От чего зависит длина тормозного пути автомобиля. Расчет длины тормозного пути автомобиля. Какие факторы влияют на тормозной путь
Зачастую покупатели машин смотрят на разгон до 100 км/ч, расход топлива на 100 км. Однако при этом мало кто смотрит на тормозной путь. А зря!
На самом деле торможение куда важнее любых других технических характеристик. Ведь быстро остановиться означает спасти жизнь, автомобиль, бампер, фары. Попробуйте вспомнить, какой тормозной путь у вашей машины? 99 процентов, что не то что не помните, а и никогда не знали об этом. Более того, большинство автовладельцев не понимают, насколько много или мало тормозного пути в 30 или 40 метров при остановке со 100 км/ч.
Любопытно знать, что даже не все сотрудники ГАИ разбираются в длине тормозного пути. Примером тому служат новости с фразами «тормозной путь Ланоса составил 18 метров, при этом скорость была порядка 100 км/ч». Абсурдность подобных комментариев заключается в том, что тормозной путь у Bugatti Veyron со 100 км/ч составляет 31,4 метра.
Чтобы исправить такое положение вещей, АвтоПортал расскажет о тормозном пути.
Как узнать тормозной путь
Учитывая важность такого параметра, как тормозной путь, кажется странным политика автопроизводителей. Ведь они практически никогда и нигде не указывают тормозной путь для своих моделей.
Исключения составляют разве что спорткары и те автомобили, которые могут похвастаться лучшими характеристиками в классе. Достаточно вспомнить , отличающийся лучшим в сегменте тормозным путем (35 метров).
В большинстве же случаев узнать тормозной путь практически невозможно. Единственный вариант - отыскать этот показатель в результатах тест-драйвов, проводимых независимыми авто-экспертами из различных организаций и СМИ. Говоря проще, точной информации, скажем, о тормозном пути Ланоса никто не даст.
Почему?
Казалось бы, какие у автопроизводителей могут быть сложности с указанием тормозного пути. Если получается измерять разгон и указывать расход топлива (как это делают автогиганты, читайте в статье АвтоПортала о паспортном расходе), то почему нельзя указывать тормозной путь? Вопрос риторический.
Возможно, это связано с тем, что слишком низкий процент клиентов, интересующихся данным показателем. Не исключено и то, что измерение тормозного пути требует длительных и сложных испытаний, результаты которых могут разнится от множества факторов. Снег, дождь, температура воздуха, влажность, ветер, шины... с другой стороны, все это играет такую же важную роль и при определении динамики разгона!
Вывод: скорее всего автопроизводители проводит внутренние тесты для измерения тормозного пути, но разглашают эту информацию лишь в том случае, если им удалось добиться ну очень хороших показателей. В определенной мере это подтвердила пресс-службу российского производителя АвтоВАЗа, где на наш запрос ответили так:
«У АвтоВАЗа есть внутризаводские нормативы, регламентирующие допустимые показатели по тем или иным характеристикам автомобиля. Разглашение или неразглашение информации о данных тестирования определяется требованиями закона и процессом сертификации транспортных средств».
Также мы поинтересовались о тормозном пути у четырех украинских автоимпортеров, но на момент публикации материала ни один из них не смог предоставить вразумительный ответ о возможности получения информации о показателях тормозного пути продаваемых ныне моделей.
Есть ли нормы
Несмотря на то, что мало кто из автопроизводителей разглашает тормозной путь моделей, в Евросоюзе принято считать опасными все машины, которые не могут остановиться за 40 метров (стандарт качества ISO 9001) при торможении со 100 км/ч (речь идет о сухом асфальте). А таких в Украине большинство. Подавляющее большинство... Например, ЗАЗ Lanos. Существует немало модификаций этой модели, которые несколько отличаются конструкцией и эффективностью тормозов. Тем не менее, можно располагать определенными данными.
Тест «Авторевю» Lanos 1,5 86 л.с. без ABS (седан)
Тормозной путь со 100 км/ч - 46,5 м
Тест «За Рулем» Lanos 1,5 86 л.с. без ABS (хетчбек)
Тормозной путь со 100 км/ч - 48,2 м
Важно сказать, что тесты проводились на автомобилях без АБС. Это дает основания предполагать, что при наличии этой системы показатели будут гораздо лучше. Хотя надо сказать, что даже такие данные очень неплохие, как для бюджетного авто, да еще и без ABS. Ведь есть масса примеров, когда машины без АБС останавливаются лучше, чем автомобили-конкуренты с антиблокировочной системой. К примеру, согласно испытаниям «Авторевю», автомобилю Geely CK с системой ABS+EBD для полной остановки со ста километров в час необходимо почти на 4 метра больше дистанции, нежели Ланосу без АБС.
Стоит упомянуть и , который провалил испытания на торможение, проводимые французским изданием L"Automobile Magazine. Для остановки со 100 км/ч ему понадобилось 46 метров. Также в 2010-м году не прошли подобные испытания Renault Koleos и . Публиковало свой список «плохо тормозящих» автомобилей и немецкое издание Autobild. Оказалось, что даже очень дорогие машины не всегда могут хорошо останавливаться:
Lexus RX 450h (41,2 м)
Honda Jazz и Honda CR-V третьего поколения (41,3 м)
Dodge Nitro (41,4 м)
Suzuki Alto, Citroen C1 и Daihatsu Cuore (42 метра)
Nissan X-Trail (42,4 м)
Suzuki Grand Vitara (42,5 м)
Mitsubishi Pajero (42,6 м)
Dacia/Renault Duster (43,8 м - наверное немцы «тормозят» лучше французов)
Mercedes G-klasse (47 м)
Suzuki Jimny (48,3 м)
Лидеры
Говоря об автомобилях с самой лучшей тормозной динамикой, в подавляющем большинстве это суперкары и гиперкары штучного производства (Bugatti Veyron, Koenigsegg и пр.). Но среди лучших есть и относительно массовые модели, которые доступными точно не назовешь, однако их можно встретить на просторах нашей родины.
Так выглядит ТОП-25 серийных машин (оснащенных тормозами Brembo) с лучшим тормозным путем:
Что влияет на тормозной путь
Современные машины изобилуют всевозможными системами, уменьшающими тормозной путь. Это и ABS, и помощники при экстренном торможении. Обо всех из них АвтоПортал расскажет в отдельном материале, а пока что ознакомьтесь с влиянием состояния дорожного полотна на тормозную динамику.
Величина тормозного пути зависит от скорости движения, от состояния покрытия дороги, от исправности тормозов и других факторов. Например, при скорости легкового автомобиля 30 км/ч при резком торможении автомобиль проходит тормозной путь, равный 10 м. При скорости 60 км/ч тормозной путь составит уже 40 м. То есть при увеличении скорости в два раза тормозной путь увеличивается в четыре раза. Тормозной путь намного увеличивается, если торможение автомобиля происходит на скользкой дороге (в дождь или снег).
Разумеется, влияет на тормозной путь коэффициент сцепления, который зависит от погоды и может существенно отличаться в зависимости от температуры воздуха и осадков:
Рыхлый снег (плотность 0,06-0,20 г/см3, коэффициент сцепления 0,20);
- уплотненный снег или накат (плотность 0,30-0,60 г/см3, коэффициент сцепления 0,10-0,25);
- гололед - пленка (толщина до 3 мм) или корка (толщина до 10 мм) с коэффициентом сцепления 0,08-0,15
Каким бы дорогим и высокотехнологичным (или наоборот) не был ваш автомобиль, помните о законах физики и коэффициенте сцепления - зимой это особенно важно.
Когда водитель-новичок садится за руль, через две-три поездки он убеждается на личном опыте: тормозной путь не всегда одинаков. В некоторых ситуациях это расстояние оказывается жизненно важным, поэтому каждый обязан уметь рассчитывать тормозной путь своего автомобиля.
С точки зрения теории, тормозной путь – это дистанция, которую преодолело транспортное средство от момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки. Эта цифра зависит от нескольких факторов: скорости, дорожного покрытия, изношенности тормозной системы, разновидности шин и их состояния. Для расчета тормозного пути применяется формула S = Kэ x V x V/(254 x Фc). Обозначение S – это длина тормозного пути в метрах, Kэ – тормозной коэффициент (у легковой машины этот показатель равен единице), V – скорость в начале торможения (в км/ч), Фc – коэффициент сцепления с дорогой. Последнее значение зависит от погоды: для сухого асфальта оно равно 0,7, для мокрого – 0,4, для укатанного снега – 0,2, а при гололеде – 0,1.
Не забывайте, что выжав педаль тормоза до предела, вы можете полностью заблокировать колеса, тогда машина станет неуправляемой. Будьте внимательны на дороге, соблюдайте умеренный скоростной режим, и сможете обезопасить себя, своих пассажиров и других участников движения от дорожно-транспортных происшествий.
У какого автомобиля больше тормозной путь - у груженого под завязку или у пустого?
Больше половины людей ответят, что у груженого.
А на как обстоят дела на самом деле?
Для начала придется окунуться в "школьные годы чудесные", а именно - в физику за 6-й класс. Раздел "Силы трения". Окунаться будем не глубоко, по щиколотку.
Итак, смотрим на картинку. Перед нами - одноглазый Билли Бонс за рулем Фольксвагена. Он что-то увидел на дороге и вовсю тормозит. С точки зрения физики, и Фольксваген, и Билли Бонс - все это вместе называется "тело". На это тело действуют силы. Это сила тяжести, которая прижимает тело к земле mg
, сила реакции опоры N
, которая ей противодействует. Эти силы в простейшем случае, на горизонтальной поверхности, равны и направлены в разные стороны, а их равнодействующая равна нулю. Кроме них на движущееся тело действует еще одна сила - сила трения Fтр
. Сила трения зависит от силы реакции опоры и коэффициента трения, она прямо пропорциональна им. А если точнее, равна просто их произведению: F тр. = μN
.
Но сила реакции опоры равна массе тела, умноженной на ускорение свободного падения g: N = mg
.
Подставим значение N
в формулу силы трения:
F тр. = μmg
Поскольку на всей планете Земля ускорения свободного падения одинаковое, то делаем вывод, что сила трения зависит от коэффициента трения и массы тела, и больше ни от чего.
Если на дело действует какая-то сила, оно начинает ускоряться (напомним, что с точки зрения физики торможение - тоже ускорение, только с обратным знаком). Согласно второму закону Ньютона, это сила равна произведению массы на ускорение: F = ma
Значит, ускорение равно a = F / m
.
На наше тело действует единственная сила - сила трения (равнодействующая остальных равна нулю, значит, они не оказывают влияния). Значит,
a = F тр. /m
, то есть ускорение (замедление торможения) равно силе трения, деленной на массу Билли Бонса и его Фольксвагена.
Но сила трения равна F тр. = μmg
. Подставим это значение в нашу формулу:
а = μmg/m
. Масса, деленная на эту же массу, сокращается. Значит, а = μg
Итак, ускорение (в нашем случае - это интенсивность торможения) зависит только от коэффициента трения! Какая бы ни была масса тела, она у нас сокращается, то есть чем больше масса, тем больше будет и сила трения, причем точно на эту же самую величину.
Вроде бы уже все ясно. Но нам надо решить задачу до конца и вычислить тормозной путь. Это просто.
Ускорение а
равно скорости V
, деленной на время t
a = V / t
Тогда
t = V / a = V / μg
Согласно Закону равноускоренного движения, расстояние S
равно:
S = at 2 / 2
Тогда
S = μg (V / μg) 2 / 2 = (V 2 / μg) / 2 = V 2 / 2μg
Итак,
Тормозной путь зависит только от скорости и коэффициента трения, и не зависит от массы автомобиля.
Ну а поскольку ускорение свободного падения - величина постоянная, и равна 9.81 м/с 2 , то упрощенно можно считать так:
S = V 2 / 20μ
Так гласят незыблимые законы физики. Но если заглянуть в характеристики автомобилей, легко обнаружить, что у грузовиков тормозной путь больше, чем у легковушек. Выходит, они нарушают эти самые незыблимые законы? Конечно, нет. Для того, чтобы разобраться в этом, придется выйти далеко за пределы элементарной физики и детально знакомиться со свойствами тормозных систем (в частности, в разнице работы между "легковой" гидравлической и "грузовой" пневматической - а они разные), а также - в работе шины. В частности, в зависимости коэффициента трения шины от ее температуры, и, самое главное, от того, в какой момент начнется плавление резины. Чем раньше шина начнет плавиться - тем больше будет тормозной путь. А раньше начнет плавиться та шина, которая сильнее прижимается к асфальту. То есть - шина грузовика.
Тем не менее, в самом общем случае, когда скорости разумные, тормозной путь конкретного автомобиля не будет зависеть от того, насколько он нагружен. Не верьте тем людям, которые утверждают, что у сильно загруженного автомобиля он больше. Он такой же точно, как у пустого.
Что же касается автомобиля с прицепом, не оборудованным тормозами, то путем нехитрых преобразований мы получим такую формулу ускорения:
а = μg (1 + m пр. / m авт.)
Из чего видно, что сама масса прицепа не имеет значения, а важно только отношение массы прицепа к массе автомобиля: чем оно больше - тем больше ускорение и, стало быть, тормозной путь. Прямо пропорционально отношению масс автомобиля, который тормозит и прицепа, который тормозить не может.
S = V 2 / 2μg(1 + (m пр. / m авт.))
Видно, что если масса прицепа будет равна половине массы автомобиля, то тормозной путь увеличится наполовину, то есть станет в полтора раза длиннее. А если масса прицепа равна массе автомобиля - то в два раза.
Статья написана по материалам лекций
Представления о тормозном пути (что это такое, как определяют тормозной путь и для чего это нужно) необходимы каждому водителю. Знания эти будут для вас актуальными:
при выборе безопасной дистанции во время движения;
При экстренном торможении;
При «разборе полетов» в случае ДТП (используя формулу тормозного пути, можно доказать полиции, что вы не нарушали скоростной режим и реагировали своевременно).
Как рассчитать и от чего зависит тормозной путь автомобиля
Тормозной путь авто – это дистанция, которую преодолело ваше авто с момента нажатия на педаль тормоза до момента окончательной остановки. Измеряют данное расстояние в метрах. Даже самые лучшие тормоза не смогут молниеносно остановить транспорт на дороге. Двигаясь по сухому асфальту с минимальной скоростью в 10 км/ч, машина при блокировке колес проскользит еще 65 см, а при скорости 20 км/ч – тормозной путь составит 2.6 м (в гололед это уже будет 13 м!). Можно представить, насколько возрастет расстояние торможения при поездке по автостраде при 100 км/ч, когда машина пролетает 28 мв секунду.
Интересный факт! Легковая машина проходит за каждую секунду движения 5 м при скорости 30 км/ч и 33 метра при 120 км/ч.
Чем отличаются остановочный и тормозной пути автомобиля
Остановочный путь – пройденное авто расстояние с того момента, когда водителем обнаружена угроза, и до момента полной остановки авто. Такое расстояние, как правило, превышает тормозной путь легкового автомобиля. Главная причина - разная реакция людей. В большинстве случаев скорость реакции составляет 0,5 сек. Ряд факторов увеличивает время реакции:
усталость, плохое самочувствие, алкогольное или наркотическое опьянение, а также влияние некоторых лекарственных препаратов;
Уровень водительских навыков и мастерства (скорость реакции профессионала – 0,3 сек, у новичка – 1,7-2 сек);
Другая причина – время срабатывания тормозной системы авто различается. Гидравлический тормоз срабатывает через 0,2 с, пневматический – 0,6 (это значит, что торможение автомобиля начнется через 0,1-0,3 с и достигнет максимума еще через 0,3-0,5 с).
Важно! Величина остановочного пути должна быть всегда меньше расстояния до идущего впереди в попутном направлении автомобиля – данная дистанция будет безопасной.
Какие факторы влияют на тормозной путь
На длину тормозного пути влияют несколько факторов:
скорость – с ее повышением путь удлиняется. На дороге с сухим покрытием, при скорости автомобиля 60 км/ч, тормозной путь составит 23,5 м.
умение водителя тормозить в экстремальной ситуации (оптимальное решение – не выключая сцепления несколько раз нажимать на тормоз; при резком торможении можно потерять управление);
Техническое состояние автомобиля (прежде всего шин и тормозов);
Дорожные и погодные условия. Эффективность торможения автомобиля и сцепление с дорогой отражены в коэффициентах. Чем выше – тем лучше сцепление. Показатели различаются от 0,7 (на сухом асфальте) до 0,1 (по льду);
Движение на подъем, под уклон или ровной поверхности.
Важно! При увеличении скорости автомобиля вдвое, тормозной путь возрастет в четыре раза!
Как правильно рассчитать тормозной путь автомобиля
Во время движения по автодороге водителю нет смысла заниматься расчетами тормозного пути. Достаточно держать в памяти усредненные показатели.
При нормальных условиях тормозной путь легкового автомобиля составит при скорости:
50 км/ч – 16,3 м;
60 км/ч – 23,5 м;
70 км/ч – 32,1 м;
80 км/ч – 41,9 м;
90 км/ч – 53 м;
100 км/ч – 65,5 м;
Интересный факт! Степень загрузки транспорта или его масса не влияют на тормозной путь. При буксировке прицепа (без тормозов) его масса повлияет на процесс торможения буксировщика. Если прицеп весит половину массы авто, длина тормозного пути увеличится в 1,5 раза.
На мокром асфальте и во время гололеда эти показатели будут увеличиваться в разы. Существует универсальная формула, которая позволит правильно расcчитать,чему равен тормозной путь авто:
S =V2/2μg ,
где V- скорость в начале торможения (в м/с),
μ - показатель сцепления шин с покрытием дороги.
Как рассчитать скорость авто по тормозному пути
В случае ДТП длина тормозного пути измеряется рулеткой, фиксируется в протоколе и может использоваться при вычислении скорости движения. Метод прост, не занимает много времени, дает точный результат и проверен практикой. Главное условие – наличие тормозного пути. Так, тормозной путь 20 метров укажет на то, какая скорость была в момент нажатия на тормоз - около 60 км/ч.
Существует ряд математических методик и формул для вычисления начальной скорости во время торможения. Более простым решением будет воспользоваться «Калькулятором скорости» на одном из автосайтов. Нужно указать длину тормозного пути и основные обстоятельства (вид автомобиля, дорожное покрытие и его состояние и т.д.), и калькулятор выдаст искомую цифру.
Может случиться так, что от длины тормозного пути будет зависеть целостность кузова автомобиля и сохранность его пассажиров. Автомобиль на скорости просто не может резко замереть после нажатия на тормоз, даже если на нем стоят качественные покрышки и эффективная система торможения. После того, как нажата педаль тормоза, машина в любом случае преодолевает некоторое расстояние, и называется это расстояние - тормозной путь.
Водителю необходимо постоянно рассчитывать длину тормозного пути в соответствии с одним из правил по безопасности движения, которое говорит о том, что путь торможения должен быть меньше, чем расстояние до помехи.
В данной ситуации, все зависит от реакции и умения водителя, чем раньше он нажмет на тормоз и правильнее рассчитает длину тормозного пути, тем раньше, и успешнее авто затормозит.
Тормозной путь автомобиля при скорости 60 км/ч
Деформация кузова при столкновении на скорости 60 км/ч
Длина остановочного пути также зависит не только от водителя, но и от других сопутствующих факторов: от качества дороги, скорости движения, погодных условий, состояния тормозной системы, устройства тормозной системы, шин автомобиля и многих других.
Обратите внимание, что вес легкового автомобиля не влияет на длину тормозного пути . Это связано с тем, что вес автомобиля увеличивает инертность автомобиля при выполнении торможения, препятствуя при этом торможению, но увеличивает сцепление шин с дорогой благодаря увеличенной массе авто.
Эти физические свойства компенсируют друг друга, при этом практически не оказывая влияние на длину тормозного пути.
Скорость торможения напрямую зависит от способа торможения. Резкий тормоз до упора, приведет к заносу или движению машины юзом (если машина не оборудована системой ABS).
Постепенное нажатие на педаль применяется когда на дороге хорошая видимость и спокойная обстановка, оно не подходит для экстренных ситуаций. При прерывистом нажатии можно потерять управляемость, но зато быстро остановиться. Также возможно ступенчатое нажатие (схоже по эффекту с системой АБС).
Существуют специальные формулы, которые позволяют определить длину тормозного пути. Мы попробуем просчитать формулу по разным условиям, в зависимости от типа дорожного покрытия.
Формула для определения тормозного пути
Тормозной путь на сухом асфальте
Вспоминаем уроки физики, где ? – это коэффициент трения, g – ускорение свободного падения, а v – скорость движения машины в метрах в секунду.
Ситуация следующая: едет водитель на автомобиле Lada скорость которого 60 км/час. Буквально в 70 метрах идет женщина преклонного возраста, которая забыв о правилах безопасности спешно догоняет маршрутное такси (стандартная ситуация для России).
Воспользуемся этой самой формулой: 60 км/ч = 16,7 м/сек. У сухого асфальта коэффициент трения равняется 0,7 , g – 9,8 м/с. На самом деле, в зависимости от состава асфальта, он равен от 0.5 до 0.8, но всё же возьмем усредненное значение.
Полученный по формуле результат 20,25 метров. Естественно, что данное значение уместно лишь для идеальных условий, когда на машину установлена качественная резина и тормозные колодки, тормозная система исправна, при торможении вы не уходите в юз и не теряете управление, от множества других идеализированных факторов, которые не встречаются в природе.
Также для перепроверки результата, существует еще одна формула определения тормозного пути :
S = Кэ * V * V / (254 * Фс) , где Кэ – тормозной коэффициент, для легковых авто он равняется единице; Фс – коэффициент сцепления с покрытием 0,7 (для асфальта).
Подставляем скорость движения транспортного средства в км/ч.
Получается, что тормозной путь 20 метров для скорости 60 км/ч, (для идеальных условий), в том случае если торможение будет резким и без юза.
Тормозной путь на покрытии: снег, лед, мокрый асфальт
Автомобили BMW на испытаниях
Коэффициент сцепления помогает обозначить длину остановочного пути при разных дорожных условиях. Коэффициенты для разных дорожных покрытий :
- Сухой асфальт – 0,7
- Мокрый асфальт – 0,4
- Укатанный снег – 0,2
Попробуем подставить эти значения в формулы, и найдем значения длины тормозного пути для дорожного покрытия в разное время года и при разных погодных условиях :
- Мокрый асфальт – 35,4 метра
- Укатанный снег – 70,8 метра
- Лед – 141,6 метра
Получается, что на льду длина тормозного пути практически в семь раз выше, относительно сухого асфальта (так же как и подставляемый коэффициент). На длину тормозного пути влияет качество зимней резины, физические свойства.
Тестирование показало, что с системой АБС остановочный путь существенно снижается, но все же при гололеде и снеге АБС не влияет, а наоборот ухудшает эффективность торможения, если ее сравнивать с тормозной системой без ABS. Тем не менее, в АБС по большей мере все зависит от настроек и наличия системы распределения тормозного усилия (ЕБД).
Преимущество АБС в зимнее время – полный контроль над управлением автомобиля, что сводит к минимуму возникновения неуправляемого заноса при выполнении торможения. Принцип работы АБС схож с выполнением ступенчатого торможения на автомобилях без АБС.
Система АБС уменьшает тормозной путь на: сухом и мокром асфальте, укатанном гравии, разметке .
На льду и укатанном снеге использование АБС увеличивает тормозной путь на 15 - 30 метров, но позволяет сохранить контроль над машиной, без увода машины в занос. Этот факт следует учитывать.
Как тормозить на мотоцикле?
Правильно тормозить на мотоцикле задача довольно сложная. Можно тормозить задним колесом, передним, либо двумя, юзом или двигателем. При неправильном торможении на больших скоростях можно потерять равновесие. Для того, чтобы рассчитать тормозной путь мотоцикла на 60 км/ч также подставляют данные в формулу. Учитывая при этом другой тормозной коэффициент и коэффициент трения.
Тормозной путь мотоциклов
- Сухой асфальт: 23 - 33 метра
- Мокрый асфальт: 35 - 46 метра
- Грязь и снег: 70 - 95 метра
- Гололед: 95 - 128 метра
Второй показатель – тормозной путь при торможении мотоцикла юзом.
Длину тормозного пути должен знать и уметь рассчитать любой владелец транспортного средства, и лучше это делать визуально.
Следует помнить, что при возникновении дорожно-транспортного происшествия по длине юза, который останется на дорожном покрытии, можно определить скорость движения транспортного средства перед столкновением с препятствием, что может констатировать превышение допустимой скорости водителем и сделать из него виновника происшествия.
