PERFORMANTELE DE FRANARE ALE AUTOVEHICULELOR

PERFORMANŢELE DE FRANARE ALE AUTOVEHICULELOR

Frânarea este procesul rpin care se reduce partial sau total viteza autovehculului. Ea se realizeaza prin generarea în mecanismele de frânare ale rotilor a unui moment de franare ce determina aparitia unei forte de frânare la roti indreptata dupa directia vitezei autovehiculului dar de sens opus ei.

Aprecierea si compararea capacitatii de frânare a autovehiculului se face cu ajutorul deceleratiei maxime absolute (a_f) sau relarive (d_f), a timpului de frânare (t_f) si a spatiului minim de frânare (S_f), în functie de viteza initiala a autovehiculului.

Pentru determinarea marimilor de mai sus în bibliografia de specialitate sunt prezentate relatii analitice de calcul. Relatiile prezentate se refera la un autovehicul la care repartitia fortelor de frânare este ideala, respectiv deceleratiile relative () realizate de fiecare punte au marimi egale. Cum în realitate acest lucru se întâmpla numai în cazuri particulare, in constructia sistemelor de frânare sunt introduse dispozitive de reglare a f 949i83j ortei de frânare pe punti în functie de sarcina dinamica (sau statica).

In acest caz, pentru mentinerea stabilitatii miscarii si manevrabilitatii autovehiculului în timpul procesului de frânare la un spatiu de oprire minim, s-a introdus pe scara internationala (Regulamentul ECE-ONU Nr. 13 seria de amendamente 05), diagrama privind repartizarea fortelor de frânare pe punti în conditii de compatibilitate pentru elementele constructive si de utilizare ale autovehiculului.

Indeplinirea acestor conditii, reglementate si prin STAS 11960-89, este obligatorie si pentru faza de predimensionare dinamica a autovehiculului, reprezentând criteriile de apreciere a capacitatii de frânare prin performantele de frânare.

Normativele privitoare la capacitatea de frânare, cu valabilitate în tara noastra, acorda atentie deosebita eficacitatii dispozitivelor de frânare evaluate pe baza spatiului de frânare. Sunt prevazute prescriptii privitoare la caracteristicile constructive ale dispozitivelor de frânare, metode de încercare si eficacitatea frânarii pentru fiecare categorie în parte (autovehiculele si remorcile sunt clasificate in categoriile M,N,O). In tabelul 7.1 sunt prezentate performantele de frânare ale sistemelor de frânare ale autovehiculelor din categoriile M si N.

Tabelul 7.1. Performante ale sistemelor de frânare ale autovehiculelor prevazute în

STAS 11960-

7.1. Parametrii capacitatii de frânare.

Parametrii ce caracterizeaza frânarea autovehiculului sunt: deceleratia, spatiul si timpul de frânare. Pentru aprecierea capacitatii de frânare, respectiv a posibilitatilor maxime, se folosesc deceleratia maxima si spatiul minim de frânare.

7.1.1. Determinarea deceleratiei.

a)       Cazul în care frâneaza rotile ambelor punti,

j - coeficientul de aderenta;

a - unghiul de inclinare longitudinala a drumului (pentru drum orizontal a

b)       Cazul în care frâneaza numai rotile puntii din fata,

7.2. Repartizarea fortelor de frânare între puntile autovehiculului.

Considerând autovehiculul în miscare rectilinie frânata în conditiile în care fortele de frânare la roti ating simultan limita aderentei (caz ideal), reactiunile normale la punti au expresiile urmatoare:

7.3. Valorificarea rezultatelor

z₁ si z₂ pentru autoturisme (categoria M₁ de automobile din STAS 11960-89).

Pentru aceste autovehicule se impune incadrarea coeficientilor de utilizare a aderentei în culuarul:

pentru (7.18)

Fig. 7.1. Valorile admise pentru coeficientii de utilizare a aderentei la autoturisme

Pentru toate starile de încarcare ale autovehiculului, curba de aderenta utilizata la puntea din fata (z₁) trebuie sa se gaseasca deasupra celei pentru puntea din spate (z₂ ).

Normativele enumerate mai sus admit o inversare a curbelor de aderenta utilizata în zona cu conditia ca aceasta curba de aderenta pentru puntea din spate sa nu depaseasca cu mai mult de 0,05 dreapta de ecuatie , denumita dreapta de echiaderenta.

In figura 7.2. se prezinta valorile admise pentru coeficientii de utilizare a aderentei z₁ si z₂ pentru autobuze si autocamioane.

Fig. 7.2.Valorile admise pentru coeficientii de utilizare a aderentei la autocamioane si autobuze

Pentru aceste autovehicule se conditioneaza încadrarea coeficientilor de utilizare a aderentei, pentru intervalul deceleratiilor relative , într-un coridor (fara a se mentiona raportul dintre z₁ si z₂) definit de dubla inegalitate

(7.19)

Pentru valori d_f>0,3 curba de aderenta utilizata la puntea din fata trebuie sa se gaseasca deasupra celei pentru puntea din spate, ambele curbe fiind situate sub dreapta de ecuatie:

(7.20)

7.4. Exemplu de calcul

Tema de proiect: pentru un autoturism cu caroseria de tipul limizina care are viteza maxima , sa se determine principalele marimi de performanta pentru capacitatea de frânare

Pentru autoturismul din tema de proiectare principalele marimi de calcul sunt prezentate în tabelul 7.2.

Tabelul 7.2. Parametrii de calcul ai autoturismului

a) Determinarea deceleratiei.

- cazul în care frâneaza rotile ambelor punti (rel.7.1),

- cazul în care frâneaza numai rotile puntii din fata (rel.7.2),

- cazul în care frâneaza numai rotile puntii din spate (rel.7.3),

b) Determinarea spatiului minim de frânare (rel.7.5),

c) Determinarea timpului minim posibil de frânare (rel.7.7),

d) coeficientii de utilizare a aderentei rezulta sub forma:

pentru puntea din fata (rel 7.16):

pentru puntea din spate (rel.7.17):

, ceea ce inseamna ca la frânare rotile puntii din fata ating limita aderentei înaintea celor din spate, respectiv la frânare rotile puntii din fata sunt suprafrânate fata de rotile puntii din spate;