V tomto článku je uvedené vyhodnotenie brzdných vlastností nákladných vozidiel za rôznych podmienok. Meraním a následným výpočtom sledujeme predovšetkým parameter plného brzdného spomalenia v pozdĺžnom smere a výslednej dĺžky brzdnej dráhy. Pre meranie boli využité vozidlá v službách hasičov a to ako profesionálnych, tak aj dobrovoľných. Merania boli rozdelené do troch dní, boli vykonané na podobných povrchoch a pri podobnej vonkajšej teplote. Všetky merania brzdného spomalenia ako aj celého priebehu brzdenia nákladných vozidiel boli vykonané prístrojom XL Meter ™ .

Všetky merania boli vykonané na základe nasledovného postupu:

Vozidlo sme zastavili na začiatku úseku vozovky,  na ktorej sme vykonali merania, pričom sme dbali na to aby bolo vozidlo na približne rovnom povrchu.   Pripevnili sme prístroj XL Meter ™ na predné sklo vozidla. Vždy sme sa pokúsili nájsť miesto v jeho strede, aby bol prístroj v smere jazdy. Meracie osi prístroja XL Meter ™,  sme umiestňovali v požadovanom smere merania (os X v smere merania). Prístroj bol napájaný batériami ,a preto nebol nutný externý zdroj napájania.

Po upevnení prístroja na predné sklo sme prístroj zapli, pričom po úspešnej kontrole systému vstúpil prístroj automaticky do režimu kalibrácie. Po úspešnej kalibrácii bolo nutné stlačiť zelené tlačidlo pre vstup do režimu zobrazenia a následne sme tým istým tlačidlom vybrali pamäťovú pozíciu pre meranie. Zber dát sme odštartovali stlačením červeného tlačidla a jeho ďalším stlačením sme prepísali zvolenú pamäťovú pozíciu. Bolo nutné sledovať čas samotného merania (u nákladných vozidiel trvalo dosiahnutie rýchlosti 80 km/h resp. maximálnej rýchlosti pomerne dlhý čas), nakoľko pri meraní č.1 bol zaznamenaný len časový úsek 80 sekúnd a pri meraní č.2 a č.3 iba 40 sekúnd. Brzdenie vozidla muselo byť nepretržité až do zastavenia vozidla,  inak bolo meranie vyhodnotené ako chybné. Po zastavení vozidla bolo nutné vyčkať až  kým nebolo vozidlo v absolútnom pokoji. Následne prístroj počas jednej sekundy automaticky rozpoznal kľudový režim vozidla a až potom bolo možné stlačiť zelené tlačidlo pre ukončenie  zberu dát.

Po týchto úkonoch je zber dát prerušený a je automaticky spustený režim vyhodnotenie. Po jeho dokončení sa prístroj XL Meter ™ automaticky prepol do režimu zobrazenia a zobrazil výsledky  – vyhodnotenie merania.

Vzhľadom k tomu, že prístroj XL Meter ™, ktorý sme mali k dispozícii, mal pamäť schopnú pojať tri nezávislé merania, možno vyššie popísané kroky vykonať až tri krát, a to bez straty dát. Po vykonaní troch meraní bolo nutné dáta preniesť do PC prostredníctvom programu XL Vision™.

Program PC Crash sme použili pri ďalšom spracovávaní a vyhodnocovaní výsledkov jednotlivých meraní. Postup bol nasledovný. Najskôr sme si museli nasimulovať nejaké vozidlo, pričom bolo jedno aké, nakoľko vstupné údaje pre výpočet brzdného spomalenia sme požili z nameraných dát. Na to aby sme dokázali nahrať jednotlivé merania do PC Crash sme použili UDS modul a položku nahrať, pričom z adresára sme si vybrali konkrétne meranie, ktoré sme predtým exportovali z programu XL Vision™ (.asc). Po nahratí príslušných dát bolo nutné vykonať integráciu celého priebehu merania, nakoľko program samotný neobsahuje automatické rozpoznanie úrovne zastavenia.

Ako ďalší krok sme použili vyhladenie samotného priebehu z dôvodu vyčistenia krivky priebehu brzdenia od rušivých kmitov. Pri analýze sme využívali závislosť (a-t) a ako doplnkový priebeh je zobrazená závislosť (v-t).

Obrázok 8: Priebeh brzdenia po integrácii a vyhladení krivky priebehu brzdenia

 

Nakoľko nás zaujímalo len samotné brzdenie vozidla, bolo nutné zväčšiť časť grafu, v ktorom je priebeh brzdenia bez rozbehu vozidla. Na to sme využili funkciu „zoom“. Ukončenie nábehu brzdenia sme stanovili ako priesečník myslených priamok, ktoré zodpovedajú strednej hodnote priemerného brzdného spomalenia a mysleného lineárneho priebehu nábehu bŕzd. Z uvedeného grafu vieme následne určiť čas nábehu bŕzd (t_n).

Obrázok 9: Detail priebehu brzdenia vozidla so stanovením ukončenia nábehu

 Na stanovenie priemernej hodnoty brzdného spomalenia sme použili hodnoty vygenerované programov PC Crash po ukončení miesta nábehu, z ktorých sme využili hodnotu v_x, ktorá predstavuje pozdĺžnu zložku rýchlosti vozidla a hodnotu s_x, ktorá predstavuje pozdĺžnu zložku dráhy, ktorú vozidlo prejde počas brzdenia. Potom sme vypočítali priemernú hodnotu brzdného spomalenia podľa vzťahu: a=Vx²/2.Sx  [m.s^-2]

Následne sme vypočítali rýchlosť na začiatku brzdenia podľa vzťahu: V=Vx+a/2.t_n [m.s^-1]

Pre kompletnosť údajov sme vypočítali celkovú dráhu brzdenia ako súčet dráhy brzdenia počas nábehu a dráhy pri plnom brzdení: S=Sx+((V-Vx)/a))  [m]

DYNAMICKÁ SKÚŠKA BŔZD NÁKLADNÝCH VOZIDIEL

Dňa 25.5.2013 boli vykonané merania brzdného spomalenia v meste Michalovce, na Továrenskej ulici a to pri teplote 20 °C . Meranie bolo vykonané prístrojom  XL METER.

Jednalo sa o meranie vozidiel:

1. IVECO TRAKKER – cisternové vozidlo
2. MERCEDES-BENZ 1529 F – vozidlo s rebríkovou nadstavbou
3. AVIA FURGON – A21.1 F

Vozidlo č.1 a č.2 bolo merané pri rýchlostiach 40km/h, 60 km/h a 80 km/h na mokrej aj suchej vozovke, pričom vozidlo č.1 absolvovalo všetky merania v stave plného zaťaženia ako aj bez nákladu, resp. s polovičných zaťažením.

Vozidlo č.3 bolo merané pri rýchlostiach 40km/h, 60 km/h a maximálnej rýchlosti (70 km/h), ktorú na danom meranom úseku dosiahlo a to na mokrej aj suchej vozovke.

1. IVECO TRAKKER – cisternové vozidlo

Značka: Iveco   Obchodný názov: Trakker   Karoséria: cisternové vozidlo    Rok výroby: 2009  Zdvihový objem valcov/výkon motora: 12882 cm³/332 kW   Palivo: nafta  Prevádzková hmotnosť: 14 540 kg kg   Najvyššia prípustná celková hmotnosť: 26000 kg  ABS: áno

Pneumatiky: Michelin XZY 2  315/80 R 22,5 142 G      Hĺbka dezénu: 15 mm

Meranie 1 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 39,69 km.h-1
Brzdná dráha: s = 11,56 m
Brzdné spomalenie: a = 5,26 m.s-2 

Graf 1: IVECO TRAKKER – mokrá vozovka, plné zaťaženie-9200 kg, 40 km/h

Meranie 2 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 63,30 km.h-1
Brzdná dráha: s = 26,87 m
Brzdné spomalenie: a = 5,75 m.s-2 

 Graf 2: IVECO TRAKKER – mokrá vozovka, plné zaťaženie-9200 kg, 60 km/h

Meranie 3 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 82,37 km.h-1
Brzdná dráha: s = 55,97 m
Brzdné spomalenie: a = 4,68 m.s-2 

 Graf 3: IVECO TRAKKER – mokrá vozovka, plné zaťaženie-9200 kg, 80 km/h

Meranie 4 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 40,19 km.h-1
Brzdná dráha: s = 9,41 m
Brzdné spomalenie: a = 6,62 m.s-2 

Graf 4: IVECO TRAKKER – suchá vozovka, plné zaťaženie-9200 kg, 40 km/h

Meranie 5 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 62,16 km.h-1
Brzdná dráha: s = 22,18 m
Brzdné spomalenie: a = 6,72 m.s-2 

Graf 5: IVECO TRAKKER – suchá vozovka, plné zaťaženie-9200 kg, 60 km/h

Meranie 6 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 83,32 km.h-1
Brzdná dráha: s = 41,69 m
Brzdné spomalenie: a = 6,42 m.s-2 

Graf 6: IVECO TRAKKER – suchá vozovka, plné zaťaženie-9200 kg, 80 km/h

Meranie 7 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 41,06 km.h-1
Brzdná dráha: s = 12,13 m
Brzdné spomalenie: a = 5,36 m.s-2 

Graf 7: IVECO TRAKKER – mokrá vozovka, nulová záťaž, 40 km/h

Meranie 8 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 61,70 km.h-1
Brzdná dráha: s = 25,33 m
Brzdné spomalenie: a = 5,80 m.s-2 

 

Graf 8: IVECO TRAKKER – mokrá vozovka, nulová záťaž, 60 km/h

Meranie 9 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 83,49 km.h-1
Brzdná dráha: s = 47,27 m
Brzdné spomalenie: a = 5,69 m.s-2 

 

Graf 9: IVECO TRAKKER – mokrá vozovka, nulová záťaž, 80 km/h

Meranie 10 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 40,85 km.h-1
Brzdná dráha: s = 8,14 m
Brzdné spomalenie: a = 7,91 m.s-2 

Graf 10: IVECO TRAKKER – mokrá vozovka, polovičná záťaž-4700 kg, 40 km/h

Meranie 11 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 61,29 km.h-1
Brzdná dráha: s = 18,79 m
Brzdné spomalenie: a = 7,71 m.s-2 

Graf 11: IVECO TRAKKER – mokrá vozovka, polovičná záťaž-4700 kg, 60 km/h

Meranie 12 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 84,58 km.h-1
Brzdná dráha: s = 38,48 m
Brzdné spomalenie: a = 7,17 m.s-2 

Graf 12: IVECO TRAKKER – mokrá vozovka, polovičná záťaž-4700 kg, 80 km/h

 

2. MERCEDES-BENZ – SG Hasičské vozidlo s rebríkom

Značka: MERCEDES-BENZ   Obchodný názov: 1529 F   Karoséria: vozidlo s rebríkom   Rok výroby: 2010 Zdvihový objem valcov/výkon motora: 6374 cm³/210 kW   Palivo: nafta  Prevádzková hmotnosť: 15 480 kg    Najvyššia prípustná celková hmotnosť: 18 000 kg  ABS: áno

Pneumatiky : Bridgestone R227  275/70 R 22,5     Hĺbka dezénu: 17 mm

Meranie 13 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 44,41 km.h-1
Brzdná dráha: s = 15,05 m
Brzdné spomalenie: a = 5,06 m.s-2 

Graf 13: MERCEDES-BENZ 1529 F – mokrá vozovka, 40 km/h

Meranie 14 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 62,44 km.h-1
Brzdná dráha: s = 31,21 m
Brzdné spomalenie: a = 4,82 m.s-2 

Graf 14: MERCEDES-BENZ 1529 F – mokrá vozovka, 60 km/h

Meranie 15 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 82,52 km.h-1
Brzdná dráha: s = 48,88 m
Brzdné spomalenie: a = 5,37 m.s-2 

Graf 15: MERCEDES-BENZ 1529 F – mokrá vozovka, 80 km/h

Meranie 16 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 42,07 km.h-1
Brzdná dráha: s = 11,14 m
Brzdné spomalenie: a = 6,13 m.s-2 

Graf 16: MERCEDES-BENZ 1529 F – suchá vozovka, 40 km/h

Meranie 17 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 60,52 km.h-1
Brzdná dráha: s = 23,08 m
Brzdné spomalenie: a = 6,12 m.s-2 

Graf 17: MERCEDES-BENZ 1529 F – suchá vozovka, 60 km/h

Meranie 18 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 78,91 km.h-1
Brzdná dráha: s = 43,46 m
Brzdné spomalenie: a = 5,53 m.s-2 

Graf 18: MERCEDES-BENZ 1529 F – suchá vozovka, 80 km/h

3. AVIA 21 – skriňové vozidlo

Značka: Avia   Obchodný názov: 21.1 F   Karoséria: skriňové vozidlo    Rok výroby: 1993 Zdvihový objem valcov/výkon motora: 3596 cm³/58 kW   Palivo: nafta  Prevádzková hmotnosť: 1 900 kg   Najvyššia prípustná celková hmotnosť: 4 300 kg  ABS: nie

Pneumatiky : Satim Truck NB 60  7,50 – 16 10 PR     Hĺbka dezénu: 18 mm

Meranie 19 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 39,75 km.h-1
Brzdná dráha: s = 11,46 m
Brzdné spomalenie: a = 5,32 m.s-2

Graf 19: AVIA FURGON – A21.1 F – mokrá vozovka, 40 km/h

Meranie 20 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 55,87 km.h-1
Brzdná dráha: s = 23,53 m
Brzdné spomalenie: a = 5,12 m.s-2

Graf 20: AVIA FURGON – A21.1 F – mokrá vozovka, 60 km/h

Meranie 21 – vypočítané hodnoty mokrá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 69,60 km.h-1
Brzdná dráha: s = 40,81 m
Brzdné spomalenie: a = 4,58 m.s-2

Graf 21: AVIA FURGON – A21.1 F – mokrá vozovka, 70 km/h

Meranie 22 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 39,06 km.h-1
Brzdná dráha: s = 7,74 m
Brzdné spomalenie: a = 7,60 m.s-2

Graf 22: AVIA FURGON – A21.1 F – suchá vozovka, 40 km/h

Meranie 23 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 61,58 km.h-1
Brzdná dráha: s = 23,45 m
Brzdné spomalenie: a = 6,24 m.s-2

Graf 23: AVIA FURGON – A21.1 F – suchá vozovka, 60 km/h

Meranie 24 – vypočítané hodnoty suchá vozovka

Rýchlosť na začiatku plného brzdného spomalenia: V = 69,00 km.h-1
Brzdná dráha: s = 29,44 m
Brzdné spomalenie: a = 6,24 m.s-2

 

Graf 24: AVIA FURGON – A21.1 F – suchá vozovka, 70 km/h