Блокировка задних колёс

В ходе обсуждения, до сих пор, блокировка колёс рассматривалась лишь как граница эффективности торможения. Однако, она также имеет большое влияние на управляемость транспортного средства и должна быть принята во внимание разработчиком тормозов. После того, как колесо блокируется, оно теряет способность генерировать боковые реактивные силы, необходимые для поддержания ориентации транспортного средства на дороге.

Блокировка передних колёс приводит к потере способности управлять транспортным средством и обычно оно будет продолжать двигаться прямо вперёд, несмотря на любые повороты руля, дрейфуя в сторону только в ответ на поперечный наклон или боковой ветер.

Хорошо известно, что блокировка задних колёс помещает автомобиль в неустойчивое состояние. Как только колёса блокируются, любые отклонения от курса (которые всегда присутствуют), будут инициировать вращение транспортного средства. Передние колёса, которые рыскают вместе с машиной, развивают боковую реактивную силу, содействуя вращению, и угол рыскания продолжает расти. Только тогда, когда транспортное средство полностью "поменяет перед с задом", оно снова станет стабильным. На длинных транспортных средствах (некоторые грузовики и автобусы) вращательные ускорения обычно достаточно небольшие, так что водитель может скорректировать управление и предотвратить полный оборот. Тем не менее, на небольших легковых автомобилях, как правило, принято считать, что средний водитель не сможет быстро управлять транспортным средством в такой дорожной ситуации. Таким образом, среди автомобильных разработчиков есть философия, что предпочтительна конструкция с большим распределением торможения на передние колёса.

Предпочтительная блокировка передних тормозов первыми не может быть легко достигнута в конструкции тормозной системы при любых обстоятельствах, потому что при эксплуатации изменяются усиление в тормозах, высота CG (в частности, на лёгких грузовиках), трение о тротуар и необходимость использования стояночного тормоза. Потенциальные последствия на стороне автомобилиста были оценены с использованием в качестве меры измерения эффективности торможения [9]. В основу положено исследование поведения водителей, которое показывает, что торможение происходит в среднем примерно 1.5 раза за милю. Хотя большинство нажатий на педаль тормоза выполнены с умеренным уровнем, в определённом проценте нажатия на педаль тормоза требуются сильные замедления. Уровни торможения, требуемые автомобилистами, показаны на Рисунке 3.14, который показывает процент замедлений, превышающих заданные уровни замедления. Двадцать процентов всех торможений превышает 0.2 g, всего 1% превышает 0.35 g и менее 0.1% доходит до 0.5 g.

Рис. 3.14. Распределение замедлений при торможении для легковых автомобилей.

Сравнение требований к замедлению при обычном вождении с имеющимися уровнями трения дорог показано на Рисунке 3.15. Распределение коэффициентов трения дороги оценивается из многочисленных обследований "сопротивления скольжения", обычно  выполняемыми многими дорожными департаментами. По большому счёту, большинство дорог имеют уровни трения, достаточные для удовлетворения требования автомобилистов к замедлению, если трение используется эффективно. То есть, если бы тормозные системы на всех транспортных средствах были бы в любых условиях эффективными на 100%, при торможении имело бы место небольшое перекрытие кривых "требуемого" и "доступного" трения, и не было бы немногочисленных случаев торможения, при которых происходит блокировка колёс.

Рис. 3.15. Сравнение доступного и необходимого трения.

Однако, когда эффективность торможения менее 100%, для достижения желаемого уровня замедления требуется более высокое трение. При низкой эффективности кривая "требуемого трения" смещается вправо. Таким образом, перекрытие и частота, с которой  при торможении запрошенное трение будет превышать доступное, будет увеличиваться. Частота блокировки колёс при торможении для систем с разной тормозной эффективностью может быть оценена, используя средний показатель в 1.5 нажатия на педаль тормоза за милю и 10000 миль в год для типичных легковых автомобилей, как показано на Рисунке 3.16. Очевидно, что он иллюстрирует острую чувствительность частоты блокировки к эффективности торможения. Если неэффективность связана со смещением назад распределения тормозных сил, блокировки происходят на задней оси, и результатом будет путевая неустойчивость. Большинство случаев будет происходить на дорогах с низкими уровнями трения, что обычно означает мокрую дорогу. Поскольку большинство из этих случаев будет происходить на дорогах с коэффициентами трения в диапазоне от 0.4 до 0.6, особое внимание должно быть уделено получению хорошей эффективности тормозной системы в этом диапазоне коэффициентов трения дороги.

Рис. 3.16. Прогнозируемая частота событий блокировки.