Расчет тормозного управления автомобиля ВАЗ -21213

η₀ – коэффициент, учитывающий объемное расширение привода;

U_пп – передаточное число педального привода;

σ₀ – холостой ход педали, мм.

 

S_пед

 

 

4.2. Определение усилия  на педали.

 

 

 

l - база;

a, b - расстояние от центра масс до передней и задней осей;

h - высота центра масс;

Rz1, Rz2 - сумма нормальных реакций  на передние и задние колеса;

Pт1, Pт2 - тормозные силы на передних  и задних осях;

mg - сила тяжести автомобиля;

Pи - сила инерции автомобиля.

Рис.7. Расчетная схема

 

 

 

 

 

 

 

Усилие  на педали вычислено из расчета максимального возможного по условиям сцепления колеса с дорогой тормозного момента на передних колесах при полностью загруженном автомобиле, для легкового автомобиля и на задних колесах для грузового автомобиля.

При торможении автомобиля происходит перераспределение  нормальных реакций на передних и  задних колесах за счет действия сил  инерции.

Расстояние от центра масс до передней и задней осей:

 

где  G₁, G₂ – нагрузка на переднюю и заднюю ось,

G_a – вес автомобиля,

 

 

При торможении автомобиля происходит перераспределение  нормальных реакций на передних и  задних колесах за счет действия сил  инерции.

Сумма нормальных реакций на передних колёсах:

Сумма нормальных реакций на задних колёсах:

 

 

 

 

Максимально возможные по условиям сцепления  тормозные силы:

         - на передней оси при загруженном автомобиле

        - на задней оси при загруженном автомобиле

 

Тормозной момент на передней и задней оси:

 На автомобиль ВАЗ -21213 устанавливаются колеса маркировкой 185/75R16,

r_к=0,342м,

 

По принятому  условию расчёт проводен для тормозных механизмов передних колес легкового автомобиля.

Величина  тормозного момента на одном колесе передней оси по условию сцепления  колеса с дорогой:

Величина  приводных сил определена, исходя из типа тормозного механизма.

 

 

 

Дисковый  тормозной механизм:

где P – приводная сила;

μ – коэффициент трения

r_ср – средний радиус трения

 

Усилие на педали:

,

где  η_п=0,95 - коэффициент полезного действия тормозного привода

 

 

Усилие  на тормозной педали не удовлетворяет норме [P_пед] ≤ 500 Н. Необходимо применение усилителя. На ВАЗ-21213 применён гидровакуумный усилитель тормозов, использующий разряжение во впускном коллекторе двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3. Построить статическую  характеристику тормозного гидропривода

 

Давление  жидкости в тормозной магистрали определено по формуле:

 

Рис. 8. Статическая характеристика тормозного гидропривода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Регуляторы тормозных  сил.

 

Оптимальное распределение тормозных моментов  и  между передними и задними колесами, обеспечивающее минимальный тормозной путь, получается при максимально возможных по условиям сцепления тормозных силах на колесах.

 

Максимально возможные по условиям сцепления  тормозные моменты на одном колесе передней оси:

 

Тормозные моменты на одном колесе задней оси:

 

Расстояния  от центра масс до передней и задней осей при незагруженном автомобиле:

 

где  , - вес незагруженного автомобиля, приходящийся на заднюю и переднюю ось;

         - вес незагруженного автомобиля.

 

 

 

 

 

 

Максимально возможные по условиям сцепления  тормозные моменты:

-на одном колесе передней оси при незагруженном автомобиле

 

- на одном колесе задней оси при незагруженном автомобиле

Максимально возможные по условиям сцепления  приводные силы:

-на одном колесе передней оси при незагруженном автомобиле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- на одном колесе задней оси при незагруженном автомобиле

 

Максимально возможное по условиям сцепления  давление жидкости в приводе передних и задних колёс:

где  - приводная сила на переднем и заднем колесе, Н;

        - площадь поршня рабочего цилиндра передних и задних колёс,

в приводе передних колёс

в приводе задних колёс

Расстояния  от центра масс до передней и задней осей при полностью загруженном  автомобиле

Максимально возможные по условиям сцепления  тормозные моменты:

- на одном колесе передней оси при загруженном автомобиле

- на задней оси при загруженном автомобиле

 

Максимально возможные по условиям сцепления  приводные силы:

- на одном колесе передней оси при незагруженном автомобиле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- на задней оси при незагруженном автомобиле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимально возможное по условиям сцепления  давление жидкости в приводе передних и задних колёс:

- в приводе передних колёс

- в приводе задних колёс

 

 

 

 

Результаты расчетов.

 

φ	Автомобиль без груза						Автомобиль с грузом
	Мт1	Мт2	Р1	Р2	р1	р2	Мт1	Мт2	Р1	Р2	р1	р2
0,1	123.82	78.86	1579.34	265.08	0.73	0.79	139.58	128.24	1780.36	431.06	0.84	1.29
0,2	259	146.26	3303.57	491.63	1.56	1.47	294.88	245.28	3761.22	824.47	1.77	2.46
0,3	406.77	202.83	5188.39	681.78	2.45	2.04	465.88	344.35	5942.35	1157.48	2.8	3.46
0,4	565.09	247.46	7207.78	831.8	3.4	2.49	652.61	410.01	7979.72	1378.18	3.76	4.12
0,5	734.78	280.62	9372.19	943.26	4.42	2.82	855.04	495.35	10906.12	1665.04	5.15	4.98
0,6	915.84	302.33	11681.63	1016.23	5.51	3.04	1073.2	547.28	13688.77	1839.6	6.46	5.5
0,7	1108.26	312.59	14135.97	1050.72	6.67	3.14	1307.06	583.49	16671.88	1961.31	7.86	5.86
0,8	1299.06	308.33	16569.64	1036.4	7.82	3.1	1556.64	603.99	19855.1	2030.22	9.37	6.07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.9. Графики зависимости давления жидкости в приводе передних и задних тормозных механизмов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

 

В результате проведённой работы были сделаны следующие выводы:

1. Усилие  на педали  =627.33 Н что не удовлетворяет норме [P_пед] ≤ 500 Н. Необходимо применение усилителя. На ВАЗ-21213 применён гидровакуумный усилитель тормозов, использующий разряжение во впускном коллекторе двигателя.

2. Удельная  нагрузка на тормозные накладки  =20.84 не входит в пределы среднего значения удельной нагрузки, которая по статическим данным для легкового автомобиля составляет 10…20 , но так как на автомобиле на передних колесах установлены дисковые тормозные механизмы, удельные нагрузки соответственно выше.

3. Из графика оптимального отношения  давлений в приводе тормозных  механизмов колёс передней и  задней оси видно, что при  отсутствии регулятора тормозных  сил в значительном диапазоне  наблюдается перетормаживание задних  колёс, особенно для незагруженного  автомобиля, и частичное недотормаживание  для автомобиля полной массы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Список использованных  источников.

 

1. Автомобили  ВАЗ 21213, 21214. Эксплуатация, обслуживание, ремонт. Иллюстрированное практическое  пособие. - М.:  ООО «Мир автокниг», 2008. – 232с.

2. Молодов   А. М.  Учебно-методическое издание.  Рабочие процессы и основы  расчёта  автомобилей. Тормозное  управление. - Кострома: изд. КГСХА, 2005 - 12 с.

3.  http://www.rezulteo-shina.ru/shini-dlja-vaz/21213/21213-niva/1.7

4. http://www.fenox.com/ru/avtozapchasti/otechestvennogo/tormoznaja-sis-tema/cilindry-tormoza-i-sceplenija/vaz.