Тормозной момент двигателя автомобиля

Устройство автомобилей

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:

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:

Для всех колес двухосного автомобиля:

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:

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:

Учитывая формулы (1) и (2), получим:

где m – масса автомобиля; jз – замедление автомобиля.

Разделив обе части уравнения на силу тяжести автомобиля, получим:

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:

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:

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

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:

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:

где v – скорость движения автомобиля до начала торможения;
t_сумм = t_р + t_пр + 0,5 t_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:

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

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

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.

Источник статьи: http://k-a-t.ru/PM.01_mdk.01.01/7_teoria_avto_8/index.shtml

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Тормозной момент — двигатель

Тормозной момент двигателей из-за особенностей перехода трения покоя в жидкостное трение подчиняется зависимостям ( 3 — 5) и ( 3 — 6) во всем диапазоне изменения скольжений лишь при пуске двигателя из остановленного состояния, а при останове с работающими аварийными маслонасосами агрегатов собственных нужд участок, определяемый первой зависимостью ( 3 — 5), видоизменяется и приближается ко второй зависимости с расширением пределов ее применимости до — 1 s № sKn и исключением первого участка. Это обстоятельство следует учитывать при рассмотрении процессов выбега и самозапуска, не сопровождающихся полным остановом механизмов. [1]

Если тормозной момент двигателя равен нулю, то в эквивалентной схеме замещения фазы синхронного двигателя резистивный элемент отсутствует, а значение параметра индуктивного ( емкостного) элемента зависит только от тока возбуждения. [2]

Если тормозной момент двигателя равен нулю ( Жтор 0), то в эквивалентной схеме замещения фазы синхронного двигателя, подключенного к системе большой мощности, резистивный элемент отсутствует, а значение параметра индуктивного ( емкостного) элемента зависит только от тока возбуждения. [3]

Если тормозной момент двигателя равен нулю, то в эквивалентной схеме замещения фазы синхронного двигателя резистивный элемент отсутствует, а значение параметра индуктивного ( емкостного) элемента зависит только от тока возбуждения. [4]

Мк — тормозной момент двигателя в Н — м; п — частота вращения коленчатого вала, об / мин. [6]

Для расчета сопротивления задается тормозной момент Мт двигателя и скорость его вращения сот при этом моменте. [7]

В случае динамического торможения тормозные моменты двигателей переменного и постоянного тока изменяются по различным законам. [8]

Исходными для расчета являются: тормозной момент двигателя Мпр при наибольшей возможной скорости сопр. Тормозным моментом задаются, исходя из тех же соображений, что и для двигателей постоянного тока, причем Мпр не может быть больше Мкр. [9]

Практически из-за возможных отклонений величин тормозного момента двигателя , статического момента, момента инерции привода или начальной скорости остановка может произойти либо в точке Ьъ либо в точке Ь2 — Отклонение фактического пути торможения от расчетного и будет характеризовать точность остановки вала двигателя и, следовательно, рабочего органа. [10]

Меняя сопротивление реостата, изменяют и тормозной момент двигателя . [12]

Разгон двигателя при спуске заканчивается, когда тормозной момент двигателя станет равен моменту М, а его скорость равной п к. Это значит, что скорость спуска кабины с грузом несколько больше, ее скорости при подъеме. [14]

Вследствие трения между твердыми телами и жидкостью тормозной момент двигателя Ме от ротора передается к статору и стремится повернуть последний в направлении вращения. [15]

Источник статьи: http://www.ngpedia.ru/id162809p1.html

Тормозной момент двигателя автомобиля

Торможение двигателем: как работают моторные тормоза и как использовать?

опубликовано 06.05.2020

Когда вы слышали выражение «моторный тормоз» в разговоре, вы когда-нибудь пытались сделать вид, будто знаете, что это значит? Есть даже забавная история о водителе, который сказал механику: «Пожалуйста, замените моторный тормоз».

Что такое торможение двигателем?

Торможение двигателем — это торможение, в котором используется сопротивление вращения мотора автомобиля. Когда акселератор нажат, частота вращения двигателя увеличивается, чтобы генерировать мощность, но, когда акселератор возвращается, скорость вращения двигателя падает, и срабатывает тормозное усилие.

Когда акселератор не нажат, частота вращения двигателя ниже, чем у вращающихся шин, поэтому он оказывает эффект торможения. Это и есть механизм торможения двигателя.

Эффективное использование торможения двигателем

Ниже мы привели случаи, когда лучше использовать торможение двигателем, и преимущества, которые можно получить от этого.

Безопасный спуск по склонам
Скорость автомобиля будет постоянно расти, если вы преодолеваете длинный спуск. Чтобы избежать этого, необходимо снизить скорость автомобиля, но, если это делается только с ножным тормозом, система тормозов может сильно разогреться, что часто вызывает их клин и блокировку. В худшем случае тормоза просто не сработают, и это очень опасно. Поэтому на длинных спусках используйте торможение двигателем и уменьшите частоту использования ножного тормоза, чтобы повысить безопасность своего вождения.

Повысить экономию топлива
В современных автомобилях останавливается впрыск топлива, пока акселератор не нажат. В таком случае расход топлива повышается, если водитель активно использует педаль акселератора. Для экономии топлива, рекомендуется максимально снизить скорость при помощи торможения двигателем и после этого использовать ножной тормоз для полной остановки транспортного средства. Этот совет актуален не только на спуске, но и при движении по ровной поверхности, даже при остановке на светофоре.

Продлить срок службы тормозных колодок и ротора
Ножной тормоз удерживает ротор между тормозными колодками, и в качестве тормозного усилия используется трение. Увеличение доли использования тормоза двигателем позволяет снизить частоту использования педали тормоза, и вы можете продлить работу колодок и роторов.

Предостережения в использовании тормоза двигателем

Стоп-сигнал не включается
При нажатии на педаль тормоза загорается стоп-сигнал, и вы можете уведомить идущее за вами транспортное средство о том, что вы замедляете движение. Однако стоп-сигнал не загорится, если вы тормозите двигателем.

Используйте правильную передачу
Чем ниже скорость двигателя, тем выше мощность торможения. Если вы внезапно переключитесь с повышенной передачи на низкую, только потому, что вам нужна большая тормозная сила, разница между вращением шин и частотой вращения двигателя увеличится настолько, что ведущие колеса будут блокироваться и скользить. Это очень опасно. Кроме того, это создает нагрузку на двигатель и его шестерни, что может привести к выходу из строя этих компонентов. Поэтому, при переключении на пониженную передачу обязательно переключайтесь на одну передачу за раз.

Все необходимые автозапчасти можно приобрести в магазине IXORA, а подобрать подходящую деталь могут профессиональные менеджеры.

Производитель	Номер детали	Наименование
FELIX	430130008	Тормозная жидкость Felix ДОТ3 910г, 430130008
CASTROL	155BD0	Жидкость тормозная CASTROL Brake Fluid DOT 4, 500 ML
LUKOIL	1338295	Жидкость тормозная Лукойл Brake Fluid DOT4 0.91 л
CASTROL	157D5A	Жидкость тормозная Castrol Brake Fluid DOT 4, 1л
FELIX	430130006	Тормозная жидкость Felix ДОТ4 910г, 430130006
TOTAL	181942	Жидкость тормозная TOTAL HBF DOT4 0,5L
TOYOTA	882380112	Тормозная жидкость Toyota Brake and Clutch Fluid DOT 4, 1л
TOYOTA	882380111	Тормозная жидкость Toyota DOT-4 EURO 0,5л
FORD	1776308	Жидкость тормозная FORD Super DOT-4 M6C57A
FORD	1776310	Жидкость тормозная Ford Super Dot 4, 0,5л
FORD	1776311	Жидкость тормозная FORD SUPER DOT-4 EU 1L
TRW	PFB450	Жидкость тормозная DOT-4 EU 0,5L
NISSAN	KE90399932	Жидкость тормозная DOT4 EU 1L
TRW	PFB425	Жидкость тормозная DOT-4 EU 0,25L
HYUNDAI	110000100	Жидкость тормозная HYUNDAI DOT-3 KR 1L
HYUNDAI	0110000A00	Тормозная жидкость Hyundai Brake Fluid DOT-3
VAG	B000750M3	Жидкость тормозная Brake Fluid DOT 4 EU 1L
MERCEDES	A000989080713	Жидкость тормозная Mercedes DOT-4 EU 1L
HONDA	820399938	Жидкость тормозная ULTRA BRAKE FLUID DOT-4 JP 0,5L

* Применяемость деталей конкретно для Вашего автомобиля уточняйте у менеджеров по телефону: 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Полезная информация:

Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону — 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Источник статьи: http://ixora-auto.ru/Info/chto_takoe_tormojenie_dvigatelem_kak_ispolzovat_motornye_tormoza_i_kak_oni_rabotayut_.html