Определение тормозного пути автомобиля формула

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.

Как рассчитать тормозной путь автомобиля формула

О сайте

Евгения ОрловаВсем привет на моем блоге! Меня зовут Евгения и я работаю в одной крупной финансовой организации.

Если вы считаете, что какие либо публикации нарушают ваши авторские права — сообщите мне через форму обратной связи на странице Контакты, с обязательным указанием конкретных адресов вашего сайта, а так же этих страниц и статей. Найти: Новое на сайте

1. Что такое акции
2. Что значит очередность платежа в платежном поручении
3. Что такое товарно материальные ценности
4. Яндекс деньги как вывести
5. Что такое контрольный пакет акций

Разделы сайта

1. Финансы
2. Займы
3. Вклады
4. Банки
5. Инвестиции

Страницы

1. Контакты

Опубликовано Эксперт в Ноябрь 22, 2020

Любой автомобилист знает, что часто от ДТП нас отделяют буквально доли секунды. Автомобиль, движущийся с определенной скоростью, не может замереть на месте, как вкопанный, после нажатия на педаль тормоза, даже если у вас стоят покрышки Continental, которые традиционно занимают высокие места в рейтингах, и тормозные колодки с высоким коэффициентом тормозного нажатия.

После нажатия на тормоз, автомобиль еще преодолевает определенное расстояние, которое называют тормозным или остановочным путем. Таким образом, тормозной путь — это расстояние, которое проходит транспортное средство с момента срабатывания тормозной системы до полной остановки. Водитель должен хотя бы приблизительно уметь рассчитывать остановочный путь, иначе не будет соблюдаться одно из основных правил безопасного передвижения:

1. остановочный путь должен быть меньше, чем расстояние до помехи.

Ну, а здесь вступает в действие такая способность, как скорость реакции водителя — чем раньше он заметит преграду и нажмет на педаль, тем раньше машина остановится.

Длина тормозного пути зависит от таких факторов:

1. качество и вид дорожного покрытия — мокрый или сухой асфальт, лед, снег;
2. состояние шин и тормозной системы автомобиля.
3. скорость движения;

Обратите внимание, что такой параметр, как вес автомобиля, не влияет на длину тормозного пути. Также большое значение имеет и способ торможения:

1. резкое нажатие до упора приводит к неуправляемому заносу;
2. постепенное усиление давления — применяется в спокойной обстановке и при хорошей видимости, в экстренных ситуациях не применяется;

Каков тормозной путь на скорости 50, 80 и 110 км/час.

Как видно, из-за множества переменных невозможно создать четкую таблицу, описывающую точный тормозной путь отдельного автомобиля. На это влияют и техническое состояние автомобиля, и качество дорожного покрытия.

Средние данные тормозного пути легкового автомобиля при исправной системе, качественных покрышках и нормальной реакции водителя:

Скорость, км/ч.	Приблизительный тормозной путь, м.
50	28 (или шесть корпусов авто)
80	53 (или 13 корпусов авто)
110	96 (или 24 корпуса)

Следующая условная ситуация показывает, почему важно придерживаться скоростного режима и не полагаться на «идеальные» тормоза. Чтобы остановиться перед пешеходным переходом со скорости в 50 км/ч до нуля автомобилю потребуется расстояние почти в 30 метров

Если водитель нарушит скоростной режим и будет двигаться со скоростью в 80 км/ч, то при реакции на расстоянии в 30 метров до перехода, авто собьет пешехода. При этом скорость авто будет около 60 км/ч.

Как видно, никогда не следует рассчитывать на надежность своей машины, а правильно будет придерживаться рекомендаций, потому что они взяты из реальных ситуаций.

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.

Что такое тормозной путь автомобиля?

Тормозным путем считается расстояние, которое проедет машина после активации тормозной системы до полной остановки. Это лишь технический параметр, по которому в сочетании с другими факторами определяется безопасность автомобиля. В этот параметр не входит скорость реакции водителя.

_

Совокупность реакции автомобилиста на экстренную ситуацию и расстояния от начала торможения (водитель нажал на педаль) до полной остановки транспортного средства называется остановочный путь.

В правилах дорожного движения указываются критические параметры, при которых эксплуатация транспортного средства запрещается. Максимальные пределы составляют:

Тип транспорта:	Тормозной путь, м.
Мотоцикл/мопед	7,5
Легковой автомобиль	14,7
Автобус/грузовик массой до 12 тонн	18,3
Грузовой автомобиль массой выше 12 тонн	19,5

Так как величина тормозного пути напрямую зависит от скорости ТС, критическим показателем считается упомянутое выше расстояние, пройденное транспортом при снижении скорости с 30 км/ч. (для мототранспорта) и 40 км/ч. (для легкового авто и автобуса) до нуля.

Слишком медленная реакция тормозной системы всегда приводит к повреждению транспорта и нередко к травмам тех, кто в нем находится. Для наглядности: машина, движущаяся со скоростью 35 км/ч., столкнется с препятствием с силой, идентичной удару при падении с пятиметровой высоты. Если скорость авто при столкновении с препятствием достигла 55 км/ч, то сила удара будет идентична при падении с третьего этажа (90 км/ч – падение с 9 этажа, или с высоты в 30 метров).

Данные результаты исследований показывают, насколько важно автомобилисту следить за состоянием тормозной системы автомобиля, а также за износом покрышек

Понятия остановочного и тормозного пути

Вне зависимости от уровня профессионализма человека, управляющего автомобилем, при движении возникают ситуации, вынуждающие остановить транспортное средство. И сделать это надо очень быстро. Это могут быть:

1. Выход из строя агрегата (узла) автомобиля, влияющего на безопасность движения.
2. Препятствия на проезжей части (камень, яма, упавшее дерево).
3. Неожиданное появление человека (животного) на дороге.
4. Создание другими участниками движения аварийной ситуации.
              

Возникновение любой из ситуаций вынуждает водителя применять экстренное торможение автомобиля. Однако из основ физики известно, что любое движущееся тело какое-то время продолжает поступательное движение, повинуясь силе инерции. То есть, проходит определенное расстояние.

Тормозной путь автомобиля – это расстояние, пройденное им в отрезке времени, ограниченном моментом срабатывания тормозной системы и моментом его полной остановки. Этот временной отрезок — «время тормозного пути».

Но за рулем автомобиля не робот, а человек, которому необходимо время на анализ ситуации и принятие решения, или время реакции, в течение которого авто продолжает движение, проходя путь реакции.

С момента возникновения необходимости остановки и до  остановки транспортное средство пройдет путь, равный сумме пути реакции и тормозного пути. Это – остановочный путь автомобиля, а время его прохождения называют временем остановочного пути.

Что такое торможение условных рефлексов

Определение

Торможение — это один из основных активных физиологических процессов центральной нервной системы. Торможение является основным средством упорядочения и совершенствования условных рефлексов. Процесс торможения приводит к остановке или ослаблению состояния деятельности органа.

Торможение обеспечивает концентрацию процессов организма на наиболее важной в конкретный момент деятельности, временно задерживая рефлексы на другие раздражители. Торможение обеспечивает непрерывное уточнение условных рефлексов в зависимости от изменяющихся условий среды, а также защиту механизма условных рефлексов и нервных клеток от травмирующих действий. . Условные рефлексы могут образовываться, сохраняться и преобразовываться только при условии взаимодействия процессов возбуждения и торможения

Условные рефлексы могут образовываться, сохраняться и преобразовываться только при условии взаимодействия процессов возбуждения и торможения.

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.

Задача «Торможение»

Автобус движется со скоростью, модуль которой равен 20 м/с (72 км/ч). Водитель автобуса замечает на дороге кошку и нажимает на педаль тормоза. Определите длину тормозного пути автобуса, если модуль ускорения при торможении |a| = 4 м/с2.

Решение.

Шаг 1. Систему отсчета выберем так, как показано на рис. 60.

Шаг 2. Начальная координата автобуса x = 0.

Шаг 3. Значение начальной скорости автобуса v = 20 м/с.

Шаг 4. С учетом шагов 1, 2 и 3 зависимость координаты автобуса от времени будет иметь вид:

x = x + v · t + (a · t2) / 2 = 0 + 20 · t — (4 · t2) / 2.

Внимание! Значение скорости автобуса уменьшается. Значит, направление вектора ускорения автобуса противоположно положительному направлению оси X

Поэтому мы подставили в формулу отрицательное значение ускорения (a = -4 м/с2). При этом направление вектора начальной скорости совпадает с положительным направлением оси X. Поэтому значение скорости v0 положительно. Такие же знаки у величин v0 и a будут и в шаге 4*.

Шаг 4* (новый). Зависимость значения скорости от времени имеет вид:

v = v + a · t = 20 — 4 · t.

Видно, что при отрицательном значении ускорения a = -4 м/с2 скорость автобуса со временем уменьшается. При этом за каждую секунду значение скорости изменяется на величину -4 м/с, т. е. уменьшается на 4 м/с.

Шаг 5. Запишем условие окончания торможения: v = 0, так как в искомый момент времени t автобус должен остановиться.

Шаг 6. Объединим составленные уравнения, присвоив каждому номер и название:

x = 0 + 20 · t — (4 · t2) / 2, (1) (закон движения автобуса)
v = v + a · t = 20 — 4 · t, (2) (зависимость скорости от времени)
v = 0. (3) (условие окончания торможения)

Шаг 7. Решение уравнений. Чтобы найти тормозной путь, необходимо подставить в уравнение (1) время торможения автобуса. Эта величина нам неизвестна, но ее можно найти из уравнений (2) и (3). Для этого необходимо подставить в зависимость скорости от времени значение скорости в момент окончания торможения v = 0, после чего решить полученное уравнение:

20 — 4 · t = 0, t = 5 c.

Таким образом, автобус остановится через время t = 5 с.

Подставим найденное время торможения t = 5 с в уравнение (1) и найдем тормозной путь:

x = 20 · 5 — (4 · 52) / 2 = 50 (м).

Таким образом, длина тормозного пути автобуса равна 50 м.

Итоги
Если положительное направление оси X выбрать совпадающим с направлением движения тела, то все задачи на равноускоренное движение можно свести к двум типам:
1) задача «разгон» (a > 0, скорость тела увеличивается с течением времени);
2) задача «торможение» (a
Если тело меняет направление своего движения, то рассматриваемый промежуток времени нужно разделить на интервалы, в течение каждого из которых тело движется только в одном направлении. При этом задача разделяется на несколько задач.

Упражнения

1. Заполните таблицу для разгоняющегося автомобиля, используя условия задачи 1 («разгон»). Как изменяются со временем: значение скорости; координата разгоняющегося автомобиля?

2. Заполните таблицу для тормозящего автобуса, используя условия задачи 2 («торможение»). Ответьте на вопросы: как изменяются со временем: значение скорости; координата тормозящего автобуса?

3. Найдите координату x автомобиля (см. рис. 57) в моменты времени 3, 5 и 8 с, если его начальная координата x = 30 м, значение начальной скорости v = 10 м/с, а значение ускорения a = 3 м/с2.

4. Решите задачу 2 («торможение») в общем виде. Представьте полученный ответ в виде
s = v2 / (2 · a).
Проведите анализ полученного ответа. Определите тормозной путь автобуса, если: а) v = 16 м/с; б) v = 115,2 км/ч.

5. Найдите путь, пройденный автомобилем, движение которого задано в упражнении 3, за промежуток времени от t₁ = 2 с до t₂ =5 с.

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.