АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Управляемость, устойчивость и маневренность автомобиля

Читайте также:
  1. I. Часовая производительность автомобиля
  2. III. Количественная оценка влияния показателей работы автомобиля на его часовую производительность
  3. Агрегативная устойчивость коллоидных растворов. Коагуляция.
  4. Биоценоз и его устойчивость
  5. Влияние факторов внешней среды на экономическую устойчивость предпринимательских структур.
  6. Вопрос 3. В какой момент включается специальная световая и звуковая сигнализация при следовании пожарного автомобиля к месту вызова?
  7. Вопрос 5. Разрешается ли водителю пожарного автомобиля на пожаре самостоятельно перемещать пожарный автомобиль?
  8. Вопрос 7. Что разрешается личному составу во время движения пожарного автомобиля?
  9. Выигрыш потребителя и выигрыш производителя. Излишек и дефицит. Устойчивость равновесия.
  10. Глава VI. Устойчивость равновесия системы
  11. Глобальная неустойчивость
  12. ЕДИНСТВЕННОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ РАВНОВЕСИЯ

 

Управление автомобилем является главной производственной функцией водителя. Управление – целенаправленная организация процесса движения.

Процесс поворота состоит из входа в поворот, движения с постоянным радиусом и выхода из поворота.

Анализ особенностей криволинейного движения автомобиля в различных условиях позволяет выделить два режима поворотов: с малыми радиусами и невысокими скоростями – характеризующий, в основном, маневренность и с большими радиусами – высокими скоростями – характеризует устойчивость и управляемость.

Движение автомобиля как механической системы может определяться траекторией какой либо её точки, углом поворота некоторой прямой, связанной с системой относительно выбранной системы координат и перемещениями отдельных элементов системы относительно направляющей точки.

При теоретическом изучении управляемости одиночного автомобиля в качестве направляющей точки удобно выбирать центр его масс, а для автопоезда центры масс его звеньев. Зная ускорение центров масс, можно непосредственно определять силы инерции, действующие на систему.

В качестве прямой для автомобиля принимают его продольную ось, положение которой, определяют курсовым углом -γ- между её проекцией на плоскость дороги и неподвижной прямой, принадлежащей этой плоскости.

Силы, возникающие в результате управляющего воздействия курсовых и боковых параметров, являются кинематической реакцией автомобиля на управляющее воздействие.

Для поворота рулевого колеса водитель должен создавать момент, значение которого зависит от изменений параметров движения. Сопротивление повороту рулевого колеса называется силовой реакцией автомобиля на управляющее воздействие.

Характер функциональной зависимости между управляющими воздействиями и реакциями на них может служить оценкой свойств автомобиля как управляющего объекта. Управляемостью называют совокупность свойств, определяющих характеристики кинематических и силовых реакций на управляющие воздействия.

Оценочными показателями устойчивости управления являются6

1. Устойчивость управления траектории, балл;

2. Устойчивость курсового управления, балл;

3. Устойчивость управления траекторией при торможении, балл;

4. Устойчивость курсового управления при торможении, балл;



5. Предельная скорость выполнения маневра Vпр км/ч;

6. Скорость начала снижения устойчивости курсового управления траекторией

Vтр км/ч;

7. Скорость начала снижения устойчивости курсового управления Vкурс км/ч.

Показатели 1…4 определяют в эксплуатационных режимах движения со скоростями Vmax на специальных дорогах.

При оценке показателей 3 и 4 торможение происходит от V0 до V=0,5V0. На основании протоколов испытаний определяют комплексные оценки устойчивости управления.

Показатели 5…7 определяют при испытаниях на критических режимах движения, которые заключаются в в выполнении заданных разметкой манёвров.

По субъективным оценкам контролёра и водителя выставляется комплексная оценка устойчивости управления в баллах при различных скоростях движения м строится график.

Кроме того имеется целый ряд показателей и характеристик, из которых для оценки управляемости могут быть выделены следующие:

- характеристика статической траекторной управляемости;

- характеристика “рывок руля”;

- характеристика выход из поворота;

- характеристика лёгкость рулевого управления;

- предельная скорость входа в заданный поворот;

- предельная скорость входа в заданную переставку;

- средняя угловая скорость поворота рулевого колеса на прямолинейном участке дороги.

Лёгкость рулевого управления оценивается по силе Рр на рулевом колесе, которая при jу= 4 м/с2 и скоростях движения 40 и 60 км/ч должна быть в пределах 60…120 Н.

Оценочным показателем является скорость автомобиля в момент входа в поворот.

Поворот автомобиля – изменение его курсового угла в большинстве конструкций осуществляется в результате изменения положения управляемых колёс.

Отклонение вектора скорости эластичного колеса от плоскости его вращения при действии любой по величине боковой силы называется явлением бокового увода, а угол между этим вектором и плоскостью вращения – углом увода.

‡агрузка...

Сущность этого явления (рис. 36.) можно упрощённо представить так. Если силу Ру приложить к центру не катящегося колеса, то она в результате упругости шины вызовет боковое перемещение обода относительно контактной площадки.

Система элементарных сил, действующих со стороны дороги на колесо, представлена тремя составляющими реакциями, приложенными в центре контактной площадки и тремя составляющими моментами.

Составляющие Rx, Ry, Rz – продольная, боковая и нормальная реакции дороги.

Mf, M0, Mc – моменты сопротивления качению, восстанавливающий и стабилизирующий.

Рх – продольная сила,

 

Ру – боковая сила, действуют со стороны автомобиля

Рz – нормальная сила,

М – тяговый момент,

М оп – опрокидывающий момент,

Мп – поворачивающий момент,

А – центр контакта,

О – центр колеса,

В-В – ось вращения,

С – С – плоскость вращения.

 

Рис. 36. Силы, действующие на колесо

 

Так как при действии на колесо боковой силы вектор его скорости в результате увода или бокового скольжения отклоняется от плоскости вращения, то происходит и обратное явление: при движении колеса таким образом, что вектор его скорости не совпадает с плоскостью вращения, возникает боковая реакция Ry. На этом основано направляющее действие управляемых колёс, т.е. их способность создавать силы, изменяющие направление движения автомобиля. При повороте колес их центры в первое мгновенье по инерции движутся вместе с автомобилем в первоначальном направлении, не совпадающем после поворота колёс с их плоскостями вращения. В результате этого возникнут реакции Ry, направленные так, что их моменты относительно центра масс, преодолевая инерцию автомобиля, вызывает его поворот.

Радиусом поворота Rп автомобиля называют расстояние от центра поворота до колен переднего наружного колеса.

Свойство автомобиля изменять кинематические параметры поворота под действием боковых сил при фиксированной величине угла θ называют поворачиваемостью автомобиля. Для характеристики влияния на поворачиваемость конструктивных особенностей автомобиля пользуются понятием статической поворачиваемости, определяемой соотношениями между углами увода, при действии на автомобиль постоянной боковой силы, приложенной в центре масс.

Устойчивость – совокупность свойств, определяющих критические параметры по устойчивости движения и положения автотранспортного средства или его звеньев.

Оценочными показателями устойчивости являются критические параметры движения. Основные оценочные показатели следующие:

- критические скорости Vкр φ по боковому скольжению и Vкр.оп по боковому опрокидыванию;

- критические углы поворотов βкр.φ по боковому скольжению и βкр.оп – по боковому опрокидыванию;

- коэффициент поперечной устойчивости ηпу=В/2hg;

- критические скорости Vкр.ω по курсовой устойчивости и Vкр.ап автопоезда по влиянию прицепа.

Скорости Vкр.φ соответствуют установившемуся круговому движению по дороге с заданным радиусом поворота R и угла β поперечного наклона плоскости дороги к горизонту. Скорость Vкр.ω соответствует прямолинейному или установившемуся круговому движению по горизонтальной дороге. Критической скоростью Vкр ап называют установившуюся скорость прямолинейного движения автопоезда, при которой влияние прицепа в каждую сторону превышает 3 % его габаритной ширины.

У нас при испытании новых автомобилей используют следующие оценочные показатели:

- коэффициент поперечной устойчивости – ηпу ;

- угол статической устойчивости по опрокидыванию – ε;

- угол крена ψкр;

- устойчивость по опрокидыванию (в баллах);

- скорость появления курсовых колебаний Vкк;

- скорость начала снижения устойчивости против опрокидывания Vопр.

На рис. 37 представлены силы, действующие на автомобиль при расчёте устойчивости.

 

Рис. 37. Схема сил устойчивости автомобиля

 

с – центр масс,

РИУ – сила инерции,

ΣRун, ΣRув – боковые реакции,

Β – критический угол косогора по боковому скольжению.

 

Условия устойчивости, при которых происходит боковое опрокидывание – достижение равенства нулю реакций внутренних колёс обоих мостов. Для его выполнения достаточно равенства опрокидывающего момента поперечных сил на плече hg и восстанавливающего момента силы тяжести на плече m, равным расстоянию от прямой, соединяющей центры контактов наружных колёс заднего и переднего мостов, до проекции на дорогу центра масс.

При движении на вираже это равенство запишется так:

ИУ·cosβ - Ga·sinβ)hg)=(Gcosβ+РИУ·sinβ)m.

Vкр.оп=3,13 ; - критическая скорость характеризует граничное по

устойчивости невозмущённое движение автомобиля.

Vкр.оп=2,21 ; (β=0) – на горизонтальной дороге.

Одной из задач управления является ориентирование в пространстве продольной оси автомобиля, т.е. обеспечение его курсового положения, определяемого курсовым углом γ. В зависимости от цели управления водитель в результате управляющего воздействия стремится или поддержать угол γ постоянным, илиизменятьегоопределённымобразом.

Кроме управляющих сил, на автомобиль действуют возмущения, вызывающие отклонения угла γ от задаваемого. К возмущениям относятся и погрешности воздействия водителя на рулевое колесо, возникающей вследствие того, что он судит о правильности воздействия только по реакции на него, которая всегда несколько отстаёт по отношению к воздействию.

Любые посторонние боковые силы, действующие на колёса, изменяют направление движений по сравнению с задаваемым водителем и изменяют курсовое положение автомобиля.

В результате изменения направления качения колёс изменяется угол γ, причём без дополнительного управляющего воздействия автомобиль не может возвратиться к прежнему положению. Следовательно, по курсовому углу автомобиль как чисто механическая система всегда неустойчив.

Внешние силы, действующие на автомобиль помимо управляющих, всегда являются для водителей случайными и неизвестными. Вызываемые ими отклонения в траектории движения и курсовом положении могут быть устранены лишь в результате управляющих воздействий. Необходимое число и величина корректирующих поворотов рулевого колеса (подруливание) зависит как от величины и характера приложения случайных сил, так и от характера реакции автомобиля на возмущения, что зависят от конструктивных особенностей автомобиля.

Маневренностью называется группа свойств, характеризующих возможность автомобиля изменять заданным образом своё положение на ограниченной площади в условиях, требующих движения по траекториям большой кривизны с резким изменением направлений, в том числе и задним ходом.

Маневренность может быть охарактеризована следующими оценочными показателями:

- Минимальный радиус поворота автомобиля – тягача Rmin.. Расстояние от центра поворота до оси следа, переднего забегающего колеса при максимальных углах поворота управляемых колёс.

- Внешний габаритный радиус поворота Rгаб.max. Замеряют для тех же условий по точке автомобиля, наиболее удалённой от центра поворота.

- Внутренний габаритный радиус Rгаб.min. Определяют по точке наиболее приближённой к центру поворота. Величины Rmin, Rгаб.max, Rгаб.max характеризуют площадь, необходимую для маневрирования и разворота автопоезда.

- Поворотная ширина автомобиля по следу колёс Вп. Разность самого большого и самого малого радиусов поворота по осям следов соответствующих колёс ( наиболее удалённого и наиболее приближённого к центру поворота) определяет Вп.

Габаритная полоса движения Вгаб равна разности радиусов поворота точек, наиболее удалённой и наиболее приближённой к центру поворота, т.е. Вгаб=Rгаб.max- Rгаб.min.

- Удельная тяговая сила Фп при повороте. Необходимая для совершения поворота сила определяется отношением тяговой силы на ведущих колёсах к силе тяжести автомобиля при повороте его с минимальным радиусом, а также с минимальной устойчивой скоростью Vmin~35 км/ч.

- Коэффициент использования сцепной силы колёс Кφi при повороте. Коэффициентом Кφi одного моста при повороте называется отношение суммарной силы, действующей в контакте этих колёс к потенциально возможной силе по сцеплению.

Показатели Фп и Кφi не нормируются. Чем меньше это отношение, тем выше потенциальная возможность автопоезда к совершению крутых поворотов.

- Усиление на рулевом колесе. Этот параметр измеряют при плавном повороте управляемых колёс автомобиля из нейтрального положения до упора в одну и другую стороны.

- Сложность осуществления управляемого движения задним ходом.

Минимальный радиус поворота для двухосного автомобиля-тягача при

V<5 км/ч, Rmin=L(Sinθн max), где:

θн max – максимальный угол поворота переднего наружного управляемого колеса;

L – расстояние между осями автомобиля.

Для трёхосного автомобиля-тягача

Rmin= ,

R – радиус поворота,

Стсмещение центра поворота тягача относительно его заднего моста.

Минимальный габаритный радиус поворота вычисляется по элементарным геометрическим формулам при наличии Ст и Rт, а также координат точки автомобиля-тягача наиболее отдалённой от центра поворота.

Поворотная ширина пятиосного автопоезда по следу колёс.

Вп=Rmin-R ,

R5B= - радиус поворота по колее отстающего внутреннего колеса двухосного полуприцепа.

Габаритная полоса движения. Вычисления проводят, используя элементарные геометрические формулы при наличии значений Ст, Rmin, Сп, Rп, а также координат точек автопоезда, наиболее отдалённой и наиболее близкой к центру поворота.

Основными конструктивными факторами, определяющими показатели маневренности автомобилей, являются параметры L и θmax, изменение которых существенно влияет на радиус поворота и другие показатели.

 

 

6.6. Плавностьхода

 

Под плавностью ходапонимают совокупность свойств, обеспечивающих ограничение в пределах установленных норм вибронагруженности водителя, пассажиров, грузов, шасси и кузова.

Основным источником возникновения вынужденных колебаний является микропрофиль дороги, геометрическая и силовая неоднородность шин, неравномерность вращения колёс.

Основными устройствами, защищающими автомобиль, водителя, пассажиров и грузы от больших динамических воздействий дороги и ограничивающими их вибронагруженность допустимым уровнем, являются подвески и шины, а также упругие сидения.

Выступы и впадины микропрофиля случайны по размерам и расположению. Колебания, возникающие при движении по дороге со случайным микропрофилем, имеют случайный характер.

Основными оценочными показателями плавности хода являются уровни вибронагруженности водителя, пассажиров, грузов и характерных элементов шасси и кузова.

Оценка уровня вибронагруженности производится по средним квадратичным значениям ускорений колебаний (виброускорений) или скоростей колебаний (виброскоростей) в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Вибронагруженность оценивают логарифмическим уровнем виброскорости в (дБ).

Lv=20lgσ /(5·10-8).

σ - среднее квадратичное значение виброскорости в октавной полосе, м/с;

5·10-8значение виброскорости, с которой проводят сравнение.

Нормы допустимых виброскоростей разнятся для различных частей колебаний.

Частоты группируются в октавные полосы, каждая из которых определяется средней геометрической величиной граничных (min и max) для данной полосы частот. В первую октавную полосу водят частоты от 0,7 до 1,4 Гц. Среднее геометрическое значение равно . Для второй октавной полосы (1,4…2,8 Гц) среднее геометрическое значение равно 2 и т.д.

Основным измерителем вибронагруженности при оценке плавности хода автомобиля служит среднее квадратичное значение ускорений, которое связано со средним квадратичным значением скорости приближённой формулой:

σ =2πσ 0.

σ - среднее квадратичное виброускорение, м/с2;

ν0среднеегеометрическое значение частоты октавных полос, Гц.

На плавность хода и некоторые другие эксплуатационные свойства большое влияние оказывают колебания колёс и жёстко связанных с ними элементов. Нормы на эти колебания не установлены, однако, основными требованиями являются отсутствие жёстких ударов, связанных с колёсами элементов в ограничители, установленные на раме кузова.

При заводских расчётах колебаний автомобиля, пользуются колебательной системой дифференциальных уравнений, включающих шесть масс (массы обозначают – m, упругие элементы – с, демпфирующие элементы – к).

К подрессоренным массам относятся: mв – массы водителя и пассажиров, mтпд – массы кузова тягача и рамы с двигателем, механизмами трансмиссии и управления, mппд – рамы полуприцепа с укреплёнными на ней элементами.

К неподрессоренным массам относятся массы переднего и заднего мостов тягача (mт1 нп и mт1 нп) и моста полуприцепа mп нп.

При изучении колебаний автомобиля обычно принимают допущения, что каждая шина соприкасается с дорогой в одной точке, т.е. перемещения контактных поверхностей шин, точно копируют неровность дороги. Считается, что профиль дороги под правыми и левыми колёсами каждого моста идентичны, поэтому оба эти колеса заменяют одним.

Число степеней свободы такой колебательной системы равно девяти, её колебания описываются системой девяти дифференциальных уравнений второго порядка.

Для изучения колебаний в первом приближении удобнее пользоваться упрощённой колебательной системой с тремя массами. Подрессоренная масса mпд включает массу кузова, двигателя, механизмов трансмиссии, пассажиров, водителя, грузовую платформу, полезную нагрузку.

Эти элементы в совокупности рассматривают как твёрдое тело, имеющее две степени свободы – перемещение в вертикальном направлении и поворот в вертикальной плоскости.

Неподрессоренные массы m1 нп и m2 нп (передний и задний мосты) имеют по одной степени свободы – вертикальные перемещения. Таким образом, система, имитирующая в данном случае двухосный автомобиль, имеет четыре степени свободы.

 

6.7. Проходимость

Проходимость – эксплуатационное свойство, определяющее возможность движения автомобиля в ухудшенных дорожных условиях, по бездорожью и при преодолении различных препятствий.

Потеря проходимости автомобиля может быть полной и частичной. Полная потеря – застревание – прекращение движения. Возможность движения по проходимости выражается неравенством Рт>ΣРi . Частичная потеря связана со снижением скорости продвижения (производительности), а также с ростом расхода топлива в рассматриваемых условиях движения.

По уровню проходимости автомобили и автопоезда подразделяются на следующие: дорожные, повышенной проходимости и высокой проходимости.

К дорожным относятся автомобили, предназначенные преимущественно для использования на дорогах с твёрдым покрытием. Конструктивными признаками таких автомобилей являются: неполноприводность (4х2, 6х2, 6х4), шины с дорожным или универсальным рисунком протектора, использование в трансмиссии простых (неблокируемых) дифференциалов.

Автомобили повышенной проходимости предназначены для использования как на дорогах с твёрдым покрытием, так и вне дорог и преодоление естественных препятствий. Их основным конструктивным признаком является полноприводность, поэтому эту группу называют полноприводные автомобили. На них обычно применяют тороидные шины с грунтозацепами, широкопрофильные или арочные шины. Используют систему регулирования давления воздуха в шинах. В трансмиссиях устанавливают блокируемые дифференциалы, они обеспечены лебёдками.

Автомобили высокой проходимости предназначены для преимущественного использования в условиях бездорожья, естественных и искусственных препятствий, а также водных преград. Они отличаются компоновочной схемой, полноприводностью, наличием в трансмиссии самоблокирующихся дифференциалов, использованием специальных шин, дополнительных устройств для преодоления канав, очень часто они являются плавающими и имеют водяной движитель.

Проходимость делится на профильную и опорную. Профильная – характеризует возможность преодолеть неровности пути, препятствиями вписываться в требуемую полосу движения.

Опорная проходимость – определяет возможность движения в ухудшенных дорожных условиях и по деформированным грунтам.

Основной причиной ухудшения процесса взаимодействия колеса с поверхностью дороги является наличие промежуточного элемента (вода, грязь, снег и прочее) в контакте шины с дорогой, что приводит к снижению коэффициента сцепления и, как следствие к ограничению полной тяговой силы.

Снижение коэффициента сцепления в результате влаги отрицательно сказывается на коэффициенте сопротивления бокового увода шины, а следовательно, на устойчивости движения и управляемости автомобиля.

При качении автомобильного колеса по мягкому грунту происходит деформация не только шины, но и грунта, в результате чего, сила сопротивления качения увеличивается – добавляется сила сопротивления грунта качению колеса Рfг.

Эта сила определяется работой, затрачиваемой на деформацию грунта, проскальзывание шины относительно грунта, преодоление прилипания грунта к шине.

Если считать деформацию грунта основной причиной, а остальные второстепенными, то сила сопротивления грунта качению Рfгг/S. Работа, затрачиваемая на деформацию грунта Аг=SB ,

S – длина колеи,

В – ширина колеи,

Р=f(hг) – зависимость нормального давления колеса на грунт от глубины колеи.

Сила сопротивления грунта качению Pfг .

Коэффициент сопротивления грунта качению fгfг/Pzк.

Сила трения материала шины о грунт зависит от нагрузки на опорную поверхность грунтозацепов и коэффициента трения резины по грунту

Ртрн·Gк·φр,

кн – коэффициент насыщенности рисунка протектора, определяющий долю нагрузки, приходящейся на грунтозацепы,

Gк – нагрузка на колесо,

φр - коэффициент трения резины по грунту.

 

Профильнаяпроходимость

Большинство единичных показателей профильной проходимости представляет собой геометрические параметры автомобилей и прицепного состава.

Профильную проходимость оценивают по единичным показателям (рис. 38):

1. Дорожный просвет Н1 – расстояние от одной наиболее низко расположенных точек автомобиля до опорной поверхности.

2. Передний L6 (задний L9) свес – расстояние от крайней точки контуров передней (задней) выступающей части по длине автомобиля до плоскости, перпендикулярной опорной поверхности и проходящей через центры передних (задних) колёс.

3. Угол переднего γ2 (заднего γ3) свеса – угол между опорной поверхностью и плоскостью, касательной к окружности наружных диаметров передних (задних) колёс и проходящей через точку контура передней (задней) части автомобиля таким образом, что все остальные точки контура оказываются с внешней стороны этого угла.

4. Продольный радиус проходимости R5 – радиус цилиндра, касательного к окружности, описанными свободными радиусами соседних колёс, наиболее

 

 

Рис. 38. Показатели профильной проходимости

 

разнесённых по базе, и проходящего через точку контура нижней части автомобиля так, что все остальные точки контура оказываются с внешней стороны этого цилиндра.

5. Наибольший угол преодоления подъёма – угол подъёма, имеющего протяжённость не менее, двукратной длины автомобиля и ровную поверхность, преодолеваемой автомобилем без использования инерции и нарушений условий нормальной работы агрегатов.

6. Наибольший угол преодолеваемого автомобилем косогора – при движении по косогору без бокового скольжения колёс более, чем на ширину профиля шины.

7. Угол гибкости в вертикальной β и горизонтальной α плоскостях. Для прицепного автопоезда углами гибкости являются углы возможного отклонения дышла прицепа от оси тягово-сцепного устройства автомобиля – тягача. Для седельного автопоезда углы гибкости определяются предельными положениями продольных осей автомобиля – тягача и полуприцепа в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

8. Поперечный радиус проходимости Rп – радиус цилиндра, касательного к колёсам одного моста и проходящего через точку контура нижней части автомобиля, определяет проходимость через неровности, ширина которых соизмерима с колеёй автомобиля и должен быть возможно меньшим.

8. Угол перекоса мостов γ – сумма углов поворота осей переднего и заднего мостов относительно продольной оси автомобиля.

10. Коэффициент совпадения следов передних и задних колёс ηсспсз

(всп, всз – ширина следа соответственно за передними и задними колёсами).

11. Ширина рва и высота вертикальной стенки.

 

К оценочным показателям опорной проходимости относятся: сцепная масса (mвк), коэффициент сцепной массы (кφ=Gвк/Ga), удельная мощность, мощность сопротивления качению, мощность колееобразования, полная сила тяги, свободная сила тяги, коэффициент свободной силы тяги, сила тяги на крюке, удельная сила тяги на крюке, тяговая мощность на крюке и удельная тяговая мощность на крюке.

Критерием предельного уровня проходимости является способность преодоления труднопроходимых участков грунта.

 

Обобщённыепоказателипроходимости

 

Имея в виду, что в предельном случае движение можно считать равномерным с небольшой скоростью (Рв~0) получим уравнение проходимости

кφ·φх>(tgα+f).

Однако, это выражение не учитывает трёх важных особенностей, оказывающих влияние на проходимость.

1. Значение кφφх характеризует максимально возможное сцепление ведущих колёс с грунтом. Оно справедливо при условии, что у всех ведущих колёс коэффициенту сцепления φх одинаковы. Но это не обеспечивается ни свойством грунта, ни параметрами автомобиля, поэтому вместо φх вводим обобщённый коэффициент сцепления

φх ср=ΣRxi вк max /ΣRzi вк.

2. Суммарный коэффициент сопротивления

f=fм+fг.

Для ведущих колёс сила сцепления с грунтом не равна полной окружной силе (тяговой), так как часть последней затрачивается на преодоление внутренних потерь в шине, характеризующихся коэффициентом качения fш.

Следовательно, из значения f должна быть исключена составляющая, вызываемая затратами энергии на внутреннее трение в шинах ведущих колёс.

3. При движении по сильно деформированному грунту возможно погружение автомобиля на глубину большую, чем дорожный просвет. Эта особенность не очень характерна для автомобилей общетранспортного назначения, поэтому

кφ·φх ср>[tgα+fг+(1-кφ)fш].

и рассматриваем это уравнение, как критерий проходимости автомобиля.

Для сравнительной оценки проходимостей автомобилей в определённых грунтовых условиях можно использовать обобщённый показатель проходимости, полученный из предыдущего неравенства

П=tgαmaxφ·φx ср-fг-(1-кφ)fш .

П – показатель проходимости, численно равный тангенсу максимального угла подъёма на данном грунте или запасу полной тяговой силы по сцеплению.

Чем выше кφ, темвышепроходимость. Наибольшее значение кφ=1 принадлежит полноприводным автомобилям (4х4, 6х6, 8х8).

Для дорожных автомобилей (4х2, 6х2, 8х4) кφ=0,46…0,8.

У не гружёных легковых и грузовых заднеприводных автомобилей коэффициент сцепной массы меньше, чем у нагруженных – проходимость у последних лучше, а у переднеприводных легковых автомобилей – хуже.

Обобщённый коэффициент сцепления φхоб определяет коэффициент сцепления ведущих колёс, нагрузками на них и условиями распределения крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам.

Методика сравнительной оценки проходимости автомобилей основана на рассмотрении конструктивных параметров и показателей без рассмотрения грунтовых условий. Всего выделено 12 конструктивных параметров и показателей:

- минимальное давление на грунт Pmin, кПа;

- дорожный просвет Н, см;

- коэффициент насыщения протектора кн;

- высота грунтозацепов пр, см;

- коэффициент сцепной массы кφ;

- коэффициент блокировки дифференциала ведущих колёс λ;

- динамический фактор Dmax;

- удельная мощность Nуд, кВт/т;

- свободный радиус колеса rc, м;

- угол переднего (заднего) свеса ;

- продольный радиус проходимости R5 ;

Обобщённый сравнительный показатель проходимости вычисляют по формуле:

Пср= кв·Р + кв2· + кв3·к1н + кв4·∆1пр + кв5·к1φ + кв6·λ1+ кв7·D1max + кв8·N1уд

+ кв9 ·r1c + кв10· γ12 + кв11· γ13 + кв12·R15 .

 

квi – коэффициенты весомости параметров (определяются на основе экспертного метода).

Р1min, Н11…R15 – относительные величины параметров (определяются по отношению к максимальному или минимальному значению из всех рассматриваемых значений).

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Основные измерители тяговой динамичности автомобиля.

2. От чего зависят значения динамических факторов, определенные по условиям тяги и сцеплению?

3. Как охарактеризовать влияние конструктивных факторов на тяговую динамичность автомобиля?

4. Методы измерения и регистрации скорости, ускорения при испытаниях автомобиля.

5. Объясните влияние сопротивления движению на торможение.

6. От чего зависит теоретическое распределение тормозных сил на колёса?

7. Каковы требования к эффективности торможением автомобиля?

8. Назовите показатели поперечной устойчивости автомобиля.

9. От чего зависит продольная устойчивость автомобиля?

10. Что такое увод колёса, от каких факторов он зависит и как влияет на управляемость автомобиля?

11. Как влияют шины на плавность хода автомобиля?

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.059 сек.)