Od czego zależy długość drogi hamowania?

Droga hamowania - od czego zależy jej długość?

Przyszli kierowcy uczą się na pamięć długości dróg hamowania w różnych warunkach. Czyli otrzymują wiedzę niezgodną z rzeczywistością. Całkowita długość drogi hamowania to suma drogi przejechanej przez samochód w „czasie reakcji kierowcy”, od momentu naciśnięcia hamulca do momentu rozpoczęcia procesu zwalniania oraz momentu rozpoczęcia zwalniania do momentu całkowitego zatrzymania.  Czas reakcji kierowcy to średnio 1 sekunda, a samochód jadący z prędkością 90 km/h przejeżdża w tym czasie ok. 25 metrów bez zmiany prędkości.
Skuteczności hamowania zależy więc od tego czy jezdnia jest pozioma/jazda w dół/jazda w górę, równa/wyboista, sucha/mokra, prędkości pojazdu, jego stanu technicznego, ogumienia, wyposażenia w systemy wspomagające hamowanie, itp.

Zobacz też: Hamowanie pulsacyjne: jak je bezpiecznie wykonać?

Przyczepność, a droga hamowania

Nawet niewielki spadek terenu znacznie wydłuża drogę hamowania. Wynika to z mniejszej siły tarcia oraz większej siły grawitacji, którą musimy pokonać podczas hamowania z góry. Najtrudniej przewidzieć drogę hamowania w sytuacji dojeżdżania do szczytu wzniesienia. Duże znaczenia ma otoczenie drogi. Las lub drzewa wokół drogi, to duże prawdopodobieństwo gnijących liści, roboty drogowe lub prace rolne groźba ziemi na trasie, a w czasie deszczu mamy błoto na jezdni. Z kolei jadąc po nierównościach poprzecznych auto traci styczność z podłożem na ułamki sekundy, a siła nacisku jest tak mała, że nie występuje siła tarcia. Hamując w koleinach mamy natomiast ograniczoną powierzchnię styku opony z jezdnią. Niestety, przyczepność jest trudno przewidywalna.             

Zobacz też: Jak skutecznie i racjonalnie hamować?

Rozkład masy, a droga hamowania

Podczas hamowania masa samochodu przesuwa się na przód (moment bezwładności) i zdecydowanie efektywniejsze muszą być hamulce osi przedniej. Kiedy sztucznie zmienimy rozkład masy np. gdy przeciążymy bagażnik, auto będzie hamowało w sposób zdecydowanie mniej przewidywalny. Konstruktorzy instalują w samochodach tak zwane korektory hamulca, które powinny rozwiązać problem. Niestety czasami one nie wystarczają.
Niewielu kierowców zdaje sobie sprawę jak drastycznie spada sprawność hamulców po paru mocnych hamowaniach, lub po hamowaniu na jezdni o dużym spadku. Im masywniejszy samochód tym ryzyko utraty sprawności hamulców jest większe (duże ciężarówki, autobusy). Dlatego tak ważne, by nie przeciążać układów hamulcowych. Szczególnie podczas jazdy z góry hamujmy silnikiem odpowiednio redukując biegi. Przegrzanie układu hamulcowego jest spowodowane wydzielaniem się ciepła przy wykonaniu hamowania. Nagrzewają się tarcze i klocki. Pomiędzy tymi rozgrzanymi elementami wydzielany zostaje gaz i powstaje tak zwany efekt „fading”. Niezwykle niebezpieczny, bo klocek nie ma bezpośrednio styku z tarcza hamulcową. 

Zobacz też: Kto ma pierwszeństwo przy zmianie pasa ruchu?

ABS, droga hamowania

Obowiązkowy w nowych autach. Ma zachować możliwość kierowania samochodem podczas hamowania awaryjnego, nie dopuszczając do zablokowania się kół. Na każdym z kół jest czujnik mierzący prędkość, sterownik systemu podczas hamowania monitoruje czy któreś z kół nie zostało zablokowane. Jeśli nastąpi taka sytuacja, sterownik zaczyna sterować pompą hamulcową w taki sposób, że zmniejsza lub odcina ciśnienie płynu hamulcowego idącego do koła zablokowanego. Koło zaczyna się ponownie obracać, ale po chwili mamy powtórkę, bo kierowca nadal trzyma mocno wciśnięty pedał hamulca, a nawierzchnia jest śliska. System ponownie wysyła sygnał do pompy, żeby odcięła ciśnienie płynu hamulcowego. Do takiej sytuacji może dojść kilkanaście razy na sekundę.
Niestety w wielu sytuacjach system ABS wydłuża drogę hamowania, np. przy mocno oblodzonej nawierzchni. ABS odczytuje wtedy ciągłe blokowanie się koła i układ hamulcowy praktycznie prawie nie działa. Podobnie jest na luźnej nawierzchni takiej jak szuter lub grząski śnieg. Tylko na suchej asfaltowej nawierzchni hamowanie z systemem ABS skraca drogę hamowania.

Zobacz też: Wjazd na rondo - nie zatrzymuj się!

ESP, BAS, EBD, a długość drogi hamowania

Ma utrzymać odpowiedni tor jazdy zadany przez kierowcę, chroniąc go przed wpadnięciem w poślizg nadsterowny (poślizg tylnej osi), lub podsterowny (poślizg przedniej osi). Sterownik systemu odczytuje prędkość poszczególnych kół, wartość czujnika przyspieszenia poprzecznego, wartość czujnika kąta obrotu samochodu wokół własnej osi, wartość położenia koła kierownicy. Przykład: jeśli samochód przy skręcie w prawo stracił przyczepność kół tylnych to system przyhamowuje koła prawe, zmniejsza moment obrotowy na koła napędowe. Wytwarzając moment siły przeciwny (siła kontrująca) do tego, który by chciał obrócić samochód w prawo.

Zobacz też: Jak pokonać zakręt samochodem z napędem na przednie koła oraz z napędem na tylne koła?

Niekiedy jednak ESP wydłuży drogę hamowania, np. kiedy pojazd jedzie po dwóch różnych nawierzchniach.

Brake Assist System zdecydowanie pomaga skrócić drogę hamowania zwłaszcza w sytuacjach awaryjnych. Wielu kierowców obawia się mocnego wciskania pedału hamulca.  W momencie kiedy system odczyta za pomocą czujnika pomiędzy pedałem hamulca, a pompą hamulcową, że kierowca chce gwałtownie się zatrzymać (czujnik odczytuje dynamiczny wzrost ciśnienia w układzie) zwiększa ciśnienie w układzie hamulcowym wykorzystując tę samą pompę co system ABS. W ten sposób można skrócić drogę hamowania nawet o kilkanaście procent. Electronic Brakeforce Distribution to z kolei elektroniczny korektor siły hamowania, działający nawet kilkanaście razy na sekundę, w zależności od obciążenia ładunkiem. Sprawdza się doskonale w samochodach dostawczych.

Tekst: mgr inż. Jerzy Smagała