Уравнение движения автомобиля тяговая динамичность автомобиля
Уравнение движения автомобиля. Тяговая характеристика автомобиля.
Окружная сила на ведущих колесах Fk при движении автомобиля затрачивается на преодоление сил сопротивления: воздуха Fв качению Ff, подъему Fi и разгону Fj автомобиля, т.е.
Записав в этом уравнении вместо сил выражения, их определяющие, получим:
Разрешив последнее выражение относительно ускорения автомобиля, для случая его разгона будем иметь:
(*)
Уравнение (*) называется уравнением движения автомобиля.
ma – полная масса автомобиля, кг,
Me – крутящий момент двигателя, Нм,
Uтр – передаточное число трансмиссии,
r0 – расчетный радиус качения ведущих колес, м,
тр – коэффициент полезного действия трансмиссии,
kв – коэффициент сопротивления воздуха
V – скорость движения автомобиля
Ав – площадь лобового сопротивления
f – коэффициент сопротивления качению
i – величина продольного уклона дороги
α- угол наклона продольного профиля дороги, град
Данное уравнение справедливо при неустановившемся движении автомобиля, при этом:
Тяговая характеристика – это зависимость
Jm – момент инерции маховика двигателя и ведущей части сцепления; Jki – момент инерции i-го колеса автомобиля; n – число колес автомобиля
Уравнение движения автомобиля (*) решают численными методами на ЭВМ или приближенно, используя графоаналитические методы.
Кривые изменения окружной силы на передачах строят по опытным данным либо по расчетным данным.
Количество кривых тяговой характеристики автомобиля равно числу передач в его коробке.
Из тяговой характеристики:
1) максимальная скорость движения автомобиля Vmax.
2) Максимально возможная сила сопротивления дороги Fymax, которую может преодолеть автомобиль при заданной скорости.
3) Максимальная окружная сила Fкmax по сцеплению шин ведущих колес с дорогой Fj.
4) критическая скорость Vкi движения автомобиля по условиям величины окружной силы на ведущих колесах и области устойчивого движения автомобиля при полной нагрузке двигателя.
5) скоростной диапазон автомобиля на i-ой передаче.
6) силовой диапазон автомобиля на i-ой передаче
Динамическая прочность трансмиссии; принцип определения максимальных динамических нагрузок.
Экспериментально установлено, что наибольший момент в ТР возникает при трогании автомобиля с быстрым включением сцепления (броском педали). Этот момент может значительно превышать максимальный момент ДВС. Максимальный момент в ТР для расчетов на прочность определяется по наибольшему его значению, которое имеет место при буксующем сцеплении и практически неподвижном автомобиле. Максимальная динамическая нагрузка в ТР зависит от характеристик ДВС и сцепления, от параметров динамической системы автомобиля.
Определение максимальных динамических нагрузок в ТР автомобилей 4х2 и 6х4 можно выполнять по пятимассовой динамической системе,
— приведенные податливости системы соответствуют податливостям: е23 – деталям КП и карданной передачи; е34 – полуосям; е45 – тангенциальной податливости шин.
Mf – приведенный момент сопротивления движению:
f –коэф. сопротивл. качению; ma –масса авто; ro –радиус качения колеса; UТ— передаточн. число трансмиссии.
МС – момент трения сцепления: ,
где – статический момент полностью включенного сцепления;
— коэф. запаса сцепления;
– константа, характеризующая темп включения сцепления (tс – время включения сцепления, при броске сцепления составляет 0,01…0,03с).
Наиболее часто при анализе сложных с-м для вывода ур-ий движ. используют ур-ия Лагранжа 2-го рода.
Кинетич. и потенциальная энергии:
Произведя дифф-ие выр. Энергии и подставив соотв. произв-ые и обобщ. коор-ты получим с-му ур-ий, опис-их движ-е масс рассматриваемой с-мы:
Динамическую нагруженность транс-ии оценивают коэффициентом нагруженности Кд= Mтmax/Memax (Mтmax и Memax – максимальный момент соответственно в звене транс-ии и ДВС).
Расчетами и эксперим-ми установлено, что max динамич. нагрузка зависит в наибольшей степени от общего передаточного числа транс-ии.
При приближенных расчетах:
при Uт≤20 Mтmax = 2 Memax;
при 20 0, а на отбое
Дата добавления: 2018-10-27 ; просмотров: 445 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Устройство автомобилей
Уравнение движения автомобиля
Силовой баланс при прямолинейном движении автомобиля
Спроектировав все силы на плоскость опорной поверхности автомобиля, получим уравнение динамики прямолинейного движения:
Сила тяги по сцеплению
Сила тяги образуется касательными реакциями дороги. Эти реакции представляют собой силы трения и силы зацепления, при этом силы зацепления возникают на деформируемых грунтах. Сила тяги ведущего колеса, которую можно реализовать для движения автомобиля на данном дорожном покрытии или грунте, имеет предел, зависящий от сцепных свойств шины.
Рассмотрим влияние каждого из этих факторов на силу тяги по сцеплению.
Сцепная нагрузка
При увеличении нагрузки на колесо увеличивается сила трения и сила зацепления. Сила тяги по сцеплению прямо пропорциональна сцепной нагрузке Gφ или нормальным реакциям на ведущих колесах:
где φx – коэффициент продольного сцепления колеса с опорной поверхностью.
где Rx max – максимально возможная продольная реакция по сцеплению.
Коэффициент φx определяется экспериментальным путем чаще всего при скольжении колеса в тормозном режиме, т. е. при протаскивании полностью заторможенного колеса:
Дорожное покрытие
Удельное давление на дорогу
Удельное давление шины на дорогу определяется площадью опорной поверхности шины и весом автомобиля, приходящимся на данное колесо. Регулировать удельное давление шины на дорогу можно изменением давления в шине – при снижении давления увеличивается площадь опорной поверхности и удельное давление снижается, и наоборот – при увеличении давления воздуха в шине уменьшается площадь опорной поверхности, что приводит к увеличению удельного давления колеса на дорогу.
Очевидно, что увеличение опорной поверхности шины с дорогой приводит к увеличению силы сцепления, особенно, на грунтовых дорогах, поскольку в зацеплении участвует большее количество грунтозацепов протектора покрышки.
При движении по влажным дорожным покрытиям повышенное удельное давление (давление в шинах) может благотворно сказаться на сцеплении шин с дорогой из-за выдавливания влаги из-под колес.
Удельное давление, оказываемое колесом на опорную поверхность, в некоторой степени зависит и от размеров шины – от ее диаметра и ширины. При увеличении диаметра колеса сегмент дуги, по которой осуществляется контакт шины с дорогой, имеет бȯльшую длину, чем опорный сегмент маленького колеса. Широкая шина создает колесу опору большей площади, чем узкая.
Влияние на сцепные свойства типа трансмиссии
Многочисленные опыты показали, что применение бесступенчатых трансмиссий обеспечивает повышение силы тяги по сцеплению. Главную роль здесь играет возможность плавного изменения величины тяговых моментов на ведущих колесах, без рывков и резких толчков.
В трансмиссиях, оснащенных ступенчатыми коробками передач, потеря сцепления колес с опорной поверхностью чаще всего имеет место во время переключения передач, сопровождающихся резким изменением величины крутящего момента на колесах.
Влияние конструкции шин
Важную роль в повышении сцепления колеса с дорогой играют рисунок протектора, а для шин повышенной проходимости размеры (особенно, высота) грунтозацепов протектора. Протектор шин легковых автомобилей обычной проходимости, как правило, имеет мелкий рисунок, обеспечивающий хорошее сцепление с твердым покрытием.
Наименьший коэффициент сцепления при прочих равных условиях у шин с изношенным рисунком протектора. Поэтому использование автомобилей с такими шинами запрещено.
Недостаточная величина коэффициента сцепления является причиной многих дорожно-транспортных происшествий. Для обеспечения безопасности дорожного движения его величина не должна быть меньше 0,4.
Не менее вредное влияние на сцепную тягу автомобиля и его устойчивость на дороге оказывает скольжение заторможенных колес по твердому дорожному покрытию (блокировка колес). В этом случае изношенные частицы шины, попадая на опорную поверхность колеса и дороги, вызывают эффект «смазки», существенно снижая сцепные свойства шины. Это явление явилось причиной появления тормозных систем с антиблокировочными устройствами (АБС).
Условия возможности движения автомобиля
Согласно уравнению силового баланса (1) равномерное безостановочное движение автомобиля возможно лишь при условии
Выполнение этого условия для безостановочного движения автомобиля необходимо, но недостаточно, поскольку оно возможно лишь при отсутствии буксования ведущих колес.
Учитывая формулу (2) условие безостановочного движения можно выразить так:
Если суммарная сила сопротивления движению больше силы тяги, то двигатель автомобиля заглохнет. Если сила тяги превысит силу сцепления, ведущие колеса начнут пробуксовывать.
Мощностной баланс автомобиля
Иногда вместо силового баланса, характеризуя возможность движения автомобиля, пользуются мощностным балансом. Мощность силы определяется ее модульной величиной и скоростью v движения тела под действием этой силы. Если умножить все члены уравнения силового баланса (1) на v /1000, получим уравнение мощностного баланса:
где Nт – тяговая мощность:
Nт = Ртv/ 1000 = Мкiтрηтрv/ 1000 r = Nеηтр
(здесь Nе – эффективная мощность двигателя, ηтр – КПД трансмиссии, iтр – передаточное число трансмиссии);
Nα – мощность, затрачиваемая на преодоление подъема:
Nf – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению:
Nj – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления разгону:
Nψ – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги:
Уравнение мощностного баланса устанавливает соотношения между мощностью, подводимой к ведущим колесам автомобиля и мощностью, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля.
Используя уравнение мощностного баланса строят графики мощностного баланса для движения автомобиля на каждой из передач. Такие графики удобно использовать при сравнительной оценке тяговых свойств автомобиля графическими методами.
Устройство автомобилей
Основные термины и определения эксплуатационных свойств автомобилей
В зависимости от качественных характеристик и возможностей, придаваемых автомобилю, эксплуатационные свойства подразделяют на тяговые, динамические, технологические, экономические, а также обеспечивающих надежное, безопасное и комфортное движение автомобиля в различных условиях эксплуатации.
Тяговые свойства автомобиля
Тяговыми называют совокупность свойств автомобиля, определяющих возможные характеристики двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой, диапазоны изменения скоростей движения и определенные интенсивности разгона на тяговом режиме в различных дорожных условиях.
Тяговым режимом считается режим работы двигателя, при котором от двигателя к ведущим колесам подводится мощность, достаточная для преодоления сопротивления движению со стороны внешних факторов (качества дорожного покрытия, рельефа местности, встречного ветра и т. п.).
Чем тяжелее дорожные условия, тем меньше диапазон возможных скоростей и меньше возможность ускорения. В некоторых условиях, называемых предельными, диапазон скоростей снижается до одного значения, а ускорение становится невозможным. Если условия тяжелее предельных, автомобиль теряет возможность двигаться.
Динамичность автомобиля
Под динамичностью понимают свойство автомобиля перевозить грузы и пассажиров с максимально возможной средней скоростью. Чем выше динамичность автомобиля, тем больше его производительность, т. е. способность выполнять бȯльшую транспортную работу в единицу времени.
Динамичность автомобиля во многом зависит от его тяговых и тормозных свойств.
Топливная экономичность автомобиля
Топливной экономичностью называют свойство автомобиля рационально использовать энергию сжигаемого топлива при выполнении единицы транспортной работы. Снижение расходов топлива транспортными средствами является важнейшей задачей конструкторов на современном этапе развития автомобилестроения, поскольку это свойство неразрывно связано с экономичностью и экологической безопасностью эксплуатации автотранспортных средств.
Подробнее о топливной экономичности автомобиля здесь.
Управляемость автомобиля
Управляемость – способность автомобиля сохранять заданное направление движения или изменять его при воздействии водителя на рулевое управление. Управляемость зависит от конструкции автомобиля, технического состояния рулевого управления, подвески, шин, а также от условий окружающей среды.
Подробнее об управляемости автомобиля здесь.
Устойчивость автомобиля
Под устойчивостью понимают свойство автомобиля сохранять направление движения и противодействовать силам, стремящимся увести автомобиль в сторону или опрокинуть его. Управляемость и устойчивость тесно связаны между собой. Управляемость, устойчивость и тормозная динамичность автомобиля определяют безопасность его движения.
Подробнее об устойчивости автомобиля здесь.
Проходимость автомобиля
Проходимость – свойство автомобиля свободно передвигаться по плохим (разбитым, размокшим) дорогам и пересеченной местности, преодолевая естественные и искусственные препятствия (канавы, рвы, пороги и т. п.) без вспомогательных устройств и посторонней помощи.
Проходимость является одним из основных эксплуатационных свойств, определяющих эффективность использования данного транспортного средства. Этим качеством должны обладать автомобили всех типов, но в зависимости от их назначения – в различной степени.
Автомобили обычной проходимости предназначены для движения по шоссейным и грунтовым дорогам. К ним относятся автомобили общетранспортного назначения с колесной формулой 4×2 или 6×4 с обычными тороидными или низкопрофильными шинами и не блокируемыми дифференциалами.
К автомобилям повышенной проходимости относятся автомобили с колесной формулой 4×4, 6×4 и 6×6 и т. д. с широкопрофильными шинами, шинами регулируемого давления воздуха, с частично или полностью блокируемыми дифференциалами.
К автомобилям высокой проходимости относятся полноприводные автомобили с шинами сверхнизкого давления, арочными шинами или пневмокатками. Такие автомобили могут быть плавающими (амфибии) и работать в особо тяжелых климатических условиях, например, на севере.
Плавность хода автомобиля
Плавностью хода называют свойство автомобиля двигаться по дорогам и местности с заданными скоростями без толчков и колебаний кузова, которые могут нарушить нормальную работу механизмов автомобиля, оказывать вредное влияние на водителя и пассажиров, снижая комфорт поездки.
Выступы и впадины от 100 м до 10 см называют микропрофилем дороги, который является основной причиной колебаний кузова на подвеске.
Мелкие неровности дорожной поверхности менее 10 см называют шероховатостью. Шероховатость может создавать высокочастотные вибрации отдельных элементов шасси и кузова автомобилей и высокий уровень шума как внутри кузова, так и вокруг автомобиля.
О плавности хода автомобиля подробнее здесь.
Надежность автомобиля
Надежностью называют свойство автомобиля безотказно перевозить грузы и пассажиров в течение определенного срока и без ухудшения основных эксплуатационных показателей.
Надежность – это совокупность свойств, которая может включать в себя безотказность, долговечность и ремонтопригодность автомобиля.
Безотказность – свойство автомобиля (двигателя или другого механизма) сохранять работоспособность в течение определенного интервала времени или наработки до определенной величины. Для автомобилей наработка чаще всего определяется пробегом.
Долговечность – свойство автомобиля сохранять работоспособность до определенного времени, когда установлено проведение технического обслуживания или ремонта автотранспортного средства.
Ремонтопригодность – приспособленность автомобиля к предупреждению, обнаружению и устранению неисправностей и отказов в процессе эксплуатации.
Тяговая динамичность
Тяговая динамичность характеризует способность автомобиля производительно выполнять транспортные функции. Чем динамичнее автомобиль, тем он способен быстрее разгоняться и двигаться с более высокой скоростью в разнообразных условиях движения. Повышение тяговой динамичности возможно за счет увеличения удельной мощности двигателя и улучшения его приемистости, что достигается уменьшением массы автомобиля, улучшением его обтекаемости, совершенствованием конструкции двигателя, трансмиссии и ходовой части. Автомобиль, обладающий относительно более высокой тяговой динамичностью, в реальных дорожных условиях обладает большим запасом мощности, который может расходоваться на преодоление дорожных сопротивлений и на разгон.
Тяговые свойства (тяговая динамика) автомобиля определяют его способность интенсивно увеличивать скорость движения. От этих свойств во многом зависит уверенность водителя при обгоне, проезде перекрестков. Особенно важное значение тяговая динамика имеет для выхода из аварийных ситуаций, когда тормозить уже поздно, маневрировать не позволяют сложные условия, а избежать ДТП можно, только опередив события.
Так же как и в случае с тормозными силами, сила тяги на колесе не должна быть больше сцепления с дорогой, в противном случае оно начнет пробуксовывать. Предотвращает это противопробуксовочная система (ПБС). При разгоне автомобиля она подтормаживает колесо, скорость вращения которого больше, чем у остальных, а при необходимости уменьшает мощность, развиваемую двигателем.
Следует отметить, что тяговая динамичность автомобиля зависит от его конструктивных параметров и качества дороги.
Из конструктивных факторов наибольшее значение имеют:
o форма скоростной характеристики двигателя,
o передаточные числа трансмиссии,
o масса автомобиля,
o обтекаемость автомобиля.
Форма скоростной характеристики. Карбюраторный двигатель имеет более выпуклую характеристику, чем дизель, что обеспечивает ему больший запас мощности при той же скорости. Следовательно, будет больше преодолеваемое сопротивление или развиваемое ускорение.
КПД трансмиссии. КПД трансмиссии оценивает величину непроизводительных потерь энергии. Уменьшение КПД, вызванное ростом потерь энергии на трение, приводит к уменьшению силы тяги на ведущих колесах. В результате снижается максимальная скорость автомобиля и максимальный коэффициент сопротивления дороги.
Применение в холодное время года летних трансмиссионных масел, имеющих большую вязкость, приводит к увеличению крутящегося момента, особенно заметному во время трогания автомобиля с места.
Передаточные числа трансмиссии. От передаточного числа главной передачи в большой степени зависит максимальная скорость автомобиля. От передаточного числа первой передачи зависит величина максимального сопротивления дороги, преодолеваемого при равномерном движении. Передаточные числа промежуточных ступеней подбирают таким образом, чтобы обеспечить максимальную интенсивность разгона.
Увеличение числа передач в коробке улучшает тяговую динамичность автомобиля. Хотя динамические факторы на первой и последних передачах в обоих случаях одинаковы, однако, сравнивая максимальные скорости на различных дорогах, видим преимущества четырехступенчатой коробки. Так, на дороге, характеризуемой коэффициентом сопротивления максимальная скорость автомобиля характеризуемых штриховой кривой, что вызывает ухудшение динамичности и топливной экономичности автомобиля.
Масса автомобиля. Повышение массы автомобиля приводит к увеличению силы инерции и сил сопротивления качению и подъему и, как следствие, к ухудшению динамичности автомобиля.
Обтекаемость автомобиля. Для современных легковых автомобилей характерны строгие прямолинейные очертания с плавными переходами, однако нередко зарубежные фирмы в рекламных целях выпускают автомобили с кузовами вычурной формы, имеющими необычный внешний вид и создающими повышенное сопротивление воздуха.
Для уменьшения сопротивления воздуха ветровое стекло автомобиля располагают наклонно, а выступающие детали устанавливают так, чтобы они не выходили за внешние очертания кузова. У гоночных автомобилей число выступающих частей уменьшают до минимума, а заднюю часть кузова делают вытянутой, добиваясь плавного обтекания ее воздухом.
Силу сопротивления воздуха у грузовых автомобилей можно уменьшить, закрыв грузовую платформу брезентом, натянутым между крышей кабины и задним бортом, или используя специальные щитки (обтекатели), уменьшающие завихрения воздуха.
Тяговая динамичность автомобиля
Вероятность совершения ДТП и тяжесть его последствия существенно зависит от скорости автомобиля.
Как видно из представленной зависимостей, тяжесть последствий ДТП возрастает с увеличением скорости. Вместе с тем, большой процент ДТП совершается не только на повышенных, но и на пониженных скоростях.
Тяговая динамичность автомобиля оценивается следующими основными показателями:
максимальное время разгона до 100км/ч.
Тяговая динамичность автомобиля определяется мощностью двигателя, передаточным числом и коэффициентом полезного действия (КПД) трансмиссии, размерами и сцепными качествами шин.
Основные механизмы влияния тяговой динамичности автомобиля на безопасность движения.
превышение скорости, безопасной для данных дорожных условий. Высокие скоростные свойства автомобиля позволяют недисциплинированным водителям превышать безопасную скорость;
«тихоход» (автомобиль с низкими характеристиками тяговой динамичности) в транспортном потоке увеличивает число обгонов и тем самым число конфликтных ситуаций и ДТП;
неоднородность характеристик тяговой динамичности автомобилей в транспортном потоке приводит к обгонам, объездам, перестроениям и увеличению числа конфликтных ситуаций и ДТП.
Тормозная динамичность автомобиля
Тормозная динамичность автомобиля определяется целым комплексом конструктивных параметров тормозных систем. Главным показателем эффективности рабочей тормозной системы являются величины тормозного пути (ST) и времени срабатывания (tср).
Тормозной путь автомобиля определяется как расстояние, пройденное им от начала до конца торможения, и состоит из участков пути, проходимых за время срабатывания и за период установившегося торможения. При этом расстоянием, проходимым автомобилем за время отпускания тормозной системы обычно пренебрегают ввиду незначительности величины.
В соответствии с ГОСТ Р 51709-2001 «Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки» в Правилах дорожного движения установлены предельные значения тормозного пути, при несоблюдении которых эксплуатация транспортных средств запрещается.
Испытания рабочей тормозной системы проводят на специальных стендах или, при их отсутствии, на горизонтальном участке дороги с ровным, сухим, чистым, цементо- или асфальтобетонным покрытием при начальной скорости 40км/ч для автомобилей и автобусов и 30км/ч – для мотоциклов, мопедов (при одновременном воздействии на ручной и ножной приводы тормозов). Результаты испытаний являются недействительными, если для сохранения прямолинейного направления в процессе торможения водитель должен исправлять траекторию движения.
Более 50% всех ДТП из-за технической неисправности автомобилей происходит вследствие неудовлетворительного состояния тормозных систем.
В таблице приведены показатели эффективности действия тормозных систем в соответствии с ГОСТ Р 51709-2001.
Нормативы эффективности торможения АТС рабочей тормозной системой при проверках в дорожных условиях
Таблица 2
АТС | Категория АТС (тягача в составе автопоезда) | Усилие на органе управления Рn., H, не более | Тормозной путь АТС ST, не более |
Пассажирские и грузопассажирские автомобили | M1 M2, M3 | 490 686 | 14,7 18,3 |
Легковые автомобили с прицепом | M1 | 490 | 14,7 |
Грузовые автомобили | N1, N2, N3 | 686 | 18,3 |
Грузовые автомобили с прицепом | N1, N2, N3 | 686 | 19,5 |
Нормативы эффективности торможения АТС рабочей тормозной системой при проверках в дорожных условиях
Таблица 3
АТС | Категория АТС (тягача в составе автопоезда) | Усилие на органе управления Рn., H, не более | Установившееся замедление jуст, м/с2, не менее | Время срабатывания тормозной системы tт, с, не более |
Пассажирские и грузопассажирские автомобили | M1 M2, M3 | 490 686 | 5,8 5,0 | 0,6 0,8 |
Легковые автомобили с прицепом | М1 | 490 | 5,8 | 0,6 |
Грузовые автомобили | N1, N2, N3 | 686 | 5,0 | 0,8 |
Грузовые автомобили с прицепом (полуприцепом) | N1, N2, N3 | 686 | 5.0 | 0,9 |
Категории автотранспортных средств предоставлены в таблице 4.
Классификация автотранспортных средств, принятая в Правилах ЕЭК ООН
Таблица 4
Категория АТС | Тип транспортного средства | Полная масса, т | Примечание |
1. | 2. | 3. | 4. |
М1 | АТС с двигателем, предназначенные для перевозки пассажиров и имеющие не более 8 мест для сидения (кроме места водителя) | HP (не регламентируется) | Легковые автомобили |
М2 | Те же, имеющие не более 8 мест для сидения (кроме места водителя) | до 5,0 | Автобусы |
М3 | То же | свыше 5,0 | Автобусы, в том числе сочлененные |
N1 | АТС с двигателем, предназначенные для перевозки грузов | до 3,5 | Грузовые автомобили, специальные автомобили |
N2 | То же | свыше 3,5 до 12,0 | Грузовые автомобили, автомобили-тягачи, специальные автомобили |
N3 | То же | Свыше 12,0 | То же |
Остановочный путь автомобиля увеличивается (по сравнению с тормозным) на величину, проходимую автомобилем за время реакции водителя.
Устойчивость автомобиля
Устойчивостью автомобиля называют свойство сохранять в движении требуемую траекторию. Различают продольную и поперечную устойчивость. Характеристики устойчивости определяются конструктивными параметрами автомобиля и зависят от его технического состояния.
Потеря устойчивости чаще всего возникает не из-за предельных условий эксплуатации автомобиля, а из-за неправильных действий водителя: резких разгонов, торможений, неправильного маневрирования рулевым колесом.
Частой предпосылкой потери устойчивости является скорость автомобиля, не соответствующая дорожным условиям. Если автомобиль движется с излишне высокой скоростью, то тяговая сила Рт приближается по величине к силе сцепления ведущих колес с дорогой Рсц, вследствие чего возможно их пробуксовывание. Скорость, при которой возникает пробуксовывание, уменьшается на участках дороги со скользким, неровным покрытием (укатанный снег, обледенелый асфальтобетон, булыжник).
Резкое нажатие на дроссельную заслонку, например, перед подъемом или при обгоне в условиях скользкой, неровной дороги также может вызвать пробуксовывание, приводящее к боковому скольжению ведущих колес. Чем выше скорость движения, тем больше вероятность потери курсовой устойчивости при наезде колеса на впадину или выступ. Водитель для сохранения курсовой устойчивости автомобиля должен избегать резких разгонов и торможений, резких маневров «подруливаний», должен управлять автомобилем плавно, тщательно выбирая скоростной режим и траекторию движения.
Продольная, и, в особенности, поперечная устойчивость автомобиля зависят не только от конструкции и скоростного режима, но и от размещения и веса перевозимого груза.
Непосредственно перед перевозкой водитель должен продумать тактику своих действий на маршруте в связи с особенностями перевозимого груза. При всяком новом виде перевозок сложившийся ранее у водителя навык может оказаться не адекватным, не соответствующим новым условиям.
Следует помнить, что вероятность опрокидывания существенно зависит от технического состояния подвески. Особенно это относится к грузовым автомобилям и автобусам.
Результаты проводимых на протяжении ряда лет обследований подвижного состава, позволяют сделать вывод о том, что при эксплуатации транспортных средств наблюдаются случаи неправомерного вмешательства персонала, в том числе водителей, в конструкцию АТС для «улучшения» их характеристик. Так, например, при переходе на эксплуатацию в осеннее-зимний период умышленно отключаются приводы тормозных систем передних осей. По мнению большинства водителей, этот прием «улучшает» показатели устойчивости автомобилей при торможении на скользком дорожном покрытии, что является ошибочным. Поэтому, при проведении занятий, необходимо четко объяснить водителям, что торможение при выключенной передней оси увеличивает вероятность заноса.
Особое внимание необходимо уделить проблеме устойчивости автопоезда при торможении в условиях низкого коэффициента сцепления. Большую помощь водителям на скользкой дороге окажет умение использовать приемы прерывистого и ступенчатого торможения. Отработка навыков выполнения этих приемов в условиях учебной площадки позволяет добиться автоматизма в их выполнении и существенно сократить тормозной путь и повысить устойчивость АТС не оборудованных антиблокировочными системами.
Устойчивость цистерн зависит, прежде всего, от формы цистерн, степени заполнения, силы удара и всплеске жидкости в цистерне, интенсивности работы рулем. При 100% заполнении существует лишь небольшая разница в пределе опрокидывания различных форм цистерн. Эллипсоидная форма цистерны с тремя перегородками против ударов от всплесков жидкости наиболее устойчива против опрокидывания даже при изменении частоты работы рулем. Это положение действительно также при 50% и 75% заполнения цистерны.
Управляемость автомобиля
Управляемость автомобиля определяется его свойством реагировать на поворот рулевого колеса.
Когда говорят, что автомобиль обладает плохой управляемостью, это означает, что его реакция на поворот руля не соответствует ожиданиям водителя. При этом водителю необходимо делать дополнительные подруливания для того, чтобы достигнуть требуемой траектории движения.
Управляемость автомобиля связана с таким его качеством, как поворачиваемость.
Поворачиваемостью называют свойство автомобиля изменять управляемость по сравнению с автомобилем на «жестких» колесах.