Определение понятия управляемость АТС

Управляемость автомобиля — одно из важнейших эксплуатационных свойств, определяющих возможность его безопасного движения с большими средними скоростями, особенно на дорогах с интенсивным движением.

Поворот автомобиля. Основными параметрами, характеризующими поворот автомобиля, являются радиус поворота и положение центра поворота.

Колебания управляемых колес. В процессе движения управляемые колеса автомобиля могут совершать колебания вокруг шкворней (осей поворота) в горизонтальной плоскости. Такие колебания вызывают износ шин и рулевого привода, повышают сопротивление движению и увеличивают расход топлива. Они могут привести к потере управляемости автомобиля и снижению безопасности движения. Причинами, вызывающими эти колебания, являются гироскопическая связь управляемых колес, их неуравновешенность (дисбаланс) и двойная связь колес с несущей системой (рама, кузов) через рулевой привод и подвеску. Полностью устранить колебания управляемых колес вокруг шкворней невозможно — их можно только уменьшить. Это обеспечивается применением независимой подвески управляемых колес, что ослабляет гироскопическую связь между ними, применением балансировки колес, благодаря чему устраняется их неуравновешенность, уменьшением влияния двойной связи колес с несущей системой, что достигается принятием различных конструктивных мер.

Стабилизация управляемых колес. При движении силы, действующие на автомобиль, стремятся отклонить управляемые колеса от положения, соответствующего прямолинейному движению. Чтобы не допустить поворота управляемых колес под действием возмущающих сил (толчки от неровностей дороги, порывы ветра и др.), управляемые колеса должны обладать стабилизацией.

Стабилизацией управляемых колес называется их свойство сохранять положение, отвечающее прямолинейному движению, и автоматически возвращаться в это положение. Чем выше стабилизация управляемых колес, тем легче управлять автомобилем, выше безопасность движения, меньше износ шин и рулевого управления. На автомобилях стабилизация управляемых колес обеспечивается наклоном шкворня или оси поворота колес в поперечной и продольной плоскостях и упругими свойствами пневматической шины, которые создают соответственно весовой, скоростной и упругий стабилизирующие моменты.

Весовой стабилизирующий момент возникает вследствие поперечного наклона шкворня или оси поворота управляемого колеса.

Скоростной стабилизирующий момент создается в результате продольного наклона шкворня.

Установка управляемых колес. Для создания наименьшего сопротивления движению, уменьшения износа шин и снижения расхода топлива управляемые колеса должны катиться в вертикальных плоскостях, параллельных продольной оси автомобиля. С этой целью управляемые колеса устанавливают на автомобиле с развалом в вертикальной и со схождением в горизонтальной плоскости.

18.Факторы влияющие на управляемость авто

На управляемость автомобиля оказывают влияние различные конструктивные и эксплуатационные факторы. К ним относятся установка и стабилизация управляемых колес, подвеска и шины, техническое состояние рулевого управления, блокировка колес при торможении, колебания управляемых колес, усилители рулевого управления, кузов автомобиля, квалификация водителя и др.

Установка управляемых колес. с неправильной установкой управляемых колес ухудшается управляемость, увеличивается сопротивление движению, износ шин, расход топлива.

Стабилизация управляемых колес. Возмущающие силы, действующие на автомобиль при движении, стремятся нарушить нейтральное положение управляемых колес и вывести их из этого положения, отвечающего прямолинейному движению. Для того чтобы не произошел поворот управляемых колес под действием возмущающих сил (толчки от наезда на неровности дороги, порывы ветра и др.), колеса должны обладать соответствующей стабилизацией. При нарушении стабилизации управляемых колес затрудняется управление автомобилем, ухудшается безопасность движения, увеличивается износ шин и рулевого управления.

Подвеска и шины. У легковых автомобилей ухудшение управляемости при эксплуатации может быть вызвано остаточной деформацией пружин передней независимой подвески. В результате осадки пружин рычаги подвески при перемещениях изменяют углы развала колес и поперечного наклона шкворней, нарушая при этом установку и стабилизацию управляемых колес. К тому же при осадке одной из пружин подвески указанные углы изменяются только с одной стороны автомобиля. Вследствие этого стабилизирующие моменты на управляемых колесах не будут уравновешиваться при прямолинейном движении и автомобиль начнет уводить в сторону. При уменьшении давления воздуха в одной из шин колес автомобиля увеличивается ее сопротивление качению и снижается боковая жесткость шины. В связи с этим автомобиль при движении постоянно отклоняется в сторону шины с уменьшенным давлением воздуха.

Блокировка колес при торможении.

Колебания управляемых колес.

Усилители рулевого управления. В рулевых управлениях автомобилей применяют гидравлические, пневматические и электрические усилители. Среди них наибольшее распространение получили гидроусилители. Так, 90 % всех автомобилей с усилителями рулевого управления оборудованы гидравлическими усилителями. Кроме того, гидроусилитель смягчает толчки и удары от дорожных неровностей, передаваемые от управляемых колес на рулевое колесо. Гидроусилитель также повышает безопасность движения при повреждении шин управляемых колес (прокол, разрыв и т. п.) и маневренность автомобиля. Маневренность автомобиля возрастает при быстром и точном действии гидроусилителя. Так, время срабатывания гидроусилителей составляет 0,2...2,4 с (у пневмоусилителей оно в 5 —10 раз больше). Это приводит к высокой точности при управлении автомобилем в процессе поворота на закруглениях дорог.

Квалификация водителя. Управляемость автомобиля и точность выполнения маневра во многом зависят от квалификации водителя. Управление автомобилем на повороте представляет собой сложный процесс, состоящий из нескольких фаз: вход автомобиля в поворот, его поворот и выход из поворота. При управлении автомобилем водители, не имеющие достаточного опыта, часто допускают ошибки: выводят автомобиль за осевую линию дороги, за пределы занимаемого ряда и срезают углы при маневрировании. Все подобные действия приводят к нарушению не только управляемости автомобиля, но и безопасности движения.

19.Определение понятия проходимость АТС

Проходимость является эксплуатационным свойством, имеющим важное значение для любых автомобилей, особенно работающих в сельском хозяйстве, лесной промышленности, на строительстве, в карьерах и в условиях бездорожья. Проходимость в таких условиях эксплуатации определяет среднюю скорость движения и оказывает существенное влияние на производительность автомобиля. Проходимость автомобиля оценивается габаритными, тяговыми и опорно-сцепными параметрами, а также комплексным фактором проходимости.

Габаритные параметры характеризуют проходимость автомобиля по неровностям дороги и его способность вписываться в дорожные габариты. Основными габаритными параметрами проходимости автомобиля являются дорожный просвет, углы переднего и заднего свеса, продольный и поперечный радиусы проходимости, наружный и внутренний габаритные радиусы поворота, поворотная ширина, углы гибкости в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Дорожным просветом называется расстояние между низшей точкой автомобиля и дорогой. Он характеризует возможность такого движения, при котором автомобиль не задевает сосредоточенные препятствия (камни, пни, кочки и др.).

Углами переднего и заднего свеса называются углы, образованные плоскостью дороги и плоскостями, касательными к передним и задним колесам и к выступающим низшим точкам передней и задней частей автомобиля. Они характеризуют проходимость автомобиля по неровным дорогам во время въезда на препятствие или съезда с него (наезд на бугор, переезд через канаву, яму, кювет и т.д.). Чем больше углы свеса, тем более крутые дорожные неровности может преодолеть автомобиль.

Продольный и поперечный радиусы проходимости представляют собой радиусы окружностей, касательных к колесам и низшим точкам автомобиля в продольной и поперечной плоскостях. Эти радиусы определяют контуры препятствий, преодолевая которые автомобиль не задевает их. Чем меньше указанные радиусы, тем выше проходимость автомобиля.

Внутренний и наружный габаритные радиусы поворота — это расстояния от центра поворота соответственно до ближайшей и наиболее удаленной точек автомобиля при максимальном повороте управляемых колес.

Поворотная ширина автомобиля характеризует разность между его наружным и внутренним радиусами поворота. Радиусы поворота и поворотная ширина автомобиля характеризуют также и маневренность автомобиля — способность поворачиваться на минимальной площади. Одиночные автомобили более маневренны, чем автопоезда. Маневренность автопоездов ухудшается при увеличении числа единиц и базы прицепного состава.

Углами гибкости в вертикальной и горизонтальной плоскостях называются углы возможного отклонения оси сцепной петли прицепа от оси тягового крюка.

20.Тяговые и опорно сцепные параметры проходимости

Эти параметры характеризуют проходимость автомобиля на мягких и твердых скользких дорогах, а также на подъемах.

Основными тяговыми и опорно-сцепными параметрами проходимости являются удельная мощность Nya, динамический фактор по тяге D, удельное давление колес на дорогу руа и коэффициент сцепления колес с дорогой <рЛ. Указанные параметры проходимости зависят от типа автомобиля и условий его эксплуатации.

Удельная мощность автомобиля, представляет собой отношение максимальной мощности двигателя к полной массе автомобиля. Чем больше удельная мощность, тем выше проходимость автомобиля.

Динамический фактор по тяге характеризует тяговые свойства автомобиля при преодолении тяжелых участков дороги с большим сопротивлением движению. Поэтому автомобиль, работающий в тяжелых дорожных условиях, должен обладать большим динамическим фактором. Чем больше динамический фактор, тем меньше вероятность потери проходимости вследствие недостаточных тяговых свойств автомобиля. Однако значение динамического фактора по тяге ограничивается сцеплением колес с дорогой. Для реализации максимального динамического фактора без буксования ведущих колес необходимо увеличивать сцепление колес с дорогой и повышать сцепной вес автомобиля (нагрузку на ведущие колеса).

Удельное давление на опорную поверхность. Для повышения проходимости по мягким дорогам необходимо уменьшать давление колес на дорогу. Это достигается понижениеем давления воздуха в шинах, увеличением размеров шин, числа мостов и колес, а также применением специальных шин. Использование специальных шин уменьшает удельное давление колес на дорогу за счет увеличения площади их контакта с опорной поверхностью. Так, по сравнению с обычными шинами площадь контакта широкопрофильных шин больше на 20 ...40 %, арочных — в 1,5 — 2 раза и пневмокатков — в 2,5 — 3 раза, причем проходимость автомобиля, оборудованного пневмокатками, приближается к проходимости гусеничных машин.

Коэффициент сцепления характеризует проходимость автомобиля по влажным грунтам и скользкой (обледенелой) дороге. Увеличение коэффициента сцепления приводит к повышению проходимости автомобиля по таким дорогам.

Комплексный фактор проходимости характеризует эффективность использования автомобиля при его эксплуатации на тяжелых дорогах и по бездорожью. Он учитывает снижение производительности автомобиля (вследствие уменьшения средней скорости движения и массы перевозимого груза) и ухудшение топливной экономичности (из-за увеличения расхода топлива) в этих условиях эксплуатации по сравнению с шоссейными дорогами.

21.Влияние факторов на проходимость

На проходимость автомобиля оказывают влияние следующие конструктивные и эксплуатационные факторы.

Тип колес. Ведущее колесо преодолевает вертикальное препятствие лучше, чем ведомое. Это происходит потому, что ведущее колесо стремится преодолеть вертикальное препятствие, а ведомое колесо только упирается в него.

Колея колес. Соотношение между колеями передних и задних колес автомобиля имеет важное значение при движении по мягким грунтам. Несовпадение колеи передних и задних колес приводит к увеличению сопротивления движению, и наоборот. При совпадении колеи передних и задних колес проходимость повышается, так как передние колеса образуют в грунте колею, а задние колеса движутся по уже уплотненному грунту колеи. Обычно колеи передних и задних колес не совпадают у автомобилей с передними односкатными и задними двухскатными колесами. Несовпадение колеи возможно и у автомобилей со всеми односкатными колесами. Для таких автомобилей разница в ширине колеи передних и задних колес не должна превышать 25... 30 % ширины шины, иначе проходимость существенно ухудшится.

Тип подвески колес. При Движении по пересеченной местности автомобилей с колесными формулами 6x4 и 6x6 исключение отрыва колес от грунта обеспечивает балансирная (рис. 12.6) или независимая подвеска. При использовании таких подвесок колеса лучше приспосабливаются к неровностям поверхности, и проходимость автомобиля повышается.

Гидропередача и раздаточная коробка. Применение гидропередач и раздаточных коробок с понижающими передачами существенно повышает проходимость автомобиля особенно по мягким и влажным грунтам. Благодаря их применению достигается минимальная скорость движения (0,5... 1,5 км/ч) и ее плавное изменение. Это обеспечивает непрерывное движение в тяжелых дорожных условиях, что очень важно, так как автомобиль часто останавливается в момент переключения передач.

Тип дифференциала. Конический симметричный дифференциал уменьшает проходимость автомобиля, так как распределяет поровну между ведущими колесами крутящий момент, а тяговая сила на них определяется колесом с меньшим сцеплением. Это дифференциал малого трения. Трение же в дифференциале позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший — на буксующее. При использовании конического дифференциала суммарная тяговая сила на ведущих колесах возрастает за счет трения на 4...6 %. Блокируемые дифференциалы еще больше увеличивают проходимость автомобиля. При использовании таких дифференциалов суммарная тяговая сила на ведущих колесах возрастает на 20...25%.

Регулирование давления воздуха в шинах. Благодаря регулированию давления воздуха в шинах существенно повышается проходимость автомобилей в тяжелых дорожных условиях и по бездорожью. В зависимости от дорожных условий давление воздуха в шинах может меняться в пределах 0,05...0,35 МПа. Поэтому проходимость автомобиля, оборудованного шинами с регулируемым (переменным) давлением воздуха, в отдельных случаях приближается к проходимости гусеничных машин.

Устройства для самовытаскивания. Применение самовытаскивающих устройств (лебедки с приводом от коробки отбора мощности, лебедки самовытаскивания, монтируемые на ведущие колеса, и др.) позволяют значительно повысить проходимость автомобиля при преодолении особо тяжелых участков дороги.

Цепи противоскольжения. При установке на ведущие колеса автомобиля цепей противоскольжения различного типа (витые, браслетные, траковые, гусеничные) возрастает площадь поверхности зацепления колес с дорогой, что способствует увеличению тяговой силы и повышению проходимости.