Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

ЗАВИСИМОСТЬ ТОРМОЗНОГО ПУТИ АВТОМОБИЛЯ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕГО ВОЗДУХА

Авторы:
Город:
Сургут
ВУЗ:
Дата:
18 февраля 2018г.

Аннотация: Температура окружающего воздуха оказывает влияние на тормозной путь автомобиля. В статье приводятся результаты измерения тормозного пути, при различной температуре. Зависимости имеют практическую значимость и могут использоваться в суровых климатических условиях.

Ключевые слова: фрикционные шины, шипованные шины, тормозной путь, безопасность дорожного движения, испытания, холодный климат.

Введение

Сургут является крупнейшим городом ХМАО, он занимает лидирующее место в округе по численности населения, промышленному, экономическому и туристическому значению. Высокий уровень автомобилизации в г. Сургуте - 587 авт./1000чел.[1], а также наличие промышленных предприятий, с большим количеством специальной нефтегазопромысловой техники, определяют большие значения интенсивности транспортного потока на дорогах города и района. Для Сургута характерен холодный, континентальный климат с суровыми зимами, большим количеством осадков и постоянными ветрами. Зимой, в таком климате проезжая часть, постоянно покрыта слоем наледи, укатанного или рыхлого снега, а большие суточные перепады температур, в осенне-весенний период, приводят к интенсивному таянию снега днем и обледенению дорожного покрытия, ночью. В таких условиях эксплуатации важнейшим критерием безопасности дорожного движения является тормозной путь, поэтому применение зимних шин является обязательным требованием.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили два типа зимних шин, шипованные и фрикционные шины. Шипованные шины изготавливаются из жесткой и износостойкой резины, с целью надежной фиксации, и предотвращения выпадения шипов из гнезда. Такие покрышки работают на макроуровне, при этом поверхность должна быть достаточно мягкой, чтобы шипы могли проколоть ее, и в то же время прочной, чтобы удержать автомобиль при торможении[2]. Фрикционные шины изготавливаются из более мягкой и пористой резины, чем шипованные, а также имеют большое количество ламелей на рисунке протектора. Такие шины работают на микроуровне и обеспечивают хорошую адгезию с поверхностью дороги цепляясь за микронеровности на поверхности. На ледяном и снежном покрытии, шипованные шины эффективнее фрикционных, что подтверждается многочисленными тестами[3]. Но после эксплуатации нескольких сезонов, наблюдается значительное снижение эффективности работы шипованных шин. Фрикционные покрышки, имеют стабильные показатели на протяжении всего срока эксплуатации. Преимуществами фрикционных шин являются: низкий уровень шума, лучшие показатели тормозного пути на сухом и мокром асфальте, щадящее отношение к дорожному покрытию, в процессе эксплуатации.

Методика и результаты испытаний

В этой работе приведены результаты испытаний различных шин при различной температуре окружающего воздуха, с целью определения влияния температуры окружающего воздуха на длину тормозного пути. В процессе испытаний был выбран участок загородной дороги, покрытие которого – плотный, укатанный снег. В испытаниях участвовали 7 различных автомобилей (Рис. 1), на 6 из которых установлены шипованные шины, различных производителей, а на одном – фрикционные (липучка).


Испытания проводились при установившейся температуре окружающего воздуха, в диапазоне от - 14 до -30℃, относительной влажности от 75 до 90%. Автомобиль разгонялся до установившейся скорости - 60 км/ч, а при прохождении контрольной отметки начинал замедляться, экстренным торможением, до полной остановки. Затем фиксировался тормозной путь при помощи геодезической рулетки. Для исключения погрешностей при измерениях тормозного пути, каждый раз принималось среднее значение по результатам 3 заездов.

Результаты испытаний представлены графически, в виде кривых (Рис.2), где на оси абсцисс отмечена температура, в день испытаний,  а на оси ординат – значения тормозного пути, при данной температуре. Всего было построено 7 зависимостей. С 1 по 6 показывают изменения тормозного пути от температуры окружающего воздуха для легковых автомобилей различной массы и конструкции (наличие или отсутствие ABS), оснащенных шипованными шинами. По построенным кривым можно сделать вывод, что данные шины имеют определенную температуру оптимума эксплуатации – в районе -25 ℃, при которой они работают наиболее эффективно.


Повышение температуры окружающего воздуха приводит к снижению прочности и твердости верхнего слоя снега (льда). Вследствие чего шип легко проникает в поверхность, а при торможении происходит разрывание поверхности и тормозной путь автомобиля увеличивается. При температурах, ниже оптимальной, наблюдается повышение твердости и прочности поверхности, и шипы проникают в контактную поверхность незначительно и так же работают неэффективно. Эти зависимости можно описать параболой, ветви которой направленны вверх. 7 кривая соответствует фрикционным шинам, представляет линейную зависимость. Такой вид закономерности можно объяснить тем, что при понижении температуры, микроструктура поверхности становится более шершавой и коэффициент трения увеличивается, а также из пятна контакта пропадает влага, и наблюдается только сухое трение, что повышает эффективность торможения.

Выводы и заключения

В результате испытаний было определенно, что эффективность работы зимних шин напрямую зависит от температуры окружающего воздуха.

Полученные данные применимы в суровых климатических условиях, при:

-   организации дорожного движения;

-   эксплуатации автомобиля;

-   проведении автотехнической экспертизы.

 

ССЫЛКИ

 

1.    Аналитическое агентство «АВТОСТАТ»: [Электронный ресурс]. URL: https://www.autostat.ru. (Дата обращения: 25.02.2017).

2.                   Журнал            «Популярная            механика»:            [Электронный            ресурс].            URL: http://www.popmech.ru/vehicles/50356-vse-o-shipakh-dlya-zimney-reziny/.

3.     Журнал «За рулем»: [Электронный ресурс]. URL:         https://www.zr.ru/content/articles/902746-novinki-zimnikh-shin-2016-2017/