Эффективность торможения

Признавая, что торможение любого транспортного средства будет варьироваться в зависимости от трения о поверхность дороги, на которой совершается попытка торможения, для измерения характеристик был разработан метод измерения эффективности торможения. Эффективность торможения, ηb, может быть определена как отношение фактически достигаемого замедления к "наилучшему" значению, возможному на данной поверхности дороги. С помощью уравнений, приведённых ранее, можно показать, что наилучшая характеристика, которую может достичь любое транспортное средство, это замедление при торможении (относительно g), эквивалентное коэффициенту трения между шинами и поверхностью дороги. То есть:

(3-33)

Концепция эффективности торможения полезна как инструмент проектирования разработчика для оценки успешности в оптимизации тормозной системы транспортного средства [7]. Тем не менее, реализация стандартов с использованием подхода, использующего эффективность торможения (чтобы избежать проблем при обозначении поверхностей с помощью стандартных уровней трения через ASTM Skid Number [8]), была неудачной. Основная проблема заключается в трудности определения уровня эффективного трения для пары шина/поверхность дороги из-за изменения трения со скоростью, нагрузки на колесо, типом шины и других факторов.

Эффективность торможения определяется расчётом тормозных сил, замедлением, нагрузками на ось, а коэффициент торможения на каждой оси является функцией от приложенного давления. Коэффициент торможения определяется как отношение тормозного усилия к нагрузке на колесо или ось. Эффективность торможения при любом уровне приложенного давления представляет собой замедление, делённое на наивысший коэффициент торможения любой оси. Так как ось с самым высоким коэффициентом торможения определяет необходимый уровень трения дороги, эффективность торможения также равна отношению замедления к требуемому коэффициенту поверхности дороги.

Эффективность торможения является полезным методом для оценки характеристик тормозных систем, особенно на тяжёлых грузовиках, где участвуют несколько осей. Рисунок 3.12 показывает эффективность торможения, рассчитанную для пятиосного тягача-полуприцепа.

Рис. 3.12. График эффективности для трактора-полуприцепа.

Рис. 3.13. Коэффициент торможения пятиосного трактора-полуприцепа.

Вклад в торможение отдельных осей лучше оценить, изучая коэффициент торможения, развиваемый на каждой оси. Линии этих кривых (иногда называемыми графиком использования трения, friction utilization plot) показаны на Рисунке 3.13. Показанные пять кривых представляют комбинацию пяти осей. Для оси тормозной коэффициент определяется как отношение тормозного усилия к нагрузке. В идеале все оси будут иметь одинаковый коэффициент торможения при заданном приложенном давлении, показывая, что они все тормозят в зависимости от нагрузки на них. Тем не менее, разные нагрузки, продольная передача нагрузки при торможении и смещение нагрузки между осями тандема из-за тормозной реакции (передача нагрузки между осями) препятствуют полной гармонии системы. По этой причине эффективность торможения падает ниже максимального теоретического значения 1. В случае тягача-полуприцепа, показанного здесь, эффективность торможения быстро поднимается до значения 0.9 при небольшом давлении на педаль тормоза, но падает снова при более высоком давлении в связи с распределением коэффициента торможения между осями в условиях сильного замедления.