Определение остановочного времени автомобиля с полной нагрузкой и без нагрузки

Определение скорости авто с помощью тормозного пути

Проводить расчёт по формуле достаточно сложно. Для определения скорости машины можете воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами. Найти такой онлайн-калькулятор можно в поисковой системе.

Онлайн-калькуляторы разработаны с учётом всех требований. В них учтены все данные и формулы.

Вам нужно только вести такие данные:

• длина следа торможения,
• вид дорожного покрытия,
• степень загрузки транспортного средства,
• тип автомобиля,
• скорость движения.

Далее, всю работу за вас сделает онлайн-калькулятор.

А теперь рассмотрим формулу для определения скорости движения. Формула: 0.5 х t3 х j + √2Sю х j.

Описание:

• Sю — это длина следа,
• j — этот символ обозначает замедление транспортного средства при торможении,
• t3 — это нарастание замедления машины,
• Va — начальная скорость машины.

Какие преимущества дает Вам использование зимних шин в холодное время года?

1.		Исключается возможность возникновения заноса.
2.		Появляется возможность в любых погодных условиях двигаться с максимально допустимой скоростью.
3.		Уменьшается возможность проскальзывания и пробуксовки колес на скользком покрытии.

Зимние шины отличаются от летних или всесезонных специальным рисунком протектора и повышенными сцепными качествами, что уменьшает возможность возникновения проскальзывания или пробуксовки колес на скользком покрытии. Если автомобиль используется на зимних дорогах со снежным накатом или в гололедицу — то рекомендуется использовать шипованные шины

Однако, использование зимних шин, в том числе и шипованных, требует от водителей осторожности при выборе скорости движения, так как возможность возникновения заноса на скользком покрытии не исключается

7.6. Коэффициент эффективности торможения

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 k_э.
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 составляет
1,2 для легковых
автомобилей и 1,4… 1,6 — для грузовых
автомобилей и
автобусов.

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

Для случая торможения
до полной остановки

где
v_ни
v_квыражены
в км/ч.

7.7.
Остановочный путь и диаграмма торможения

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

S
= S
_д
+ S_тор
,

где
S
_д
— дополнительный
путь, м, или

где
t′_p
= 0,2…
1,5 с — время реакции водителя, зависящее
от его возраста,
квалификации, утомляемости и т.д.; t_пp—
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);
t_у
= 0,2…0,5с
— время
увеличения замедления от нуля до
максимального значе­ния;
v_н
— скорость
автомобиля в начале торможения, км/ч.

Выражение
для остановочного пути по­лучено
при наличии допущения, что в течение
времени увеличения замедления автомобиль
движется равнозамедленно и замедление
в этом случае составляет 0,5j_зmax.
Из формулы для остановочного пути
следует, что он, как и тормозной путь,
характеризуется квадратичной за­висимостью
от скорости. При увеличении начальной
скорости он существенно воз­растает
(см. рис. 7.2).

Рис.
7.3. Диаграмма тор­можения
автомобиля

Остановочный
путь автомобиль прохо­дит
за остановочное время

t=t′_p+t_пр+t_у+t_тор.

Диаграмма
торможения (рис. 7.3) представляет собой
график изменения
замедления и скорости автомобиля во
времени при торможении.
Она характеризует интенсивность
торможения авто­мобиля
с учетом всех составляющих остановочного
времени.

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.

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.

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.

От чего зависит тормозной путь

Производители автомобилей постоянно работают над созданием систем, способных уменьшать расстояние торможения машины, делая её таким образом более безопасной. Но законы физики никто не отменял, потому всегда остаются неизменными факторы, определяющие величину пути автомобиля при полном прекращении движения. Как изменяется длина тормозного пути и от каких обстоятельств это зависит будет рассказано ниже. Все существующие факторы мы разделили на две большие группы.

1. Обстоятельства, которые не зависят от автомобилиста, сводятся к состоянию дорожного полотна и погодным условиям. На мокрой или скользкой дороге автомобиль будет дольше останавливаться, чем в сухую погоду. Гладкий асфальт без каменной крошки также увеличит расстояние, необходимое для окончательной остановки. В этом случае колёсам будет сложно сцепляться с гладкой дорогой. Плохое покрытие с различного рода неровностями косвенно влияет на тормозной путь. На таких дорогах водителю будет сложно развить большую скорость, следовательно, для остановки авто не потребуется много времени.
2. Факторы, которые зависят от автомобилиста, сведены в следующий список:

• состояние тормозной системы и особенности её устройства;
• наличие ABS;
• тип и особенности покрышек;
• степень загруженности авто (над влиянием этого параметра ведутся споры и пока непонятно насколько значимым он является);
• скорость передвижения.

Автомобиль не сможет остановиться быстро, если его тормозной контур находится в неработающем состоянии или степень износа колодок находится на предельном уровне. Задние дисковые тормоза демонстрируют более высокий эффект торможения и отлично сцепляются с покрытием.

Неоднозначная ситуация складывается с системами EBD и ABS. При сухой погоде тормозной путь действительно сокращается. При гололёде благодаря этим системам автомобиль сохраняет управляемость, но тормозит значительно хуже.

Что касается покрышек, то зимняя резина без шипов будет хорошо тормозить на голом асфальте (допускается лёгкое обледенение) и в каше из снега. На льду и заснеженной дороге отличный эффект торможения демонстрирует резина с шипами.

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.

Чем тормозной путь отличается от остановочного

Многие автолюбители также ошибочно причисляют к факторам влияющим на длину тормозного пути такие понятие как скорость реакции водителя и условия видимости на дороге. Это неправильно. Поскольку началом тормозного пути принято считать тот момент, когда колеса автомобиля начали фактически замедлять свое вращение. Более широкое понятие — остановочный путь как раз включает время на принятие водителем решения о необходимости экстренного торможения.

Таким образом, остановочный путь — это дистанция, которую преодолевает автомобиль с того момента с того момента как водитель обнаружил опасность и до полной остановки. Другими словами, остановочный путь включает в себя время реакции водителя, время срабатывания тормозной системы и непосредственно сам тормозной путь автомобиля.