Academic Journal
On determining the stability of an M1 category vehicle with an O2 category trailer in braking mode
| Title: | On determining the stability of an M1 category vehicle with an O2 category trailer in braking mode |
|---|---|
| Source: | Vehicle and electronics. Innovative technologies; No. 27 (2025); 152-161 Автомобіль і електроніка. Сучасні технології; № 27 (2025); 152-161 |
| Publisher Information: | Kharkiv National Automobile and Highway University, 2025. |
| Publication Year: | 2025 |
| Subject Terms: | автопоїзд, коефіцієнт стійкості, шлях гальмування, уповільнення, стійкість, vehicle-trailer combination, braking stability, причіп, uneven braking forces, stability coefficient, гальмування, deceleration, braking path, коефіцієнт нерівномірності |
| Description: | Problem. The safety and stability of M1 category vehicles with O2 category trailers remain critically important, particularly with their growing popularity among private entrepreneurs and enthusiasts. Modern vehicles equipped with electronic stability systems (ESP, ABS, EBD) require investigation of their integration with traditional inertial trailer braking systems. Uneven braking force distribution, asymmetric loading, and improper cargo placement can compromise stability during braking, while regulatory discrepancies between national and international standards create additional safety concerns. Goal. This study aims to investigate the influence of structural and operational factors on stability indicators of M1 vehicles with O2 trailers during braking, determine critical parameters for safe operation, and analyze compatibility between experimental requirements and current regulatory standards. Methodology. Mathematical modeling of vehicle-trailer dynamics was employed using differential equation systems. The research was conducted using a Mercedes-Benz Sprinter with PVBФ 15 two-axle trailer. The analysis focused on braking force unevenness coefficient, trailer loading, center of mass height effects, and comparison between international experimental criteria and national regulatory requirements. Results. The study revealed that vehicle-trailer stability is primarily limited by the towing vehicle characteristics, which loses stability at an unevenness coefficient of 0.7, while the trailer remains stable within the 0.53-1.0 range. A regulatory discrepancy was identified: while experimental trials per UN ECE Regulation 13 achieve required deceleration (6.0 m/s²) at unevenness coefficients up to 0.82, Ukrainian legislation limits M1 category vehicles to 30% (0.30), indicating need for standards harmonization. Increased trailer loading improves stability, with empty trailers showing worst performance. Center of mass height above 0.35 critically reduces safety. Originality. This research provides the first comprehensive investigation integrating braking force distribution, loading conditions, and trailer geometry with regulatory compliance analysis, highlighting the need for harmonizing national and international safety standards for vehicle-trailer combinations. Practical Value. Results enable development of improved regulatory frameworks, operational recommendations for M1+O2 combinations, and integration strategies for modern electronic safety systems with traditional trailer braking systems. Безпечність автопоїздів М1 з причепами О2 залишається критично важливою через зростання їх використання приватними користувачами. Нерівномірний розподіл гальмівних сил та неправильне завантаження можуть призводити до втрати стійкості. Досліджено вплив конструктивних і експлуатаційних факторів на стійкість автопоїзда Mercedes-Benz Sprinter з причепом ПВБФ 15 методом математичного моделювання. Встановлено, що стійкість обмежується тяговим автомобілем, який втрачає стійкість при коефіцієнті нерівномірності 0,7, тоді як причіп залишається стійким у діапазоні 0,53-1,0. Збільшення завантаженості покращує стійкість, а підвищення центру мас понад 0,35 критично знижує безпечність. Вперше комплексно досліджено взаємозв'язок між гальмівними силами, завантаженістю та геометрією в контексті загальної стійкості. Результати використовуються для вдосконалення нормативів та створення систем безпеки. |
| Document Type: | Article |
| File Description: | application/pdf |
| Language: | Ukrainian |
| ISSN: | 2226-9266 |
| Access URL: | https://veit.khadi.kharkov.ua/article/view/322160 |
| Rights: | CC BY |
| Accession Number: | edsair.scientific.p..6bc241d49a9b8e3919e879bb6c12f843 |
| Database: | OpenAIRE |
| ISSN: | 22269266 |
|---|