Визначення показників експлуатаційних властивостей автомобіля

Гальмівні властивості

Показники гальмівних властивостей визначають із умови забезпечення максимальної інтенсивності гальмування.

Згідно з Правилом №13 ЄЕК ООН оціночними показниками динамічності автомобіля при гальмуванні є сповільнення j_сп, шлях гальмування S_г і час гальмування t_г, які визначають із залежностей:

(м/с²);

(м),

де j - коефіцієнт зчеплення коліс з полотном дороги;

a - кут нахилу полотна дороги, град;

f – коефіцієнт опору кочення.

Величини j (0.15, 0.5, 0.8), a (0°, спуск 15°), f =0,06, V_a =22,2 м/с (80 км/год) – швидкість автомобіля, з якої проводиться гальмування. Результати розрахунків занести в таблицю 4.4.

Табл.2.1

Значення сповільнення та гальмівного шляху

	jсп, м/сек2	Sг, м
a=0 °	a=15 °	a=0 °	a=15 °
φ=0,15 (лід)	2,058	4,517	119,73	54,55
φ=0,5(мокр. асф.)	5,488	7,9	44,901	31,45
φ=0,8 (сухий асф.)	8,428	10,675	29,23	23,083

 

Знайдені значення сповільнення і гальмівного шляху порівняти з вимогами нормативних документів і зробити висновки про відповідність цим нормам показників гальмівних властивостей проектованого автомобіля.

Звернути особливу увагу на вплив стану дорожнього покриття та кута нахилу дороги на гальмівні властивості автомобіля.

Стійкість автомобіля

В якості оціночних показників поперечної стійкості автомобіля приймають критичну швидкість руху по кривій, виходячи із умови бокового перекидання V_{пер .} і бокового ковзання (заносу) V_{ковз .}, які визначаються за формулами:

(м/с);

(м/с),

де R – радіус повороту автомобіля, м;

В – колія автомобіля, м;

h_g – висота центра маси автомобіля, м;

j - коефіцієнт зчеплення.

Задаючи значення радіуса повороту автомобіля від 20 до 100 м з інтервалом 10 м, визначити критичні швидкості руху автомобіля. Значення критичних швидкостей руху занести в табл.. 4.5. За цими значеннями побудувати графіки поперечної стійкості автомобіля (рис.1, додаток).

Таблиця 2.2

Критичні швидкості руху автомобіля

R, м	20,00	30,00	40,00	50,00	60,00	70,00	80,00	90,00	100,00
Vб.ковз,м/с (φ=0.15, лід)	5,424	6,64	7,672	8,577	9,39	10,14	10,84	11,50	12,13
Vб.ковз,м/с (φ=0.5, м.асф.)	9,904	12,13	14,007	15,660	17,15	18,52	19,80	21,010	22,147
Vб.ковз,м/с (φ=0.8, асф.)	12,52	15,344	17,71	19,80	21,69	23,43	25,05	26,576	28,014
Vперек, м/с	14,92	18,278	21,106	23,597	25,85	27,92	29,84	31,659	33,37

 

 

Користуючись даними одержаного графіка, визначити критичні швидкості руху автомобіля при R=50 м.

Для підвищення безпеки руху автомобіля повинна виконуватись умова

.

 

Керованість автомобіля

 

Для досягнення хорошої керованості повинні виконуватись наступні умови:

- керовані колеса при повороті автомобіля повинні котитися без бокового ковзання;

- привід керування повинен забезпечувати правильне співвідношення між кутами повороту керованих коліс (рульова трапеція);

- геометричні розміри направляючих елементів підвіски і характеристики пружних властивостей підвіски і шин повинні бути підібрані таким чином, щоб кути відведення передньої і задньої осей знаходитися в заданих співвідношеннях;

- повинна бути забезпечена необхідна стабілізація керованих коліс і запобігання їх коливання;

- в механізмі керування повинно бути забезпечено зворотній зв’язок, що дозволяє водію оцінювати величину і напрямок сил, діючих на керовані колеса.

Для оцінки відповідності конкретної конструкції автомобіля даним вимогам необхідно визначити критичну швидкість по умові керованості V_кер.

Це максимальна швидкість руху, з якою автомобіль може повернути без поперечного ковзання керованих коліс.

Величина V_кер визначається із залежності:

м/с

де j – коефіцієнт зчеплення шин з дорогою (φ=0,15; 0,5; 0,8 для льоду, мокрого та сухого асфальту);

f =0,06 – коефіцієнт опору кочення;

L – база автомобіля, м;

q - максимальний середній кут повороту керованих коліс автомобіля

(q = 35°).

Якщо автомобіль рухається зі швидкістю, більшою, ніж V_кер, то керовані колеса будуть проковзувати в поперечному напрямку (юз) і автомобіль може втратити керованість.

При русі автомобіля з еластичними колесами величину радіуса повороту R_е (рис.4.1) можна розраховувати за формулою:

Рис. 2.1. Схема повороту автомобіля: а – з жорсткими шинами; б – з еластичними шинами.

 

 

де, d₂ – кути відведення коліс, відповідно, передніх і задніх осей, рад:

Де, K_yd2 – коефіцієнти опору відведення одного колеса передньої і задньої осей, Н/град;

P_d2 – бокові сили, які діють на колеса передньої і задньої осей автомобіля при русі по колу;

, n_зк – число задніх коліс.

Величини K_yd для коліс сучасних автомобілів наступні:

легкові автомобілі – 500…1000;

вантажні автомобілі – 800…1500.

 

Граничні значення бокових сил на колесах передньої і задньої осей, при яких колеса котяться ще без бокового ковзання, визначаються з використанням залежностей:

Р_d2=0,4×Р_j2=0,4× 6600=2640

 

де Р_j1,Р_j2 – сили зчеплення передніх і задніх коліс з дорогою, Н:

Р_j2=j×G₂=0,6×11000=6600

 

де G₁ і G₂ – сили ваги, які приходиться на передню і задню осі автомобіля, Н;

j - коефіцієнт зчеплення в розрахунках прийняти рівним 0,6.

Після визначення кутів відведення коліс розраховувати радіус R_е і порівняти його з радіусом повороту автомобіля з жорсткими колесами (див. рис. 4.1):

 

При R_е =R автомобіль має нейтральну, при R_е>R недостатню і при R_е<R – надлишкову повороткість.

Необхідно, щоб для проектованого автомобіля повороткість була недостатньою. В цьому випадку критична швидкість автомобіля по умові бокового відведення коліс відсутня.