Задача № 3

Автомобіль КамАЗ-5320 рухається з одним причепом по криволінійній дорозі при радіусі повороту заднього моста тягача =6 м. Зрушення заднього моста причепа по відношенню заднього моста тягача складає =1м.

Ширину динамічного коридору при криволінійному русі автопоїзда визначимо по формулі (1.3)

м.

Габаритна ширина тягача і причепа складає = 2, 5 м.

Для виконання практичного завдання №1 необхідно по вихідним даним наведеним у таблиці 1.2 згідно варіанта (варіант вибираємо по номеру в навчальному журналі) визначити ширину динамічного коридору для прямолінійного і криволінійного руху автомобіля.

Геометричні параметри автомобіля наведені в таблиці 1.1.

Після рішення практичного заняття №1 проаналізувати ширину отриманого динамічного коридору і його вплив на безпеку руху з урахуванням конструкції дорожнього покриття.

Таблиця 1.1 – Геометричні і вагові параметри автомобілів, які впливають на безпеку його руху

Автомобіль	Геометричні параметри, м	Вагові параметри, кН
La	Ba	Ha	L		RH	Bк	Ga	G1	G2
ЗАЗ-968А «Запорожець»	3, 73	1, 57	1, 40	2, 16	2, 84	5, 9	2, 3	11, 6	4, 7	6, 9
ВАЗ-2102 «Жигулі»	4, 12	1, 61	1, 45	2, 42	3, 05	5, 9	2, 5	14, 3	6, 6	7, 7
«Москвич-2140»	4, 25	1, 55	1, 48	2, 40	3, 14	5, 70	2, 5	14, 3	6, 6	8, 0
ГАЗ-24 «Волга»	4, 74	1, 82	1, 49	2, 80	3, 56	6, 00	3, 0	18, 2	8, 7	9, 5
ГАЗ-14 «Чайка»	6, 11	2, 02	1, 52	3, 45	4, 61	8, 20	3, 4	31, 5	15, 3	16, 2
ЗІЛ-117	5, 72	2, 07	1, 52	3, 30	4, 16	7, 90	3, 3	32, 6	15, 4	17, 2
РАФ-2202 «Латвія»	4, 90	1, 82	2, 14	2, 70	3, 70	6, 60	3, 0	26, 3	12, 4	13, 9
ПАЗ-672	7, 15	2, 44	2, 95	3, 60	4, 80	9, 50	3, 7	78, 3	25, 4	52, 9
ЛАЗ-695Н	10, 54	2, 50	3, 09	5, 54	7, 62	9, 50	6, 3	114, 2	39, 7	74, 5
ЛіАЗ-677	10, 45	2, 50	2, 99	5, 15	7, 40	11, 0	5, 4	140, 5	57, 4	83, 1
УАЗ-451ДМ	4, 46	2, 04	2, 07	2, 30	3, 30	6, 80	2, 9	26, 6	11, 2	15, 4
ГАЗ-53А	6, 39	2, 38	2, 22	3, 70	4, 57	9, 00	3, 6	74, 0	18, 1	55, 9
ЗІЛ-130	6, 67	2, 50	2, 40	3, 80	4, 87	8, 60	4, 0	95, 2	25, 7	69, 5
КамАЗ-5320	7, 40	2, 50	3, 37	3, 85	5, 12	9, 30	4, 5		43, 7	109, 3
МАЗ-500А	7, 14	2, 50	2, 64	3, 95	5, 30	9, 50	4, 1	148, 2	48, 2

Таблиця 1.2 – Вихідні дані для виконання практичного завдання № 1

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 2

2.1 Розрахувати час, шлях обгону і мінімальну відстань, яка повинна бути вільною перед автомобілем, що обганяє.

Обгін являє собою складний і небезпечний маневр, викликаний бажанням водія рухатися без утрати часу.

Обгін зв’язаний з виїздом на сусідню смугу руху і вимагає вільного простору перед автомобілем, що обганяє. Труднощі правильного виконання обгону в поєднанні з високою швидкістю вимагають від водія безпомилкового розрахунку і точних дій по керуванню автомобілем. Чим більше швидкість транспортного потоку, тим більше імовірність ДТП при обгоні.

Маневр обгону можна розділити на три фази: відхилення автомобіля, що обганяє, вліво і його виїзд на сусідню смугу руху; рух ліворуч від автомобіля, що обганяється, і поперед нього; повертання автомобіля, що обганяє, на свою смугу перед автомобілем, що обганяється.

Для простоти розрахунків час, витрачений на поперечне зміщення автомобіля, що обганяє, і перехід його з однієї смуги руху на іншу, не враховують тому, що цей час невеликий у порівнянні з загальним часом обгону. Не враховують і збільшення шляху автомобіля, викликане цим зміщення.

У залежності від умов руху на дорозі обгін може відбуватися або з постійною, або з зростаючою швидкістю. Обгін з постійною швидкістю характерний для вільного, необмеженого руху автомобіля в заміських умовах. Тоді водій автомобіля, що обганяє, (малюнок 2.1) має перед собою достатній простір для попереднього розгону до великої швидкості. Ця швидкість повинна бути більше швидкості автомобіля, що обганяється, 2.

Час і відстань , необхідні в цьому випадку для безпечного обгону, визначають за наступною методикою.

Шлях обгону, , м, визначають за формулами

(2.1)

та (2.2)

де - дистанція безпеки між обгоняющим і обгоняємим автомобілями, м;

- дистанція безпеки між обгоняємим і обгоняющим автомобілями, м;

і - габаритні довжини автомобілів, м;

- шлях руху автомобіля, що обганяється, м.

Шлях автомобіля, що обганяється, , м, визначають за формулою

Час обгону, , хв, визначають за формулою

. (2.4)

Тоді

. (2.5)

Із формул (2.1), (2.5) одержують

. (2.6)

Отже

. (2.7)

Тоді час, , хв, обгону можна виразити наступною формулою

.

а – схема обгону; б – дистанція безпеки слідування автомобіля в потоці;

1 – автомобіль котрий обганяє; 2 – автомобіль який обганяють; 3 – встрічний автомобіль; 4 – вантажний автомобіль рухається за легковим; 5 – вантажний автомобіль рухається за вантажним; 6 – легковий автомобіль рухається за легковим; 7 – легковий автомобіль рухається за вантажним

Рисунок 2.1 – Обгін автомобіля

Таким чином, час і шлях обгону в більшому ступені залежать від швидкості автомобіля, , що обганяє. Чим динамічніше автомобіль, тим менше значення і . Тим швидше автомобіль може повернутися на свою смугу руху, забезпечивши необхідну безпеку.

Величина дистанції безпеки і у більшому ступені залежать від дорожніх умов, типу автомобіля, досвіду і кваліфікації водія. Правилами дорожнього руху передбачається, що дистанції між автомобілями вибирають водії.

Найменші дистанції обирають при обгоні легкового автомобіля легковим, а максимальні при русі вантажного автомобіля за легковим. Характер залежності дистанції від швидкості однаковий для взаємодіючих автомобілів усіх типів. Згідно наявних даних перша дистанція безпеки, , м, між автомобілем, що обганяє, й обгоняємим визначається за формулою

, (2.8)

Друга дистанція безпеки, , м, між автомобілями, що обганяється, і обгоняючим автомобілем визначається за формулою

, (2.9)

де і - емпіричні коефіцієнти, які залежать від типу автомобіля, що обганяється.

Значення емпіричних коефіцієнтів приведені в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 – Значення коефіцієнтів і

Автомобілі
Легкові	0, 33	0, 26
Вантажні середньої вантажопідйомності	0, 53	0, 48
Вантажні великої вантажопідйомності і автопоїзда	0, 76	0, 67

Друга дистанція безпеки коротша за першу тому, що водій автомобіля, що обганяє, прагне швидше повернутися на свою смугу руху і іноді «зрізує кут». Знаючи і швидкість зустрічного автомобіля можна визначити мінімальну відстань , що повинна бути вільною перед автомобілем, що обганяє, на початку обгону.

Мінімальна відстань, що повинна бути вільною, , м, перед автомобілем, що обганяється, на початку обгону визначається за формулою

, (2.10)

де - шлях зустрічного автомобіля, м.

Шлях зустрічного автомобіля, , м, визначається за формулою

. (2.11)

Згідно формул (2.4), (2.10), (2.11) формула для визначення вільного шляху приймає вигляд

. (2.12)

Чим вище швидкість автомобіля, що обганяє, тим менше значення , , , необхідні для безпечного обгону. Тому найбільш безпечний обгін легковим автомобілем тихохідного транспортного засобу, наприклад, автопоїзда. Навпроти, обгони легкових автомобілів, що виконуються іноді водіями вантажних автомобілів і навіть автопоїздів, дуже небезпечні і нерідко закінчуються трагічно.

Таким чином, якщо водій автомобіля, що обганяється, підвищить швидкість, не бажаючи звільнити дорогу, то це різко збільшить час і шлях обгону і може привести до аварії. Тому правила дорожнього руху категорично забороняють водію автомобіля, що обганяється, перешкоджати завершенню обгону.

2.2 Приклад розрахунку

За розробленою методикою розрахувати час обгону автомобіля по дорозі з покриттям гарної якості, шлях обгону і мінімальний вільний шлях автомобіля, що обганяє. Швидкість автомобіля, що обганяє, ГАЗ-24 «Волга» =30 м/с. Швидкість автомобіля, що обганяється, ГАЗ-24 «Волга» =20 м/с. Швидкість зустрічного автомобіля ГАЗ-53А =10 м/с.

Р І Ш Е Н Н Я

Визначити дистанцію безпеки між автомобілем, що обганяє, і обгоняємим автомобілем за формулою (2.8)

м.

Визначимо дистанцію безпеки між автомобілем, що обганяється, і обганяючим автомобілем за формулою (2.9)

D₂ = 0, 26*20² + 4 = 108м

Визначимо час обгону, необхідний автомобілю, що обганяє, за формулою (2.7)

сек.

Визначимо шлях обгону за формулою (2.6)

м.

Визначимо мінімальний вільний шлях перед автомобілем, що обганяє, за формулою (2.12)

м.

Аналізуючи отримані результати розрахунку робимо висновок, що шлях і час, необхідні для безпечного обгону, різко зростають при збільшенні швидкості автомобіля, що обганяється. Відповідно збільшується мінімальний вільний шлях перед автомобілем, що обганяє. Чим вище швидкість автомобіля, що обганяє, тим менші значення , , , необхідні для безпечного обгону.

Для виконання практичного завдання №2 необхідно за вихідними даними приведеним у таблиці 1.2 згідно варіанта (варіант вибираємо по номеру у навчальному журналі) визначити шлях обгону, час обгону і мінімальний вільний шлях автомобіля, що обганяє.

Після рішення практичного завдання №2 проаналізувати зміни значень , і в залежності від швидкості руху автомобілів.

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 3

3.1 Визначити гальмовий, зупинний шлях і уповільнення при гальмуванні автомобіля

Керуючи автомобілем, водій постійно змінює його швидкість, приводячи її у відповідність з навколишнім оточенням. Він повинний бути завжди готовим до екстреної зупинки автомобіля у випадку появи раптової перешкоди.

Уповільнення автомобіля, здійснюється внаслідок тертя у трансмісії, опору дороги і повітря. У небезпечній ситуації автомобіль необхідно зупинити на короткій відстані.

Це можливо лише при наявності на автомобілі спеціальної системи, яка дає можливість швидко знижувати швидкість.

Опір, створюваний гальмовими механізмами, дає можливість також удержати на місці нерухомий автомобіль, а при русі на спуску охороняти його від небажаного розгону. Сучасні автомобілі забезпечуються чотирма гальмовими системами: робочою, запасною, стояночною і допоміжною.

Найбільше значення для безпеки автомобіля має робоча гальмова система. Її застосовують для плавного зниження швидкості з уповільненням (до 2, 5-3, 0 м/с²)- службове гальмування і для екстреного гальмування з уповільненням (до 8-9 м/с²) – аварійне гальмування.

Гальмові якості автомобіля – це здатність гальм виконувати свої функції відповідно до ГОСТ 25478-82.

Висока ефективність гальм розуміється як можливість зупиняти транспортний засіб на найкоротшому шляху без замету, що для безпеки руху має важливе значення.

При гальмуванні кінетична енергія обертових поступово рухомих мас автомобіля, перетворюється гальмовим пристроєм у роботу гальмування, яке переходить у теплову енергію.

Рішення спрощеної математичної моделі процесу гальмування дає конкретні висновки для аналізу і визначення деяких гальмових факторів і їхнього впливу на безпеку руху.

Процес гальмування на горизонтальній дорозі можна представити наступною математичною моделлю:

,

де Е – кінетична енергія автомобіля;

А_Т – робота гальмування.

Замінивши Е и А_Т їхніми еквівалентами, одержимо

.

Після перетворення рівняння гальмовий шлях, , м, визначимо по формулах

, (3.1)

, (3.2)

де V – швидкість руху автомобіля в момент гальмування, м/с, по формулі (3.1); км/год по формулі (3.2);

j – коефіцієнт зчеплення;

– маса транспортного засобу;

q = 9, 8 м/с².

Гальмовий шлях, , м, можна визначити і по формулі

, (3.3)

де j – уповільнення автомобіля при гальмуванні м/с²;

V – швидкість руху автомобіля, км/год.

Уповільнення автомобіля при гальмуванні можна визначити диселерометром.

Уповільнення автомобіля при гальмуванні, j, м/с², визначимо по формулі

. (3.4)

Для практичних цілей в умовах експлуатації, а також у випадках автотехнічної експертизи формули (3.1), (3.2) і (3.3) коректують коефіцієнтом ефективності гальмування К_э. Це пояснюється тим що формули (3.1), (3.2) і (3.3) не враховують вплив на ефективність гальмування маси автомобіля і зниження ефективності гальм через знос деталей гальмових механізмів і шин. Приблизні значення К_э приведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – Значення коефіцієнта ефективності гальмування

З урахуванням К_э формули (3.2), (3.3) і (3.4) будуть мати вигляд

, (3.5)

, (3.6)

. (3.7)

Така неефективна робота гальмової системи сучасних автомобілів – явище майже неминуче через ряд причин: конструктивної і технологічної недосконалості; зміни технічного стану елементів гальмової системи, у тому числі і шин у результаті їхнього зносу та забруднення. Усунення відзначених недоліків є свого роду резервом у підвищенні ефективності гальмових систем у майбутньому.

Гальмова сила залежить від маси автомобіля і коефіцієнта зчеплення (). Значення коефіцієнта зчеплення для безпеки руху велике тому, що від його величини залежать такі важливі фактори, як ефективність гальмування, стійкість, керованість та динамічність.

Величина коефіцієнта зчеплення для шин, що мають новий протектор в залежності від дорожнього покриття і його стану, приведена в таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 – Значення коефіцієнтів зчеплення

Вид і стан дорожнього покриття	Величина коефіцієнта зчеплення ()
Асфальтобетонне сухе	0, 7...0…0, 8
Асфальтобетонне мокре	0, 6...0…0, 6
Асфальтобетонне покриття глиною	0, 25...0…0, 45
Брукове сухе	0, 6...0…0, 7
Щебеневе сухе	0, 6...0…0, 7
Щебеневе мокре	0, 4...0…0, 5
Ґрунтова дорога суха	0, 5...0…0, 6
Ґрунтова дорога мокра	0, 35...0…0, 5
Цілина влітку	0, 2...0…0, 5
Цілина узимку	0, 2...0…0, 4
Зледеніла дорога й гладкий лід	0, 06 … 0, 08