Как рассчитать тормозной путь автомобиля зная скорость

Ниже рассматривается небольшая бесплатная программка для расчёта тормозного пути автомобиля при известной скорости и наоборот (можно рассчитать скорость при известном тормозном пути).

Тормозной путь — это расстояние, проходимое транспортным средством от момента привода в действие тормозного устройства до полной остановки.

Полный тормозной путь включает в себя также расстояние, проходимое за время от момента восприятия водителем (машинистом) необходимости торможения до приведения в действие органов управления тормозами.

Длина тормозного пути пропорциональна квадрату скорости движения, быстроте срабатывания тормозов, нагрузке, приходящейся на затормаживаемые колёса, коэффициенту сцепления колёс с дорогой, а также зависит от реакции водителя. Длина тормозного пути зависит от состояния тормозной системы, скорости движения автомобиля, состояния дороги, а также от состояния и качества шин. При увеличении скорости движения автомобиля, например в 2 раза, тормозной путь возрастает примерно в 4 раза. На мокрой дороге тормозной путь легкового автомобиля увеличивается по сравнению с сухой дорогой в 2 раза, а на заснеженной и обледеневшей поверхности дороги – примерно в 4 раза. Остановочный путь включает тормозной путь, а также расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя (от осознания опасности до начала нажатия на педаль тормоза). Отрезок пути, который проходит автомобиль за время реакции водителя, автомобиль движется с неизменной скоростью.

Как определить скорость автомобиля по тормозному пути?

Равнозамедленное движение: v х v/2=Sa,

где v — скорость до начала торможения,

S-пройденный путь (длина черного следа резины размазанной по асфальту),

a-ускорение (замедление) в торможении.

Это берется из перехода ВСЕЙ кинетической энергии в работу силы трения (разрушение резины, т.е. черный след). Значение коэффициента сцепления может быть от 0.7-0.9 для сухого асфальта и хорошей резины до 0.03-0.01 на льду. Умелое торможение на грани блокировки колес (работа хорошей АБС) могут повысить коэффициент трения процентов на 10-20, но это не наш случай: раз черный след на асфальте — колеса были заблокированы. Минимально допустимая эффективность тормозов для легковушки 0.64 (на каждую тонну веса тормозное усилие 640 кг) регламентируется в ГОСТ 25478-91 для вообще тормозов. Предполагается что на сухом асфальте (или на резине барабана на ПИК) сцепление резины гораздо лучше, так что это качество собственно тормозов. В остановочный путь еще входит расстояние пройденное с начальной скоростью за время реакции водителя (0.2 сек) и время срабатывания тормозной системы (по ГОСТ 25478-91 не хуже 0.5 сек для легковушек). Черного следа на асфальте в это время не остается, и в расчетах скорости из длины тормозного следа поэтому используют только тормозной путь.

Скорость по тормозному пути, зафиксированному в протоколе, будут определять в ГИБДД: у них имеется рукописная схема, где напротив определенной длины тормозного пути выставлена соответствующая скорость; плюс-минус для них дело несущественное.

Как рассчитать тормозной путь? Вся правда о том, что влияет на торможение автомобиля!

Расчет тормозного пути и скорости

Экспертиза ГИБДД и МВД использует следующие формулы и методики. Можете сами найти и сделать расчеты.

Va =0.5 х t3 х j + v2Sю х j = 0,5 0,3 5 + v2 х 21 х 5 = 0,75 +14,49 = 15,24м/с =54,9 км/ч

где: в выражении v2Sю х j, v — это квадратный корень для всего выражения, просто не получилось при написании. Va — начальная скорость автомобиля, м/с; t3 — время нарастания замедления автомобиля, с; j — установившееся замедление автомобиля при торможении, м/с2; (для мокрого покрытия-5м/с2 по ГОСТ 25478-91 или приложению ниже) для сухого покрытия j=6,8 м/с2, отсюда начальная скорость автомобиля при «юзе» в 21м равна 17,92м/с, или 64,5км/ч; Sю — длинна тормозного следа (юза), м.

S0 = S1 + S2 +S 3+ S4 = (t1 + t2 + 0,5 t3 ) Va + Va/2j, где: S0 — путь автомобиля с момента начала реагирования водителя на опасность до остановки (остановочный путь); S1 + S2 +S3+ S4 — пути автомобиля за промежутки времени t1 , t2 , t3 , t4; t1 — время реакции водителя, -0,8с; t2 — время запаздывания гидравлического тормозного привода, выбирается 0,2с.; t3 — время нарастания замедления, 0,3с; t4 = Vю/j = Va/j — 0,5t3 — время полного торможения, с.

T0 = t1 + t2 + t3 + t4 = T + Va / j; приняв Т = t1 + t2 + 0,5 t3 можно легко расчитать остановочный путь и остановочное время автомобиля. Это можно расчитать для сравнения условий движения двух участников ДТП.

Тормозной путь S=Kэ*V*V/(254*Фc), где Кэ-тормозной коэффициент (для легкового автомобиля =1); V — скорость в км/ч в начале торможения; Фc — коэффициент сцепления с дорогой (=0.7 сухой асфальт, 0.4 мокрая дорога, 0.2 укатанный снег, 0.1 обледенелая дорога).

След юза

В экспертной практике принято считать, что следы юза, вызванные блокировкой колес, остаются только в период полного торможениия (т.е. торможение в пол), а момент начала следообразования совпадает с моментом возникновения установившегося замедления, отсюда: Sю=Vю*Vю/2j, где Sю — длина следа торможения (м); Vю — скорость автомобиля в начале полного торможения (м/с) j — установившееся замедление транспортного средства при полном использовании сцепления всеми шинами автомобиля (м/(с*с))

Это величина — экспериментально-расчетная, у конкретного автомобиля может быть иная. Может быть расситана по следующей формуле: j=f*g, где f — коэффициент продольного сцепления шин с дорогой — замеряется на месте ДТП с помощью «пятого колеса» или переносных приборов, а g — 9.8 м/(с*с) Однако не забывайте, что до начала полного торможения, автомобиль проходит некоторое расстояние с нарастанием замедления, поэтому Vю=Vа-0.5*t(3)*j, где Vа — начальная скорость автомобиля, а t(3) — время нарастания замедления, которое зависит от типа тормозного привода, состояния дорожного покрытия и массы автомобиля. При пневматическом приводе оно больше, чем при гидравлическом, и возрастает при увеличении коэффициента сцепления и массы автомобиля.

Остановочный путь S = (T1+T2+0,5*T3)*V/3,6 + V*V/(26*J), где: T1 = 0,8с — время реакции водителя; T2 = 0,1с — время запаздывания срабатывания тормозного привода; T3 = 0,35 — время нарастания замедления; V = 70 км/ч — скорость; J = 6,8 — установившееся замедление. Существует таблица, указывающая в каких ситуациях какая должна быть реакция водителя. Там T1 находится в пределах 0,6 — 1,4 с (с шагом 0,2). Почему эксперты применяют 0,8 — не понятно (у каждого человека разная реакция — поэтому и применяются пределы), так как уже при T1 = 1с результат уже изменяется (в последствии этого результат экспертизы может быть совершенно противоположным).

Сопоставим длину тормозного следа и скорость автомобиля Формула выглядит так: Sю= 0,5xTзxVo + Vo^2/(2xj), где: — начальная скорость автомобиля, м/с; Tз — время нарастания замедления автомобиля,с; j — установившееся замедление автомобиля при торможении, м/с2; (для мокрого покрытия-5 м/с2, для сухого покрытия j=6,8 м/с2 по ГОСТ 25478-91); Sю — длинна тормозного следа (юза), м.; Tз — по методикам ГИБДД = 0,3 с.

Расчет тормозного пути автомобиля.

Расчет тормозного пути автомобиля.

Калькулятор делает расчёт тормозного пути автомобиля по формуле и необходимым данным — скорость и тип дорожного покрытия.

Формула расчета тормозного пути: (Kt*v 2 )/(254*Kc). Тормозной коэффициент (Kt) умноженный на скорость автомобиля в квадрате (v 2 ), разделённый на коэффициент сцепления (Kc), который умножен на 254.

Тормозной коэффициент.

Автомобиль1
Грузовик1.2
Автобус1.4
Сухой асфальт0.7
Мокрая дорога0.4
Укатанный снег0.2
Обледенелая дорога0.1
Тип покрытия
Тип транспорта
Скорость (км/ч)

Как рассчитать полное время остановки и итоговый тормозной путь?

Как мы уже сказали, чтобы рассчитать весь тормозной путь, нужно учитывать потерю времени при принятии водителем решения о торможении (то есть время реакции водителя). Для этого нужно использовать другую формулу, которая обеспечивает более точный приблизительный расчет тормозного расстояния, которое проедет автомобиль в момент принятия решения о необходимости остановки. Вот эта формула:

(Скорость в км/ч : 10) x 3 = путь реакции в метрах

В итоге, сделав вычисление по вышеуказанным формулам, вы можете вычислить приблизительный итоговый тормозной путь вашего автомобиля при любой скорости движения. Вот пример. Если вы управляете своим автомобилем со скоростью 50 км/ч, то с помощью приведенных формул вычислите следующие значения:

  • Тормозной путь при принятии решения о торможении на этой скорости (реакция на дорожную ситуацию + принятие решения о торможении + время, необходимое для перемещения ноги с педали газа на педаль тормоза, а также время отклика тормозной системы на нажатую педаль тормоза) составит где-то (50/10) х 3 = 15 метров. То есть пока вы будете принимать решение о торможении при скорости в 50 км/ч, ваша машина проедет 15 метров.
  • Тормозной путь при нормальном торможении (с момента нажатия педали тормоза до момента остановки машины) составит около (50/10) х (50/10) = 25 метров.
  • При экстренном торможении тормозной путь, как мы уже отметили, сокращается примерно в два раза. Соответственно, расчет тормозного расстояния автомобиля, который движется со скоростью 50 км/ч, будет выглядеть следующим образом: (50/10) x (50/10) / 2 = 12,5 метров.
  • В результате теперь мы можем вычислить реальный итоговый тормозной путь автомобиля. Так, при нормальном (не резком, а обычном) торможении итоговый тормозной путь составит около 40 метров. При экстренном торможении – не менее 28 метров.

Примечание: Обратите внимание, что если скорость автомобиля будет выше всего в два раза, его итоговый тормозной путь увеличится в четыре раза.

То есть мнение о том, что при увеличении скорости автомобиля в два раза тормозной путь увеличивается только в два раза, – это чистый воды миф среди многих автолюбителей. Так что имейте это в виду, когда садитесь за руль. Самое удивительное, что об этом не знают даже многие опытные водители.

Пример расчета тормозных и остановочных расстояний

Скорость, в км / ч

Путь, пройденный автомобилем

во время реакции водителя, в метрах

Тормозное расстояние, в метрах

(с момента нажатия педали тормоза

до полной остановки машины)

Итоговый тормозной путь, в метрах

Как уменьшить тормозной путь?

  • Соблюдать скоростной режим
  • Регулярно проверять и обслуживать тормозную систему
  • Избегать езды на изношенных или неподходящих шинах
  • Использовать системы антиблокировки тормозов (ABS)

как уменьшить тормозной путь

Наша автошкола

Если вы хотите научиться правильно оценивать тормозной и остановочный пути и стать ответственным участником дорожного движения, наша автошкола предлагает качественные курсы по безопасному вождению.

В заключении, понимание того, что такое тормозной и остановочный путь и от чего они зависят, может сделать ваше вождение намного безопаснее.

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы, зависит от типа тормозной системы, установленной на автомобиле. Почти на всех легковых автомобилях и малотоннажных грузовых автомобилях используются гидравлическая тормозная система. На большинстве большегрузных автомобилей используются тормоза с пневматическим приводом. Задержка срабатывания пневматических тормозов приблизительно равна 0,4 с, а гидравлических (жидкость несжимаема!) 0,1–0,2 с. Общая задержка срабатывания тормозной системы измеряется как время от момента нажатия на педаль тормоза, в течение которого замедление становится устойчивым. Оно состоит из задержки срабатывания тормозной системы и времени установления постоянной величины замедления движения. В тормозной системе с пневматическим приводом воздуху необходимо время, чтобы пройти по тормозным магистралям. С другой стороны, в гидравлическом приводе задержек практически не наблюдается, и он работает в два—пять раз быстрее, чем пневматический.

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы, определяется по формуле

где sbrl — расстояние в метрах, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы, v — скорость движения автомобиля в км/ч, tbrl — время срабатывания тормозной системы в секундах.

Замедление

Для упрощения расчетов предположим, что автомобиль движется с постоянным ускорением или замедлением, которое определяется по известной из курса элементарной физики формуле равноускоренного или равнозамедленного движения

где a — ускорение, v — начальная скорость, v0 — конечная скорость и t — время.

От чего зависит расстояние тормозного пути

Подытожим информацию из предыдущего пункта, собрав в единый список, от чего зависит длина общего тормозного пути:

Реакция

  • Видимость
  • Навыки водителя
  • Состояние водителя
  • Положение тела и рук водителя

Торможение

  • Скорость движения
  • Вид траспортного средства
  • Масса траспортного средства
  • Тип и состояние тормозной системы
  • Тип и состояние шин
  • Состояние дорожного покрытия

Как найти тормозной путь — формула

Тормозной путь или пройденное расстояние (d) после начала торможения определяется следующей формулой:

d = v 2 / (2 * μ * g) , где

  • v — скорость в начале торможения
  • μ — коэффициент трения между поверхностью дороги и шинами
  • g — сила тяжести Земли.

Расчёт тормозного пути автомобиля при разных скоростях его движения

Sт = 2,8*(0,4 + 0,5*0,8) +1,3*2,8 2 /2*4,5 = 3 м.

Аналогично проводим расчёт для значений V = 5,6; 8,3; 11,1; 13,9; 16,6; 19,4; 22,2 м/с для мокрого покрытия, и результаты расчётов сводим в таблицу 2.

Таблица 2 — Тормозной путь автомобиля

Скорость движения автомобиля, м/с

Тормозной путь Sт, м при J

щеб. дорога сухое 4,5

щеб. дорога мокрое 3,8

На основании таблицы 2 строится график зависимости тормозного пути автомобиля от скорости движения Sт = f(V) рисунок 2.

График тормозного пути

Рисунок 2 — График тормозного пути

Влияние тормозных свойств на среднюю скорость движения

Тормозные свойства влияют не только на безопасность движения, но и на среднюю скорость движения. Допустимая по тормозным свойствам скорость движения может быть определена из условия,

где Sв — расстояние видимости дороги или препятствия, м;

Sост — остановочный путь, определенный по формуле (2);

Sб — расстояние безопасности, Sб=10 м.

При V=2,8 м/с для щебеночного сухого покрытия:

Sв = 6 + 10 = 16 м.

Аналогично проводим расчёт для значений V = 5,6; 8,3; 11,1; 13,9; 16,6; 19,4; 22,2 м/с для мокрого покрытия, и результаты расчётов сводим в таблицу 3.

Таблица 3 — Расстояние видимости дороги или препятствия в светлое время суток

Скорость движения автомобиля, м/с

Расстояние видимости дороги или препятствия в светлое время суток Sв, м при J

щеб. дорога сухое 4,5

щеб. дорога мокрое 3,8

В темное время суток при пользовании фарами

где Sосв — максимальная протяженность участка дороги, освещенного фарами, для дальнего света Sосв=150 м, для ближнего 50 м.

— коэффициент, учитывающий уменьшение расстояние видимости от скорости движения, (принимаем =1,8).

Для дальнего света:

При V = 2,8 м/с Sв = 150-1,8*2,8 = 132 м;

При V = 5,6 м/с Sв = 150-1,8*5,6 = 114м;

При V = 8,3 м/с Sв=150-1,8*8,3 = 96м

При V = 11,1 м/с Sв=150-1,8*11,1 = 78м;

При V = 13,9 м/с Sв=150-1,8*13,9 = 60м;

При V = 16,7 м/с Sв=150-1,8*16,7 = 42м.

При V = 19,4/с Sв=150-1,8*19,4 = 24м.

При V = 22,2 м/с Sв=150-1,8*22,2 = 6м.

Для ближнего света:

При V = 2,8м/с Sв=50-1,8*2,8 = 45м;

При V = 5,6м/с Sв=50-1,8*5,6 = 40м;

При V = 8,3м/с Sв=50-1,8*8,3 = 35м

При V = 11,1м/с Sв=50-1,8*11,1 = 30м;

При V = 13,9м/с Sв=50-1,8*13,9 = 25м;

При V = 16,7м/с Sв=50-1,8*16,7 = 20м.

При V = 19,4м/с Sв=50-1,8*19,4 = 15м.

При V = 22,2м/с Sв=50-1,8*22,2 = 10м.

Подставляем в уравнение (2) вместо Sост расстояние видимости Sв, получим квадратное уравнение,

Решая данное уравнение, определим безопасную скорость движения. Данное уравнение имеет два корня, с положительным и отрицательным значениями. Положительная величина является безопасной максимальной скоростью.

Для различных условий видимости определяется безопасная скорость Vб и строятся графики зависимости Vб = f(Sв).

Сухое щебеночное покрытие Vб = 21; 23; 25; 33; 46; 60; 77; 96; 117

Мокрое щебеночное покрытие Vб = 19; 21; 23; 26; 29; 32; 35; 38; 42

В темное время суток:

Дальний свет: Сухое покрытие Vб = 43; 40; 37 ; 34; 31; 28; 25; 23; 21

Мокрое покрытие Vб = 42; 38; 35; 32; 29; 26; 23; 21; 19

Ближний свет: Сухое покрытие Vб = 43; 40; 37; 34; 31; 28; 25; 23;21

Мокрое покрытие Vб = 42; 38; 35; 32; 29; 26; 23; 21;19

График безопасной скорости в светлое время суток

Рисунок 3 — График безопасной скорости в светлое время суток

При увеличении расстояния видимости в светлое время суток безопасная скорость движения автомобиля увеличивается. Тип покрытия также влияет на безопасную скорость движения: на асфальтобетонном сухом покрытии безопасная скорость больше чем при гололеде.

График безопасной скорости в тёмное время суток при пользовании фарами дальнего света

Рисунок 4 — График безопасной скорости в тёмное время суток при пользовании фарами дальнего света

При увеличении расстояния видимости в темное время суток при пользовании фарами дальнего света безопасная скорость движения автомобиля увеличивается. Тип покрытия также влияет на безопасную скорость движения: на асфальтобетонном сухом покрытии безопасная скорость значительно больше чем при гололеде.

График безопасной скорости в тёмное время суток при пользовании фарами ближнего света

Рисунок 5 — График безопасной скорости в тёмное время суток при пользовании фарами ближнего света

При увеличении расстояния видимости в темное время суток при пользовании фарами ближнего света безопасная скорость движения автомобиля увеличивается. Тип покрытия также влияет на безопасную скорость движения: на асфальтобетонном сухом покрытии безопасная скорость значительно больше чем при гололеде.

При увеличении расстояния видимости при движении в тумане или при осадках безопасная скорость движения автомобиля увеличивается. Тип покрытия также влияет на безопасную скорость движения: на асфальтобетонном сухом покрытии безопасная скорость больше чем при гололеде.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий