Устойчивость, управляемость, маневренность - Повышение профильной проходимости автомобиля
Устойчивость автомобиля
Устойчивость -- свойство автомобиля сохранять направление движения (курсовая устойчивость) и противодействовать силам, стремящимся вызвать его занос и опрокидывание. Особенно высокие требования к устойчивости предъявляются при работе автомобиля на скользких дорогах и при движении с большими скоростями [11, 16].
Различают:
- - продольную; - поперечную; - боковую устойчивость автомобиля.
Под продольной устойчивостью понимают способность автомобиля сохранять устойчивость в продольном направлении (вдоль дороги) при преодолении подъемов и движении на спусках. Чем короче база автомобиля (расстояние между осями), меньше тяговое усилие на ведущих колесах, круче уклон дороги, тем меньше продольная устойчивость. При движении на подъеме нагрузка на задние колеса увеличивается, а на передние уменьшается. Уменьшение давления передних колес на дорогу также уменьшает продольную устойчивость. Однако потеря автомобилем продольной устойчивости (опрокидывание через переднюю или заднюю ось) сравнительно редкое явление и может быть в исключительных случаях - при очень крутом спуске в горных условиях и т. п.
Способность автомобиля сохранять устойчивость в поперечном направлении (поперек дороги) называется поперечной устойчивостью, например при движении по дороге с поперечным уклоном или по косогору. Потеря автомобилем поперечной устойчивости (опрокидывание через левые или правые колеса) тем менее вероятна, чем шире колея (расстояние между колесами) и ниже расположен центр тяжести. Значительное повышение центра тяжести вследствие высоты груза снижает поперечную устойчивость автомобиля.
Боковой устойчивостью называют способность автомобиля противостоять влиянию боковых сил, вызывающих скольжение задней или передней оси в сторону (боковой занос).
Загородное шоссе иногда имеет выпуклый поперечный профиль, часто переходящий на повороте в односторонний уклон, как в сторону центра поворота, так и в сторону от центра поворота. В последнем случае боковая устойчивость автомобиля резко снижается, так как боковая сила, вызывающая занос, и центробежная сила, опрокидывающая автомобиль, направлены в одну сторону от центра поворота.
Известны случаи, когда боковой занос заканчивается опрокидыванием автомобиля. Опрокидывание автомобиля может также произойти от резкого поворота руля на высокой скорости.
Управляемость автомобиля.
Управляемость -- свойство автомобиля изменять направление движения при изменении положения управляемых колес. Качественно это свойство можно оценивать по степени приближения фактической траектории движения автомобиля к желаемой [11, 16]. В реальных дорожных условиях постоянно возникает необходимость корректирования или изменения направления движения автомобиля. Это достигается воздействиями водителя через рулевое управление на управляемые колеса. Действия водителя, направленные на сохранение или изменение величины и направления скорости движения, а также ориентации продольной оси автомобиля, называются управлением. Управление автомобилем является основной производственной функцией водителя. Для успешного осуществления этой функции автомобиль должен обладать соответствующими свойствами: адекватно реагировать на управляющие воздействия водителя; обеспечивать устойчивое прямолинейное движение и движение на повороте; сохранять нейтральное положение управляемых колес (занимаемое ими при прямолинейном движении) и автоматически возвращаться в него после совершения поворота; исключать колебания управляемых колес. Эти свойства определяют надежность и эффективность управления автомобилем и его устойчивое движение. Свойства управляемости и устойчивости тесно взаимосвязаны и имеют много общих черт. Они зависят от одних и тех же параметров механизмов автомобиля -- рулевого управления, подвески, шин, распределения масс между мостами и др. Различие состоит лишь в способах оценки критических параметров движения автомобиля. Параметры, характеризующие свойства устойчивости, определяются без учета управляющих воздействий, а параметры, характеризующие свойства управляемости, -- с их учетом. Для оценки управляемости автомобиля предложено множество показателей. Устойчивость управления характеризуется свойством системы водитель -- автомобиль выполнять с оговоренной заранее точностью на заданном отрезке пути задаваемые характеристики движения. Характеристики движения определяют зависимости изменения скорости, траектории, курсового угла и угла крена подрессоренной массы в функции времени или пути. В правилах ЕЭК ООН № 79, в ГОСТ Р 52302-2004 и ОСТ 37.001.471-88 предусмотрены следующие показатели и характеристики управляемости автомобиля и автопоезда [20]:
- 1) скорость самовозврата рулевого колеса; 2) остаточное значение угла поворота рулевого колеса; 3) заброс угла поворота рулевого колеса; 4) время стабилизации; 5) усилие на рулевом колесе при повороте на месте; 6) усилие на рулевом колесе при движении автомобиля по круговой траектории; 7) характеристика траекторной управляемости при установившемся круговом движении; 8) характеристика заброса угловой скорости автомобиля (или прицепа) над установившимся значением этой скорости при входе в поворот; 9) характеристика обратного заброса угловой скорости прицепа при входе в поворот; 10) характеристика времени 90% - ной реакции автомобиля (или прицепа) при входе в поворот; 11) максимальная скорость выполнения маневра "поворот"; 12) характеристика углов поворота рулевого колеса; 13) характеристика скоростей поворота рулевого колеса; 14) средняя скорость корректирующих поворотов рулевого колеса при прямолинейном движении.
Рекомендуемые предельные значения показателей управляемости даны в правилах ЕЭК ООН № 79, МС ИСО/ТР 3888-75, ГОСТ Р 52302-2004, ОСТ 37.001.471-88 и ОСТ 37.001.487-89. Согласно этим нормативным документам, показатели управляемости определяют экспериментально [21]. Эти показатели можно также определять посредством математического моделирования.
Рассмотрим физические свойства автомобиля, обеспечивающие его движение по заданной траектории на опорной плоскости дороги. Для обеспечения движения по заданной траектории водитель изменяет углы поворота управляемых колес, поворачивая рулевое колесо в ту или иную сторону на некоторый угол. Однако он не может обеспечить абсолютно точного движения по заданной траектории. Это обусловлено рядом причин. Во-первых, водитель не видит центра масс автомобиля и о совпадении действительной траектории с задаваемой может судить лишь по некоторым косвенным признакам. При управлении направлением движения автомобиля водитель ориентируется на некоторую точку, расположенную на дороге впереди автомобиля, называемую направляющей точкой. Направляющая точка меняет свое положение вместе с перемещением автомобиля. Во-вторых, на автомобиль постоянно действуют различные возмущения, стремящиеся изменить его траекторию. В-третьих, автомобиль обладает значительными инерционными свойствами, а его колеса - упругими свойствами в боковом направлении, поэтому реакция автомобиля на управляющее воздействие имеет определенное запаздывание. В-четвертых, углы бокового увода колес изменяются в широких пределах, так как изменяются продольные, боковые и нормальные реакции дороги на колеса, а также сцепление колес с дорогой. Рассмотрим реакции автомобиля на поворот рулевого колеса. Одной из важнейших характеристик управляемости автомобиля является зависимость кривизны траектории от угла поворота рулевого колеса, называемая характеристикой траекторией управляемости. Зависимость позволяет определить коэффициент чувствительности автомобиля к повороту. Чем больше изменяется кривизна траектории при определенном повороте рулевого колеса, тем выше чувствительность автомобиля к повороту и больше величина реакции автомобиля на управляющее воздействие водителя.
Устойчивость автомобиля вместе с его управляемостью и тормозной динамичностью обусловливают безопасность движения.
Маневренность автомобиля.
Под маневренностью понимается способность автомобиля выполнять разворот на возможно малой площади, двигаться с минимальным радиусом поворота и вписываться в заданную ширину коридора [35]. Маневренность автомобиля зависит от его габаритных размеров, величины колесной базы, ширины колеи, предельных углов поворота передних колес. Маневренность определяется только кинематическими параметрами автомобиля и существенно улучшается, если, кроме передних управляемых колес, используются еще и задние управляемые колеса. Основной параметр, характеризующий маневренность автомобиля, - его минимальный радиус поворота. Легковые автомобили обладают лучшей маневренностью (радиус поворота меньше 6 м) по сравнению с грузовыми, и требуют гораздо меньше площади для маневрирования и разворотов.
Похожие статьи
-
Управляемость автомобиля, Рулевая трапеция - Устойчивость и управляемость автомобиля
2.1 Общие сведения Управляемость - способность Автомобиля При Движении Точно Следовать Повороту Управляемых Колес. Существует 3 основных способа...
-
Комплексная оценка управляемости автомобиля - Устойчивость и управляемость автомобиля
Коэффициент Недостаточной Поворачиваемости Увод оси определяется эквивалентным (т. е. суммарным, учитывающим все виды увода оси) коэффициентом...
-
Устойчивость и управляемость автомобиля - Ходовая часть автобуса Икарус
От характера работы подвески напрямую зависят такие характеристики автомобиля, как устойчивость, управляемость и плавность хода. Устойчивость...
-
Тягово-скоростные свойства - Повышение профильной проходимости автомобиля
Совокупность свойств, определяющих возможные по характеристикам двигателя и сцеплению ведущих колес с дорожным покрытием диапазоны изменения скоростей...
-
Проходимость автомобиля - Повышение профильной проходимости автомобиля
Свойство автомобиля совершать транспортный процесс в ухудшенных дорожных условиях, а также по бездорожью и с преодолением различных препятствий. К...
-
Силовой увод шины Под воздействием боковой силы Fy беговая дорожка колеса деформируется - образуется угол наклона беговой дорожки б. Если на вращающее...
-
Тормозные свойства - Повышение профильной проходимости автомобиля
Это группа свойств, определяющих способность автомобиля к созданию замедления на различных дорогах, к ограничению значения внешних сил, под действием...
-
Маневренность проходимость тормозной автомобиль Основные эксплуатационные свойства автомобиля В общем случае понятие эксплуатационные свойства...
-
Устойчивость - способность Автомобиля Сохранять Заданную Скорость И Направление Движения, Ориентацию Продольной И Вертикальной Осей При Их Отклонении В...
-
(случай без продольных ускорений): Касательные реакции Допущения : при достижении предельной боковой силы сопротивление качению колес удваивается; рост...
-
Реальные автомобили имеют подвеску, поэтому более нагруженная (нижняя по склону) сторона проседает, а другая приподнимается. Это явление называется...
-
Топливно-экономические свойства - Повышение профильной проходимости автомобиля
Топливная экономичность автомобиля определяется расходом топлива при выполнении им транспортной работы в различных условиях эксплуатации. Понятно, что...
-
Занос одной из осей автомобиля - Устойчивость и управляемость автомобиля
Суммарная боковая сила, действующая на автомобиль, распределяется неравномерно по осям (зависит от развесовки). Поэтому на одной из осей может...
-
Условие опрокидывания Rz' = 0. Сумма моментов относительно О'' должна быть равна нулю: Критическая по опрокидыванию скорость: Чтобы автомобиль не...
-
Согласно варианту 12 исходными данными для определения сил сопротивления движению автомобиля и мощностей на их преодоление являются: тип пожарного...
-
Деталь -- изделие из однородного материала (по наименованию и марке), выполненное без применения сборочных операций. Деталь, с которой начинается сборка...
-
Введение, Исходные данные - Тягово-динамический и топливно-экономический расчеты автомобиля УАЗ-3151
Тягово-скоростные свойства автомобиля - это совокупность свойств, определяющих выходные характеристики его прямолинейного движения в различных условиях,...
-
Введение - Проектирование рулевого управления VOLVO FMX
Рулевое управление - это совокупность устройств, обеспечивающих поворот управляемых колес автомобиля при воздействии водителя на рулевое колесо. Рулевое...
-
Коленчатый дизельный рулевой топливоподкачивающий Рулевое управление - совокупность механизмов автомобиля, обеспечивающих его движение по заданному...
-
Рулевое управление современных автомобилей оснащается специальной дополнительной опцией -- усилителем. Усилитель рулевого управления -- это подсистема,...
-
Независимые подвески на двойных поперечных рычагах и с направляющими пружинными и амортизаторными стойками требуют мало места в поперечном направлении,...
-
ПОТРЕБИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ - Транспортные средства
Потребительные свойства автомобилей классифицируются на четыре группы: функциональные, эргономические, эстетические и надежность. Функциональные свойства...
-
Построение графика ускорения - Эксплуатационные свойства автомобиля
, где D и ш берутся из динамической характеристики для груженого автомобиля и горизонтальной дороги; G - ускорение свободного падения, ? 9,81м/с2; Д...
-
Тягово-скоростные характеристики автомобиля - Расчет автомобиля Урал-4320
Тягово-скоростные характеристики, к которым относятся скорость движения, тяговые усилия на ведущих колесах и динамический фактор автомобиля, определяются...
-
Торможение - процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости или удержания неподвижным...
-
Рулевые механизмы делятся на: Узлы типа "глобоидальный червяк - ролик" Соединенный с рулевым валом червяк переменного диаметра передает усилие на ролик;...
-
Государственными стандартами предусматривается несколько методов повышения надежности машин, из которых, применительно к ремонту автомобилей,...
-
Введение - Перспективы развития автомобилестроения
Рулевой рационализация обслуживание ремонт Перспективы развития автомобилестроения. Рулевое управление служит для изменения направления движения...
-
Для обеспечения хорошей устойчивости и управляемости автомобиля передние колеса установлены под определенными углами относительно элементов кузова и...
-
Рисунок 8. Схема передней подвески автомобиля ВАЗ - 1111 Где 1- верхняя опора телескопической стойки; 2 - пружина подвески; 3 - буфер сжатия; 4 -...
-
Кинематический расчет рулевого управления - Проектирование рулевого управления VOLVO FMX
Исходные данные Таблица 1 Технические характеристики автомобиля VOLVO-FMX(6x6) Колесная формула 6х6 Полная масса автомобиля, кг 26000 Распределение...
-
Автомобильный транспорт потребляет значительное количество топлива, стоимость которого составляет 10-15% всех затрат на автомобильные перевозки. Расход...
-
Развитие автоиндустрии в последнее время подарило автолюбителям много новых систем, значительно повышающих полезные качества активной безопасности...
-
Тяговая диаграмма движения автомобиля При установившемся движении на ровной дороге уравнение тягового баланса , (14) Где PK - тяговое усилие на ведущих...
-
Тормозные свойства пожарных автомобилей - Расчет машин для проведения аварийно-спасательных работ
Согласно варианту 12 задания исходными данными для определения сил сопротивления движению автомобиля и мощностей на их преодоление являются: Автомобиль...
-
Проблема пробок остро стоит во многих странах мира, а попытки ее разрешить многочисленны и разнообразны. Во многих странах Европы и в Японии созданы...
-
Законы управления (программы) переключения передач в автоматической трансмиссии обеспечивают оптимальную передачу энергии двигателя колесам автомобиля с...
-
Применяемые в тюнинге автомобилей подвески условно можно разделить на гидравлические, пневматические и пневмогидравлические. В штатной комплектации на...
-
Тяговой характеристикой автомобиля называется зависимость свободной силы тяги от скорости движения на различных передачах в заданных дорожных условиях....
-
При построении графиков силового баланса для различных передач и скоростей движения автомобиля рассчитывают значения составляющих уравнения силового...
Устойчивость, управляемость, маневренность - Повышение профильной проходимости автомобиля