2021-12-31
Zachowanie się samochodu podczas hamowania cz. II
2017-11-28
W artykule zaprezentujemy typowe zachowania hamowanego samochodu, poruszającego się po linii prostej, gdy koła osi przedniej, tylnej lub wszystkie ulegną zablokowaniu.
Hamowanie samochodu poruszającego się po linii prostej bez (rys.a-1 i a-2) lub z
utratą kierowalności samochodu (rys.b-1 i b-2). Oznaczenia na rysunku: FH1 do FH4 - siły
hamowania działające na niezablokowane koła samochodu; FH5 i FH6 - siły hamowania
działające na przednie, zablokowane koła samochodu; FB1 i FB4 - siły boczne działające
na niezablokowane koła samochodu; FB5 i FB6 - siły boczne działające na przednie, zablokowane
koła samochodu, o wartości bliskiej zeru.
Jeśli samochód porusza się po linii prostej i jest hamowany (rys.31a-1), to kierowca bez przerywania hamowania może wykonać skręt, np. aby ominąć przeszkodę na drodze.
Warunkiem wykonania tego manewru jest to, aby:
- obok sił hamowania (FH1 i FH2, rys.31a-2) powstały siły boczne (FB1 i FB2) kół przednich
- siły boczne (FB1 i FB2) umożliwią wykonanie skrętu, który planuje kierowca, pod warunkiem, że ich wartość będzie w danych warunkach wystarczająca by zmienić tor ruchu samochodu (wartość siły bocznej zależy od siły nacisku koła na nawierzchnię drogi i od współczynnika tarcia bocznego opony.
Jeśli podczas hamowania nastąpi zablokowanie kół przednich samochodu (rys.31b-1), wówczas siły hamowania zablokowanych kół przednich (FH5 i FH6, rys.31b-1) będą mieć wartość mniejszą od maksymalnej, możliwej do uzyskania w danych warunkach. Jednak, gdy kierowca będzie próbował skręcić, to okaże się, że samochód nie wykona tego polecenia. Powodem jest to, że siły boczne zablokowanych kół przednich (FB5 i FB6)), mają wartość bliską zeru. Samochód pojedzie prosto bez zmiany kierunku ruchu. Takie zachowanie samochodu nazywamy utratą kierowalności ruchu samochodu.
Inna niebezpieczna sytuacja wystąpi wówczas, gdy w samochodzie jadącym po linii prostej, podczas hamowania, nastąpi zablokowanie kół tylnych (rys.32a). Powstaną siły hamowania (FH1 i FH4) wszystkich kół. Dla kół tylnych, wskutek ich zablokowania, wartości sił hamowania (FH3 do FH4) będą mniejsze od maksymalnych, możliwych do uzyskania w danych warunkach. Również z powodu zablokowania kół tylnych, wartości ich sił bocznych (FB3 i FB4) są bliskie zeru. Jeśli np. lewe przednie koło samochodu najedzie na wzniesienie na nawierzchni drogi (rys.32a) wówczas powstaje moment obrotowy (MO), który rozpoczyna obrót samochodu wokół jego osi pionowej. Siły boczne zablokowanych kół tylnych (FB3 i FB4), o blisko zerowej wartości, nie są w stanie zahamować tego obrotu (rys.32b).
Odchylenie od prostoliniowego toru ruchu szybko rośnie. Jeśli kierowca nie będzie jemu przeciwdziałał, to samochód może się obrócić o znaczny kąt wokół swojej osi pionowej. Nastąpi wówczas niezamierzona zmiana kierunku ruchu. Jedynym ratunkiem dla kierowcy jest skręt kierownicy, zwany popularnie kontrą, dla zrównoważenia momentu obrotowego (MO). W sytuacji przedstawionej na rys.32 - powinien być to skręt kierownicą w prawo. Takie zachowanie samochodu nazywamy utratą stateczności ruchu samochodu. Takie samo zachowanie samochodu, w przypadku zablokowania tylnych kół podczas hamowania, może spowodować wiatr boczny, który wieje z siłą FWB (rys.33). Taka sytuacja może zaskoczyć kierowcę, gdy np. hamuje a jednocześnie wyjeżdża zza ściany lasu. Tu również osobista uwaga.
Jeśli ktoś wcześniej, w bezpiecznych warunkach, np. na parkingu, blokując tylne koła hamulcem ręcznym, nie próbował:
- jak zachowuje się samochód, który utracił stateczność, a może to nastąpić nie tylko podczas hamowania
- jak temu przeciwdziałać, odpowiednią kontrą kierownicą
to w warunkach rzeczywistych, gdy zostanie tym nagle zaskoczony, tego nie wykona.
Wspomniana kontra kierownicą musi być odpowiednio szybka, o odpowiedni kąt. Za mała nie zatrzyma obrotu samochodu. Za duża spowoduje obrót samochodu w przeciwną stronę. Sytuację pogarsza fakt, że na odcinkach prostych samochody przeważnie poruszają się z dużymi prędkościami, a kierowcy są przeważnie zaskakiwani nieoczekiwaną utratą stateczności pojazdu. Kierowca musi wówczas wykonywać kontry szybko, a margines na pomyłki jest mały. Kolejna niebezpieczna sytuacja wystąpi wówczas, gdy samochód porusza się po linii prostej i jest tak hamowany, że nastąpi zablokowanie wszystkich kół pojazdu (rys.34a). Siły hamowania wszystkich zablokowanych kół (FH1 do FH4), będą mieć wartości mniejsze od maksymalnych, możliwych do uzyskania w danych warunkach Wartości sił bocznych wszystkich zablokowanych kół (FB1 do FB4) mają wartości bliskie zeru. Kierowca czuje, że samochód jest hamowany, ale może nie wiedzieć, że gdy wystąpi jakaś siła boczna, np. siła wiatru bocznego (FWB), to nastąpi przesunięcie samochodu prostopadle do kierunku ruchu (rys.34b).
