Материал: Проектирование автомобильных дорог. Ч. 1

мый автомобилем за период полного торможения, /2, и зазор без­ опасности между остановившимся автомобилем и препятствием /3, обычно принимаемый равным длине автомобиля (рис. 3.15). В этом случае при скорости v (в км/ч) формула для 5 раСч (в м) принима­ ет вид

3.7. Особенности торможения автомобилей на затяжных спусках

При расчете скорости движения под уклон по графику динами­ ческих характеристик сопротивление от уклона входит в уравнение с отрицательным знаком:

На крутых. спусках ускорение приобретает большое значение, происходит разгон автомобиля и быстрое возрастание его скоро­ сти. Движение автомобиля под уклон с большими скоростями, осо­ бенно при неровном или скользком покрытии и наличии кривых в плане, очень опасно. Управление автомобилем затрудняется. Поэ­ тому водители в зависимости от крутизны спуска принимают спе­ циальные меры снижения скорости — уменьшают подачу рабочей смеси в двигатель, периодически притормаживают, не выключая сцепления, или переходят на совместное торможение одновремен­ но тормозами и двигателем, включая одну из понижающих пере­ дач.

Торможение автомобилей на спусках, особенно длинных, с ис­ пользованием колесных тормозов нерационально, так как при дли­ тельном торможении коэффициент трения фрикционных накладок резко уменьшается из-за нагревания тормозных барабанов. Это снижает эффективность торможения и приводит к быстрому изно­ су тормозов.

Торможение двигателем осуществляется уменьшением подачи топлива при отпускании педали дроссельной заслонки. Однако сни­ жению числа оборотов двигателя до частоты вращения на холо­ стом ходу препятствует принудительное вращение коленчатого ва­ ла через механизм трансмиссии ведущими колесами со скоростью, соответствующей скорости автомобиля. В результате этого допол­ нительно появляется сила сопротивления Ртд, увеличивающая со­ противление движению. Значение Ртд на ведущих колесах при пол­ ностью закрытой дроссельной заслонке и при движении на прямой передаче для легковых автомобилей может быть найдено по эмпи-

57

рической формуле канд. техн. наук Ю. А. Кременца:

Движущей автомобиль силой является параллельная уклону дороги составляющая его веса, силами сопротивления движению являются тормозная сила двигателя и силы сопротивлений воздуха и качению автомобиля.

Равновесная скорость, которая устанавливается при торможе­ нии двигателем, может буть рассчитана теоретически на основе общей формулы уравнения движения (3.16)

^тд + Рф

G

Эффект торможения двигателем проявляется особенно сильно при включении понижающих передач, обусловливающих при той же скорости автомобиля более быстрое вращение вала двигателя.

На избираемый водителями режим движения на спусках боль­ шое влияние оказывают особенности восприятия ими условий дви­ жения— длина спуска, продольный уклон, ясность дорожных усло­ вий в конце спуска.

Наблюдения показывают, что на спусках чаще всего использу­ ются следующие режимы движения:

при уклоне /^20%о — движение с тяговым усилием на ведущих колесах независимо от протяженности спуска;

при 30%о</<50%о — движение с выключенным сцеплением на участках длиной соответственно до 500—300 м, торможение двига­ телем в нижней части для грузовых автомобилей;

при />60%о — торможение двигателем; при длине спуска менее 1000 м совместное торможение двигателем и колесными тормозами.

3.8. Особенности тяговых расчетов автопоездов

Одно из действенных средств снижения стоимости перевозок и повышения производительности подвижного состава — использова­ ние автомобильных поездов. В равных дорожных условиях произ­ водительность автопоезда в 1,5—2 раза выше, чем у автомобилятягача без прицепов. Чтобы обеспечить эффективное использование автопоездов, дороги должны удовлетворять более высоким требо­ ваниям, чем в случае движения одиночных автомобилей.

58

Уравнение динамического фактора принимает для автопоезда

где Р аяп — сопротивление воздуха движению автопоездов; Ga — вес автомо­

биля; Gnp— вес прицепов; /1 — коэффициент сопротивления качению для авто­ поездов; бол коэффициент учета вращающихся масс автопоезда.

Динамический фактор автопоезда меньше, чем одиночного ав­ томобиля, поскольку при большей общей массе сила тяги остается такой же. В то же время сопротивление движению у автопоезда выше. Из-за трения в сцепных приборах и поворотном круге, а так­ же из-за раскачиваний прицепов на ходу сопротивление качению у автопоезда возрастает с увеличением количества прицепов. Уве­ личивается также и сопротивление воздуха, так как каждый до­ полнительный прицеп добавляет трение воздуха о боковую поверх­ ность и завихрение воздушных струй за собой.

Для практических расчетов можно принять, что коэффициент обтекаемости возрастает от каждого прицепа на 25—30%, для по­ луприцепа— на 10%, а коэффициент сопротивления качению — на 4 -5% .

Еще более неблагоприятные результаты дает проверка на обес­ печенность сцепления ведущих колес с покрытием при трогании с места. В этом случае при отсутствии сопротивления воздуха урав­

Профессор Я. X. Закин предлагает также учитывать при расче­ тах на трогание автопоездов с места возникающие дополнительные сопротивления, увеличивая коэффициент сопротивления качению для летних условий в 1,5—2,5 раза, для зимних — в 2,5—5 раз.

Для повышения безопасности движения современные автомо­ бильные прицепы снабжаются тормозами, управляемыми с автомо­ биля. Уравнение движения автопоезда при торможении

Тпр^т Р

где Р т— нагрузка на тормозные оси,

Путь, проходимый заторможенным автопоездом, превышает путь одиночного автомобиля. Интенсивность торможения при оста­ новке автопоездов ниже, чем одиночных автомобилей, так как рез­ кое торможение автопоезда вызывает опасность заноса прицепов или наезда их на автомобиль.

Из изложенного следует, что при проектировании дорог, по ко­ торым предполагается интенсивное движение автомобильных поез­

59

дов, нецелесообразно применять большие продольные уклоны. Же­ лательно, чтобы независимо от категории дорог они не превышали 30—40%о, а при невозможности этого на участках подъемов долж­ ны быть предусмотрены дополнительные полосы проезжей части (см. п. 5.3).

<3.9. Расход топлива и износ шин в зависимости от дорожных условий

Расход топлива при автомобильных перевозках зависит от до­ рожных условий и режимов движения. В связи с необходимостью экономии энергетических ресурсов и особенно нефти — ценного сырья для химической промышленности — расход топлива стал од­ ним из важнейших показателей качества проектных решений при оценке вариантов трассы.

Для оценки расхода топлива при сравнении вариантов автомо­ бильных дорог может служить предложенный акад. Е. А. Чудаковым график экономической характеристики автомобиля, указы­ вающий расход топлива в литрах на 100 км пробега при разных сопротивлениях дороги и скоростях движения (рис. 3.16). График экономической характеристики строят для разных передач в виде семейства кривых, каждая из которых относится к определенному значению суммы дорожных сопротивлений —сопротивления дви­

где ф = /-К — суммарный коэффициент дорожных сопротивлений.

Расход топлива при движении автомобиля (в л/ч)

60