Droga hamowania - od czego zależy?

Czym jest droga hamowania pojazdu?

Droga hamowania to odległość pokonana przez pojazd od momentu naciśnięcia przez kierowcę na hamulec do całkowitego zatrzymania samochodu. Droga hamowania jest jednym z trzech elementów wpływających na drogę zatrzymania, czyli czas potrzebny do całkowitego zatrzymania jadącego pojazdu. Do obliczenia drogi zatrzymania auta niezbędne są następujące wartości:

• droga pokonana przez samochód w czasie reakcji kierowcy, czyli od momentu zauważenia przeszkody do chwili naciśnięcia na hamulec (czas reakcji kierowcy wynosi zazwyczaj 0,8-1,0 sekundy),
• droga przebyta przez pojazd od momentu wciśnięcia hamulca do rozpoczęcia działania układu hamulcowego (ok. 0,3-0,4 sekundy),
• droga hamowania samochodu.

O przebiegu całej drogi hamowania decydują ułamki sekund. Mają one decydujący wpływ na zdrowie i życie kierowcy, pasażerów oraz innych uczestników ruchu drogowego.
 

Jakie czynniki wpływają na długość drogi hamowania?

Długość drogi hamowania to wartość, której nie da się ujednolicić. Wpływ na nią ma wiele czynników.

Najważniejsze z nich to:

• prędkość pojazdu,
• stan techniczny auta (hamulce, zawieszenie),
• stan opon w pojeździe,
• stan i rodzaj nawierzchni,
• masa samochodu,
• aktywne systemy bezpieczeństwa.

Prędkość pojazdu

Największy wpływ na długość drogi hamowania ma prędkość pojazdu. Im szybciej jedzie samochód, tym dłuższy dystans jest potrzebny do jego całkowitego zatrzymania. Najlepiej obrazuje to porównanie, jak rośnie długość drogi hamowania przy różnych prędkościach:

• 30 km/h – o ok. 5 m,
• 50 km/h – o ok. 13 m,
• 70 km/h – o ok. 25 m,
• 90 km/h – o ok. 42 m,
• 110 km/h – o ok. 62 m,
• 130 km/h – o ok. 87 m.

Przedstawione dane dotyczą pojazdu jadącego po suchej, równej, asfaltowej nawierzchni. Nawet przy niewielkiej prędkości samochód nie może zatrzymać się w miejscu. Przy prędkościach „autostradowych” długość drogi hamowania jest bardzo duża i rośnie proporcjonalnie do kwadratu prędkości. To oznacza, że dwukrotnie wyższa prędkość wydłuży drogę hamowania aż czterokrotnie.

Pamiętaj, że powyższe wartości dotyczą wyłącznie drogi hamowania. Do tego należy doliczyć także dwa pozostałe czynniki, a więc czas reakcji kierowcy oraz czas reakcji układu hamulcowego. To dodatkowe 1,0-1,5 sekundy. W tym czasie samochód może pokonać:

• ok. 11-12 m przy prędkości 30 km/h,
• ok. 15-19 m przy 50 km/h,
• ok. 21-27 m przy 70 km/h,
• ok. 28-35 m przy 90 km/h,
• ok. 34-42 m przy 110 km/h,
• ok. 40-50 m przy 130 km/h.

Przedstawione dane jasno pokazują, że samochód jadący z prędkością 30 km/h przed całkowitym zatrzymaniem pokona dystans ok. 17 m. Auto jadące z prędkością 130 km/h do pełnego zatrzymania będzie potrzebować nawet 140 m. To oczywiście uśrednione wartości. Mogą się one zmieniać w zależności od koncentracji lub poziomu zmęczenia kierowcy, a także pozostałych czynników wpływających na długość drogi hamowania.
 

Stan techniczny auta

Duży wpływ na drogę hamowania ma stan techniczny pojazdu, a w szczególności sprawność układu hamulcowego. Jego główne elementy to klocki i tarcze hamulcowe, a także szczęki w hamulcach bębnowych. Elementy te zużywają się w trakcie eksploatacji. Klocki hamulcowe są zbudowane z 25 różnych warstw. Podczas pracy nagrzewają się do temperatury 700 stopni. Dlatego należy regularnie kontrolować ich grubość i wymienić, kiedy spadnie do 3-4 mm. Przeciętna żywotność klocków hamulcowych wynosi 50 000 km. Dużo szybciej zużywają się podczas jazdy w warunkach miejskich. Oprócz grubości istotna jest także struktura i stan powierzchni ciernych.

Stalowe tarcze hamulcowe o średnicy 280-300 mm, które są stosowane w przeciętnych autach kompaktowych, zapewniają drogę hamowania 36-42 m przy prędkości 100 km/h. Ceramiczne, wentylowane i nacinane tarcze stosowane w autach sportowych skracają ten dystans do 32-36 m.

Bardzo ważna jest także szczelność przewodów hamulcowych. Elementy te są wykonywane ze zbrojonej gumy. Tworzywo starzeje się z upływem czasu i działania niekorzystnych czynników. Może to doprowadzić do miejscowego pękania i wycieku płynu hamulcowego. Przez przetarte przewody dużo łatwiej przenika wilgoć, która wpływa na pogorszenie właściwości płynu hamulcowego. Jego jakość i stopień nawodnienia decyduje o skuteczności hamowania. Płyn hamulcowy przekazuje siłę nacisku z pedału hamulca na okładziny hamulcowe. Niestety z upływem czasu traci on swoje parametry. W konsekwencji staje się bardziej podatny na działanie wysokich temperatur. Dlatego płyn hamulcowy należy regularnie wymieniać co 2 lata lub 60 000 km.

Duży wpływ na drogę hamowania mają także amortyzatory. To one odpowiadają za utrzymanie stałego kontaktu kół z podłożem. Zużyte amortyzatory obniżają przyczepność do nawierzchni, ponieważ dużo łatwiej odrywają się od niej. Przy zużyciu na poziomie 50% wydłużają drogę hamowania o ok. 2 m. Ważny jest ich skok oraz stopień tłumienia. Większą efektywność hamowania wykazują twardsze amortyzatory.
 

Stan opon w pojeździe

Bardzo ważny jest właściwy dobór opon do panujących warunków drogowych. Ma to szczególnie duże znaczenie w warunkach zimowych. Na zaśnieżonej drodze, przy prędkości 20 km/h, różnica długości drogi hamowania między oponami letnimi i zimowymi wynosi aż 16 metrów. Nawet pomimo sprawnego systemu ABS w pojeździe. Droga hamowania pojazdu na mokrej nawierzchni przy oponach zimowych jest o 20% krótsza niż na ogumieniu letnim. Opony zimowe mają krótszą drogę hamowania także na suchej nawierzchni. Różnice w długości drogi hamowania między ogumieniem zimowym i letnim, w zależności od klasy opon, sięgają 0,5-1,5 metra. Nie oznacza to jednak, że opony zimowe będą miały przewagę nad letnimi w każdych warunkach. Mieszanka gumy, z jakiej są produkowane, zachowuje optymalną elastyczność i nie twardnieje w ujemnych temperaturach. Jednocześnie w warunkach letnich ten typ mieszanki mocno się nagrzewa. To prowadzi do szybszego zużycia bieżnika i pogorszenia parametrów opony. Ogumienie zimowe użytkowane w okresie letnim powoduje:

• mniejszą sterowność pojazdu,
• pogorszenie komfortu prowadzenia auta,
• wydłużenie drogi hamowania nawet o 16 metrów.

Istotne znaczenie ma także stopień zużycia bieżnika. Jego minimalna dopuszczalna wartość to 1,6 mm. Producenci zalecają, aby ogumienie wymieniać na nowe, gdy głębokość bieżnika osiągnie 2-3 mm (opony letnie) i 4 mm (opony zimowe). Testy potwierdzają, że stopień zużycia opon ma bezpośredni wpływ na długość drogi hamowania. Badania opon zimowych wykonane podczas jazdy z prędkością 30 km/h na suchej nawierzchni dały następujące wyniki:

• długość drogi hamowania na fabrycznie nowych oponach wyniosła 23 m,
• w oponach z bieżnikiem o głębokości 7,5 mm długość drogi hamowania wzrosła o 0,6 m,
• w oponach z bieżnikiem o głębokości 4 mm długość drogi hamowania wzrosła o ponad 3 m.

Wyniki na zaśnieżonej nawierzchni wypadają jeszcze gorzej dla zużytych opon. Ogumienie z bieżnikiem o głębokości 4 mm ma ponad dwukrotnie dłuższą drogę hamowania. Mniejsza głębokość bieżnika ogranicza możliwość odprowadzania wody spod kół. To zwiększa ryzyko aquaplaningu i wydłuża drogę hamowania.
 

Stan i rodzaj nawierzchni

Wpływ na drogę hamowania ma także stan i rodzaj nawierzchni. Jezdnia mokra, pokryta liśćmi, śniegiem lub lodem zwiększa dystans potrzebny do całkowitego zatrzymania pojazdu. Zalegający śnieg nawet czterokrotnie wydłuża drogę hamowania. Na suchej i równej nawierzchni dystans potrzeby na całkowite zatrzymanie samochodu jadącego z prędkością 90 km/h to 77 m. Na mokrym asfalcie długość drogi hamowania zwiększy się do ok. 154 m. Przy oblodzonej nawierzchni będzie to aż 308 m.

Najlepszą przyczepność samochód zachowuje na suchym betonie i asfalcie. Wartość tego parametru znacząco spadnie na drodze gruntowej czy kostce bazaltowej. Wynika to z różnych wartości oporów toczenia oraz siły tarcia między oponą a nawierzchnią. Współczynnik przyczepności opony w zależności od rodzaju podłoża wynosi:

• 0,8-1,0 na suchym betonie,
• 0,7-0,8 na suchej nawierzchni asfaltowej,
• 0,6-0,7 na mokrej nawierzchni betonowej.

Istotna jest także temperatura otoczenia. Drogę hamowania wydłuża również zalegający śnieg (dwukrotnie) oraz lód (czterokrotnie).

Stan i rodzaj nawierzchni

Wpływ na drogę hamowania ma także stan i rodzaj nawierzchni. Jezdnia mokra, pokryta liśćmi, śniegiem lub lodem zwiększa dystans potrzebny do całkowitego zatrzymania pojazdu. Zalegający śnieg nawet czterokrotnie wydłuża drogę hamowania. Na suchej i równej nawierzchni dystans potrzeby na całkowite zatrzymanie samochodu jadącego z prędkością 90 km/h to 77 m. Na mokrym asfalcie długość drogi hamowania zwiększy się do ok. 154 m. Przy oblodzonej nawierzchni będzie to aż 308 m.

Najlepszą przyczepność samochód zachowuje na suchym betonie i asfalcie. Wartość tego parametru znacząco spadnie na drodze gruntowej czy kostce bazaltowej. Wynika to z różnych wartości oporów toczenia oraz siły tarcia między oponą a nawierzchnią. Współczynnik przyczepności opony w zależności od rodzaju podłoża wynosi:

• 0,8-1,0 na suchym betonie,
• 0,7-0,8 na suchej nawierzchni asfaltowej,
• 0,6-0,7 na mokrej nawierzchni betonowej.

Istotna jest także temperatura otoczenia. Drogę hamowania wydłuża również zalegający śnieg (dwukrotnie) oraz lód (czterokrotnie).
 

Aktywne systemy bezpieczeństwa w pojeździe

Układ hamulcowy, podobnie jak pozostałe podzespoły w pojeździe, na przestrzeni lat ulegał ciągłym modernizacjom. Obecnie nie służy jedynie do zmniejszenia prędkości lub zatrzymania, ale aktywnie podnosi poziom bezpieczeństwa w czasie jazdy. Pierwsze hamulce współczesnych pojazdów to układy bębnowe. Szczęki hamulcowe rozpierane przez cylinderek dociskały do bębna, wytwarzając siłę hamującą. Kolejnym stopniem zaawansowania technologicznego są hamulce tarczowe, powszechnie montowane we współczesnych samochodach. W tym układzie współpracują ze sobą klocki oraz tarcze hamulcowe. Rozwiązanie to wyróżniało się tak dużą efektywnością, że przetrwało do obecnych czasów. Jego rozwinięciem było wprowadzenie serwa, które wspomaga hamowanie przez zwiększenie siły, z jaką kierowca naciska na hamulec.

Prawdziwą rewolucją w zakresie aktywnych systemów wspomagających hamowanie było opracowanie układu ABS. Jest to technologia zapobiegająca blokowaniu kół podczas hamowania. Dzięki temu kierowca zachowuje kontrolę nad pojazdem nawet w awaryjnych sytuacjach. Układ ABS został zaprezentowany w 1978 roku, a od 1 lipca 2006 roku stał się obowiązkowym elementem wyposażenia każdego nowego auta. Kolejnym rozwiązaniem był system ESP zaprezentowany w 1987 roku. Technologia ta stabilizuje pojazd i zapobiega poślizgowi w zakrętach. ESP od 1 listopada 2014 roku jest obowiązkowym systemem montowanym w nowych pojazdach.

Aktualnie z układem hamulcowym współpracuje wiele aktywnych systemów bezpieczeństwa, które są zaliczane do kolejnych poziomów autonomicznej jazdy. Doskonałym tego przykładem jest inteligentny tempomat. Współczesne auta są wyposażone w zaawansowane systemy przeciw zderzeniowe. Taki układ współpracuje z kamerami i czujnikami radarowymi zamontowanymi w pojeździe. System samodzielnie wykrywa zagrożenie na drodze i przygotowuje pojazd do nagłego hamowania:

• zwiększa ciśnienie płynu hamulcowego,
• zbliża do siebie klocki i tarcze hamulcowe,
• alarmuje kierowcę o zagrożeniu,
• samodzielnie hamuje w przypadku braku reakcji prowadzącego pojazd.

Oczywiście najbardziej zaawansowane systemy nie potrafią jeszcze w 100% wyręczyć kierowcę. Dlatego tak ważna jest świadomość zagrożeń oraz umiejętność reagowania w takich sytuacjach.
 

Jak kierowca może skrócić drogę hamowania?

Zachowanie kierowcy ma realny wpływ na długość drogi hamowania. W pierwszej kolejności powinieneś zadbać o właściwy stan techniczny pojazdu, a więc:

• sprawny i regularnie serwisowany układ hamulcowy,
• sprawne zawieszenie,
• opony dostosowane do sezonu,
• sprawne systemy bezpieczeństwa w pojeździe.

Kluczową kwestią jest również przestrzeganie obowiązujących ograniczeń prędkości oraz zachowanie szczególnej ostrożności w czasie jazdy. Przekroczenie limitu prędkości w terenie zabudowanym o zaledwie 10 km/h wydłuża całkowitą drogę hamowania nawet o 10 m.

Bardzo ważne jest przestrzeganie bezpiecznej odległości przed poprzedzającym samochodem. Powinna ona wynosić:

• 30 m podczas jazdy z prędkością 50 km/h,
• 50 m podczas jazdy z prędkością 90 km/h,
• 65 m podczas jazdy z prędkością 100 km/h.

Długość drogi hamowania zależy także od umiejętności oraz czasu reakcji kierowcy. Człowiek ma realny wpływ na szybkość zatrzymania pojazdu. Dlatego tak ważne jest poznanie zasad bezpiecznej jazdy oraz doskonalenie własnych umiejętności. Więcej na ten temat znajdziesz w osobnym artykule, w którym wyjaśniamy, jak bezpiecznie jeździć zimą samochodem.

Ty jako kierowca masz ogromny wpływ na długość drogi hamowania, a tym samym bezpieczeństwo na drodze. Nie tylko przez pryzmat szybkości reakcji, ale przede wszystkim dzięki stosowaniu się do przepisów ruchu drogowego oraz dbałości o stan techniczny poszczególnych podzespołów Twojego auta.