Brzdná dráha – Odpadky

Překlad zajímavého článku na téma brzdné účinnosti nákladních vozidel s různou úrovní zatížení.

B. G. Hutchinson a D. J. Parker

Brzdné schopnosti velkých užitkových vozidel (LTV) byly v posledních pěti nebo šesti letech hodnoceny v řadě studií. Mnohé z těchto studií dospěly k závěru, že brzdný výkon velkých LTV je nižší, než obecně předpokládají silniční a dopravní inženýři v uznávaných silničních normách.

Tento článek popisuje výsledky některých počítačových analýz brzdného výkonu různých užitkových vozidel běžně používaných v Ontariu. Tyto nákladní vozy se používají v podmínkách známých jako „přetížené“ a „nadměrně velké“. Článek také shrnuje výsledky terénních testů brzdného výkonu s výsledky popsanými v dostupných zdrojích a literatuře, které jsou následně porovnány s výsledky testů a výkonem hodnocených modelů nákladních vozidel.

účinnost brzdění

Brzdná účinnost nákladních vozidel se obvykle určuje podle vzorce:

kde N je brzdná účinnost (%), a je zpomalení dosažené vozidlem při kontrolovaném brzdění (tj. bez blokování kteréhokoli z kol) m/s²; a f = součinitel tření pneumatik na nosné ploše.

Ideální brzdné účinnosti, neboli ideálního brzdění, je dosaženo, když brzdné síly působící brzdami na každé kolo jsou úměrné normálnímu zatížení přenášenému každým kolem vozidla. Pokud tato podmínka není splněna, dojde k předčasnému zablokování kol, ke kterému dojde na jednom nebo více kolech, a dostupné třecí síly pneumatiky na nosné ploše nebudou plně využity. Rozložení brzdných sil u většiny nákladních vozidel obvykle funguje za podmínek odpovídajících naloženému stavu. Brzdná účinnost u nezatíženého nebo částečně naloženého nákladního vozidla je obvykle výrazně nižší.

V roce 1987 byla dokončena kanadská studie hmotnosti a rozměrů vozidel, která stanovila referenční brzdnou účinnost 70 %, což sice není pro tuto úroveň výzkumu přiměřené, ale bylo dosaženo. Výsledky této studie, o nichž informovali Sutherland a Pearson (1989), ukázaly, že i typický tahač s návěsem mohl této hodnoty dosáhnout. Není však jasné, zda byla této brzdné účinnosti dosažena u naloženého, částečně naloženého a nevyloženého vozidla.

Důsledky odchylek od ideálního modelu brzdění

Vlivy odchylky od ideálního brzdění jsou znázorněny na Obr. 1, který ukazuje brzdné dráhy při rychlosti 40 km/h (64,4 mph) pozorované v testech brzdění za sucha u různých typů vozidel (autobusy, nákladní automobily a návěsy) pro odchylky od ideálního brzdění na přední nápravě u naložených i nenaložených vozidel.

Diagram ukazuje, že brzdná dráha u naložených i nenaložených vozidel se blíží minimální brzdné dráze 45,7 m, protože procento brzdění na přední nápravě se blíží ideální hodnotě. Naopak, když se brzdná dráha od ideální hodnoty výrazně odchyluje, brzdná dráha se více než zdvojnásobí. Vzorec pro výpočet brzdné dráhy s využitím výpočetních modelů by při této rychlosti poskytl brzdnou dráhu přibližně 30 m, což je méně než pozorovaná hodnota získaná při terénních testech na suchém, čistém asfaltu.

Obrázek 1. Vztah mezi brzdnou dráhou a odchylkou od „ideálního“ brzdění přední nápravy vozidla.

Hutchinson a Parker (1989) popsali brzdné modely použité k výpočtu brzdné schopnosti prezentované v tomto článku. Adaptační modely vyvinuté na Michiganské univerzitě a v Dopravním výzkumném ústavu popsal Matthew (1987). Tyto modely vypočítávají síly působící na proces brzdění vozidla při různých úrovních tlaku na brzdový pedál, jakož i tlak na pedál, při kterém se kola zablokují na jedné nebo více nápravách, což se používá k určení maximálního zpomalení při kontrolovaném brzdění, a tím ke zlepšení účinnosti brzdění.

Obrázek 2 znázorňuje rovnici pro nenaložený tahač a návěs. Vozidla byla vybavena brzdami s charakteristikami uvedenými Radlinskym a Williamsem (1985) pro různé typy vozidel. Uvedené brzdné síly byly upraveny podle rychlosti takto:

ANALÝZA TYPŮ NÁKLADNÍCH VOZIDEL

Obrázek 3 znázorňuje čtyři hlavní typy analyzovaných nákladních vozidel. Třínápravová nákladní vozidla jsou sklápěče, které se používají ve městech i na venkově. V analýze popsané v tomto článku byly naloženy s hustotou nákladu 17 000 N/m3 (štěrk), což je maximální zatížení nápravy dvounápravového přívěsu povolené ontarijskými předpisy.

Obr. 2 Vzorce pro nenaložený tahač a návěs

Obr. 3 Konfigurace analyzovaných nákladních vozidel

Typický třínápravový návěs byl naložen nadrozměrným nákladem o hustotě 1000 N/m3, což odpovídá spotřebnímu zboží přepravovanému mnoha třínápravovými nákladními vozy. Vícenápravový návěs zobrazený na obrázku 3 je typickým příkladem štěrkového soupravy používané na stavebním trhu v Torontu, která přepravuje štěrk z lomů nacházejících se na blízkých ledovcových ložiscích. Tento návěs byl naložen maximálně 56 820 kg štěrku. Čtvrtý nákladní vůz zobrazený na obrázku 3 je kombinací dvou návěsů, která se často používá k přepravě hustého nákladu, jako jsou ocelové svitky, ocelové plechy, pivo atd. Byl naložen s hustotou nákladu 17 000 N/m3. Diagram ukazuje, že každá ze tří kombinací nákladních vozidel byla vybavena stejným tahačem.

POSOUZENÍ BRZDNÍ ÚČINNOSTI

Obrázek 4 ukazuje brzdnou účinnost vypočítanou pro čtyři nákladní vozidla zobrazená na obr. 3 a tahač pohybující se bez návěsu. Pro demonstraci brzdné účinnosti probíhalo brzdění rychlostí 100 km/h na suchém čistém asfaltu. Součinitel tření pneumatik s tímto povrchem vozovky byl 0,5. Brzdná účinnost je zobrazena pro nenaložené i naložené vozidlo.

Obr. 4 Brzdná účinnost různých nákladních vozidel

Z diagramu vyplývá, že pouze naložené vozidlo bylo schopno dosáhnout požadované hodnoty 70 % dle normy brzdné účinnosti, s výjimkou vícenápravového návěsu. Nejhorší hodnota brzdného výkonu byla zaznamenána u naloženého vícenápravového návěsu díky použití metody Radlinsky a Williams, kteří vozidlo brzdili za tímto účelem velkým množstvím štěrku. Nejdůležitějším znakem znázorněným na obrázku 4 je pokles brzdné účinnosti prázdného vozidla. Tahač s návěsem, samotný tahač a polonaložený silniční vlak mají brzdnou účinnost asi 40 procent, zatímco prázdný silniční vlak se dvěma návěsy má brzdnou účinnost pouze 25 procent.

Brzdný výkon a jeho zhoršení při jiných rychlostech a hodnotách tření pneumatik jsou podobné těm, které jsou znázorněny na obrázku 4. Vysoké koeficienty tření při vysokých rychlostech vedly ke snížení brzdného výkonu u naložených vozidel v důsledku většího předpětí při jízdě vpřed. Tyto změny brzdného výkonu však nebyly tak významné.

Vliv výše uvedených hodnot brzdného výkonu lze posoudit porovnáním brzdného výkonu vypočítaného pomocí zjednodušeného modelu brzdného procesu s experimentálními pozorováními. Radlinsky a Williams (1985) prezentovali výsledky analýzy brzdné dráhy pro řadu užitkových vozidel, která je znázorněna na obrázku 5. Brzdění bylo provedeno při rychlosti 100 km/h na suché vozovce s pneumatikami a brzdami v dobrém technickém stavu. Diagram také ukazuje brzdnou dráhu 130 m, která se používá pro výpočtové metody hodnocení při provozní rychlosti 100 km/h. Je třeba připomenout, že tato dráha je vypočítána na základě předpokládaného součinitele tření pneumatiky 0,30, což odpovídá částečně opotřebovaným pneumatikám provozovaným na mokré vozovce.

Obr. 5 Porovnání vypočítané a experimentální brzdné dráhy

Obrázek 5 ukazuje, že naložené nákladní automobily a návěsy mají kratší brzdné dráhy, než jsou předpokládané, ale na suchém asfaltu se brzdné dráhy nenaložených vozidel těsně blíží standardizované předpokládané prahové hodnotě (na základě výpočtů pro mokrý povrch vozovky) nebo ji překračují. Obrázek 5 shrnuje předpokládané brzdné dráhy pro model vozidla na suchém asfaltu při rychlosti 100 km/h. Porovnání předpokládané a pozorované brzdné dráhy na obrázku 5 ukazuje, že pozorované modely vozidel jsou schopny provozu v rozsahu blízkém předpokládané dráze. Tento obecný vztah mezi předpokládanými a pozorovanými hodnotami umožňuje určitou jistotu v hodnotách brzdného výkonu uvedených v předchozí části.

Fancher (1986) předložil důkazy o tom, že nákladní automobily s opotřebovanými pneumatikami (ale stále způsobilými pro provoz) mají brzdné dráhy výrazně delší, než jsou doporučené normami AASHTO. Obrázek 6 znázorňuje brzdné dráhy pro nákladní automobily brzdící na mokré vozovce s novými i opotřebovanými pneumatikami. Graf ukazuje, že kontrolované brzdění nákladních automobilů z rychlosti 90 km/h vyžaduje brzdné dráhy, které jsou přibližně stejné jako dráhy uvedené v normách pro rychlosti 130 km/h.

Obr. 6 Porovnání vypočítané a experimentální brzdné dráhy vozidla při různých rychlostech

Experimentální podmínky popsané Fancherem byly třínápravový tahač s dvounápravovým návěsem naloženým nákladem s nízkou hustotou (1 000 N/m3) a koeficientem tření 0,2. Experimentální data a předpokládané brzdné dráhy byly superponovány na obrázku 6. Porovnání pozorovaných a očekávaných brzdných drah ukazuje, že předpokládaný model nadhodnocuje brzdné dráhy při rychlostech pod 90 km/h a podhodnocuje brzdné dráhy při vyšších rychlostech. Brzdný model by mohl lépe odrážet experimentálně pozorované brzdné dráhy, pokud by byly známy faktory odrážející odchylky v brzdných dráhách při rychlostech nad 100 km/h a pokud by byly použity proměnné koeficienty tření pneumatik. Porovnání znázorněné na obrázku 6 také umožňuje použít zjednodušený model k analýze relativního brzdného výkonu jiných typů nákladních vozidel.

ÚDAJE O NEHODÁCH NÁKLADNÍCH VOZIDEL

Buiko, Saccomano a Stewart (1987) provedli komplexní analýzu nehod nákladních vozidel na dálničním systému v Ontariu s využitím dat z roku 1983. Tato data byla použita proto, že nehody mohly být doplněny informacemi o nákladních vozidlech z celoprovinčního průzkumu užitkových vozidel.

Tabulka 1 ukazuje nehodovost podle typu nákladního vozidla vypočítanou v této studii. Záznamy o nehodách ukazují, že prázdná nákladní vozidla měla vyšší nehodovost než naložená nákladní vozidla u návěsů, s výjimkou dvojitých návěsů.

Údaje o dvojitých přívěsech by měly být interpretovány s opatrností vzhledem k jejich malému počtu, které se v roce 1983 používaly na ontarijských silnicích.

Typ nákladního vozidla

Míra nehodovosti (počet / milion km)

Hrubý odhad je asi 100 km/h. Všechno ale samozřejmě závisí na řadě dalších faktorů.

Pokud nejste příliš líní, zde je příklad vzorce

Délka brzdné dráhy, kvalita povrchu vozovky atd. jsou známé.
Auto – VAZ 2107
Brzdná dráha – 16,3 m
Povrch – suchý asfalt
Brzdový systém vozu je v dobrém provozním stavu.

Výpočet brzdné dráhy a rychlosti.
Va = 0.5 x t³ x j + V²S⁻ x j = 3 2 0,5 + V² x 0,3 x 5 = 2 m/s = 16.3 km/h
kde:
Ve výrazu V^2Sₙ x j je v druhá odmocnina celého výrazu, .
Va — počáteční rychlost vozidla, m/s;
t3 — — doba nárůstu zpomalení vozidla, s;
j — ustálené zpomalení vozidla během brzdění, m/s2;
(pro mokrý povrch – 5 m/s2 dle GOST 25478-91 nebo níže uvedeného dodatku)
pro suchý povrch j=6,8 m/s2, proto je počáteční rychlost vozu během smyku 21 m rovna 17,92 m/s, neboli 64,5 km/h.
Sю — délka brzdné dráhy (smyku), m.
S0 = S1 + S2 +S 3+ S4 = (t1 + t2 + 0,5 t3 ) Va + Va/2j
kde:
S0 – vzdálenost vozu od okamžiku, kdy řidič začne reagovat na nebezpečí, do zastavení (brzdná dráha)
S1 + S2 + S3 + S4 — dráhy vozidel v časových intervalech t1, t2, t3, t4
t1 — reakční doba řidiče, -0,8 s.
t2 je doba zpoždění pohonu hydraulické brzdy, je zvoleno 0,2 s.
t3 — doba náběhu zpomalení, 0,3 s.
t4 = Vₙ/j = Va/j — 0,5 t3 — doba plného brzdění, s.
T0 = ​​​​t1 + t2 + t3 + t4 = T + Va / j;
Vezmeme-li T = t1 + t2 + 0,5 t3, lze snadno vypočítat brzdnou dráhu a čas zastavení vozidla.

4. října 2005
Mělo by to být kolem 100-110.
4. října 2005

Auto 1 se pohybuje rychlostí 90 km/h tam, kde je povolená rychlost 60, auto 2 vyjíždí z otočky, aniž by dalo přednost autu 1 přes plnou čáru téměř kolmo do pravého jízdního pruhu. Pak vše dle diagramu, místo nárazu je v pravém krajním rohu.

4. října 2005
Pokud je vše tak, jak je znázorněno na obrázku, pak je na vině rozhodně řidič vozu č. 2.
4. října 2005
Řidič 1 překročil povolenou rychlost!
Řídí Schumacher
4. října 2005

Řidič, který vyjíždí na silnici, se musí ujistit, že nevytváří překážky ostatním účastníkům silničního provozu. A zde neplatí žádné „kdyby“. Překážka je, když musíte změnit režim jízdy: jízdní pruh, rychlost. Zde máme obojí, tedy vznikla překážka. A rychlost je již osobním problémem oběti. Za překročení rychlosti dostane pokutu. Asi 10 dolarů. A to pokud to prokážou.

Stojí za to prohledat fórum, byl tam takový příběh: někdo jel z přilehlé silnice na jednosměrku a srazil se s autem, které jelo proti směru provozu na jednosměrce, výsledek – vzájemná chyba. Mimochodem, už si nepamatuji, jak tam diskuse skončila.

„Dej přednost v jízdě (nevytvářej překážky)“ je požadavek, který znamená, že účastník silničního provozu nesmí zahájit, obnovit ani pokračovat v jízdě ani provádět jakýkoli manévr, pokud by tím mohl donutit ostatní účastníky silničního provozu, kteří vůči němu mají práva, k… výhoda, změnit směr pohybu nebo rychlost.

„Přednost“ je právo pohybovat se v zamýšleném směru jako první vzhledem k ostatním účastníkům silničního provozu.

Jakože auto nemá PRÁVO se pohybovat v zamýšleném směru – proti jednosměrnému provozu.

IMHO, k tématu,
Překročení rychlosti neomezuje právo pohybovat se v zamýšleném směru.

I když, pokud se abstrahujeme, pravděpodobně existuje rychlost (velmi vysoká), při které jedoucí auto nebude pro drtivou většinu řidičů viditelné a při manévru dojde k nehodě (s vysokou pravděpodobností).
Pokud se zamyslíme nad významem této rychlosti, je zřejmé, že bez ohledu na hodnotu, kterou zjistíme nebo vypočítáme, je rychlostní limit stále regulován pravidly silničního provozu.
A při překročení rychlostních limitů stanovených pravidly silničního provozu může nastat situace, kdy se svědomitý řidič, který přísně dodržuje požadavek „dat přednost v jízdě“, dostane do nehody.
Měl právo se pohybovat? Měl, protože splnil všechny požadavky pravidel silničního provozu.
Blížící se cíl ve vysoké rychlosti fyzicky nemohl zaznamenat :-).
Pokud tedy došlo k nehodě (a svědomitý řidič dodržel pravidla silničního provozu), pak řidič jedoucí vysokou rychlostí porušil jeho práva. Proto se nabízí otázka: v jakém ohledu došlo k porušení práv? Kvůli rychlostnímu limitu řidiče jedoucím vysokou rychlostí. Kdy došlo k překročení rychlostního limitu? V okamžiku překročení rychlostního limitu upraveného pravidly silničního provozu na tomto úseku silnice.