5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Геометрическая проходимость автомобиля

Устройство автомобилей

Проходимость автомобиля

Проходимость является одним из основных эксплуатационно-технических качеств автомобиля, определяющих возможность его эффективного использования в тяжелых дорожных условиях. Этим качеством обладают автомобили всех типов, но в зависимости от их назначения в различной степени, поэтому все автомобили по проходимости делят на три основные группы – обычной, повышенной и высокой проходимости.

Автомобили обычной проходимости предназначены для движения по шоссейным и грунтовым дорогам достаточно хорошего качества. К таким автомобилям относятся автомобили общетранспортного назначения с колесной формулой 4×2, обычными тороидными шинами и оснащены трансмиссией, не предусматривающей блокировку колес или осей.

Автомобили повышенной проходимости , как правило, имеют колесную формулу 4×4, 6×4, 6×6 и т. д. с широкопрофильными шинами, шинами регулируемого давления воздуха и частично или полностью блокируемыми дифференциалами. Эти автомобили предназначены для работы и движения на дорогах разного качества и с разным покрытием, а также по пересеченной местности.

Автомобили высокой проходимости – это полноприводные автомобили с шинами сверхнизкого давления, арочными шинами или пневмокатками. Они могут иметь специальную компоновку, отличающуюся от характерной компоновки автотранспортных средств, а также оснащаться дополнительными устройствами, повышающими проходимость.

Наиболее характерные виды препятствий, влияющих на проходимость автомобиля, представлены здесь.

На показатели проходимости, по которым сравниваются различные автомобили, влияют различные факторы. Их можно разбить на следующие группы:

  • геометрические;
  • тягово-динамические;
  • конструктивные.

Деление это условное, поскольку все перечисленные факторы взаимосвязаны.

Геометрические факторы проходимости автомобилей

Геометрические факторы проходимости определяют способность автомобиля не задевать за препятствия, ограничивающие пространство для его движения. Они определяются конструкцией и компоновкой автомобиля.

Дорожный просвет – это расстояние с (рис. 1) от опорной поверхности (полотна дороги) до низшей точки элементов конструкции автомобиля (не считая колес, конечно же).
Низшей точкой автомобиля обычно является картер ведущего моста, картер маховика двигателя или его поддон, а также какие-либо элементы днища кузова. Дорожный просвет определяет проходимость автомобиля по мягким грунтам и по местности с выступающими неровностями (камнями, пнями, земляными валами, канавами, колеей других автомобилей и т. п.).

Продольный радиус проходимости R1 определяется как радиус окружности, касающейся передних и задних колес и наиболее низкой точкой средней части автомобиля. Этот радиус определяет условную цилиндрическую поверхность, через которую автомобиль может переехать, не задевая ее низшей точкой, расположенной в средней части (между мостами) автомобиля.
Чем меньше R1 , тем более крутые продольные неровности дороги автомобиль способен преодолеть, не «ложась» на днище кузова или другие элементы конструкции.

Поперечный радиус проходимости R2 определяет проходимость через неровности, ширина которых соизмерима с колеей автомобиля. Чем меньше радиус R2 , тем выше проходимость автомобиля через препятствия такого типа.

Углы переднего γ1 и заднего γ2 свеса , а также передний а и задний b свесы определяют проходимость автомобиля по неровным дорогам, при въезде на препятствие или съезде с него.
Для определения углов скоса γ1 и γ2 проводят касательные к внешним окружностям шин передних и задних колес и к наиболее удаленным передней и задней частям автомобиля. Чем больше углы свеса, тем более крутые препятствия может преодолеть автомобиль.
Передний и задний свесы определяются расстоянием от крайней точки контура передней или задней выступающей части автомобиля по длине до плоскости, перпендикулярной опорной поверхности и проходящей через центры передних или задних колес.

База автомобиля L оказывает существенное влияние на возможность преодоления пороговых препятствий, а для многоосных автомобилей – преодоление рвов. Чем больше база автомобиля, тем больше высота преодолеваемого порога, больше ширина преодолеваемого рва. Для многоопорных автомобилей преодоление рва определяется также расстоянием между соседними осями.

Радиус колеса r определяет проходимость автомобиля через пороговые препятствия и рвы, а также влияет на сопротивление движения по деформируемым грунтам. Чем больше радиус колеса, тем выше проходимость автомобиля.

Маневренность автомобиля характеризуется минимальным радиусом проворота переднего наружного колеса ρн (рис. 2); шириной полосы движения H (габаритного коридора), которую автомобиль занимает при повороте; максимальным выходом отдельных частей автомобиля за пределы траектории движения переднего и заднего колес (расстояние а и b на рисунке 2).

Тяговые и опорно-сцепные показатели проходимости

Масса автомобиля

Чем меньше масса автомобиля, тем выше его проходимость по мягким грунтам, особенно по грунтам, имеющим коркообразный покров (снег с обледенелой коркой – настом, и т. п.). Масса автомобиля определяет возможность движения по мостам и другим искусственным сооружениям, а также преодоления ледовых переправ.
Кроме того, масса автомобиля оказывает влияние на такие факторы, как удельное давление, удельную мощность, нагрузку на ось и т. п.

Удельная мощность

Удельная мощность автомобиля – это отношение номинальной мощности двигателя к полной массе автомобиля. Удельная мощность влияет на среднюю скорость автомобиля и на его динамические качества (способность быстро разгоняться и преодолевать крутые подъемы и препятствия).
Для современных автомобилей удельная мощность достигает значений 9…15 кВт/т.

Удельное давление колес

Удельное давление колес на дорогу в значительной степени определяет проходимость автомобиля по легко деформируемым грунтам. Удельное давление определяется отношением веса автомобиля, приходящегося на данное колесо к площади контакта колеса с дорогой.
Очевидно, что чем меньше удельное давление, тем меньше колесо будет проваливаться в грунт и тем выше проходимость автомобиля на мягких грунтах.

Динамический фактор

Динамический фактор определяет сопротивление, которое автомобиль может преодолеть на данной передаче. Сопротивлением в данном случае может являться затяжной подъем, противодействие качению колес со стороны дороги, ступенчатое либо какое-нибудь другое препятствие, сильный встречный ветер и т. п.
Чем больше динамический фактор автомобиля, тем выше его проходимость. Для автомобилей повышенной проходимости динамический фактор от 0,67 до 0,8. Этот показатель во многом определяется мощностью двигателя.

Коэффициент сцепной массы

Коэффициент сцепной массы kφ – это отношение сцепной массы автомобиля к его полной массы. Чем больше kφ , тем выше сила тяги по сцеплению.
Для полноприводных автомобилей kφ = 1, для автомобилей с колесной формулой 4×2 kφ0,6.

Проходимость и маневренность автомобиля

Проходимость автомобиля — это его способность двигаться по плохим дорогам и в условиях бездорожья, а также преодолевать различные препятствия, встречающиеся на пути. Проходимость опре­деляется способностью преодолевать сопротивление качению (исполь­зуя тяговые силы на колесах), габаритными размерами транспортного средства, способностью автомобиля преодолевать препятствия, встре­чающиеся на дороге.

Основным фактором, характеризующим проходимость, является соотношение между наибольшей тяговой силой, и силой сопротивления движению. В большинстве случаев проходимость автомобиля ограничивается недостаточной силой сцепления колес с дорогой и в свя­зи с этим невозможностью использовать максимальную тяговую силу. Для оценки проходимости автомобиля по грунту пользуются ко­эффициентом сцепной массы, определяемым делением массы, приходя­щейся на ведущие колеса на общую массу автомобиля.

Коэффициент сцепной массы для различных автомобилей отличается и наибольшую проходимость имеют автомобили, у которых все колеса являются ведущими.

В случае применения прицепов, увеличивающих общую массу ав­топоезда, но не изменяющих сцепную массу, проходимость резко сни­жается.

На величину сцепления ведущих колес с дорогой значительное влияние оказывает удельное давление шин на дорогу и рисунок про­тектора. Удельное давление определяется делением массы, приходя­щейся на колесо, на площадь отпечатка шин. На рыхлых грунтах про­ходимость автомобиля будет лучше, если удельное давление будет меньше. На твердых и скользких дорогах проходимость улучшается при большом удельном давлении.

Шины с крупным рисунком протектора на мягких грунтах будут иметь отпечаток большей площади и меньшее удельное давление; на твердых грунтах отпечаток этой шины будет меньшей площади и удель­ное давление увеличивается.

При движении по мягкому или заболоченному грунту применяют арочные шины, дающие большой отпечаток и меньшее удельное дав­ление, а также применяют автомобили, где давление воздуха в шинах может регулироваться.

На проходимость автомобиля влияет также разная ширина колеи передних и задних колес. При совпадении колеи передних и задних колес задние колеса катятся по уже прорезанной колее, поэтому со­противление их качению уменьшается, а проходимость автомобиля повышается, за исключением болотистой местности, где задние колеса могут проваливаться.

Читать еще:  Канистры алюминиевые 5 л

Проходимость автомобиля определяется и по габаритным размерам.

Габаритные параметры проходимости — показатели, характери­зующие проходимость подвижного состава по неровностям дороги и его способность вписываться в дорожные габариты. Основными габа­ритными параметрами проходимости являются: до­рожный просвет h, углы переднего α1 и заднего α2 свеса, продольный ρ1 и поперечный ρ2 радиусы проходимости, наружный Rн и внутрен­ний Rв радиусы поворота, поворотная ширина bк коридора, углы гибкости βв в вертикальной и αг в горизонтальной плоскостях.

Рис. Габаритные параметры проходимости автомобиля

Рис. Углы гибкости в вертикальной (а) и горизонтальной (б) плоскостях

Дорожный просвет — это расстояние между низшей точкой подвижного состава и дорогой. Он характеризует воз­можность движения без задевания сосредоточенных препятствий (кам­ней, пней, кочек и т.д.). Обычно дорожный просвет находится под кар­тером главной передачи. Величина его зависит от типа подвижного состава и условий его эксплуатации. Так, для грузовых автомобилей дорожной проходимости дорожный просвет составляет 245 …290 мм, а для повышенной проходимости — 315 … 400 мм. Увеличение дорожного просвета приводит к повышению проходимости, что может быть достигнуто увеличением диаметра колес и уменьшением габари­тов главной передачи (например, разнесенная главная передача). Однако увеличение дорожного просвета приводит к повышению центра тяжести подвижного состава, в результате чего может ухудшиться его устойчивость.

Углы переднего и заднего свеса — это углы, образованные плоскостью дороги и плоскостями, каса­тельными к передним и задним колесам и к выступающим низшим точ­кам передней и задней частей подвижного состава. Они характеризуют проходимость по неровным дорогам во время въезда или съезда с пре­пятствия (наезд на бугор, переезд через канаву, яму, кювет и т.д.).

Чем больше величина углов аь и аг, тем большей крутизны дорожные неровности может преодолеть подвижной состав. Для грузовых авто­мобилей дорожной проходимости углы свеса составляют: а1=25……42° и а2 — 18 …38°, а для повышенной проходимости — соответственно 35 … 55° и 32 … 42°.

Продольные и поперечные радиусы проходимости — это радиусы окружностей, касатель­ных к колесам и низшим точкам подвижного состава соответственно в продольной и поперечной, плоскостях. Эти радиусы определяют контуры препятствий, преодолеваемых подвижным составом без их за­девания. Чем меньше указанные радиусы, тем выше проходимость; подвижного состава. Так, например, продольный радиус проходимости для обычных грузовых автомобилей составляет 2,7 … 5,5 м, а для; повышенной проходимости — 2,0 …3,5 м.

Углы гибкости в вертикальной и горизонтальной плоскостях — это углы возможного отклонения оси сцепной петли прицепа от оси тягового крюка. Угол вертикальной гибкости автопоезда характеризует его проходимость по неровностям дороги, а угол горизонтальной гибкости — способность к поворотам, т. е. его маневренность. Для автопоездов с двухосными прицепами углы гибкости составляют: βв не менее ±62° α г не менее ±55°, а для седельных автопоездов βв не менее ±8° и α ± 90°.)

Что такое геометрическая проходимость автомобиля

Владельцы серьезных внедорожников ругают современные кроссоверы за низкую проходимость – в том числе и геометрическую. И зачастую, надо сказать, вполне заслуженно. Что же такое геометрическая проходимость, и на что она влияет?

Геометрическая проходимость – это совокупность геометрических параметров автомобиля, влияющих на его способность преодолевать препятствия.

Если говорить о полной геометрической проходимости, то она складывается из нескольких групп параметров, которые можно условно обозначить как базовые и внедорожные.

Базовые параметры – это собственно габаритные размеры автомобиля: длина, ширина, высота и размер колесной базы. От них зависят как непосредственные показатели проходимости, так и геометрические внедорожные параметры.

Как уже было сказано выше, геометрическую проходимость во многом определяют именно параметры автомобиля: общая длина и длина колесной базы, высота и ширина автомобиля, а также ширина колеи и длина переднего и заднего свесов. Длина, ширина и высота машины в объяснении не нуждаются, а об остальных можно сказать пару слов. Так, длина колесной базы – это расстояние между осями передних и задних колес, ширина колеи – это расстояние между центрами колес одной оси в пятне контакта с поверхностью, передний свес – это расстояние между осью передних колес и крайней передней точкой автомобиля, а задний свес – соответственно, расстояние между осью задних колес и крайней задней точкой автомобиля.

Обычно, говоря о геометрической проходимости, рассматривают пять основных параметров:

  • клиренс, или дорожный просвет автомобиля;
  • угол въезда;
  • угол съезда;
  • угол рампы, или продольный угол проходимости;
  • угол опрокидывания.

Кратко поясним каждую из этих величин. Клиренс, или дорожный просвет – это расстояние от самого нижнего элемента автомобиля до поверхности земли. По ГОСТ это расстояние измеряется в центральной части автомобиля, но зачастую наиболее низкорасположенный элемент может быть смещен относительно центра: к примеру, им может являться резонатор глушителя или кронштейн амортизатора. Поэтому обычно клиренсом считают именно расстояние от этой нижней точки до горизонтальной поверхности, на которой стоит автомобиль.

Угол въезда – это угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта передних колес и нижней точкой передней части автомобиля. Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль, не коснувшись ее передней частью кузова. Несложно догадаться, что он зависит от клиренса и длины переднего свеса: чем больше клиренс и меньше передний свес, тем выше будет угол въезда.

Угол съезда – это то же самое, но для задней части кузова: угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной между пятном контакта задних колес и нижней точкой задней части автомобиля. Иными словами, это максимальный угол рампы, на которую может въехать автомобиль при движении задним ходом, не коснувшись ее задней частью кузова. Он, очевидно, зависит от клиренса и длины заднего свеса: чем больше клиренс и меньше задний свес, тем больше будет угол съезда.

Угол рампы, или продольный угол проходимости – это максимальный угол, который может преодолеть автомобиль, не касаясь поверхности днищем. Он, в свою очередь, зависит от сочетания клиренса и длины колесной базы: чем больше клиренс и короче база, чем больше будет угол рампы. Его изменение, к примеру, можно наглядно увидеть в трехдверной и пятидверной версиях Lada 4 X 4: углы въезда и съезда у них одинаковы, а вот угол рампы у трехдверки больше, потому что у нее короче колесная база.

Угол опрокидывания, или угол поперечной статической устойчивости – это максимальный угол поворота автомобиля вокруг продольной оси, при котором он может не опрокинуться набок. Он зависит от сочетания ширины и высоты автомобиля, ширины его колеи, а также его центра тяжести: чем больше ширина автомобиля и его колеи, меньше высота и ниже центр тяжести, тем выше угол опрокидывания.

Кроме этих основных параметров геометрической проходимости есть и еще некоторые, определенно относящиеся к геометрии, но не связанные напрямую с габаритами автомобиля. Это максимальный преодолеваемый уклон, глубина преодолеваемого брода, ходы подвески и артикуляция подвески.

Максимальный преодолеваемый уклон – это предельный угол относительно горизонта той поверхности, по которой способен двигаться автомобиль без посторонней помощи, то есть, предельная крутизна уклона, на который может въехать автомобиль.

Глубина преодолеваемого брода – это максимальная глубина водного препятствия, которое автомобиль может преодолеть без негативных последствий для его технической части. Глубина брода прежде всего ограничена высотой расположения точки забора воздуха двигателем: если вода поднимется до нее, то проникнет во впускной тракт и далее в цилиндры, что может спровоцировать гидроудар и серьезную поломку мотора. У обычных автомобилей точка воздухозабора расположена под капотом, что ограничивает максимальную высоту преодолеваемого брода. Специально подготовленные же внедорожники оснащаются шноркелем – патрубком, выводящим точку забора воздуха на уровень крыши, что позволяет преодолевать более глубокие броды без риска гидроудара.

Читать еще:  Скорость Mitsubishi Delica Мицубиси Делика

Ход подвески – это максимальное расстояние, которое может проделать колесо в вертикальном направлении от точки максимального сжатия подвески до момента ее полной разгрузки на грани отрыва от поверхности. Чтобы оценить этот параметр, автомобиль можно загнать одним из передних колес на препятствие такой высоты, чтобы заднее колесо на той же стороне оторвалось от поверхности – это называется диагональное вывешивание, поскольку второе переднее колесо в этом случае тоже будет на грани отрыва от земли. Ну а расстояние по вертикальной оси между высотой подъема переднего и заднего колеса на одной стороне автомобиля в таком положении – это и есть артикуляция подвески. Ходы подвесок колес и артикуляция оказывают косвенное влияние на показатели геометрической проходимости.

Выше мы обозначили и объяснили практически все параметры, характеризующие геометрическую проходимость автомобиля. На практике же, в «бытовом» понимании и беглом сравнении под геометрической проходимостью обычно понимают четыре из них: клиренс, а также углы въезда, съезда и рампы. Для описания возможностей своих кроссоверов и внедорожников автопроизводители используют именно эти цифры – и по большому счету, они вполне исчерпывающе характеризуют эксплуатационные показатели машины.

Однако ключевые слова здесь – «эксплуатационные показатели»: цифры геометрической проходимости – далеко не единственное, что определяет реальную проходимость. На нее в не меньшей степени влияют тип привода (а если привод полный – то тип его технической реализации, наличие межосевой и межколесных блокировок, а также характеристики используемых покрышек. И как показывает практика, именно последние становятся главным ограничением внедорожных способностей современных серийных автомобилей.

Геометрическая проходимость автомобиля

Водителю, который не погружен в автомобильную тематику, приходится сталкиваться с новыми терминами. Если автовладелец обзавелся кроссовером, он может встретить такое понятие, как геометрическая проходимость автомобиля. Данный параметр является весьма важным для внедорожников, и в рамках данной статьи мы рассмотрим, что он собой представляет.

Геометрическая проходимость автомобиля: что это такое

Первым делом нужно разобраться, что означает термин «геометрическая проходимость автомобиля». Если говорить кратко, это сочетание геометрических параметров транспортного средства, которые влияют на его способность преодолевать препятствия во время движения.

Не только у внедорожников имеется геометрическая проходимость, но именно у них на нее обращают особое внимание водители при выборе машины для эксплуатации в экстремальных условиях.

Какие параметры автомобиля влияют на геометрическую проходимость

Геометрическая проходимость автомобиля, в первую очередь, зависит от размеров самого транспортного средства. Базовые параметры, оказывающие влияние на данный показатель, следующие:

  • Габариты автомобиля: длина, ширина, высота;
  • Длина колесной базы;
  • Ширина колеи – это расстояние между двумя колесами на одной оси в центре точки соприкосновения;
  • Передний и задний свес – это расстояния от оси колес до передней (или задней) точки автомобиля.

В зависимости от данных базовых показателей определяется геометрическая проходимость автомобиля.

Основные параметры геометрической проходимости

В понятие геометрической проходимости автомобиля входит 5 основных параметров:

  • Дорожный просвет (клиренс). Под данным понятием понимается расстояние между самым близко расположенным к земле элементом автомобиля и самой поверхности земли. Согласно действующим ГОСТ, данное расстояние измеряется от центра автомобиля, но на практике чаще самые низкорасположенные элементы автомобиля находятся в задней части автомобиля, например, резонатор глушителя. Если поставить автомобиль на горизонтальную ровную поверхность и найти его самую нижнюю точку, а после измерить расстояние от нее до земли – это и будет клиренс;
  • Угол въезда. Данный параметр также часто называют углом рампы, что звучит более понятно. Он подразумевает под собой угол между горизонтальной поверхностью и линией, проведенной от точки соприкосновения передних колес к нижней точке передней части автомобиля. Угол въезда позволяет определить, на какую поверхность может въехать автомобиль не повредив переднюю часть кузова;
  • Угол съезда. Близкий к углу въезда параметр, применимый к задней части кузова. То есть, это угол между горизонтальной линией и линией, проведенной от точки соприкосновения задних колес к нижней части автомобиля. Данный параметр определяет максимальный угол поверхности, на которую может въехать автомобиль при движении задним ходом;
  • Продольный угол проходимости, он же угол рампы. Этот параметр указывает на максимальный угол поверхности, на которую может заехать автомобиль, не коснувшись днищем земли. Данный параметр напрямую зависит от клиренса и длины колесной базы. Соответственно, чем меньше клиренс и длиннее база, тем меньше угол рампы;
  • Угол опрокидывания (угол преодолеваемого уклона). Данный параметр зависит от ширины, высоты и центра тяжести автомобиля. Он подразумевает под собой максимальный угол поворота автомобиля вокруг продольной оси, при котором транспортное средство способно не перевернуть набок. Чем больше ширина автомобиля и ниже высота и центр тяжести, тем больший у него угол опрокидывания. Также данный параметр называют углом поперечной статической устойчивости.

Также можно выделить несколько параметров, относящиеся к геометрической проходимости автомобиля, но не являющиеся ключевыми:

  • Максимальный преодолеваемый угол. Под этим понятием рассматривается максимальная крутизна уклона, на который может въехать автомобиль без посторонней помощи. То есть, это максимальный угол поверхности, на которую въезжает автомобиль, относительно горизонта;
  • Глубина преодолеваемого брода. Данный параметр определяет максимальную глубину, на которую автомобиль может погрузиться и продолжить движение без вреда для технических компонентов. В первую очередь, ограничение глубины брода зависит от высоты нахождения точки забора воздуха двигателем, которая чаще всего располагается под капотом у легковых автомобилей. У внедорожников точка забора воздуха может находиться на крыше, если они оснащены шноркелем – специальным устройством, поднимающим точку забора воздуха.
    Обратите внимание: Если вода попадет во впускной тракт вместе с воздухом, это может привести к гидроудару, что выльется в необходимость капитального ремонта двигателя для восстановления его работоспособности.
  • Ход подвески. Под данным понятием рассматривается максимальная высота, которую может преодолеть колесо в вертикальном положении от точки максимального сжатия подвески до полной разгрузки, практически во время отрыва от поверхности. Данный параметр не оказывает ключевое влияние на геометрическую проходимость автомобиля, и он редко упоминается при рассмотрении данного параметра.

Зачем знать геометрическую проходимость автомобиля

Указанные выше параметры важны в той или иной степени для определения геометрической проходимости автомобиля. Но чаще всего при рекламе своих автомобилей производители заостряют внимание лишь на четырех из них – клиренс, углы въезда и съезд и угол рампы. Остальные параметры вторичны и мало о чем могут рассказать неопытному водителю, который планирует приобрести автомобиль.

Однако, геометрическая проходимость автомобиля – это далеко не всегда реальная проходимость автомобиля в сложных дорожных условиях. Реальная проходимость в значительной степени зависит от типа привода (и от метода его работы), наличия или отсутствия межколесных блокировок, качества резины, поверхности соприкосновения и так далее. И чаще именно указанные параметры, а не геометрические характеристики, определяют внедорожные качества автомобиля.

5.6. Проходимость автомобиля

Под проходимостью понимают свойство автомобиля двигать­ся по неровной и труднопроходимой местности не задевая за не­ровности нижним контуром кузова. Проходимость автомобиля характеризуется двумя группами показателей: геометрическими показателями проходимости и опорно – сцепными показателями проходимости. Геометрические показатели характеризуют веро­ятность задевания автомобиля за неровности, а опорно – сцепные характеризуют возможность движения по труднопроходимым участкам дорог и бездорожью.

По проходимости все автомобили можно разделить на три группы:

– автомобили общего назначения (колесная формула 4×2, 6×4);

– автомобили повышенной проходимости (колесная формула 4×4, 6×6);

– автомобили высокой проходимости, имеющие специальную компоновку и конструкцию, многоосные со всеми ведущими колесами, гусеничные или полугусеничные, автомобили – амфи­бии и другие автомобили, специально предназначенные для работы только в условиях бездорожья.

Рассмотрим геометрические показатели проходимости.

Дорожный просвет – это расстояние между низшей точкой ав­томобиля и поверхностью дороги. Этот показатель характеризу­ет возможность движения автомобиля без задевания за препят­ствия, расположенные на пути движения (рис.5.9).

Читать еще:  Ваз 2107 много ест бензина инжектор

Рис.5.9 Геометрические показатели проходимости

Радиусы продольной и поперечной проходимости, соответствен­но rпр и rпоп, представляют собой радиусы окружностей, касатель­ных к колесам и низшей точки автомобиля, расположенной внут­ри базы (колеи). Эти радиусы характеризуют высоту и очертания препятствия, которое может преодолеть автомобиль, не задевая за него. Чем они меньше, тем выше способность автомобиля пре­одолевать значительные неровности без задевания за них своими низшими точками.

Передний и нижний углы свеса, соответственно αп1 и αп2, обра­зованы поверхностью дороги и плоскостью, касательной к пере­дним или задним колесам и к выступающим низшим точкам пере­дней или задней части автомобиля.

Максимальная высота порога, который может преодолеть ав­томобиль, для ведомых колес составляет 0,35. 0,65 радиуса коле­са. Максимальная высота порога, преодолеваемого ведущим ко­лесом, может достигать радиуса колеса и иногда ограничивается не тяговыми возможностями автомобиля или сцепными свойства­ми дороги, а малыми величинами углов свеса или просвета.

Максимально необходимая ширина проезда при минимальном радиусе поворота автомобиля характеризует возможность манев­рировать на малых площадках, поэтому проходимость автомоби­ля в горизонтальной плоскости часто рассматривают как отдель­ное эксплуатационное свойство маневренность. Наиболее манев­ренными являются автомобили со всеми управляемыми колесами. В случае буксировки прицепом или полуприцепов маневренность автомобиля ухудшается, так как мри поворотах автопоезда прицеп смешается к центру поворота, именно поэтому ширина полосы дви­жения автопоезда больше, чем одиночного автомобиля.

К опорно – сцепным показателям проходимости относятся сле­дующие.

Максимальная сила тяги — наибольшая сила тяги, которую спо­собен развивать автомобиль па низшей передаче.

Сцепной вес – сила тяжести автомобиля, приходящаяся на ве­дущие колеса. Чем больше сцен пой вес, тем выше проходимость автомобиля. Среди автомобилей с колесной формулой 4×2 наи­большую проходимость имеют заднемоторные заднеприводные и переднемоторные переднеприводные автомобили, так как при такой компоновке ведущие колеса всегда нагружены массой дви­гателя.

Удельное давление шин на опорную поверхность определяется как отношение вертикальной нагрузки на шину к площади контакта, замеренной по контуру пятна контакта шины с дорогой q = G : F.

Этот показатель имеет большое значение для проходимости автомобиля. Чем меньше удельное давление, тем меньше разру­шается грунт, меньше глубина образуемой колеи, меньше сопро­тивление качению и выше проходимость автомобиля.

Коэффициент совпадении колеи представляет собой отношение колеи передних колес к колее задних колес. При полном совпаде­нии колеи передних и задних колес задние катятся по грунту, уплотненному передними колесами, и сопротивление качению при этом минимально. При несовпадении колеи передних и задних колес затрачивается дополнительная энергия на разрушение зад­ними колесами уплотненных стенок колеи, образованной передни­ми колесами. Поэтому у автомобилей повышенной проходимос­ти часто на задние колеса устанавливают одинарные шины, умень­шая тем самым сопротивление качению.

Проходимость автомобиля во многом зависит от его конструк­ции. Так, например, в автомобилях повышенной проходимости применяют дифференциалы повышенного трения, блокируемые межосевые и межколесные дифференциалы, широкопрофильные шины с развитыми грунтозацепами, лебедки для самовытаскива­ния и другие приспособления, облегчающие проходимость авто­мобиля в условиях бездорожья.

Проходимость и маневренность автомобиля

Проходимость автомобиля — это его способность двигаться по плохим дорогам и в условиях бездорожья, а также преодолевать различные препятствия, встречающиеся на пути. Проходимость опре­деляется способностью преодолевать сопротивление качению (исполь­зуя тяговые силы на колесах), габаритными размерами транспортного средства, способностью автомобиля преодолевать препятствия, встре­чающиеся на дороге.

Основным фактором, характеризующим проходимость, является соотношение между наибольшей тяговой силой, и силой сопротивления движению. В большинстве случаев проходимость автомобиля ограничивается недостаточной силой сцепления колес с дорогой и в свя­зи с этим невозможностью использовать максимальную тяговую силу. Для оценки проходимости автомобиля по грунту пользуются ко­эффициентом сцепной массы, определяемым делением массы, приходя­щейся на ведущие колеса на общую массу автомобиля.

Коэффициент сцепной массы для различных автомобилей отличается и наибольшую проходимость имеют автомобили, у которых все колеса являются ведущими.

В случае применения прицепов, увеличивающих общую массу ав­топоезда, но не изменяющих сцепную массу, проходимость резко сни­жается.

На величину сцепления ведущих колес с дорогой значительное влияние оказывает удельное давление шин на дорогу и рисунок про­тектора. Удельное давление определяется делением массы, приходя­щейся на колесо, на площадь отпечатка шин. На рыхлых грунтах про­ходимость автомобиля будет лучше, если удельное давление будет меньше. На твердых и скользких дорогах проходимость улучшается при большом удельном давлении.

Шины с крупным рисунком протектора на мягких грунтах будут иметь отпечаток большей площади и меньшее удельное давление; на твердых грунтах отпечаток этой шины будет меньшей площади и удель­ное давление увеличивается.

При движении по мягкому или заболоченному грунту применяют арочные шины, дающие большой отпечаток и меньшее удельное дав­ление, а также применяют автомобили, где давление воздуха в шинах может регулироваться.

На проходимость автомобиля влияет также разная ширина колеи передних и задних колес. При совпадении колеи передних и задних колес задние колеса катятся по уже прорезанной колее, поэтому со­противление их качению уменьшается, а проходимость автомобиля повышается, за исключением болотистой местности, где задние колеса могут проваливаться.

Проходимость автомобиля определяется и по габаритным размерам.

Габаритные параметры проходимости — показатели, характери­зующие проходимость подвижного состава по неровностям дороги и его способность вписываться в дорожные габариты. Основными габа­ритными параметрами проходимости являются: до­рожный просвет h, углы переднего α1 и заднего α2 свеса, продольный ρ1 и поперечный ρ2 радиусы проходимости, наружный Rн и внутрен­ний Rв радиусы поворота, поворотная ширина bк коридора, углы гибкости βв в вертикальной и αг в горизонтальной плоскостях.

Рис. Габаритные параметры проходимости автомобиля

Рис. Углы гибкости в вертикальной (а) и горизонтальной (б) плоскостях

Дорожный просвет — это расстояние между низшей точкой подвижного состава и дорогой. Он характеризует воз­можность движения без задевания сосредоточенных препятствий (кам­ней, пней, кочек и т.д.). Обычно дорожный просвет находится под кар­тером главной передачи. Величина его зависит от типа подвижного состава и условий его эксплуатации. Так, для грузовых автомобилей дорожной проходимости дорожный просвет составляет 245 …290 мм, а для повышенной проходимости — 315 … 400 мм. Увеличение дорожного просвета приводит к повышению проходимости, что может быть достигнуто увеличением диаметра колес и уменьшением габари­тов главной передачи (например, разнесенная главная передача). Однако увеличение дорожного просвета приводит к повышению центра тяжести подвижного состава, в результате чего может ухудшиться его устойчивость.

Углы переднего и заднего свеса — это углы, образованные плоскостью дороги и плоскостями, каса­тельными к передним и задним колесам и к выступающим низшим точ­кам передней и задней частей подвижного состава. Они характеризуют проходимость по неровным дорогам во время въезда или съезда с пре­пятствия (наезд на бугор, переезд через канаву, яму, кювет и т.д.).

Чем больше величина углов аь и аг, тем большей крутизны дорожные неровности может преодолеть подвижной состав. Для грузовых авто­мобилей дорожной проходимости углы свеса составляют: а1=25……42° и а2 — 18 …38°, а для повышенной проходимости — соответственно 35 … 55° и 32 … 42°.

Продольные и поперечные радиусы проходимости — это радиусы окружностей, касатель­ных к колесам и низшим точкам подвижного состава соответственно в продольной и поперечной, плоскостях. Эти радиусы определяют контуры препятствий, преодолеваемых подвижным составом без их за­девания. Чем меньше указанные радиусы, тем выше проходимость; подвижного состава. Так, например, продольный радиус проходимости для обычных грузовых автомобилей составляет 2,7 … 5,5 м, а для; повышенной проходимости — 2,0 …3,5 м.

Углы гибкости в вертикальной и горизонтальной плоскостях — это углы возможного отклонения оси сцепной петли прицепа от оси тягового крюка. Угол вертикальной гибкости автопоезда характеризует его проходимость по неровностям дороги, а угол горизонтальной гибкости — способность к поворотам, т. е. его маневренность. Для автопоездов с двухосными прицепами углы гибкости составляют: βв не менее ±62° α г не менее ±55°, а для седельных автопоездов βв не менее ±8° и α ± 90°.)

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector