Experimental evaluation of vehicle braking efficiency considering the influence of tires
DOI:
https://doi.org/10.30977/VEIT.2023.23.0.4Keywords:
car, tire, clutch, brakin, slowdownAbstract
Problem. Checking the brake system of a vehicle is crucial in terms of assessing its operational safety, and performance indicators and permissible modes are determined by the state standards of Ukraine. However, there are challenges related to the accuracy and objectivity of evaluating the braking efficiency of a car. The coefficient of adhesion between the wheel and the road surface is the primary factor that significantly affects the braking dynamics of a vehicle. This coefficient constantly changes due to various factors such as road surface conditions, tire design and properties, tire effectiveness, and car speed. Assessing the impact of these factors on a car's braking performance is difficult. Goal. The aim of this study is to experimentally determine the influence of tire properties on vehicle braking efficiency by conducting a multifactorial experiment on cars of different brands with different types of tires. Methodology. The study employs the method of conducting braking tests under road conditions using the necessary equipment. Statistical data on braking efficiency parameters were collected from cars equipped with different tire brands. Experimental tests were conducted on Mazda 323F and Hyundai Elantra cars, using tires from various manufacturers such as Sava, Tigar, Nokian, and MICHELIN. The tests were performed on asphalt-concrete surfaces under dry and wet conditions, and the braking efficiency indicators were measured. Originality. The experiment revealed that the quality of the rubber used in car tires has a significant impact on their braking efficiency within a wide range. The deceleration of a category М1 vehicle can exceed the minimum requirements for braking efficiency, established by national and international standards, by 29-67%, depending on the tire brand. This research presents prospects for further development of experimental and statistical studies in this field, aiming to provide a better understanding of car braking efficiency parameters based on tire quality. Practical Value. The data obtained from this study are of practical importance for evaluating the effectiveness of car braking during expert investigations of traffic accidents. This enables experts to draw more objective conclusions about the accident process and determine the driver's ability to avoid such incidents.
References
ДСТУ 3649-10. Засоби транспортні дорожні. Експлуатаційні вимоги безпеки до технічного стану та методи контролю. (2010) Київ. Держстандарт України. DSTU 3649-10. Zasoby transportni dorozhni. Ekspluatatsiini vymohy bezpeky do tekhnichnoho stanu ta metody kontroliu. [Road vehicles. Operational safety requirements for technical condition and control methods]. (2010) Kyiv. Derzhstandart Ukrainy. [in Ukrainian].
ДСТУ UN/ECE R 13-Н 00:2004. Єдині технічні приписи щодо офіційного затвердження легкових автомобілів стосовно гальмування. [The only technical prescriptions for the official approval of passenger cars regarding braking]. (2007) Київ. Держспоживстандарт України. DSTU UN/ECE R 13-N 00:2004. Yedyni tekhnichni prypysy shchodo ofitsiinoho zatverdzhennia lehkovykh avtomobiliv stosovno halmuvannia. (2007) Kyiv. Derzhspozhyvstandart Ukrainy. [in Ukrainian].
Туренко, А. М. (2015). Оцінка ефективності гальмування транспортних засобів в структурі дослідження дорожньо-транспортної пригоди. Наукове видання: Монографія.–Харків: вид. ХНАДУ. Turenko, A. M. (2015). Otsinka efektyvnosti halmuvannia transportnykh zasobiv v strukturi doslidzhennia dorozhno-transportnoi pryhody. [Evaluation of vehicle braking efficiency in the structure of traffic accident research]. Naukove vydannia: Monohrafiia. Kharkiv: vyd. KhNADU. [in Ukrainian].
Zheng, B., Hong, Z., Tang, J., Han, M., Chen, J., & Huang, X. (2023). A Comprehensive Method to Evaluate Ride Comfort of Autonomous Vehicles under Typical Braking Scenarios: Testing, Simulation and Analysis. Mathematics, 11(2), 474. https://doi.org/10.3390/math11020474
Qin, J., Wu, H., Lin, Q., Shen, J., & Zhang, W. (2023). The Recovering Stability of a Towing Taxi-Out System from a Lateral Instability with Differential Braking Perspective: Modeling and Simulation. Electronics, 12(10), 2170. MDPI AG. Retrieved from http://dx.doi.org/10.3390/electronics12102170
Liu, J., Bu, L., Fu, B., Zheng, J., Wang, G., He, L., & Hu, Y. (2023). Research on Adaptive Distribution Control Strategy of Braking Force for Pure Electric Vehicles. Processes, 11(4), 1152. MDPI AG. Retrieved from http://dx.doi.org/10.3390/pr11041152
Phan, C., Buendia, S. A. M., Nguyen, B. M., Fatzinger, E., & Landerville, J. (2023). Electric Motorcycle Acceleration, Braking, and Regenerative Coast-Down Deceleration Testing and Analysis (No. 2023-01-0631). SAE Technical Paper.
Kosaki, S., Ejiri, A., & Oya, M. (2021). Development of driver braking control model based on ride comfort index. Artificial Life and Robotics, 26(3), 347-353.
Araki, T., Ohta, H., Fukuta, Y., & Oya, M. (2018, September). Driver braking control model for vehicles. In 2018 International Conference on Information and Communication Technology Robotics (ICT-ROBOT) (pp. 1-4). IEEE.
Cao, J., Bao, J., Yin, Y., Yao, W., Liu, T., & Cao, T. (2022). Intelligent prediction of wear life of automobile brake pad based on braking conditions. Industrial Lubrication and Tribology, (ahead-of-print).
Kashkanov, A., Kashkanova, A., Podrigalo, M., Klets, D., Saraiev, O., Mikhalevich, M., & Andrey, K. (2022). Estimation Parameters of Braking of Vehicles Category M1 at Definition of Circumstances Road Accidents (No. 2022-01-1166). SAE Technical Paper.
Данець, С. В., Сараєв, О. В. (2018). Математичне моделювання зміни швидкості руху. автомобіля при екстреному гальмуванні. Технологічний аудит та резерви виробництва, 3(1 (41)), 22-28. Danez, S., & Saraiev, O. (2018). Matematychne modeliuvannia zminy shvydkosti rukhu. avtomobilia pry ekstrenomu halmuvanni. [Mathematical modeling of speed change of vehicles at emergency braking]. Tekhnolohichnyi audyt ta rezervy vyrobnytstva, 3(1 (41)), 22-28. [in Ukrainian].
Saraiev, O., & Gorb, Y. (2018). A Mathematical Model of the Braking Dynamics of a Car (No. 2018-01-1893). SAE Technical Paper.).
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Olexii Saraiev, Ірина Сараєва, Сергій Данець, Олександр Козлов
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
