Устоичивость

Это свойство автомобиля определяет его возможность в статике и в движении безаварийно перемещаться и перевозить грузы. Она определяется:

весом автомобиля и расположением его центра тяжести;

массой автомобиля и распределением ее по точкам приложения масс (колесам), распределением нагрузки по осям;

видом и расположением перевозимого груза;

в движении — ускорением, прилагаемым к автомобилю (разгон или торможение);

в повороте — приложением центробежной и центростремительной сил, действующих на автомобиль в строгой зависимости от скорости движения и траектории поворота;

на косогорах — направлением и скоростью движения, величины уклона косогора.

Автомобиль обладает массой и весом. Масса распределена по всему объему автомобиля и точками приложения его масс будут колеса, которыми он опирается на дорогу. Эти точки описываю некоторую замкнутую фигуру.

Вес автомобиля определяется вектором, приложенным в одной точке, которая называется центр тяжести. Положение центра тяжести может меняться в зависимости от изменения веса.

Вектор, направленный из центра тяжести вниз, к центру Земли, не должен выходить за пределы замкнутой фигуры, описанной точками приложения масс. Если это условие не соблюдается как в статике, так и в движении, то автомобиль опрокидывается, то есть его устойчивость нарушается.

Поэтому необходимо запомнить несколько простых истин, обеспечивающих безопасное движение автомобиля с точки зрения его устойчивости:

автомобиль без груза более устойчив, чем автомобиль с грузом;

чем выше расположен центр тяжести, тем менее устойчив автомобиль;

равновесие и устойчивость автомобиля определяются правильным и надежным креплением груза и распределением нагрузки на оси, которую необходимо учитывать при разгоне и торможении автомобиля, а также при его движении в повороте;

из всех перевозимых грузов наиболее опасными являются жидкие и сыпучие грузы. Они могут изменять положение центра тяжести в движении. А из этих грузов еще более опасны те, которые заполняют емкость не полностью.

Для легковых автомобилей нагрузка по осям распределяется поровну 50% — 50%, не зависимо от того с грузом или без груза этот автомобиль.

На косогорах, кроме того, опасность для движения может определяться и сползанием автомобиля без его опрокидывания, что также должен учитывать водитель, понимая, что увеличение скорости в этом случае приводит к опрокидыванию автомобиля.

Они подразделяются на следующие свойства:

• скоростные свойства;

• тяговые свойства;

• управляемость;

• устойчивость;

• маневренность;

• проходимость;

• пассажировместимость;

• грузовместимость;

• грузоподъемность.

Функциональные свойства легковых автомобилей в первую очередь зависят от показателей двигателя.

Скоростные свойства — это совокупность свойств, которые определяют диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона автомобиля в различных дорожных условиях. Водитель выбирает скорость движения автомобиля с учетом эксплуатационных условий и возможного диапазона скоростей.

Диапазон скоростей — это интервал от максимального значения скорости до минимального по условиям устойчивой работы двигателя. Чем тяжелее дорожные условия, тем уже диапазон скоростей и меньше ускорения.

Скоростные свойства зависят от показателей конструкции, трансмиссии; показателей двигателя; эксплуатационного состояния автомобиля (степени износа деталей). На скоростные свойства влияют состояние дорожного покрытия и шин автомобиля (коэффициент сцепления колес с дорогой); аэродинамического сопротивления движению автомобиля (коэффициент аэродинамического сопротивления).

Скоростные свойства характеризуются:

• максимальной скоростью;

• приемистостью.

Максимальная скорость — это наибольшая скорость, достигаемая автомобилем на высшей передаче при полной подаче топлива на измерительном участке дороги. Максимальная скорость зависит от максимальной мощности двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой.

Минимальная скорость автомобиля не нормируется стандартом и представляет собой наименьшее значение скорости по условиям устойчивой работы двигателя.

Приемистость — это способность автомобиля быстро увеличивать скорость движения. Приемистость характеризуется временем разгона на 4-й и 5-й передачах на скорости от 60 до 100 км/ч; временем разгона с 0 до 100 км/ч с нагрузкой (водителем и пассажиром).

Тяговые свойства характеризуются силой тяги на крюке (максимальная на низшей передаче) — способностью автомобиля к буксированию прицепов; стандартом для легковых автомобилей не нормируется.

Управляемость автомобиля — это совокупность свойств, характеризующих автомобиль как объект управления.

Управление автомобилем — это целенаправленная организация процесса движения автомобиля, которая является главной функцией водителя. Управление осуществляется на основе анализа информации об условиях движения и о результатах управления. Автомобиль движется по криволинейной траектории, возникающей из-за наличия криволинейных участков дороги, действия на автомобиль внешних возмущений, воздействий водителя.

Направленное движение автомобиля водитель выполняет с помощью рулевого колеса, он изменяет курсовые и боковые характеристики движения, выполняет повороты.

Автомобили разных моделей по-разному реагируют на одинаковые управляющие воздействия. Реакция автомобиля на управление характеризуется угловой скоростью изменения курсового угла, боковой скоростью и ускорением; усилиями, необходимыми для поворота рулевого колеса.

Управляемость автомобилем зависит от его конструктивных особенностей.

Устойчивость автомобиля — это способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающим его занос и опрокидывание, в различных дорожных условиях при высоких скоростях движения.

Устойчивость движения автомобиля зависит от конструктивных (например, жесткости подвески) и эксплуатационных (управляющих воздействий водителя, внешних возмущений) факторов.

Возмущения — это случайные силы, возникающие при взаимодействии колес с неровностями дороги, с аэродинамическими силами, с наклоном дороги и их кинематическими последствиями.

Различаются следующие виды устойчивости:

• поперечная при прямолинейном движении (курсовая устойчивость);

• поперечная при криволинейном движении;

• продольная.

Нарушение курсовой устойчивости проявляется в изменении направления движения автомобиля по дороге и может быть вызвано действием боковой силы ветра, разными величинами тяговых или тормозных сил на колесах левого или правого борта, их буксованием или скольжением, большим люфтом рулевого управления, неправильными углами установки колес и т. д.

Нарушение поперечной устойчивости при криволинейном движении вызывает занос или опрокидывание автомобиля под действием центробежной силы.

Нарушение продольной устойчивости проявляется в буксовании ведущих колес при преодолении затяжных подъемов, покрытых льдом, и сползании автомобиля назад.

Для повышения автоматизации управляемости автомобилем разработана система ESP. В процессе движения автомобиля система получает информацию от датчиков о числе оборотов колес, об угле поворота рулевого колеса, о положении педали акселератора, об угловой скорости, о поперечном ускорении и сравнивает траекторию, задаваемую водителем, с фактической. При отклонении автомобиля от заданного курса (заносе) система автоматически притормаживает определенное колесо и возвращает автомобиль на заданную траекторию.

Управляемость автомобилем

Под управляемостью автомобиля понимается его способность точно сохранять заданное направление движения, а при соответствующем воздействии изменять его по требуемой траектории. Первое свойство называется курсовой устойчивостью, а второе – поворотливостью (поворачиваемостью) автомобиля. Чем лучше управляемость, тем с большей скоростью водитель может вести автомобиль, тем больше может быть средняя скорость движения.

Качественно управляемость автомобиля можно оценить по степени приближения фактических параметров движения к желательным.

Качественные показатели по степени приближения требуемым количественным показателям:

1. Предельные значения кривизны траектории направляющей точки при круговом движении автомобиля, т.е. минимальный радиус кривизны. Управляемость автомобиля тем лучше, чем меньше кривизна траекторий, по которым могут двигаться однотипные точки сравниваемых автомобилей.

2. Предельные значения скорости изменения кривизны траекторий различных точек автомобиля. Управляемость автомобиля тем лучше, чем больше предельная скорость изменения кривизны траектории однотипных характерных точек сравниваемых автомобилей.

3. Количество энергии, затрачиваемой на управление автомобилем при заданной траектории направляющей точки. Чем меньше энергии затрачивается на управление, тем лучше управляемость автомобиля.

4. Числовые значения отклонения траектории направляющей точки и направления фактического движения от заданных и частота повторяемости отклонений.

Хорошая управляемость автомобиля повышает безопасность движения, что особенно важно в связи с ростом скоростей движения и количеством автомобилей на дорогах.

Причинами нарушения управляемости могут явиться как внешние факторы, зависящие от условий движения, так и внутренние, зависящие от конструкции и технического состояния автомобиля.

Внешние факторы, вызывающие нарушение курсовой устойчивости: неровности и поперечный уклон дороги, боковой ветер, неодинаковость сопротивления качению правых и левых колес.

Внутренние факторы, вызывающие нарушение курсовой устойчивости: различные конструктивные параметры автомобиля и их техническое состояние.

Поиск по сайту: