Лекция 8.5. Торможение двигателем и торможение автопоезда

8.5.1. Торможение двигателем

При торможении двигателем муфта сцепления включена. Карбюраторный двигатель работает на режиме холостого хода с включённым зажиганием, а дизель – с минимальной подачей топлива, достаточной для того, чтобы он не заглох.

Двигатель, включённый в тормозную систему машины, создаёт на ведущих колёсах два противоположно направленных момента: тормозной момент , вызываемый сопротивлениями, действующими в двигателе, и ведущий момент , создаваемый касательными силами инерции, возникающими в результате снижения скорости движения тормозимых масс двигателя. Первый из них способствует торможению машины, а второй – препятствует. Использование двигателя для торможения может дать эффект только при условии, что

.

Величина тормозного момента может быть определена по формуле

,

где - тормозной момент на коленчатом валу двигателя.

Инерционный момент , возникающий на ведущих колёсах машины

,

где - приведённый к коленчатому валу момент инерции движущихся масс двигателя и ведущих частей муфты сцепления; - угловое замедление коленчатого вала двигателя.

Представим угловое замедление коленчатого вала двигателя в виде

.

Тогда инерционный момент

.

Подставляя в неравенство значения указанных моментов, получаем условие применимости метода торможения двигателем:

,

откуда

.

Если замедление превышает указанные пределы, то торможение двигателем нецелесообразно и может принести только вред (энергия двигателя гасится в тормозе). Максимальное значение замедления, при превышении которого двигатель должен быть обязательно отключен, зависит главным образом от тормозного момента двигателя и от приведённого момента инерции его движущихся масс. Чем меньше тормозной момент и больше момент инерции , тем ниже значение замедления, допустимое при торможении двигателем.

Для повышения эффективности этого способа торможения в двигателях устанавливают клапаны для дросселирования выпуска газов или другие приспособления, повышающие тормозной момент двигателя .

Торможение двигателем целесообразно применять:

- когда целью торможения является сохранение скорости движения или некоторое её снижение;

- на кратковременных служебных замедлениях;

- на длинных крутых спусках в качестве дополнительного тормозного средства для уменьшения нагрева тормозов.

Тормозной момент, создаваемый двигателем, равномерно распределяется дифференциалом между правыми и левыми колёсами. Это снижает общую возможную неравномерность распределения тормозных усилий между колёсами и уменьшает вероятность блокировки одного из колёс. Последнее обстоятельство способствует повышению устойчивости машины против заноса, в особенности на мокрых и скользких дорогах.

При наличии гидромеханической трансмиссии торможение двигателем применять нельзя, поскольку гидротрансформатор способен передавать крутящий момент только в одном направлении, т.е. от двигателя к ведущим колёсам. В этом случае в качестве тормоза может быть использован гидротрансформатор, если он оснащён теми или иными приспособлениями, создающими дополнительные сопротивления потоку жидкости внутри круга циркуляции жидкости.

8.5.2. Особенности торможения автомобильного и тракторного поезда

Торможение авто и тракторного поезда можно рассматривать как суммарное торможение отдельных шарнирно-соединённых между собой повозок, каждая из которых получает соответственные замедления. При этом кроме обеспечения рассмотренных выше тормозных свойств, необходимо согласовать действие тормозов тягача и прицепов, чтобы предотвратить набегание прицепов на тягач и одного прицепа на другой.

Добиться абсолютной синхронности работы тормозов тягача и прицепов при любых условиях движения поезда возможно лишь в случае применения микропроцессорной техники и автоматизации процесса торможения. Поэтому целесообразно, чтобы прицепы начинали тормозиться раньше и оттормаживались бы позже, чем тягач, причём у задних прицепов эта разница должна быть больше, чем у передних.

Кроме более раннего торможения, важно так распределить тормозные силы между тягачом и прицепами, чтобы поезд при торможении находился в слегка растянутом состоянии, благодаря чему он становиться менее чувствительным к боковым возмущениям. Наличие в сцепке усилий сжатия способствует отклонению тягача и прицепа от их нормальных траекторий при наличии соответствующих внешних воздействий. Поэтому при анализе тормозных свойств поезда принимается в качестве дополнительного фактора усилие в сцепке.

Назовём парциальными замедлениями тягача и прицепа замедления, которые могли бы быть получены при торможении каждого из них в отдельности. Обозначим их соответственно через и . Очевидно, что выполнение требования об отсутствии в сцепке сжимающих усилий возможно, если

.

При выполнении указанного условия могут встретиться два случая:

1. . Это позволяет удовлетворить указанное требование, т.е. тормозные свойства поезда будут использованы полностью.

2. . Чтобы не допустить в этом случае возникновение в сцепке сжимающих усилий, нужно ограничить тормозную силу тягача и таким образом уменьшить его замедление. Принимая усилие в сцепке равным нулю, получаем, что в этом случае допустимое замедление тягача . Соответственно и допустимое максимальное замедление поезда ограничено величиной .

Минимальный тормозной путь поезда при движении до полной остановки на горизонтальной дороге имеет, согласно ранее полученному уравнению, следующее значение:

.

Из этого выражения видно, что необходимость снижения максимального замедления поезда в целях устранения сжимающих усилий в сцепке приводит к увеличению минимального тормозного пути поезда.

Дата добавления: 2015-10-24