Тормозной путь: определение, формула

Тормозной путь автомобиля при скорости 60 кмч

Деформация кузова при столкновении на скорости 60 км/ч

Длина остановочного пути также зависит не только от водителя, но и от других сопутствующих факторов: от качества дороги, скорости движения, погодных условий, состояния тормозной системы, устройства тормозной системы, шин автомобиля
и многих других.

Обратите внимание, что вес легкового автомобиля не влияет на длину тормозного пути. Это связано с тем, что вес автомобиля увеличивает инертность автомобиля при выполнении торможения, препятствуя при этом торможению, но увеличивает сцепление шин с дорогой благодаря увеличенной массе авто. Эти физические свойства компенсируют друг друга, при этом практически не оказывая влияние на длину тормозного пути

Эти физические свойства компенсируют друг друга, при этом практически не оказывая влияние на длину тормозного пути.

Скорость торможения напрямую зависит от способа торможения. Резкий тормоз до упора, приведет к заносу или движению машины юзом (если машина не оборудована системой ABS).

Постепенное нажатие на педаль применяется когда на дороге хорошая видимость и спокойная обстановка, оно не подходит для экстренных ситуаций. При прерывистом нажатии можно потерять управляемость, но зато быстро остановиться. Также возможно ступенчатое нажатие (схоже по эффекту с системой АБС).

Существуют специальные формулы, которые позволяют определить длину тормозного пути. Мы попробуем просчитать формулу по разным условиям, в зависимости от типа дорожного покрытия.

Тормозной путь на сухом асфальте

Вспоминаем уроки физики, где ? – это коэффициент трения, g – ускорение свободного падения, а v – скорость движения машины в метрах в секунду.

Ситуация следующая: едет водитель на автомобиле Lada скорость которого 60 км/час. Буквально в 70 метрах идет женщина преклонного возраста, которая забыв о правилах безопасности спешно догоняет маршрутное такси (стандартная ситуация для России).

Воспользуемся этой самой формулой: 60 км/ч = 16,7 м/сек. У сухого асфальта коэффициент трения равняется 0,7
, g – 9,8 м/с. На самом деле, в зависимости от состава асфальта, он равен от 0.5 до 0.8, но всё же возьмем усредненное значение.

Полученный по формуле результат 20,25 метров. Естественно, что данное значение уместно лишь для идеальных условий, когда на машину установлена качественная резина и тормозные колодки, тормозная система исправна, при торможении вы не уходите в юз и не теряете управление, от множества других идеализированных факторов, которые не встречаются в природе.

Также для перепроверки результата, существует еще одна формула определения тормозного пути:

S = Кэ * V * V / (254 * Фс)
, где Кэ – тормозной коэффициент, для легковых авто он равняется единице; Фс – коэффициент сцепления с покрытием 0,7 (для асфальта).

Подставляем скорость движения транспортного средства в км/ч.

Получается, что тормозной путь 20 метров для скорости 60 км/ч, (для идеальных условий), в том случае если торможение будет резким и без юза.

Тормозной путь на покрытии: снег, лед, мокрый асфальт

Автомобили BMW на испытаниях

Коэффициент сцепления помогает обозначить длину остановочного пути при разных дорожных условиях. Коэффициенты для разных дорожных покрытий:

Сухой асфальт – 0,7
Мокрый асфальт – 0,4
Укатанный снег – 0,2

Попробуем подставить эти значения в формулы, и найдем значения длины тормозного пути для дорожного покрытия в разное время года и при разных погодных условиях:

Мокрый асфальт – 35,4 метра
Укатанный снег – 70,8 метра
Лед – 141,6 метра

Получается, что на льду длина тормозного пути практически в семь раз выше, относительно сухого асфальта (так же как и подставляемый коэффициент). На длину тормозного пути влияет качество зимней резины, физические свойства.

Тестирование показало, что с системой АБС остановочный путь существенно снижается, но все же при гололеде и снеге АБС не влияет, а наоборот ухудшает эффективность торможения, если ее сравнивать с тормозной системой без ABS. Тем не менее, в АБС по большей мере все зависит от настроек и наличия системы распределения тормозного усилия (ЕБД).

Преимущество АБС в зимнее время – полный контроль над управлением автомобиля, что сводит к минимуму возникновения неуправляемого заноса при выполнении торможения. Принцип работы АБС схож с выполнением ступенчатого торможения на автомобилях без АБС.

Система АБС уменьшает тормозной путь на: сухом и мокром асфальте, укатанном гравии, разметке
.

На льду и укатанном снеге использование АБС увеличивает тормозной путь на 15 — 30 метров, но позволяет сохранить контроль над машиной, без увода машины в занос. Этот факт следует учитывать.

Определение скорости автомобиля по тормозному пути

Под тормозным путём обычно понимают расстояние, которое проходит то или иное транспортное средство от начала торможения (или, если быть более точным, с момента активации тормозной системы) и до полной остановки. Общая, недетализированная формула, из которой возможно вывести формулу для расчета скорости, выглядит так:

Va = 0.5 х t3 х j + √2Sю х j = 0,5 0,3 5 + √2 х 21 х 5 = 0,75 +14,49 = 15,24м/с = 54,9 км/ч где: в выражении √2Sю х j, где:

Va – начальная скорость автомобиля, измеряемая в метрах в секунду;

t3 – время нарастания замедления автомобиля в секундах;

j – установившееся замедление автомобиля при торможении, м/с2; обратите внимание, что для мокрого покрытия – 5м/с2 по ГОСТ 25478-91, а для сухого покрытия j=6,8 м/с2, отсюда начальная скорость автомобиля при “юзе” в 21 метр равна 17,92м/с, или 64,5км/ч.

Sю – длина тормозного следа (юза), измеряемая так же в метрах.

Более подробно процесс определения скорости во время ДТП рассказан в замечательной статье Учет потенциальной деформации при определении скорости автомобиля в момент ДТП. Вы можете скачать ее в формте PDF. Авторы: А.И. Денега, О.В. Яксанов.

Исходя из указанного выше уравнения, можно сделать вывод, что на тормозной путь влияет в первую очередь скорость автомобиля, которую при известных остальных величинах нетрудно вычислить. Наиболее сложной частью вычислений по этой формуле является точное определение коэффициента трения, так как на его значение влияет целый ряд факторов:

тип дорожного покрытия;
погодные условия (при смачивании поверхности водой коэффициент трения уменьшается);
тип шин;
состояние шин.

Для точного результата расчётов также нужно принимать во внимание особенности тормозной системы конкретного транспортного средства, например:

материал, а также качество изготовления тормозных колодок;
диаметр тормозных дисков;
функционирование или нарушения в работе электронных устройств, управляющих тормозной системой.

Тормозной след

После достаточно быстрой активации тормозной системы на дорожном покрытии остаются отпечатки – тормозные следы. В случае если колесо во время торможения заблокировано полностью и не вращается, остаются сплошные следы, (которые иногда называют «след юза») которые многие авторы призывают считать следствием максимально возможного нажатия на педаль тормоза («тормоз в пол»). В случае же когда педаль нажата не до конца (или присутствует какой-либо дефект тормозной системы) на дорожном покрытии остаются как бы «смазанные» отпечатки протектора, которые образуются вследствие неполной блокировки колес, которые при таком торможении сохраняют возможность вращаться.

Остановочный путь

Остановочным путём считают то расстояние, которое проходит определённое транспортное средство начиная с обнаружения водителем угрозы и до остановки автомобиля. Именно в этом заключается главное отличие тормозного пути и остановочного пути – последний включает в себя и расстояние, которое преодолел автомобиль за время срабатывания тормозной системы, и расстояние, которое было преодолено за время, понадобившееся водителю на осознание опасности и реакции на нее. На время реакции водителя влияют такие факторы:

положение тела водителя;
психоэмоциональное состояние водителя;
утомление;
некоторые заболевания;
алкогольное или наркотическое опьянение.

Определение скорости авто с помощью тормозного пути

Проводить расчёт по формуле достаточно сложно. Для определения скорости машины можете воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами. Найти такой онлайн-калькулятор можно в поисковой системе.

Онлайн-калькуляторы разработаны с учётом всех требований. В них учтены все данные и формулы.

Вам нужно только вести такие данные:

длина следа торможения;
вид дорожного покрытия;
степень загрузки транспортного средства;
тип автомобиля;
скорость движения.

Далее, всю работу за вас сделает онлайн-калькулятор.

А теперь рассмотрим формулу для определения скорости движения. Формула: 0.5 х t3 х j + √2Sю х j.

Описание:

Sю — это длина следа;
j — этот символ обозначает замедление транспортного средства при торможении;
t3 — это нарастание замедления машины;
Va — начальная скорость машины.

Каков тормозной путь на скорости 50, 80 и 110 км/час.

Ремкомплект суппорта тормозного заднего. ремонт автомобиля. инструменты. запчасти

Как видно, из-за множества переменных невозможно создать четкую таблицу, описывающую точный тормозной путь отдельного автомобиля. На это влияют и техническое состояние автомобиля, и качество дорожного покрытия.

Средние данные тормозного пути легкового автомобиля при исправной системе, качественных покрышках и нормальной реакции водителя:

Скорость, км/ч.	Приблизительный тормозной путь, м.
50	28 (или шесть корпусов авто)
80	53 (или 13 корпусов авто)
110	96 (или 24 корпуса)

Следующая условная ситуация показывает, почему важно придерживаться скоростного режима и не полагаться на «идеальные» тормоза. Чтобы остановиться перед пешеходным переходом со скорости в 50 км/ч до нуля автомобилю потребуется расстояние почти в 30 метров. Если водитель нарушит скоростной режим и будет двигаться со скоростью в 80 км/ч, то при реакции на расстоянии в 30 метров до перехода, авто собьет пешехода

При этом скорость авто будет около 60 км/ч

Если водитель нарушит скоростной режим и будет двигаться со скоростью в 80 км/ч, то при реакции на расстоянии в 30 метров до перехода, авто собьет пешехода. При этом скорость авто будет около 60 км/ч.

Как видно, никогда не следует рассчитывать на надежность своей машины, а правильно будет придерживаться рекомендаций, потому что они взяты из реальных ситуаций.

Презентация на тему Тормозной и остановочный путь. Далеко не все водители знают, что в зависимости от условий торможения со скорости 60 кмч остановочный путь может составлять. Транскрипт

Тормозной и остановочный путь

Далеко не все водители знают, что в зависимости от условий торможения со скорости 60 км/ч остановочный путь может составлять как 25, так и 150 метров. От чего зависит его длина?

Способность автомобиля снижать скорость до требуемого значения (вплоть до остановки), при этом сохраняя устойчивость и управляемость, зависит от его тормозных свойств. В теории автомобиля для оценки тормозных свойств используется ряд показателей: максимальное замедление, тормозной путь, время срабатывания тормозных механизмов, диапазон и алгоритм изменения тормозных усилий, падение эффективности вследствие продолжительной работы (нагрева).

Тормозной и остановочный путь Эти показатели определяются конструкцией систем и механизмов автомобиля. Основная система – тормозная, а если точнее, тормозные. Да, фактически у автомобиля три тормозные системы. Первая – рабочая (или основная) – приводится в действие педалью тормоза. Вторая – стояночная – используется для удержания машины на стоянке, а в случае выхода из строя основной системы помогает замедлять движущийся автомобиль. Третья, вспомогательная – двигатель. Ведь когда снимаешь ногу с педали газа, автомобиль переходит в режим торможения двигателем.

Тормозной и остановочный путь Следующие «влиятельные» элементы – системы регулирования и распределения тормозных усилий, подвеска (амортизаторы + пружины) и шины.

Тормозной и остановочный путь Тормозной путь – это расстояние, которое проходит автомобиль с момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки. От чего он зависит? Естественно, от времени срабатывания тормозной системы, а также от начальной скорости движения и максимального замедления, которое может развивать автомобиль.

Тормозной и остановочный путь Обратите внимание на ряд моментов. Первое слагаемое говорит о том, что после нажатия на педаль тормоза автомобиль начнет замедляться не сразу, а через некоторое время. Для автомобилей с гидроприводом тормозов (все легковые и часть грузовых) это время составляет 0,1-0,3 с, а для машин с пневмоприводом (грузовики средней и большой грузоподъемности) – 0,3-0,5 с

Еще некоторое время (0,36-0,54 с) понадобится для нарастания тормозного усилия от нуля до максимума. Во второе слагаемое скорость входит «в квадрате». Это значит, что если скорость увеличить вдвое, тормозной путь увеличится в четыре раза!

Для автомобилей с гидроприводом тормозов (все легковые и часть грузовых) это время составляет 0,1-0,3 с, а для машин с пневмоприводом (грузовики средней и большой грузоподъемности) – 0,3-0,5 с. Еще некоторое время (0,36-0,54 с) понадобится для нарастания тормозного усилия от нуля до максимума. Во второе слагаемое скорость входит «в квадрате». Это значит, что если скорость увеличить вдвое, тормозной путь увеличится в четыре раза!

Тормозной и остановочный путь Хотя замедление автомобиля зависит от конструкции и исправности тормозных механизмов, также на него влияет состояние шин и амортизаторов (с неисправными амортизаторами колесо не может на неровностях сохранять постоянный контакт с дорогой).

Тормозной и остановочный путь Коэффициент сцепления с поверхностью зависит от шин и состояния дорожного покрытия. На величину замедления влияет тип шины (зимняя или летняя), ширина и рисунок протектора, степень его износа. В ходе тестирований различных шин было установлено, что тормозной путь одних и тех же машин с шинами разных производителей может отличаться на несколько метров. Об изменении тормозного пути в зависимости от дорожного покрытия и говорить нечего, достаточно сравнить сухой асфальт и лед.

Тормозной и остановочный путь Кроме тормозного пути, существует понятие остановочного пути. Это длина участка, который пройдет автомобиль с момента обнаружения водителем препятствия до полной остановки.

Тормозной и остановочный путь Другими словами, водитель, увидев какое-либо препятствие, должен осознать опасность, принять решение об остановке или замедлении скорости, перенести ногу с педали газа на педаль тормоза и нажать ее. На это уходит от 0,3 до 1,7 с! Первое число – это показатель спортсменов, второе – неопытного водителя, в некоторых ситуациях оно может быть еще больше – например, водитель испугался, запутался в педалях и т. д.

Какие факторы влияют на торможение и тормозной путь?

Выше мы уже писали, что на длину тормозного пути влияют множество факторов. Предлагаем рассмотреть их подробнее.

Скорость

Это ключевой фактор. При этом имеется в виду не только скорость езды машины, но и скорость реакции водителя. Считается, что реакция у всех примерно одинаковая, но это не совсем так. Играет роль опыт вождения, состояние здоровья человека, употребление им медикаментов и т.д. Также, многие «лихачи» пренебрегают законом и отвлекаются на смартфоны за рулем, что, в итоге, может привести к катастрофическим последствиям.

Помните еще один важный момент. Если скорость автомобиля увеличивается в два раза, длина его тормозного пути растет в 4 раза! Здесь пропорция 1:1 не работает.

Дорожные обстоятельства

Несомненно, на длину тормозной линии влияет состояние дорожного покрытия. На обледенелой или мокрой трассе она может вырасти в разы. Но это далеко не все факторы. Следует также опасаться опавших листьев, на которых шины прекрасно скользят, трещин на покрытии, ям и так далее.

Шины

Качество и состояние резины сильно влияют на длину тормозной линии. Зачастую, более дорогие шины обеспечивают лучшее сцепление авто с дорожным покрытием

Обратите внимание, если глубина протектора стерлась больше допустимого значения, то резина утрачивает способность отводить достаточное количество воды при движении по мокрой дороге. В итоге, вы можете столкнуться с такой неприятной штукой, как аквапланирование — когда машина теряет сцепление с дорогой и становится полностью неуправляемой

Чтобы сократить тормозной путь, рекомендуется поддерживать в покрышках оптимальное давление. Какое именно — на этот вопрос вам ответит автопроизводитель. Если значение будет отклоняться в большую или меньшую сторону, линия торможения будет увеличиваться.

В зависимости от коэффициента сцепления покрышек с дорожным покрытием этот показатель будет разным. Вот сравнительная таблица зависимости тормозного пути от качества дорожного покрытия (легковой автомобиль, покрышки которого имеют средний коэффициент сцепления):

60км/ч.	80 км/ч.	90 км/ч.
Сухой асфальт, м.	20,2	35,9	45,5
Мокрый асфальт, м.	35,4	62,9	79,7
Заснеженная дорога, м.	70,8	125,9	159,4
Гололед, м.	141,7	251,9	318,8

Конечно, эти показатели относительны, но они ярко иллюстрируют, насколько важно следить за состоянием автомобильной резины

Техническое состояние машины

Автомобиль может выезжать на дорогу только в исправном состоянии — это аксиома, не требующая доказательств. Для этого проводите плановую диагностику своего авто, своевременно делайте ремонт и меняйте тормозную жидкость.

Помните, что стертые тормозные диски могут в два раза увеличить линию торможения.

Отвлечение внимания на дороге

Во время движения автомобиля водитель не имеет права отвлекаться от управления ТС и контроля над дорожной ситуацией. От этого зависит не только его безопасность, но жизни и здоровье пассажиров, а также других участников движения.

Вот что происходит в мозгу водителя при возникновении экстренной ситуации:

оценка дорожной ситуации;
принятие решения – тормозить или маневрировать;
реагирование на ситуацию.

В зависимости от врожденных способностей водителя средняя скорость реакции составляет от 0,8 до 1,0 секунды. Этот параметр касается экстренной ситуации, а не почти автоматического процесса при замедлении на знакомом участке дороги.

Многим этот временной отрезок кажется незначительным, чтобы на него обращать внимание, однако игнорирование опасности может привести к фатальным последствиям. Вот таблица зависимости реакции водителя и пройденного автомобилем пути:

Скорость автомобиля, км/ч.	Расстояние до момента нажатия на тормоз (время остается одинаковым – 1 сек.), м.
60	17
80	22
100	28

Как видно, даже кажущаяся незначительной секунда промедления может привести к печальным последствиям. Вот почему каждому автомобилисту никогда нельзя нарушать правило: «Не отвлекайся и придерживайся скоростного режима!».

Отвлекать водителя от управления могут разные факторы:

мобильный телефон – даже просто посмотреть, кто звонит (при разговоре по телефону реакция водителя идентична реакции человека в состоянии легкого алкогольного опьянения);
рассматривание рядом проезжающего автомобиля или наслаждение красивыми пейзажами;
пристегивание ремня безопасности;
употребление пищи за рулем;
падение незакрепленного видеорегистратора или мобильного телефона;
выяснение отношений водителя и пассажира.

На самом деле невозможно составить полный список всех факторов, которые могут отвлечь водителя от управления. Ввиду этого каждому следует быть внимательным к дороге, а пассажирам будет полезна привычка не отвлекать водителя от управления.

Бесплатная программа для расчёта скорости и тормозного пути

Как определить скорость автомобиля и тормозной путь?

Ниже рассматривается небольшая бесплатная программка для расчёта тормозного пути автомобиля при известной скорости и наоборот (можно рассчитать скорость при известном тормозном пути).

Тормозной путь — это расстояние, проходимое транспортным средством от момента привода в действие тормозного устройства до полной остановки.

Полный тормозной путь включает в себя также расстояние, проходимое за время от момента восприятия водителем (машинистом) необходимости торможения до приведения в действие органов управления тормозами.

Длина тормозного пути пропорциональна квадрату скорости движения, быстроте срабатывания тормозов, нагрузке, приходящейся на затормаживаемые колёса, коэффициенту сцепления колёс с дорогой, а также зависит от реакции водителя. Длина тормозного пути зависит от состояния тормозной системы, скорости движения автомобиля, состояния дороги, а также от состояния и качества шин. При увеличении скорости движения автомобиля, например в 2 раза, тормозной путь возрастает примерно в 4 раза. На мокрой дороге тормозной путь легкового автомобиля увеличивается по сравнению с сухой дорогой в 2 раза, а на заснеженной и обледеневшей поверхности дороги – примерно в 4 раза. Остановочный путь включает тормозной путь, а также расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя (от осознания опасности до начала нажатия на педаль тормоза). Отрезок пути, который проходит автомобиль за время реакции водителя, автомобиль движется с неизменной скоростью.

Как определить скорость автомобиля по тормозному пути?

Равнозамедленное движение: v х v/2=Sa,

где v — скорость до начала торможения,

S-пройденный путь (длина черного следа резины размазанной по асфальту),

a-ускорение (замедление) в торможении.

Это берется из перехода ВСЕЙ кинетической энергии в работу силы трения (разрушение резины, т.е. черный след). Значение коэффициента сцепления может быть от 0.7-0.9 для сухого асфальта и хорошей резины до 0.03-0.01 на льду. Умелое торможение на грани блокировки колес (работа хорошей АБС) могут повысить коэффициент трения процентов на 10-20, но это не наш случай: раз черный след на асфальте — колеса были заблокированы. Минимально допустимая эффективность тормозов для легковушки 0.64 (на каждую тонну веса тормозное усилие 640 кг) регламентируется в ГОСТ 25478-91 для вообще тормозов. Предполагается что на сухом асфальте (или на резине барабана на ПИК) сцепление резины гораздо лучше, так что это качество собственно тормозов. В остановочный путь еще входит расстояние пройденное с начальной скоростью за время реакции водителя (0.2 сек) и время срабатывания тормозной системы (по ГОСТ 25478-91 не хуже 0.5 сек для легковушек). Черного следа на асфальте в это время не остается, и в расчетах скорости из длины тормозного следа поэтому используют только тормозной путь.

Скорость по тормозному пути, зафиксированному в протоколе, будут определять в ГИБДД у них имеется рукописная схема, где напротив определенной длины тормозного пути выставлена соответствующая скорость; плюс-минус для них дело несущественное.

Расчет тормозного пути и скорости

Экспертиза ГИБДД и МВД использует следующие формулы и методики. Можете сами найти и сделать расчеты.

Va =0.5 х t3 х j + v2Sю х j = 0,5 0,3 5 + v2 х 21 х 5 = 0,75 +14,49 = 15,24м/с =54,9 км/ч

где: в выражении v2Sю х j, v — это квадратный корень для всего выражения, просто не получилось при написании. Va — начальная скорость автомобиля, м/с; t3 — время нарастания замедления автомобиля, с; j — установившееся замедление автомобиля при торможении, м/с2; (для мокрого покрытия-5м/с2 по ГОСТ 25478-91 или приложению ниже) для сухого покрытия j=6,8 м/с2, отсюда начальная скорость автомобиля при «юзе» в 21м равна 17,92м/с, или 64,5км/ч; Sю — длинна тормозного следа (юза), м.

Одна масса мешает, другая — помогает. Что победит?

В итоге, инертная масса увеличивает инерцию машины, а гравитационная масса улучшает сцепление шин с дорогой и тормозной потенциал машины. Одно удлиняет тормозной путь, а другое пытается укоротить его. Что же победит?

Нам поможет Закон сохранения энергии

На языке физики процесс торможения выглядит как закон сохранения энергии:

mи v2/2 = Fтр s

т.е. кинетическая энергия машины с инертной массой mи и скоростью v при торможении переходит в тепло за счет работы силы трения Fтр, которая затрачивается на замедление машины на участке пути длиной s (собственно, тормозной путь).

Машина тормозит не тормозами, а шинами

Как я уже писал выше, сила трения Fтр равна kmг g – произведение коэффициента трения k, гравитационной массы mг и ускорения свободного падения g. И сразу вопрос: о какой силе трения идет речь? О силе трения колодок о тормозной диск? Или о силе трения шины о дорогу, о «держаке»? Вообще, первопричина торможения – сила трения колодок о диски. Но она не может превышать силу трения между шиной и дорогой: в этом случае шины начинают скользить, и, либо включается АБС, либо машина идет в «юз». После чего любое усиление нажатия на тормоз не дает выигрыша в торможении, и машина продолжает тормозить за счет трения шин о дорогу. Поэтому для случая экстренного торможения нужно считать, что сила трения колодок о диски равна силе сцепления шин с дорогой. И тогда k — коэффициент сцепления шин с дорогой, если шины на грани скольжения, или это коэффициент скольжения шин о дорогу, если колеса заблокированы, и машина тормозит юзом.

Тогда подставим значения силы сцепления Fтр = k mг g в закон сохранения энергии:

mи v2/2 = k mг g S

Инертная и гравитационная массы противодействуют друг другу в равной степени

А теперь ключевой момент! Еще Ньютон доказал, а Эйнштейн в свое время постулировал, что инертная и гравитационные массы равны! На сегодняшний день это проверено многократными экспериментами с высокой степенью точности. Эти массы имеют абсолютно разный физический смысл, но в килограммах это всегда одно и то же!

И тогда заменяем инертную и гравитационную массы на «просто массу»:

m v2/2 = k m g S

Теперь массы можно успешно сократить, и останется:

v2/2 = k g S

Отсюда получаем тормозной путь, не зависящий от массы:

S = v2/(2 k g)

где v – скорость движения машины до начала торможения, k – коэффициент сцепления шин с дорогой, g – ускорение свободного падения.

Еще раз смысл: с одной стороны, масса увеличивает инертность машины и создает препятствие тормозам. С другой стороны, масса увеличивает сцепление шин с дорогой и помогает тормозам. Эти два эффекта компенсируют друг друга в равной степени, и, в конечном итоге, масса не влияет на длину тормозного пути.

Скорость зависит только от водителя, g – постоянна, а коэффициент сцепления k зависит от состава резины протектора шины и от качества дорожного покрытия. Выходит, тормозной путь зависит от скорости, качества шины и качества дороги. При этом под качеством шины понимается именно состав резины. А от ширины профиля шины и площади пятна контакта сила сцепления шины с дорогой не зависит, как и не зависит тормозной путь.

Как считать

Формул для расчёта остановочного пути, соответственно, не существует. Наш математический аппарат не способен обработать такое количество переменных. Поэтому, пожалуйста, не отвлекайтесь от дороги, когда сидите за рулём.

Тормозной путь часто отождествляют с длиной тормозного следа. Хоть эти показатели и не значат одно и то же, однако вытекают один из другого. Поэтому не станем отходить от общепринятой практики. В этом смысле тормозной путь широко используется в разборе дорожных ситуаций; например, зная массу машины и измерив тормозной путь, можно определить скорость, с которой двигался автомобиль. Если говорить о готовой формуле, то вот так она выглядит:

Va — собственно, скорость, которую нам нужно вычислить; tз — время усиления торможения; j — установленное время торможения (берётся из таблицы); Sю — длина тормозного следа.

https://youtube.com/watch?v=w22CzRCP9pQ

Обратите внимание, что величины измерения в этом уравнении — секунды и метры. Соответственно, ответ вы получите в метрах в секунду; мы предупреждаем, чтобы не сбивать вас с толку

На первый взгляд, формула не такая уж сложная. Тем не менее вычисления могут запутать вас из-за достаточно большого числа параметров и их непрозрачности. Например, время усиления торможения как-то интуитивно не может появиться у вас в голове, когда вы смотрите на след от своей резины. Определение скорости по тормозному пути всё же остаётся уделом экспертов. А теперь представьте, что вдобавок к этому вам нужно учесть ещё с десяток параметров, относящихся к вам и вашему состоянию. Представили? Это сложно для неподготовленного к математике, физике и баллистике человека, так что расчёты тоже оставим экспертам. Надо же им чем-то заняться.

Когда и как производится замер?

Расчет тормозного пути может потребоваться в следующих случаях:

технические испытания транспортного средства;
проверка возможностей машины после доработки тормозов;
криминалистическая экспертиза.

Коэффициент сцепления с дорогой изменяется в зависимости от состояния покрытия и определяется по следующей таблице:

Коэффициент Кэ является статической величиной и составляет единицу для всех наиболее распространенных легковых транспортных средств.

В таблице указано сколько метров машина будет продолжать движение до полной остановки. Следует учитывать, что в расчет не берутся никакие иные показатели (повороты, выбоины на дороге, встречный поток и т.д.). Сомнительно, что в реальных условиях на обледенелой дороге, автомобиль сможет проскользить километр и не встретить столб или отбойник.

Мы нашли интересный калькулятор, который не только рассчитывает показатель в зависимости от скорости и состояния дороги, но и наглядно показывает весь процесс.

Это интересно: Что такое угол свободного поворота колеса (люфт руля)?

Без этого не обойтись при проведении расчётов

Ещё один важный показатель – протяжённость заноса (юза) при торможении Sю. Это отношение квадрата скорости юза к удвоенной константе замедления j. Такой след заблокированные колодками колёса машины начинают оставлять на дорожном покрытии при положении «педаль в пол». Начало следа – это точка установившегося замедления, то есть константы. Как уже было сказано выше, это экспериментальная величина. Она рассчитывается для каждого вида транспорта отдельно. При этом используется физическая формула

j = f*g,

Продольное сцепление резины с дорожным покрытием f замеряется эмпирически, с помощью «пятого колеса» или специальных приборов.

На основании специальной таблицы время реакции водителя на ситуацию на дороге составляет 0,6-1,4 секунд (шаг 0,2). Усреднённая экспертная величина, которая применяется в официальных экспертизах, составляет 0,8 с (в связи с тем, что быстрее этого времени человеческий мозг среагировать на происходящее не в состоянии).

Чтобы упростить восприятие производимых математических расчётов, сделаем привязку величины остановочного пути к скорости автомобиля длиной 4 м. Привязка делается к скорости 64 км/ч, с шагом ½ в сторону её замедления и увеличения:

Скорость автомобиля, км/ч	Путь до реакции водителя, м	Путь от момента начала торможения до остановки, м	Общий остановочный путь, м/длин т/с
32	6	6	12/3
48	9	14	23/6
64	12	24	36/9
80	15	38	53/13
96	18	55	73/18
112	21	75	96/24

Принятие решения о начале торможения в критической ситуации – необходимый, и крайне ответственный шаг. Чем больше скорость автомобиля, тем быстрее необходимо нажимать на педаль. Чем раньше это решение будет принято, тем быстрее произойдёт полная остановка.

В чём разница

Тормозной путь для каждой машины является статическим показателем. Его замеряют инженеры на тестах, указывают в расширенных спецификациях. Конечно, мы пока говорим об идеальных условиях. Такие показатели не будут учитывать мокрый асфальт, стёртые колодки и изношенную резину. Поэтому не стоит воспринимать эти цифры как нечто магическое, что заставит ваш автомобиль одинаково затормозить и на сухом новом асфальте, и на мокром льду. На них стоит лишь ориентироваться, не более.

Гораздо более значимым показателем для водителя (и гораздо более субъективным, как бы парадоксально это ни звучало) будет остановочный путь. То, что подразумевается под остановочным путём, можно замерять только разово. Скорее всего, каждый раз цифры будут разными, это определено самой сутью показателя. Итак, это расстояние, которое машина проходит с момента, когда водитель заметил препятствие, и до момента полной остановки. То есть этот показатель зависит от скорости вашей реакции, от вашей концентрации на дорожной обстановке, от того, с какой силой вы давите на педаль тормоза… Естественно, всё это очень индивидуально. Вы можете сказать, что цифры не должны отличаться очень уж сильно, и мы бы с вами согласились, если бы не одно «но»: время между «заметил» и «осознал» очень сильно зависит от вашего состояния. Сторонний наблюдатель может хоть как-то это оценить, но вот вы сами не способны на это. В частности, именно поэтому запрещено садиться пьяным за руль. Ваша реакция замедляется, но вы сами этого не осознаёте; поэтому пьяный водитель представляет огромную опасность для всех участников движения, в том числе и для самого себя.

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ ЛЮБОГО АВТОМОБИЛЯ?

Как мы уже отметили выше, тормозной путь у разных машин отличается. Здесь в расчет идет скорость передвижения, вес транспортного средства и его габариты, состояние резины, погодные условия и много других показателей.

Это все технические детали. Когда речь идет об экстренном торможении, самую главную роль играет реакция водителя: успеет ли он вовремя заметить опасную ситуацию и нажать на педаль тормоза. Обычно, на это уходят доли секунды, но на большой скорости они имеют значение.

Недавно было проведено исследование, которое показало, сколько проезжает авто перед тем, как водитель решится нажать на педаль тормоза. По итогам, была составлена таблица, которую мы рекомендуем изучить. Это позволит вам лучше контролировать ситуацию на дороге и предвидеть опасность еще до ее появления.

Скорость

Путь до начала торможения, м

Тормозной путь, м

Итого, м

32 км/ч

48 км/ч

64 км/ч

80 км/ч

96 км/ч

112 км/ч

Особенно аккуратно стоит вести себя на мокрой и скользкой трассе. В таких случаях сцепление шин с покрытием снижается, а тормозной путь, соответственно, растет. К примеру, во время гололеда он может увеличиться в десятки раз!