Rambler's Top100

 

Вопросы теории движения легкового автомобиля (часть 2)

На дорогах с твердым покрытием коэффициент сцепления зависит главным образом от трения скольжения между шиной и покрытием. При смачивании твердого покрытия коэффициент сцепления резко падает из-за образования пленки из частиц грунта и воды, уменьшающих трение между шиной и дорогой. Большое влияние на коэффициент сцепления оказывают рисунок проектора шин и степень его износа. В противоположность буксованию при разгоне автомобиля, недостаточном сцеплении шин с дорогой, при торможении возникает скольжение вследствие блокировки заторможенного колеса, т. е. "юз". Как полное буксование, так и "юз" являются предельными случаями движения колес, допускать которые нежелательно. При нормальной эксплуатации автомобиля, как правило, наблюдается частичное пробуксовывание или частичное проскальзывание.

Эти максимальные подъемы определяют исходя из того, что весь запас мощности, которым располагает автомобиль, расходуется на преодоление сопротивления движению. Следовательно, когда на дороге встречаются подъемы, которые автомобиль может преодолеть на данной передаче, можно продолжать движение без снижения скорости. Как только крутизна подъема превысит указанный предел, скорость автомобиля резко уменьшается. Поэтому необходимо быстро перейти на пониженную передачу. Если же крутизна фактически преодолеваемого подъема меньше указанной выше, то оставшийся запас мощности двигателя можно израсходовать на разгон автомобиля.

Автомобиль во время движения часть мощности, развиваемой двигателем, затрачивает на преодоление сил сопротивления воздуха Рв. При этом своей лобовой поверхностью автомобиль оказывает давление на воздух, а его боковые поверхности создают силу трения со слоями воздуха. Взаимодействие воздуха с автомобилем при его движении оценивается величиной аэродинамического сопротивления Сх, который для современных легковых автомобилей составляет 0,28...0,40. Затраты мощности на сопротивление воздуха, ничтожные при малой скорости движения, резко возрастают с ее увеличением.

Подводя итог вышеизложенному, можно сделать вывод, что для обеспечения нормального прямолинейного движения автомобиля необходимо, чтобы действовало следующее неравенство:

Pт > Рд И Рв + Ри, где Рт - сила тяги на ведущих колесах, Рд - сила сопротивления качению, Рв - сила сопротивления воздуха, Ри - сила инерции поступательно движущейся массы G автомобиля.

Динамичность современных легковых автомобилей позволяет достигать максимальной скорости 140...180 км/ч и интенсивности разгона до скорости 100 км/ч за 12...18 с.

Динамичность автомобиля характеризуется также и его тормозными свойствами. При движении с той или иной скоростью водитель должен точно знать, какой путь потребуется ему для срочной остановки автомобиля. На сухом горизонтальном участке дороги с твердым покрытием у современных легковых автомобилей малого класса максимальное замедление должно быть не менее 5,8 м/с2. Это значит, что тормозной путь при начальной скорости 80 км/ч составит около 40 м. Этот путь возрастает в 1,5...2 раза на мокром и скользком шоссе, и особенно в гололедицу.

Топливная экономичность определяет техническую и экономическую характеристики автомобиля.

Учитывая, что стоимость топлива составляет 10...15 % всех затрат на эксплуатацию автомобиля, необходимо использовать топливо с максимальной эффективностью, не допуская неоправданных потерь. Показателем топливной экономичности автомобиля является контрольный расход топлива в литрах на 100 км пути. Контрольные расходы при равномерном, установившемся режиме движения определяют при постоянных скоростях 90 и 120 км/ч. Однако в эксплуатации преобладают переменные режимы движения с разгонами и замедлениями различной интенсивности. Поэтому контрольный расход топлива определяют и при переменном режиме, используя для этого специальный стенд с беговыми барабанами, имитирующими дорожное сопротивление. Движение на стенде осуществляется по так называемому условному городскому циклу, режимы которого составлены на основе статистически обработанных реальных условий эксплуатации с использованием низших передач, режимов разгона и торможения.

При эксплуатации автомобилей для учета расхода топлива используют контрольный эксплуатационный расход топлива (норматив), который отличается от ранее рассмотренных тем, что учитывает особенности эксплуатации автомобиля в конкретных дорожных и климатических условиях.

Следующим свойством, определяющим техническую характеристику автомобиля на дороге, является устойчивость. Она определяется совокупностью свойств, обеспечивающих движение автомобиля без бокового скольжения, опрокидывания и произвольного смещения с заданного направления. Для легковых автомобилей более вероятна и более опасна потеря поперечной устойчивости, которая происходит под действием центробежной силы - поперечной составляющей силы тяжести автомобиля, силы бокового ветра, и силы, возникающей в результате боковых ударов колес о неровности дороги. Показателями поперечной устойчивости автомобиля являются максимально возможные скорости движения по окружности и максимально допустимый поперечный уклон дороги (косогор), исключающий опрокидывание. Оба показателя могут быть определены из условий поперечного скольжения колес (занос) и опрокидывания автомобиля. Боковое усилие чаще всего возникает под действием боковой инерционной (центробежной) силы (см. рис. 1), величина которой прямо пропорциональна массе и квадрату скорости автомобиля и обратно пропорциональна радиусу поворота, т. е. чем больше скорость автомобиля и чем резче водитель поворачивает рулевое колесо, тем больше вероятность потери устойчивости автомобиле из-за существенного увеличения боковой инерционной силы.

Наиболее опасный вариант нарушения устойчивости - бокового опрокидывание автомобиля. Чаще всего это происходит при резком увеличении боковой инерционной силы из-за упора боковины колеса о препятствие при повороте или поперечном скольжении, а также при движении по косогору.

Для определения условий бокового опрокидывания рассмотри! частный случай движения автомобиля на косогоре. В этом случае автомобиль находится под действием двух составляющих силы тяжести G (рис. 2). Боковая составляющая G вызывает боковое смещение и при определенных условиях опрокидывание автомобиля.

<= предыдущая страница - следующая страница =>

Rambler's Top100