовые с максимальной массой до 10 т и автобусы длиной до 7,5 м.

Грузовые с максимальной массой свыше 10 т и автобусы длиной более 7,5 м.

С учетом коэффициента эффективности торможения формулы для определения времени торможения и тормозного пути автомобиля преобразуются к следующему виду:

Для случая торможения до полной остановки:

Таблица 4.5 — Зависимость времени замедления и тормозного пути автомобиля от коэффициента продольного сцепления (без нагрузки)

Таблица 4.6 — Зависимость времени замедления и тормозного пути автомобиля от коэффициента продольного сцепления (с полной нагрузкой)

Остановочным называется путь, проходимый автомобилем от момента, когда водитель заметил препятствие, до полной остановки автомобиля.

Остановочный путь больше, чем тормозной, так как он кроме тормозного пути дополнительно включает в себя путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, время срабатывания тормозного привода и увеличения замедления. Остановочный путь:

где — дополнительный путь;

с — время реакции водителя, зависящее от его возраста, квалификации, утомляемости и т.д.;

— время срабатывания тормозного привода от момента нажатия на тормозную педаль до начала действия тормозных механизмов, зависящее от конструкции тормозного привода и его технического состояния (составляет 0,2 с для гидравлического; 0,6 с — для пневматического; 1,0 с — для автопоезда с пневмоприводом);

с — время увеличения замедления от нуля до максимального значения;

— скорость автомобиля в начале торможения.

Выражение для остановочного пути получено при наличии допущения, что в течение времени увеличения замедления автомобиль движется равнозамедленно и замедление в этом случае составляет . Из формулы для остановочного пути следует, что он, как и тормозной путь, характеризуется квадратичной зависимостью от скорости. При увеличении начальной скорости он существенно возрастает (рисунок 4.3).

Остановочный путь автомобиль проходит за остановочное время:

Диаграмма торможения (рисунок 4.3) представляет собой график изменения замедления и скорости автомобиля во времени при торможении. Она характеризует интенсивность торможения автомобиля с учетом всех составляющих остановочного времени.

Рисунок 4.3 — Диаграмма торможения автомобиля

Таблица 4.7 — Зависимость остановочного пути автомобиля от коэффициента продольного сцепления

Калькулятор тормозного пути позволит оценить тормозной путь автомобиля, движущегося с заданной скоростью. Для использования укажите тип дорожного покрытия, на котором тормозит автомобиль и скорость, при которой начинается торможение. Калькулятор рассчитает сколько метров пройдет автомобиль при торможении.

Калькулятор тормозного пути

Формула тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути применяется в подразделениях ГИБДД. Именно она используется в нашем калькуляторе. В этой формуле:

S — тормозной путь,

Кт — тормозной коэффициент (для легкового автомобиля равен 1),

V — скорость автомобиля,

Kсц — коэффициент сцепления.

Понятия и пояснения

Тормозной путь — это путь, который проходит автомобиль с момента, когда сработал тормозной механизм до полной остановки автомобиля. На него влияют:

состояние и тип дорожного покрытия,
состояние шин автомобиля,
начальная скорость автомобиля,
масса автомобиля,
исправность тормозной системы.

Остановочный путь — путь с момента обнаружения опасности до полной остановки автомобиля. Понятно, что тормозной путь входит в остановочный. Кроме того в остановочный путь входят:

путь, который проехал автомобиль с момента обнаружения опасности до нажатия на педаль тормоза;
путь, пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы.

Первый параметр зависит от множества факторов, определяющим из которых является времени реакции водителя. По результатам многочисленных экспериментов, оно может меняться от 0,3 до 1,5 секунды. В среднем можно считать время реакции водителя равное 1 секунде. Кроме этого существует понятие «нормативное время восприятия сложной ситуации» равное 0,8 секунды. Также установлено, что время реакции у женщин, при возникновении сложной дорожной ситуации может достигать 2,5-3 секунд, тогда как у мужчин 1,5-2 секунды. Кроме этого на время реакции влияет:

опыт водителя,
его эмоциональное состояние,
возраст,
время суток и погодные условия,
прием медикаментов,
состояние алкогольного или иного опьянения,
место возникновения опасной ситуации.

Время срабатывания тормозной системы зависит от ее типа и технического состояния. Тормозная система с гидравлическим приводом срабатывает за 0,2 – 0,3 секунды, с пневматическим за 0,5 –0,6 секунд.

Водитель, заметив, препятствие оценивает обстановку, принимает решение о торможении и переносит ногу с педали подачи топлива на педаль тормоза. Время, затрачиваемое на эти действия, называется временем реакции водителя. Оно зависит от опыта и квалификации водителя, его возраста, состояния здоровья, степени усталости и т. п. При этом, чем неожиданнее возникновение препятствия, тем больше время реакции. На ожидаемое препятствие водитель затрачивает меньше времени реакции.

Далее водитель начинает нажимать педаль тормоза. В приводе тормозов выбираются зазоры и перемещаются детали тормозных механизмов. Это время называют временем срабатывания или запаздывания тормозной системы.

Остановочное время автомобиля – это время, прошедшее от момента, когда водитель заметил препятствие, до полной остановки автомобиля.

Оно определяется по следующей формуле

, с;